板或屋顶上。该表面可以是，例如，建筑物的现有的部分，如墙壁、地板或屋顶，或轻质的预制基底。
[0037]泡沫可以包括与用于粘附的粘结剂结合的闭孔或开孔的隔热材料(如聚氨酯)，该隔热材料通常在冲击下膨胀25倍(其中从离开喷射头的18秒内达到充分膨胀，并且在60秒内实现结构刚度)。
[0038]由于打印是基于化学反应，与熔融材料截然相反，成品具有较高的尺寸稳定性，并能承受高于200°C的温度。
[0039]根据第二个阶段，使用了一种方法，以去除过多的材料并产生所期望的3D形状。此方法可以使用一个或多个工具，例如旋转钻机、切割机、砂磨、研磨、压缩、模具的应用、水射流切割、产生期望的形状和表面的热或其它装置。
[0040]根据第三个阶段，提供了一种方法来清洁和施加最后的表面处理。这可以包括:喷水、耐候处理、表面涂层、结合剂、表面纹理或油漆。
[0041]最终的涂层(如聚脲)提供了纹理、颜色和元件的保护。可以应用如石墙、墙壁外部嵌有小石子的灰泥或砌砖的图案，以赋予结构更自然的外观。
[0042]在本发明的一个优选的实施方案中，提供了一种系统，其包括:有利于进入建筑物的不同部分的平台；有利于不同的操作的一个或多个头部，该一个或多个头部可选地可以安装在机械臂上；控制系统。
[0043]本发明的一个方面包括平台的使用，平台可从以下列表中选择:进入平台，诸如可以是轮式或履带式的剪刀式升降机；起重机；导轨，诸如需要在操作之前安装的脚手架；悬挂在建筑物下面的平台；或附接到工业机器的例如代替当前的臂或工具的挖掘机。
[0044]该平台可以改变，以适应正在处理的建筑物从单层寓所、多层住宅到塔式大楼和摩天大楼的规模和性质。
[0045]该平台通过轮子或其它装置，可以是可移动的，或通过例如起重机或脚手架可安装到待处理的建筑物周围。
[0046]在另外的期望的方面，平台可以从任何预先存在的第三方进入平台和具有所提供的可以附接到所提供的所述平台的安装点的适合的底盘中选取。
[0047]根据本发明的一个方面，或单个多用途的头部或多个头部被附接到平台，以促进三个阶段过程的每一部分。
[0048]头部可以通过底盘和可移动的臂安装在平台上，这允许相对于底盘改变头部的角度。这样，头部因此能够瞄准相对于底盘的各个方向。可移动的臂绕至少两个非平行的且优选地垂直的轴可以是可枢转的。它可以绕垂直于底盘的长度的轴线和/或绕沿着底盘的长度的轴线枢转。
[0049]头部时可以互换的，以适应不同的操作，如喷涂、切割或精加工。可选地或者另外地，每个操作可以由不同的机器进行，每个机器适合其特定的工作。
[0050]隔热材料或其它材料，例如水的来源可以是端口，运输隔热材料的供给管可以安装到该端口。可选地或者另外地，来源可以包括承载在底盘上的容器。
[0051]头部和机械臂可包括接收器，该接收器用于接收命令信号以控制其运动和其喷涂活动的至少一个。这可以是用于无线地接收信号的无线接收器，例如无线电接收器，或者可以包括布置成通过有线连接接收信号的有线接收器。有线连接可以形成把机器人连接到服务部的脐带式管缆的一部分。
[0052]根据本发明的一个方面，提供了一种控制系统，该控制系统结合以下元件中的一些或全部:例如通过使用测距传感器、2D和/或3D成像系统对现有的建筑物的3D测绘；读取建筑物的预先确定的轮廓或CAD模型，例如建筑师的图纸的能力；创建并遵循一组指令的装置，该一组指令包括在何处施加隔热材料、多少隔热材料将会沉积和表面精加工；通过使用视觉标记或3D空间标记根据指令校正机器人的位置的装置；实时位置感测、定位和自动头部调整；反馈到可移动的平台以便操作者可以手动地控制其位置或平台可以自动定位；使用视觉反馈和厚度反馈来监测和控制沉积的材料的厚度和覆盖范围；收集产生的成品的数据，例如成品的厚度、覆盖的表面的百分比面积的装置；和/或根据所作出的改进计算能量和二氧化碳节省的能力。
[0053]该方法可包括在喷涂隔热材料之前对腔体进行测绘。测绘的步骤可以包括确定要被喷涂的表面的位置，并且可包括确定该表面的周界、总高度、障碍物、窗户、布线和其它问题，通常以便为进入做好准备。虽然这可以用机器人来完成，但对腔体进行测绘的步骤可以在机器人引入到现场之前进行。这样，测绘的步骤可以包括引入绘图装置或测量设备的步骤。该测量设备可以设置有用于感测要被喷涂的墙壁的位置的传感器，如超声波测距仪、红外线成像、一个或多个摄像机。
[0054]上述的本发明允许固体墙壁隔热材料(SWI)、屋顶隔热材料或地板隔热材料通过自动化的机器人装置直接3D打印在现有建筑物的立面上，并具有与超过现有技术的以下优点:比常规的3D打印技术明显快得多，同时允许在需要的位置使用高分辨率的精确切割/射流；喷涂材料在冲击下的25倍的膨胀率也显著降低了在现场对材料的要求，进一步提高了施工的速度和质量；使用该系统，安装可仅由一个熟练操作者在一天中用传统材料的安装所需的成本的50%进行；新的过程是用户为中心的，相比传统的改造过程，允许房屋的外观的差别化达到更大的程度；并有利于大型物体，如建筑物立面、建筑物部件(现场)、甚至正常情况下受必须把极大量的材料带到现场以及缓慢而昂贵的打印过程限制的整个建筑物的高速/高容量的打印。
[0055]这种新工艺将大幅降低对材料和现场工人的需要，消除了对脚手架的需要，省略了湿施工，最小化/排除了建筑物进入问题，并提高了施工的速度和质量。所提出的发明的特征实现了结合效率、自动化和精度的解决方案。
[0056]根据本发明的一个方面，我们提供了一种用于喷涂隔热材料的机器人，包括:承载喷涂喷嘴的底盘；联接到喷嘴的喷涂隔热材料的源；和安装在底盘上的推进系统，该推进系统布置成在其所位于的表面上方驱动机器人。因此，我们提出了可用于将隔热材料施加到位置，例如地板下的腔体的机器人，从而提供了可以提供这种隔热材料的一种新的方式。特别地，机器人有利地可以用于把隔热材料喷涂到其中手动喷涂将很困难或不方便或者其中很难接近的不方便的腔体中。
[0057]机器人可以依尺寸制作成以便装配在地板下的腔体中。这样，机器人可以安装在25cmX15cmX50cm的长方体内。这将允许进入到原来用手工喷涂是方便地可能的更多受限制的空间内。喷涂隔热材料的源可以是端口，运输隔热材料的供给管可以装配到该端口。可选地或者另外地，该源可以包括承载在底盘上的容器。
[0058]推进系统可包括至少一个轮子。每个轮子可以安装成相对于底盘(该底盘具有一定长度)具有两个位置:第一位置，在该第一位置，每个轮子定位成以便能够沿底盘的长度驱动机器人；和第二位置，在该第二位置，每个轮子与该长度对齐，其中在垂直于长度的平面中机器人的最大截面积在第二位置比在第一位置小。
[0059]对于包括至少一个轮子可选地或者另外地，该推进系统可以包括至少一个柔性的驱动轨道或布置成在该表面上驱动机器人的多个支柱。
[0060]因此，这允许具有其中整体的截面积减小的构造的喷涂隔热材料的机器人。这允许机器人穿过受限制的开口被引入到空间内。在开口是为了将机器人引入到待被喷涂的空间内而专门制造的情况下，这减少所需的开口的尺寸。
[0061]这样，可以提供用于在地板下施加隔热材料的一种新的工作方法。开口可以开在围绕地板下的腔体的墙壁(通常外墙壁)中，且机器人通常在第二位置使用轮子可被引入。轮子然后可移动到第一位置，以便围绕地板下的腔体移动机器人，从而视情况喷涂隔热材料。
[0062]其中，我们相对于每个轮子参照“对准”，我们将通常是指轮子具有旋转轴线，该旋转轴线在第二位置中将与长度平行。此外，在有多个轮子的情况下，如有一对轮子的典型情况下，每个轮子的旋转轴线在第二位置可以是共轴的，而且平行于底盘的长度。
[0063]在第一位置，每个轮子的旋转轴线可以大体上垂直于底盘的长度，使得每个轮子的旋转沿底盘的长度驱动底盘。然而，每个轮子在预定范围(其可以小于180度，并且通常小于135度或90度)内也可以是可操纵的，以便操纵机器人。可以有一对轮子。该对轮子可以安装在轮子安装构件上，其中轮子安装构件将轮子间隔开。轮子安装构件可以枢转地安装在底盘上，轮子安装构件相对于底盘的旋转使轮子在第一位置和第二位置之间移动。轮子间隔构件可以在第一位置定位成垂直于该长度并且在第二位置定位成平行于，并且通常沿着该长度。
[0064]底盘在第二位置的最大横截面可以是每一个轮子的最大横截面，潜在地加上小于50mm，优选地小于20mm的余量。
[0065]因此，在第二位置，底盘和/或机器人的除每个轮子和底盘之外的其余元件可以装配在各个轮子的横截面内，可能地加上该余量。喷嘴可以通过可移动的臂安装在底盘上，这允许相对于底盘改变喷嘴的角度。这样，喷嘴因此能够瞄准相对于底盘的各个方向。可移动的臂可以绕至少两个非平行的且优选地垂直的轴线是可枢转的。它可以绕垂直于底盘的长度的轴线和/或沿着底盘的长度的轴线枢转。
[0066]该机器人可以还配置有空转轮子，该空转轮子布置成在表面的上方支撑底盘。但是，作为一种可选的方案，机器人可在其下侧，通常在底盘上，配置有支承面，当轮子驱动底盘时该支承面沿着该表面被拖动。支承面可以是弯曲的，例如部分球形的，以便通过不平的表面。这允许提供一种低轮廓的机器人，因为没有必要提供可能增加机器人的横截面的第二组轮子。
[0067]机器人可设置有尾部，该尾部沿着长度在底盘的距离轮子的远侧的一端处远离机器人延伸。尾部可通过离合器连接到底盘，该离合器在第一位置允许尾部绕垂直于长度并平行于每个轮子的旋转轴线的第一轴线(通常为水平的)围绕底盘的旋转，但在第二位置限制尾部绕垂直于长度和第一轴线的第二轴线(通常为垂直的)围绕底盘的旋转。
[0068]尾部还可以提供用于供给管的连接部，并且通常将包括供给管本身。这种供给管趋向于是笨重的、半刚性的并且妨碍运动或敏捷性。然而，通过提供离合器，我们可以利用供给管的其它不利的特征。尾部可用于平衡、支持和接地，使得不需要第二组轮子。离合器在软管向一侧循环时允许机器人容易地倒退。机器人可以包括接收器，该接收器用于接收命令信号以控制机器人的运动和其喷涂活动中的至少一个。它可以是用于无线地接收信号的无线接收器，例如无线电接收器，或者可以包括布置成通过有线连接接收信号的有线接收器。该有线连接可以形成尾部的一部分。
[0069]每个轮子可以包括轮箍，该轮箍围绕布置成驱动轮箍的电机。这减少了对外部齿轮箱等的需要，并因此提供了较低的轮廓。每个轮箍的外表面可设置有用于提高附着摩擦力的凸起，例如突出或隆起。
[0070]根据本发明的一个方面，提供了一种将隔热材料喷涂到腔体的方法，该方法包括将本发明的第一方面的机器人引入到腔体内，并使其通过喷嘴将隔热材料喷涂到腔体的至少一个内墙壁上。
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