CN107130778A - 一种墙面作业机器人 - Google Patents

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李哲
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    • E04F21/06—Implements for applying plaster, insulating material, or the like
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    • E04F21/16—Implements for after-treatment of plaster or the like before it has hardened or dried, e.g. smoothing-tools, profile trowels

Abstract

本发明提供了一种墙面作业机器人，包括底盘、电气柜，所述底盘一端与电气柜铰接，所述底盘远离铰接处的一端设有相互连接的丝杆电机和丝杆，所述丝杆一端设有第一锥形块，所述电气柜远离铰接处一端设有第二锥形块；所述电气柜一侧设有直线导轨机构，所述直线导轨机构包括通过转轴活动连接的第一导轨组件和第二导轨组件，所述第二导轨组件通过线性滑轨与第三导轨组件连接；所述第二导轨组件中部与电气柜设有推杆连接；本发明主要应用于各种墙面作业，如墙面的喷涂、喷绘、粉刷、打磨抛光等。

Description

一种墙面作业机器人
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，特别地，涉及一种墙面作业机器人。
背景技术
各行各业对机器人的需求逐渐旺盛，机器人是自动执行工作的机器装置，根据预先编排的程序协助或取代人类执行作业。制造业、建筑业以及其他需要大量人力或高危行业对机器人的需求尤为强烈。
现有技术中的机器人体积庞大，尤其是在进行室内作业时，移动不便，操作的灵活性较低。
发明内容
本发明目的在于提供一种墙面作业机器人，以解决现有技术中机器人整体笨重，占用空间大，移动不够便捷的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种墙面作业机器人，包括底盘1、电气柜2，所述底盘1一端与电气柜2铰接，所述底盘1远离铰接处的一端设有相互连接的丝杆电机11和丝杆12，所述丝杆12一端设有第一锥形块13，所述电气柜2远离铰接处一端设有第二锥形块21；
所述电气柜2一侧设有直线导轨机构3，所述直线导轨机构3包括通过转轴活动连接的第一导轨组件31和第二导轨组件32，所述第二导轨组件32通过线性滑轨与第三导轨组件33连接；所述第二导轨组件32中部与电气柜2设有推杆连接；
所述直线导轨机构3上端设有惰轮，下端设有驱动电机以及与驱动电机连接的主动轮；所述直线导轨机构3设有水平行走机构5，所述水平行走机构5与柔性连接物4连接，所述柔性连接物4绕过惰轮与主动轮连接。
所述推杆为弹簧推杆，所述推杆与水平方向夹角为45°～60°。
所述柔性连接物4为齿形带或钢丝绳。
所述底盘1下方设有麦克纳姆轮。
所述电气柜2或直线导轨机构3或水平行走机构5任一位置设有陀螺仪。
所述直线导轨机构3材质为铝合金。
本发明具有以下有益效果：
本发明的一种墙面作业机器人，包括底盘、电气柜、直线导轨机构、柔性连接物和水平行走机构，主要应用于各种墙面作业，如墙面的喷涂、喷绘、粉刷、打磨抛光等。
本发明直线导轨机构有多段组件构成，即可实现旋转折叠，又能实现直线方向滑移，结构紧凑，能最大限度减小机器人体积，并保证导轨机构刚度；本发明控制水平行走机构上升下降的柔性连接物采用开式方式设置，直线导轨机构长度可实现无级调节。
本发明设置有陀螺仪，陀螺仪可以感知机器人整体的水平度；机器人应用场景状态复杂，当地面凹凸不平时，直线导轨机构偏离垂直方向，丝杆电机配合丝杆、第一锥形块、第二锥形块，使得直线导轨机构保持与水平方向垂直。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明导轨折叠状态示意图；
图2是本发明导轨折叠状态侧视图；
图3是本发明导轨伸直状态侧视图；
图4是本发明导轨伸直状态正视图。
1-底盘，11-丝杆电机，12-丝杆，13-第一锥形块；2-电气柜；3-直线导轨机构，31-第一导轨组件，32第二导轨组件，33-第三导轨组件；4-柔性连接物，5-水平行走机构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
一种墙面作业机器人，包括底盘1、电气柜2，所述底盘1一端与电气柜2铰接，所述底盘1远离铰接处的一端设有相互连接的丝杆电机11和丝杆12，所述丝杆12一端设有第一锥形块13，所述电气柜2远离铰接处一端设有第二锥形块21；第二锥形块斜面与第一锥形块斜面接触，当丝杆电机带动丝杆旋转，第一锥形块沿丝杆水平方向移动，从而使得第二锥形块产生垂直方向位移，带动电气柜靠近丝杆一端上下移动，而电气柜另一端与底盘为活动连接关系，从而电气柜和直线导轨机构倾斜度可发生改变。
所述电气柜2一侧设有直线导轨机构3，所述直线导轨机构3包括通过转轴活动连接的第一导轨组件31和第二导轨组件32，第二导轨组件以连接处转轴为中心相对于第一导轨组件做旋转运动；当直线导轨机构处于收纳折叠状态时，第二导轨组件和第三导轨组件位于电气柜上方凹槽内；当直线导轨机构处于伸直状态时，第一导轨组件和第二导轨组件分别设有相互限制的限位块，保证直线导轨机构的刚度。
所述第二导轨组件32通过线性滑轨与第三导轨组件33连接，第三导轨组件可相对第二导轨组件产生滑移，当滑移至所需位置，通过夹紧装置夹紧滑轨或通过销钉等限位装置定位，第三导轨组件与第二导轨组件相对固定；
所述第二导轨组件中部32与电气柜2设有推杆连接，且该推杆为弹簧推杆，当直线导轨机构伸直时，所述推杆与水平方向夹角为45°～60°；当直线导轨机构处于折叠摆倒状态时，弹簧推杆的弹簧收缩蓄力，伸直时，弹簧推杆释放力，以达到省力的目的；本发明的推杆也可采用电动推杆；推杆便于直线导轨在折叠与伸直状态快速切换，便捷省力。
所述直线导轨机构3上端设有惰轮，下端设有驱动电机以及与驱动电机连接的主动轮；所述直线导轨机构3设有水平行走机构5，所述水平行走机构5与柔性连接物4连接，所述柔性连接物4绕过惰轮与主动轮连接。所述柔性连接物4为齿形带或钢丝绳。驱动电机带动主动轮旋转拉紧并收纳柔性连接物，水平行走机构上升；当驱动电机带动主动轮反方向旋转释放柔性连接物，水平行走机构在重力作用下实现向下运动。
柔性连接物采用开式方式设置，即柔性连接物首尾两端没有形成闭合环形，当直线导轨机构其中的一段或多段导轨向上滑移，使整个导轨机构长度伸长时，驱动电机反方向旋转，释放相应长度的柔性连接物；当导轨机构长度缩短时，驱动电机旋转拉紧并收纳柔性连接物，导轨机构的长度可以实现无级调节。
所述底盘1下方设有麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮单独设有电机驱动，麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。
所述电气柜2或直线导轨机构3或水平行走机构5任一位置设有陀螺仪，陀螺仪可以感知机器人整体的水平度；机器人应用场景状态复杂，当地面凹凸不平时，直线导轨机构偏离垂直方向，丝杆电机配合丝杆、第一锥形块、第二锥形块，使得直线导轨机构保持与水平方向垂直。
所述直线导轨机构3材质为铝合金，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，在保证直线导轨机构刚度的前提下，能有效减轻重量。
水平行走机构5用于承载各种具体墙面作业设备，如喷涂、喷绘、粉刷、打磨抛光等装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种墙面作业机器人，其特征在于，包括底盘(1)、电气柜(2)，所述底盘(1)一端与电气柜(2)铰接，所述底盘(1)远离铰接处的一端设有相互连接的丝杆电机(11)和丝杆(12)，所述丝杆(12)一端设有第一锥形块(13)，所述电气柜(2)远离铰接处一端设有第二锥形块(21)；
所述电气柜(2)一侧设有直线导轨机构(3)，所述直线导轨机构(3)包括通过转轴活动连接的第一导轨组件(31)和第二导轨组件(32)，所述第二导轨组件(32)通过线性滑轨与第三导轨组件(33)连接；所述第二导轨组件(32)中部与电气柜(2)设有推杆连接；
所述直线导轨机构(3)上端设有惰轮，下端设有驱动电机以及与驱动电机连接的主动轮；所述直线导轨机构(3)设有水平行走机构(5)，所述水平行走机构(5)与柔性连接物(4)连接，所述柔性连接物(4)绕过惰轮与主动轮连接。
2.根据权利要求1所述的墙面作业机器人，其特征在于，所述推杆为弹簧推杆，所述推杆与水平方向夹角为45°～60°。
3.根据权利要求1所述的墙面作业机器人，其特征在于，所述柔性连接物(4)为齿形带或钢丝绳。
4.根据权利要求1所述的墙面作业机器人，其特征在于，所述底盘(1)下方设有麦克纳姆轮。
5.根据权利要求1所述的墙面作业机器人，其特征在于，所述电气柜(2)或直线导轨机构(3)或水平行走机构(5)任一位置设有陀螺仪。
6.根据权利要求1所述的墙面作业机器人，其特征在于，所述直线导轨机构(3)材质为铝合金。
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