CN104175318A - 一种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，包括基座和设置在基座正上方的动平台，所述动平台底部中间设置有主球绞，主球绞与设置在基座上的固定支撑杆活动连接；所述基座上安装有三个虎克铰，每个虎克铰分别安装于以固定支撑杆为中心的等边三角形三个顶点处，所述动平台底部安装有三个副球绞，每个副球绞分别安装于以约束支链为中心的等边三角形的三个顶点处，并且所虎克铰与副球绞相互对应，之间通过可伸缩的电动推杆连接。这种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，具有很好钢护和承载力且可以降低安装机器人本身重量提高能重比，有利于机器人的高空作业，能够为人工操作提供足够的活动空间，适应性强。
Description
技术领域：
本发明涉及建筑幕墙安装领域，尤其涉及一种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构。
背景技术：
建筑施工包括主体结构和二次结构，主体结构以钢结构和混凝土施工为主，二次结构则以装饰、装修为主，其中各类幕墙的干挂安装工作量所占比重最大，例如大量的大理石和玻璃幕墙的安装作业。
目前建筑幕墙尺寸一般在600mm×600mm～900mm×1200mm，重量一般不小于35kg。对于某些特殊定制的面板，其尺寸可以达到几米，重量达到数百公斤。幕墙面板尺寸大、重量大，加之有的面板材料（如玻璃）具有易损性，给安装施工带来较多难题。另外，为了完成高层建筑幕墙的安装，在施工过程中需要搭建施工脚手架，借助辅助设施，由数量众多的工人手工安装完成。
近年来，随着科技水平的迅猛发展，机器人技术在越来越多的领域得到了应用。基于建筑工程的特殊需求，在建筑装饰业中广泛使用高科技机械设备，不仅可以提高装饰施工的整体质量水平，对于提升我国科技水平也颇有助益。建筑机器人的开发与应用必将在促进复杂的建筑施工自动化过程中发挥重要作用。因此，研制建筑幕墙智能化施工机器人装备，满足我国建筑装饰行业的急切需求，具有重大的现实意义。
目前也有些幕墙装饰公司采用建筑机器人进行幕墙的安装，其主要是采用六自由度串联结构机械手实现幕墙的安装定位，这种机器人机械手系统与控制系统比较复杂，且串联结构对系统刚度和载荷能力都有较大的影响，其并不适合幕墙安装机器人系统。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有很好钢护和承载力且可以降低安装机器人本身重量提高能重比，有利于机器人的高空作业的幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，包括基座和设置在基座正上方的动平台，所述动平台底部中间设置有主球绞，主球绞与设置在基座上的固定支撑杆活动连接，构成约束支链；所述基座上安装有三个虎克铰，每个虎克铰分别安装于以固定支撑杆为中心的等边三角形三个顶点处，所述动平台底部安装有三个副球绞，每个副球绞分别安装于以约束支链为中心的等边三角形的三个顶点处，并且所述基座上的三个虎克铰与动平台上的三个副球绞之间的安装位置相互对应，对应的虎克铰与副球绞之间通过可伸缩的电动推杆连接，构成驱动链。
作为优选，所述动平台上靠近墙面的一侧设置有激光测距传感器。
作为优选，所述动平台的底部安装有倾角传感器。
作为优选，所述固定支撑杆与基座之间设置有加强拉杆。
作为优选，所述加强拉杆具有三个，以固定支撑杆为中心等间距分布。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：这种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构运动链封闭、支链间无干涉、解耦运算简单，可作为混联机器人或混联机床的位姿机构，具有很好钢护和承载力且可以降低安装机器人本身重量提高能重比，有利于机器人的高空作业，并且该三自由度并联平台的动平台可设计成较大面积的平台，能够为人工操作提供足够的活动空间，适应性强。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构立体结构示意图；
图2是本发明幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构正面结构示意图。
图中：1、动平台；2、基座；3、固定支撑杆；4、电动推杆；5、加强拉杆；6、虎克铰；7、激光测距传感器；8、主球绞；9、副球绞；10、倾角传感器。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：
图1和图2所示一种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，包括基座2和设置在基座2正上方的动平台1，所述动平台1底部中间设置有主球绞8，主球绞8与设置在基座2上的固定支撑杆3活动连接，构成约束支链，并且所述固定支撑杆3与基座2之间设置有加强拉杆5，所述加强拉杆5具有三个，以固定支撑杆3为中心等间距分布，对固定支撑杆3起到固定作用，并且通过预紧力调整约束支链与基座2的垂直度；为了方便测定动平台1与墙面之间的距离，所述动平台1上靠近墙面的一侧设置有激光测距传感器7，同时为了测定动平台的平行度，所述动平台1的底部安装有倾角传感器10；所述基座1上安装有三个虎克铰6，每个虎克铰6的外接圆半径为430mm，其分别安装于以固定支撑杆3为中心的等边三角形三个顶点处，所述动平台1底部安装有三个副球绞9，每个副球绞9分别安装于以约束支链为中心的等边三角形的三个顶点处，并且所述基座2上的三个虎克铰6与动平台1上的三个副球绞9之间的安装位置相互对应，对应的虎克铰6与副球绞9之间通过可伸缩的电动推杆4连接，构成驱动链；为了保证该平台的调整角度，所述虎克铰6与副球铰9的调整角度不小于45°，且所述副球绞9的外接圆半径为420mm。
具体地，所述幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构处于初始位置时，动平台1上的三个副球铰9确定的等边三角形与基座2上三个虎克绞6确定的等边三角形边角相对，且电动推杆4处于行程中间。
这种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构运动链封闭、支链间无干涉、解耦运算简单，可作为混联机器人或混联机床的位姿机构，具有很好钢护和承载力且可以降低安装机器人本身重量提高能重比，有利于机器人的高空作业，并且该三自由度并联平台的动平台可设计成较大面积的平台，能够为人工操作提供足够的活动空间，适应性强。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，包括基座（2）和设置在基座（2）正上方的动平台（1），其特征在于：所述动平台（1）底部中间设置有主球绞（8），主球绞（8）与设置在基座（2）上的固定支撑杆（3）活动连接，构成约束支链；所述基座（1）上安装有三个虎克铰（6），每个虎克铰（6）分别安装于以固定支撑杆（3）为中心的等边三角形三个顶点处，所述动平台（1）底部安装有三个副球绞（9），每个副球绞（9）分别安装于以约束支链为中心的等边三角形的三个顶点处，并且所述基座（2）上的三个虎克铰（6）与动平台（1）上的三个副球绞（9）之间的安装位置相互对应，对应的虎克铰（6）与副球绞（9）之间通过可伸缩的电动推杆（4）连接，构成驱动链。
2.根据权利要求1所述的幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，其特征在于：所述动平台（1）上靠近墙面的一侧设置有激光测距传感器（7）。
3.根据权利要求1或2所述的幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，其特征在于：所述动平台（1）的底部安装有倾角传感器（10）。
4.根据权利要求1或2所述的幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，其特征在于：所述固定支撑杆（3）与基座（2）之间设置有加强拉杆（5）。
5.根据权利要求4所述的幕墙安装建筑机器人并联平台移动机构，其特征在于：所述加强拉杆（5）具有三个，以固定支撑杆（3）为中心等间距分布。
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Application publication date: 20141203 |