混凝土整平机器人的制作方法

1.本技术涉及建筑机器人技术领域，具体而言，涉及一种混凝土整平机器人。


背景技术：

2.目前具备绞龙排浆功能的中小型四轮激光混凝土整平机，采用发动机转换成液压动力，使用液压系统驱动方式，实现整机的功能动作。
3.这类普通的整平机，对于不同工况的混凝土进行整平时不能很好适应，影响整平效果。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种混凝土整平机器人，其能够改善现有的整平机不能适应不同工况的问题。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.本技术的实施例提供了一种混凝土整平机器人，包括：机身和整平头；
7.所述整平头包括连接组件、悬浮式振动板组件和绞龙排浆机构，所述机身与所述绞龙排浆机构连接，所述连接组件包括连接弹簧和连接块，每个所述连接块的一端与所述悬浮式振动板组件铰接，每个所述连接块的另外一端与所述绞龙排浆机构铰接，所述连接弹簧的两端分别与所述悬浮式振动板组件、所述绞龙排浆机构连接，所述连接弹簧处于相邻的两个所述连接块之间。
8.绞龙排浆机构能够用于对混凝土进行侧向排除，获得施工要求的混凝土量，悬浮式振动板组件通过连接组件与绞龙排浆机构进行浮动连接，当面对不同工况时，悬浮式振动板组件能够悬浮调整，以控制相对于混凝土的压力，保障良好的整平效果。
9.另外，根据本技术的实施例提供的混凝土整平机器人，还可以具有如下附加的技术特征：
10.在本技术的可选实施例中，所述悬浮式振动板组件包括振动板连接座，所述绞龙排浆机构包括连接梁，每个所述连接块的两端分别铰接于所述振动板连接座、所述连接梁，所述振动板连接座、所述连接梁与至少两个所述连接块形成平行四边形连杆机构。
11.通过使振动板连接座、所述连接梁与至少两个所述连接块形成平行四边形连杆机构，既能够保障悬浮式振动板组件和绞龙排浆机构之间保持浮动连接，又能够保障工作时的连接有足够的可靠性。
12.在本技术的可选实施例中，所述绞龙排浆机构包括两个所述连接梁，所述悬浮式振动板组件包括两个所述振动板连接座，两个所述连接梁各自与一个所述振动板连接座配合两个所述连接块形成平行四边形连杆机构，每组平行四边形连杆机构均设有所述连接弹簧，所述连接弹簧的两端分别连接于所述振动板连接座、所述连接梁。
13.在本技术的可选实施例中，所述悬浮式振动板组件还包括振动板、可调激振力振动电机，所述可调激振力振动电机与所述振动板传动连接，所述振动板连接于所述振动板
连接座。
14.在具有平行四边形连杆机构以及连接弹簧的基础上，配合可调激振力振动电机，能够更好地调节振动板对混凝土的压力和激振力，适应不同的工况。
15.在本技术的可选实施例中，所述悬浮式振动板组件还包括柔性刮板，所述柔性刮板设置于所述振动板的两端。
16.柔性刮板可以用于抚平相邻的工作面之间的接缝，使得整个平面更为平整。
17.在本技术的可选实施例中，所述绞龙排浆机构还包括螺旋架、绞龙、倾角传感器和调整推杆机构，所述连接梁设置于所述螺旋架，所述调整推杆机构的调整座与所述机身连接，所述调整推杆机构的输出端与所述螺旋架连接，所述绞龙设置于所述螺旋架，所述倾角传感器用于检测所述螺旋架的倾斜角度。
18.通过倾角传感器与调整推杆机构的配合，能够调整整平头的角度，使得绞龙在有需求的时候调整到位并工作。
19.在本技术的可选实施例中，所述绞龙排浆机构还包括粗刮板，所述粗刮板设置于所述螺旋架且处于所述绞龙的远离所述悬浮式振动板组件的一侧。
20.粗刮板可以用于辅助人工进行混凝土粗摊铺，减少人工劳动强度。
21.在本技术的可选实施例中，所述混凝土整平机器人还包括横梁组件，所述机身与所述绞龙排浆机构通过所述横梁组件连接，所述横梁组件用于调整所述整平头的标高。
22.在本技术的可选实施例中，所述混凝土整平机器人还包括底盘，所述底盘包括盘架、驱动轮、转向轮、转向电缸和转向传动机构，所述机身设置于所述盘架，所述驱动轮设置于所述盘架，所述盘架与所述转向轮、所述转向传动机构组成反阿克曼转向机构。
23.转向电缸能够精确控制转向的动力，配合反阿克曼转向机构，能够使得转向准确且响应灵敏。
24.在本技术的可选实施例中，所述混凝土整平机器人包括动力电池，所述动力电池设置于所述机身，所述动力电池与所述悬浮式振动板组件和所述绞龙排浆机构电连接。
25.动力电池提供各个部件的动力能源，能够避免有噪音，且没有尾气排放，避免影响作业环境的人员。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为混凝土整平机器人的轴测图；
28.图2为整平头的轴测图；
29.图3为图2的a部分的局部放大图；
30.图4为横梁组件的轴测图；
31.图5为底盘的示意图；
32.图6为混凝土整平机器人的另一个视角的示意图。
33.图标：10
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机身；20
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整平头；21
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连接组件；212
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连接弹簧；214
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连接块；221
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振动板
连接座；222
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振动板；223
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可调激振力振动电机；224
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柔性刮板；225
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振动电机安装板；231
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连接梁；232
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螺旋架；233
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绞龙；234
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倾角传感器；235
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调整推杆机构；236
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粗刮板；237
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绞龙驱动电机；30
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横梁组件；31
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横梁；32
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伺服电缸；33
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激光标定系统；34
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标杆；35
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导向套；40
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底盘；41
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盘架；42
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驱动轮；43
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转向轮；44
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转向电缸；45
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支座；46
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转向连杆；47
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减速机；50
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定位系统；60
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控制系统。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.实施例
40.请参照图1，本技术的实施例提供了一种混凝土整平机器人，包括：机身10和整平头20。
41.请结合图2和图3，本实施例的整平头20包括连接组件21、悬浮式振动板组件和绞龙排浆机构，机身10与绞龙排浆机构连接，连接组件21包括连接弹簧212和连接块214，每个连接块214的一端与悬浮式振动板组件铰接，每个连接块214的另外一端与绞龙排浆机构铰接，连接弹簧212的两端分别与悬浮式振动板组件、绞龙排浆机构连接，连接弹簧212处于相邻的两个连接块214之间。
42.需要说明的是，连接弹簧212的两端分别连接于下文所述的振动板连接座221、连接梁231的吊环，图3中的连接梁231的吊环h与连接弹簧212分离只是未装配时的状态，并不表示此处在工作时不进行连接。
43.请结合图4，本实施例的混凝土整平机器人还包括横梁组件30，机身10与绞龙排浆
机构通过横梁组件30连接，横梁组件30用于调整整平头20的标高。详细的，横梁组件30包括横梁31以及设置于横梁31的伺服电缸32、激光标定系统33，横梁31与机身10连接，伺服电缸32能够调整激光标定系统33的标杆34的高度，标杆34与整平头20连接，在横梁31上设有导向套35，以辅助标杆34保持在上下方向运动。通过激光标定系统33与伺服电缸32的配合，能够控制整平头20的标高。并且伺服电缸32相较于一般采用的液压油缸而言，其行程控制更为精确，体积也更小，有助于减轻机器人的整机重量，减少能源消耗。其中，激光标定系统33与伺服电缸32的配合可以参考一般的激光标定装置以及配套的驱动装置的工作配合，此处不再赘述。
44.请结合图5，本实施例的混凝土整平机器人还包括底盘40，底盘40包括盘架41、驱动轮42、转向轮43、转向电缸44和转向传动机构，机身10设置于盘架41，驱动轮42设置于盘架41，盘架41与转向轮43、转向传动机构组成反阿克曼转向机构。转向电缸44能够精确控制转向的动力，配合反阿克曼转向机构，能够使得转向准确且响应灵敏。请结合图6，详细的，驱动轮42是两个独立的轮子，分别通过减速机47和电机48与轮胎直连，然后固定于盘架41。转向传动机构包括支座45和转向连杆46，支座45的一端通过转轴设置于盘架41，转向轮43与转轴相连，两个支座45通过转向连杆46连接，转向电缸44的电缸座铰接于盘架41，转向电缸44的输出端与其中一个支座45铰接。如此便形成反阿克曼转向机构，在转向时，外侧轮的转向角度大于内侧轮的角度，以使得外侧轮能够获得更大的侧向加速度，实现更快地过弯。具体可以参考一般的使用反阿克曼转向机构的车辆的转向结构以及工作原理。
45.在本实施例中，混凝土整平机器人包括动力电池，动力电池设置于机身10，动力电池与悬浮式振动板组件和绞龙排浆机构电连接。动力电池提供各个部件的动力能源，能够避免有噪音，且没有尾气排放，避免影响作业环境的人员。
46.请再结合图1，本技术的混凝土整平机器人还包括定位系统50，并配有控制系统60，控制系统60能够通过定位系统50感知周围环境，并给底盘40传达控制命令，以实现转场以及工作时的自主移动，横梁组件30以及整平头20的控制同样由控制系统60掌控，实现自动化的抹平作业，不需要一直依靠人工介入，有益于减少人工的劳动强度。定位系统50以及控制系统60可以参考一般的抹平机器人的控制以及定位的机构，此处不再赘述。
47.简单而言，绞龙排浆机构能够用于对混凝土进行侧向排除，获得施工要求的混凝土量，悬浮式振动板组件通过连接组件21与绞龙排浆机构进行浮动连接，当面对不同工况时，悬浮式振动板组件能够悬浮调整，以控制相对于混凝土的压力，保障良好的整平效果。
48.请结合图2和图3，详细的，本实施例的悬浮式振动板组件包括振动板连接座221，绞龙排浆机构包括连接梁231，每个连接块214的两端分别铰接于振动板连接座221、连接梁231，振动板连接座221、连接梁231与至少两个连接块214形成平行四边形连杆机构。
49.通过使振动板连接座221、连接梁231与至少两个连接块214形成平行四边形连杆机构，既能够保障悬浮式振动板组件和绞龙排浆机构之间保持浮动连接，又能够保障工作时的连接有足够的可靠性。
50.具体的，悬浮式振动板组件还包括振动板222、可调激振力振动电机223，可调激振力振动电机223通过振动电机安装板225与振动板222传动连接，振动板222连接于振动板连接座221。在本实施例中，悬浮式振动板组件还包括柔性刮板224，柔性刮板224设置于振动板222的两端。柔性刮板224可以用于抚平相邻的工作面之间的接缝，使得整个平面更为平
整，观感一致。
51.在具有平行四边形连杆机构以及连接弹簧212的基础上，配合可调激振力振动电机223，能够更好地调节振动板222对混凝土的压力和激振力，适应不同的工况。
52.具体的，绞龙排浆机构还包括螺旋架232、绞龙233、倾角传感器234和调整推杆机构235，连接梁231设置于螺旋架232，调整推杆机构235的调整座与机身10连接，调整推杆机构235的输出端与螺旋架232连接，绞龙233设置于螺旋架232，并通过绞龙驱动电机237驱动。倾角传感器234用于检测螺旋架232的倾斜角度。在本实施例中，绞龙排浆机构还包括粗刮板236，粗刮板236设置于螺旋架232且处于绞龙233的远离悬浮式振动板组件的一侧。粗刮板236可以用于辅助人工进行混凝土粗摊铺，减少人工劳动强度。
53.通过倾角传感器234与调整推杆机构235的配合，能够调整整平头20的角度，使得绞龙233在有需求的时候调整到位并工作。比如，在进行混凝土粗摊铺的时候，倾角传感器234与调整推杆机构235配合，调整推杆机构235使得粗刮板236处于合适的基面，可以进行粗摊铺；在需要整平时，调整推杆机构235再次工作，调整整个整平头20的姿态，使得绞龙233参加工作，进一步将多余的混凝土浆料侧向排除，获得施工要求的混凝土量，然后通过振动板222进行振捣、压实，获得一致观感的混凝土湿态面。
54.更为详细的，本实施例中的绞龙排浆机构包括两个连接梁231，悬浮式振动板组件包括两个振动板连接座221，两个连接梁231各自与一个振动板连接座221配合两个连接块214形成平行四边形连杆机构，每组平行四边形连杆机构均设有连接弹簧212，连接弹簧212的两端分别连接于振动板连接座221、连接梁231。
55.本实施例的工作原理是：
56.控制系统60能够根据定位系统50的检测，在要抹平的区域通过底盘40行走，由于底盘40的转向轮43、支座45、盘架41以及转向连杆46形成了反阿克曼转向机构，因此盘架41可以设计成一体式架体，不需要像普通的整平机那般，需要设计分体式车身并依靠前后车身的扭转才能完成转向，而且不用依靠发动机配合液压系统才能驱动，所以整体的体积会更紧凑，转向更灵活，不用依靠人工时时操作。通过对每个驱动轮42的转速控制以及对转向轮43的转角控制即可实现无差速器转向，且避免差速转向过程中轮胎滑移磨损，保障行使的平滑。
57.由于是靠动力电池供能，不会对周围的人员产生影响，没有噪音和尾气排放。
58.在粗摊铺时，倾角传感器234与调整推杆机构235配合，能够使得粗刮板236到位，辅助进行粗摊铺，到需要整平时，横梁组件30可以进一步调整整平头20的标高，倾角传感器234与调整推杆机构235再度配合，使得绞龙233能够参与工作，将多余的混凝土浆料侧向排除。当混凝土的量达到施工要求时，可调激振力振动电机223启动，使得振动板222对混凝土表面进行整平。整平的过程中，通过平行四边形连杆机构和连接弹簧212的配合，可以根据工况调整振动板222对于混凝土的压力，并且能够配合可调激振力振动电机223来针对不同工况的混凝土调节振动板222的激振力和压力，保障整平效果。当切换到旁边的区域进行整平时，柔性刮板224可以把两个区域之间的接缝处抹平，使得地坪整体的整平效果好。
59.综上所述，本技术的混凝土整平机器人的悬浮式振动板组件和绞龙排浆机构能够浮动连接，通过调整对于混凝土的压力，可以适应不同工况，保障整平的效果。
60.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技
术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。