CN108582048A - 一种绿色节能型建筑用机器人作业设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绿色节能型建筑用机器人作业设备，包括机架，所述机架的四个角点上分别设有一个行走足具，所述行走足具包括通过第一转动轴与机架相连的第一支架，所述第一支架包括一与第一转动轴相平行设置的安装部，所述安装部的上端通过第二转动轴连接第二连杆，所述安装部的下端通过第三转动轴连接第三连杆，所述第二连杆的外端部通过第四转动轴连接第一支撑杆，所述第一支撑杆的中部通过第五转动轴连接于第三连杆的外端部，所述第一支撑杆的底端具有着地部，所述安装部、第二连杆、第三连杆和第一支撑杆组成了一个平行四边形的平面连杆机构。本发明的机器人每个行走足具都由两个电机进行控制，运动灵活，方便控制前进和转向，具有实用性。

Description

一种绿色节能型建筑用机器人作业设备

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别是指一种绿色节能型建筑用机器人作业设备。

背景技术

现有技术的作业装置需要通过多个电机对作业头的空间方位进行调节来使作业头运行至合适的位置，调节结构设计复杂，维护成本高，需要改进。另外现有的机器人行走和转向都不太灵活，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种绿色节能型建筑用机器人作业设备，以解决现有技术中作业装置需要通过多个电机对作业头的空间方位进行调节来使作业头运行至合适的位置，调节结构设计复杂，维护成本高以及现有的机器人行走和转向都不太灵活的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种绿色节能型建筑用机器人作业设备，包括机架，所述机架的四个角点上分别设有一个行走足具，所述行走足具包括通过第一转动轴与机架相连的第一支架，所述第一支架包括一与第一转动轴相平行设置的安装部，所述安装部的上端通过第二转动轴连接第二连杆，所述安装部的下端通过第三转动轴连接第三连杆，所述第二连杆的外端部通过第四转动轴连接第一支撑杆，所述第一支撑杆的中部通过第五转动轴连接于第三连杆的外端部，所述第一支撑杆的底端具有着地部，所述安装部、第二连杆、第三连杆和第一支撑杆组成了一个平行四边形的平面连杆机构，所述第一转动轴由第二电机驱动其转动，所述第三转动轴由第三电机驱动其转动，所述第一转动轴垂直于第二转动轴；

所述机架上还设有污水处理罐，所述污水处理罐包括罐体，所述罐体上部设有污水进口，侧壁下部设有污水出口，所述罐体内设有第一过滤网和第二过滤网，所述罐体位于第一过滤网的侧壁上设有通孔，所述通孔内设有密封堵头，所述罐体顶部设有第一电机，所述第一电机的输出轴连接第二转轴，所述第二转轴上设置第一旋转叶片、第二旋转叶片和安装板，所述第一旋转叶片位于第一过滤网上方，所述第二旋转叶片位于第二过滤网上方，所述第一旋转叶片和第二旋转叶片下方均设有底面毛刷，通过底面毛刷分别对第一过滤网和第二过滤网表面滤孔进行清理，所述第一旋转叶片与罐体内壁的接触面上设有侧毛刷，所述安装板位于第一过滤网和第二过滤网之间，所述安装板上安装有侧滤网。

进一步的，所述机架上设有作业装置，所述作业装置包括固定设于机架上的主电机、齿圈和套筒，所述主电机输出端连接有电机轴，所述电机轴上套设有第一齿轮，所述第一齿轮啮合行星小齿轮，所述行星小齿轮啮合于齿圈的内侧，所述第一齿轮、行星小齿轮和齿圈位于同一平面内，所述行星小齿轮的中心轴处连接一曲柄，所述曲柄包括设于外端的套件、固定连接于行星小齿轮上的中轴以及垂直连接套件和中轴的径向杆件，所述套筒内套设有所述套件，所述套件的外端缘处设有限位盘体，所述套筒的两端面限位于限位盘体和曲柄的径向杆件之间，所述套件内套设有第一转轴，所述第一转轴、套件、套筒和电机轴为同轴设置，所述电机轴上设有限位台阶，所述限位台阶设置于第一齿轮和主电机之间并邻接于第一齿轮上，所述第一齿轮靠近套件的一侧面上设有第一卡套，所述第一转轴靠近第一卡套的一端面上设有第二卡套，所述第一转轴远离第一卡套的端面上设有第二齿轮，所述限位盘体的侧缘上设有支杆，所述支杆垂直于限位盘体，所述支杆上转动设有第三齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮垂直啮合，所述第三齿轮的中心连接有L型支撑杆，所述L型支撑杆的外端设有作业头，所述第一转轴的外侧壁上设有凹槽，所述凹槽的设置方向与第一转轴的轴线相垂直，所述凹槽的底部设有第二压簧，所述第二压簧的外端设有钢球，所述套件的内侧壁上与凹槽相对应位置处设有一浅槽，所述第二压簧抵顶所述钢球容置于所述浅槽内，位于所述第一卡套和第二卡套之间设有卡合件，所述卡合件通过定位键套设于电机轴上，所述定位键设置于电机轴上并与电机轴轴向相平行，所述卡合件内设有键槽用于容置所述定位键，所述卡合件的两端面各设有一卡合斜面，所述卡合件的中部设有环形槽，所述环形槽上嵌设有半环形驱动件，所述半环形驱动件底部竖直设有第一导杆，所述第一导杆的下端垂直连接第二导杆，所述第二导杆转动设置于第一转轴座上，所述第一转轴座固定于机架上，所述第二导杆水平设置且与电机轴相平行设置，所述第二导杆上远离第一导杆的一端设有压块，所述第二导杆上套设有第一压簧，所述第一压簧设置于压块与第一转轴座之间，所述第一压簧驱动压块压制于限位盘体上并通过半环形驱动件带动卡合件卡合于第二卡套上，所述第一导杆的下端还垂直设有导向轴，所述导向轴与第二导杆相垂直设置，所述机架上还设有第二转轴座，所述第二转轴座上转动设有第一转动杆，所述第一转动杆的一端垂直设有拨动杆，另一端垂直设有手柄，所述拨动杆上设有U型槽，所述U型槽嵌设于所述导向轴上，以此所述手柄通过半环形驱动件带动卡合件卡合于第一卡套上以使电机轴带动第一齿轮转动。

进一步的，所述第一压簧施力于压块使压块压制限位盘体的压制力大于钢球从浅槽滑脱的滑脱力，并且卡合件卡合第二卡套的卡合力也大于钢球从浅槽滑脱的滑脱力。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明的作业装置通过卡合件的位置变换仅用一个主电机就实现了作业头的空间方位的变换，结构合理，设计新颖，具有实用性。本发明的机器人每个行走足具都由两个电机进行控制，运动灵活，方便控制前进和转向，具有实用性。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为本发明的作业装置的立体图。

图3为本发明的作业装置的部分结构立体图。

图4为本发明的作业装置的部分结构分解图一。

图5为本发明的作业装置的部分结构分解图二。

图6为本发明的作业装置的卡合件和电机轴的分解图。

图7为本发明的作业装置的第一转轴和套件的剖视图。

图8为本发明的行走足具的立体图一。

图9为本发明的行走足具的立体图二。

图10为本发明的行走足具的分解图。

图11为本发明的污水处理罐的结构图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

为方便说明，图1中右侧方向为前、前端、前部、前进方向，左侧方向为后、后端、后部、后退方向。

如图1至图7所示，本发明实施例提供一种绿色节能型建筑用机器人作业设备，包括机架100，所述机架100上设有作业装置10，所述作业装置10包括固定设于机架100上的主电机11、齿圈12和套筒13，所述主电机11输出端连接有电机轴14，所述电机轴14上套设有第一齿轮15，所述第一齿轮15啮合行星小齿轮16，所述行星小齿轮16啮合于齿圈12的内侧，所述第一齿轮15、行星小齿轮16和齿圈12位于同一平面内，所述第一齿轮15、行星小齿轮16和齿圈12组成了一个行星齿轮结构，所述行星小齿轮16的中心轴处连接一曲柄17，所述曲柄17包括设于外端的套件171、固定连接于行星小齿轮16上的中轴172以及垂直连接套件171和中轴172的径向杆件173，所述套筒13内套设有所述套件171，所述套件171可相对于套筒13转动，所述套件171的外端缘处设有限位盘体18，所述套筒13的两端面限位于限位盘体18和曲柄17的径向杆件173之间，所述套件171内套设有第一转轴19，所述第一转轴19、套件171、套筒12和电机轴14为同轴设置，所述电机轴14上设有限位台阶141，所述限位台阶141设置于第一齿轮15和主电机11之间并邻接于第一齿轮15上，所述第一齿轮15靠近套件171的一侧面上设有第一卡套20，所述第一转轴伸出所述套件171外并靠近第一卡套20的一端面上设有第二卡套21，所述第一转轴19远离第一卡套20的端面上设有第二齿轮22，所述限位盘体18的侧缘上设有支杆23，所述支杆23垂直于限位盘体18，所述支杆23上转动设有第三齿轮24，所述第二齿轮22和第三齿轮24垂直啮合，第二齿轮的转动中轴线为第一转轴所在直线，所述第三齿轮24的中心连接有L型支撑杆25，所述L型支撑杆25的外端设有作业头26，作业头可以是洒水工具、各类检测工具、探照灯等等，所述第一转轴19的外侧壁上设有凹槽30，所述凹槽30的设置方向与第一转轴19的轴线相垂直，所述凹槽30的底部设有第二压簧31，所述第二压簧31的外端设有钢球32，所述套件171的内侧壁上与凹槽30相对应位置处设有一浅槽33，所述第二压簧31抵顶所述钢球32容置于所述浅槽33内，以使套件171可带动第一转轴19同步转动，位于所述第一卡套20和第二卡套21之间设有卡合件27，所述卡合件27通过定位键28套设于电机轴14上，所述定位键28设置于电机轴14上并与电机轴14轴向相平行，所述卡合件27内设有键槽271用于容置所述定位键28，所述卡合件27的两端面各设有一卡合斜面272，所述卡合件27的中部设有环形槽273，所述环形槽273上嵌设有半环形驱动件29，所述半环形驱动件29底部竖直设有第一导杆34，所述第一导杆34的下端垂直连接第二导杆35，所述第二导杆35转动设置于第一转轴座36上，所述第一转轴座36固定于机架100上，所述第二导杆35水平设置且与电机轴14相平行设置，所述第二导杆35上远离第一导杆34的一端设有压块37，所述第二导杆35上套设有第一压簧38，所述第一压簧38设置于压块37与第一转轴座36之间，所述第一压簧38驱动压块37压制于限位盘体18上并通过半环形驱动件29带动卡合件27卡合于第二卡套21上，所述第一导杆34的下端还垂直设有导向轴39，所述导向轴39与第二导杆35相垂直设置，所述机架100上还设有第二转轴座40，所述第二转轴座40上转动设有第一转动杆41，所述第一转动杆41的一端垂直设有拨动杆42，另一端垂直设有手柄43，所述拨动杆42上设有U型槽，所述U型槽嵌设于所述导向轴39上，以此所述手柄通过半环形驱动件29带动卡合件27卡合于第一卡套20上以使电机轴14带动第一齿轮15转动。为了减少半环形驱动件与卡合件中的环形槽之间的摩擦力，可以在半环形驱动件表面上涂覆润滑剂。在为操作手柄时，第一压簧迫使压块压制于限位盘体上，同时第一压簧通过第二导杆带动第一导杆上相连的半环形驱动件，迫使卡合件上的卡合斜面卡合于第二卡套，此时主电机带动电机轴转动，由于卡合件与第一卡套处于脱离状态，电机轴不带动第一齿轮转动，由于压块压制限位盘体的压制力大于钢球从浅槽滑脱的滑脱力，卡合件卡合第二卡套的卡合力也大于钢球从浅槽滑脱的滑脱力，所以电机轴通过卡合件带动第一转轴转动，套件保持静止，第一转轴带动第二齿轮转动，第二齿轮通过垂直啮合第三齿轮带动作业头转动，此时作业头的转动中心轴为第三齿轮所在位置的中心轴；当操作手柄驱动第一转动杆转动，带动第二导杆向主电机一侧移动，使得压块脱离限位盘体，第二导杆带动第一导杆上的相连的半环形驱动件，迫使卡合件与第一卡套相卡合，第一齿轮受限位台阶和卡合件的夹持作用而与电机轴同步转动，第一齿轮啮合于行星小齿轮，行星小齿轮带动曲柄转动，曲柄上的套件带动第一转轴同步转动，此时与第一转轴相连的第二齿轮绕第一转轴的中轴线转动，与套件相连的限位盘体带动支杆也绕着第一转轴的中轴线转动，第三齿轮与支杆之间保持相对静止不动，第三齿轮通过L型支撑杆带动作业头绕着第一转轴的中轴线转动。所述作业装置通过卡合件的位置变换仅用一个主电机就实现了作业头的空间方位的变换，结构合理，设计新颖，具有实用性。

如图1、图8至图10所示，所述机架100的四个角点上分别设有一个行走足具50，所述行走足具50包括通过第一转动轴51与机架100相连的第一支架52，所述第一支架52包括一与第一转动轴51相平行设置的安装部521，所述安装部521的上端通过第二转动轴53连接第二连杆54，所述安装部521的下端通过第三转动轴55连接第三连杆56，所述第二连杆54的外端部通过第四转动轴57连接第一支撑杆58，所述第一支撑杆58的中部通过第五转动轴59连接于第三连杆56的外端部，所述第一支撑杆58的底端具有着地部581，所述安装部521、第二连杆54、第三连杆56和第一支撑杆58组成了一个平行四边形的平面连杆机构，第二转动轴53、第三转动轴55、第四转动轴57和第五转动轴59相互平行，所述第一转动轴51由第二电机(未图示)驱动其转动，所述第三转动轴55由第三电机(未图示)驱动其转动，所述第一转动轴垂直于第二转动轴；通过第二电机和第三电机的控制，着地部可实现空间方位的灵活运动，通过四个行走足具的配合可实现机架的灵活行走。

如图1和图11所示，所述机架100上还设有污水处理罐70，所述污水处理罐70包括罐体71，所述罐体71上部设有污水进口72，侧壁下部设有污水出口73，所述罐体71内设有第一过滤网74和第二过滤网75，所述罐体71位于第一过滤网74的侧壁上设有通孔76，所述通孔76内设有密封堵头77，所述罐体71顶部设有第一电机78，所述第一电机78的输出轴连接第二转轴79，所述第二转轴79上设置第一旋转叶片80、第二旋转叶片81和安装板82，所述第一旋转叶片80位于第一过滤网74上方，所述第二旋转叶片81位于第二过滤网75上方，所述第一旋转叶片80和第二旋转叶片81下方均设有底面毛刷83，通过底面毛刷83分别对第一过滤网74和第二过滤网75表面滤孔进行清理，所述第一旋转叶片80与罐体71内壁的接触面上设有侧毛刷84，通过侧毛刷84清理罐体71内壁，并将杂质推出罐体71外，所述安装板82位于第一过滤网74和第二过滤网75之间，所述安装板82上安装有侧滤网85，方便侧滤网85拆卸清洗。通过第一电机78带动侧滤网85旋转，提高侧滤网85对杂质的吸附能力，提高过滤效果，降低过滤时间。污水处理时，污水由污水进口进入罐体内，启动第一电机，污水先经过第一过滤网过滤，大的垃圾杂质被留在第一过滤网上，然后污水穿过第一过滤网后侧滤网对污水中的杂质进行吸附，然后经由第二过滤网进行过滤，处理后的污水由污水出口排出。所述污水处理罐便于安装、维护和运输，可有效过滤掉水中夹杂的垃圾杂物，减少杂质堆积在罐体内，避免堵塞，有效提高污水处理效果，降低清洗频率和维护成本。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种绿色节能型建筑用机器人作业设备，包括机架，其特征在于，所述机架的四个角点上分别设有一个行走足具，所述行走足具包括通过第一转动轴与机架相连的第一支架，所述第一支架包括一与第一转动轴相平行设置的安装部，所述安装部的上端通过第二转动轴连接第二连杆，所述安装部的下端通过第三转动轴连接第三连杆，所述第二连杆的外端部通过第四转动轴连接第一支撑杆，所述第一支撑杆的中部通过第五转动轴连接于第三连杆的外端部，所述第一支撑杆的底端具有着地部，所述安装部、第二连杆、第三连杆和第一支撑杆组成了一个平行四边形的平面连杆机构，所述第一转动轴由第二电机驱动其转动，所述第三转动轴由第三电机驱动其转动，所述第一转动轴垂直于第二转动轴；

所述机架上还设有污水处理罐，所述污水处理罐包括罐体，所述罐体上部设有污水进口，侧壁下部设有污水出口，所述罐体内设有第一过滤网和第二过滤网，所述罐体位于第一过滤网的侧壁上设有通孔，所述通孔内设有密封堵头，所述罐体顶部设有第一电机，所述第一电机的输出轴连接第二转轴，所述第二转轴上设置第一旋转叶片、第二旋转叶片和安装板，所述第一旋转叶片位于第一过滤网上方，所述第二旋转叶片位于第二过滤网上方，所述第一旋转叶片和第二旋转叶片下方均设有底面毛刷，通过底面毛刷分别对第一过滤网和第二过滤网表面滤孔进行清理，所述第一旋转叶片与罐体内壁的接触面上设有侧毛刷，所述安装板位于第一过滤网和第二过滤网之间，所述安装板上安装有侧滤网。

2.根据权利要求1所述的绿色节能型建筑用机器人作业设备，其特征在于，所述机架上设有作业装置，所述作业装置包括固定设于机架上的主电机、齿圈和套筒，所述主电机输出端连接有电机轴，所述电机轴上套设有第一齿轮，所述第一齿轮啮合行星小齿轮，所述行星小齿轮啮合于齿圈的内侧，所述第一齿轮、行星小齿轮和齿圈位于同一平面内，所述行星小齿轮的中心轴处连接一曲柄，所述曲柄包括设于外端的套件、固定连接于行星小齿轮上的中轴以及垂直连接套件和中轴的径向杆件，所述套筒内套设有所述套件，所述套件的外端缘处设有限位盘体，所述套筒的两端面限位于限位盘体和曲柄的径向杆件之间，所述套件内套设有第一转轴，所述第一转轴、套件、套筒和电机轴为同轴设置，所述电机轴上设有限位台阶，所述限位台阶设置于第一齿轮和主电机之间并邻接于第一齿轮上，所述第一齿轮靠近套件的一侧面上设有第一卡套，所述第一转轴靠近第一卡套的一端面上设有第二卡套，所述第一转轴远离第一卡套的端面上设有第二齿轮，所述限位盘体的侧缘上设有支杆，所述支杆垂直于限位盘体，所述支杆上转动设有第三齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮垂直啮合，所述第三齿轮的中心连接有L型支撑杆，所述L型支撑杆的外端设有作业头，所述第一转轴的外侧壁上设有凹槽，所述凹槽的设置方向与第一转轴的轴线相垂直，所述凹槽的底部设有第二压簧，所述第二压簧的外端设有钢球，所述套件的内侧壁上与凹槽相对应位置处设有一浅槽，所述第二压簧抵顶所述钢球容置于所述浅槽内，位于所述第一卡套和第二卡套之间设有卡合件，所述卡合件通过定位键套设于电机轴上，所述定位键设置于电机轴上并与电机轴轴向相平行，所述卡合件内设有键槽用于容置所述定位键，所述卡合件的两端面各设有一卡合斜面，所述卡合件的中部设有环形槽，所述环形槽上嵌设有半环形驱动件，所述半环形驱动件底部竖直设有第一导杆，所述第一导杆的下端垂直连接第二导杆，所述第二导杆转动设置于第一转轴座上，所述第一转轴座固定于机架上，所述第二导杆水平设置且与电机轴相平行设置，所述第二导杆上远离第一导杆的一端设有压块，所述第二导杆上套设有第一压簧，所述第一压簧设置于压块与第一转轴座之间，所述第一压簧驱动压块压制于限位盘体上并通过半环形驱动件带动卡合件卡合于第二卡套上，所述第一导杆的下端还垂直设有导向轴，所述导向轴与第二导杆相垂直设置，所述机架上还设有第二转轴座，所述第二转轴座上转动设有第一转动杆，所述第一转动杆的一端垂直设有拨动杆，另一端垂直设有手柄，所述拨动杆上设有U型槽，所述U型槽嵌设于所述导向轴上，以此所述手柄通过半环形驱动件带动卡合件卡合于第一卡套上以使电机轴带动第一齿轮转动。

3.根据权利要求2所述的绿色节能型建筑用机器人作业设备，其特征在于，所述第一压簧施力于压块使压块压制限位盘体的压制力大于钢球从浅槽滑脱的滑脱力，并且卡合件卡合第二卡套的卡合力也大于钢球从浅槽滑脱的滑脱力。