CN110424748A - 一种平稳抓取的建筑机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑机械技术领域，特涉及一种平稳抓取的建筑机器人。本发明包括平运装置、活动装置和抓取装置，抓取装置固定在活动装置上，活动装置固定在平运装置的平运台上，平运装置包括支撑台、平运台和两套平运结构，两套平运结构对称设置在平运台两侧，平运结构活动连接在支撑台和平运台上；活动装置包括支撑架、半圆固定件、连接架，连接架通过半圆固定件固定连接在支撑架上，支撑架包括固定架、支撑架油缸、支撑装置，支撑装置通过第七活动连接安装在固定架上；抓取装置包括多组单组驱动夹，多组单组驱动夹共同驱动右夹板、左夹板。本发明可以均衡抓取力，确保被抓取的物品不会被划伤。

Description

一种平稳抓取的建筑机器人

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，特涉及一种平稳抓取的建筑机器人。

背景技术

随着经济技术的进步，机器人在各行业逐渐普及。在建筑行业，对物料的运输或抓取是实现建筑自动化、智能化的重要保障。

现有的建筑机器人一般采用垂直升降的方法，如中国发明专利《一种室内建筑自动清洁机器人》(申请号：201610327979.2)，通过四个刚性升降支链和四号液压缸的顶端安装有清洁机械手，实现垂直升降，但这样作业幅度较小，而中国发明专利《一种建筑机器人》(申请号：201711233515.6)公开了一种折叠的升降装置，但是在运行过程中，其抓取的平台会不断倾斜，这不利于特殊物品的放置和抓取。同时现有的抓取装置一个点抓取，这样该点的抓取力较大，容易造成被抓取物品破坏会产生裂纹。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种平稳抓取的建筑机器人。本发明通过平运装置和抓取装置，确保在升降过程中，平运台始终处于大致水平的状态，且通过抓取装置多点支撑结构，可以均衡抓取力，确保被抓取的物品不会被划伤。

本发明的技术方案是：一种平稳抓取的建筑机器人，包括平运装置、活动装置和抓取装置，抓取装置固定在活动装置上，活动装置固定在平运装置的平运台上，其特征在于：平运装置包括支撑台、平运台和两套平运结构，两套平运结构对称设置在平运台两侧，平运结构活动连接在支撑台和平运台上，每套平运结构包括第一支撑杆、第二支撑杆和驱动装置，第一支撑杆通过第一活动连接安装在平运台上，第一支撑杆通过第二活动连接安装在支撑台上；第二支撑杆通过第三活动连接安装在平运台上，第二支撑杆通过第四活动连接安装在支撑台上；第一活动连接与第二活动连接的距离等于第三活动连接与第四活动连接的距离，第一支撑杆和第二支撑杆平行设置；第二活动连接的位置高于第四活动连接的位置；驱动装置通过第六活动连接安装在支撑台上，驱动装置通过第五活动连接安装在第二支撑杆上；活动装置包括支撑架、半圆固定件、连接架，连接架通过半圆固定件固定连接在支撑架上，支撑架包括固定架、支撑架油缸、支撑装置，支撑装置通过第七活动连接安装在固定架上，支撑架油缸的缸筒通过第八活动连接安装在固定架上，支撑架油缸的活塞杆通过第九活动连接安装在支撑装置，支撑装置包括半圆支撑、空腔、支撑板、前连接销、后连接销，支撑板内部设置空腔，空腔两侧设置半圆支撑，连接架通过两侧的支撑圆柱连接在支撑架上，连接架的安装圆柱位于空腔内，连接架包括安装圆柱和安装部，安装部设置在安装圆柱上部，安装圆柱包括圆柱本体和支撑圆柱，两根支撑圆柱设置在圆柱本体上；抓取装置包括多组单组驱动夹，多组单组驱动夹共同驱动右夹板、左夹板，每组驱动夹包括一个抓取油缸、液压杆、固定板、串接杆、多个活动装置、活动板和导向柱，抓取油缸固定在固定板上，固定板与安装部固定连接，抓取油缸前部为液压杆，液压杆与活动板连接，多个活动装置的活动孔连接在活动板上，多个活动装置的固定串接孔通过串接杆串联在一起；活动装置包括左夹、右夹、左活动杆、右活动杆、固定串接孔、活动孔，左夹、右夹设置固定串接孔，固定串接孔连接在串接杆上，串接杆固定在固定板下部，左夹、右夹通过固定串接孔连接成“X”形状，左活动杆通过活动连接在右夹上部，右活动杆通过活动连接在左夹上部，左活动杆、右活动杆上部设置活动孔，螺丝穿过活动孔将左活动杆、右活动杆连接在活动板上。

根据如上所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：第一活动连接、第二活动连接、第三活动连接、第四活动连接、第五活动连接、第六活动连接、第七活动连接、第八活动连接和第九活动连接为销轴连接结构。

根据如上所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：驱动装置为油缸，油缸的缸体通过第六活动连接安装在支撑台上，油缸的活塞杆通过第五活动连接安装在第二支撑杆上。

根据如上所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：圆柱本体为实心圆柱或空心圆柱。

根据如上所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：活动板包括固定块、螺丝和导向孔，每个固定块上设置螺丝，每个螺丝通过一个活动孔将一个活动装置固定在活动板上，导向孔设置在活动板两侧，导向柱插入导向孔中。

本发明的有益效果是：一是平运台始终处于大致水平的状态。二是确保被抓取的物品不会被划伤。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为平运装置的右视图(完全伸开状态)

图3为平运装置的右视图(半打开状态)

图4为平运装置的右视图(完全收拢状态)。

图5为平运装置的主视图。

图6为活动装置的结构示意图。

图7为支撑架结构示意图。

图8为支撑架主视图。

图9为支撑装置俯视图。

图10为半圆固定件俯视图。

图11为半圆固定件主视图。

图12为连接架主视图。

图13为连接架俯视图。

图14为安装圆柱俯视图。

图15为抓取装置的立体示意图。

图16为单组驱动夹示意图(去除右夹板、左夹板)。

图17为单个活动装置示意图(包括右夹板、左夹板)。

图18为活动板结构示意图。

图19为活动板另一结构示意图。

附图标记说明：平运装置A、支撑台1A、平运台2A、第一支撑杆3A、第一活动连接31A、第二活动连接32A、第二支撑杆4A、第三活动连接41A、第四活动连接42A、驱动装置5A、第五活动连接51A、第六活动连接52A、活动装置B、支撑架1B、固定架11B、支撑架油缸12B、半圆支撑13B、支撑装置14B、空腔15B、支撑板16B、半圆固定件2B、连接架3B、安装圆柱31B、圆柱本体311B、支撑圆柱312B、安装部32B、第七活动连接51B、第八活动连接52B、第九活动连接53B、前连接销511B、后连接销531B、抓取装置C、抓取油缸1C、液压杆2C、固定板3C、串接杆4C、活动装置5C、左夹51C、右夹52C、左活动杆53C、右活动杆54C、固定串接孔55C、活动孔56C、活动板6C、固定块61C、螺丝62C、长串接杆621C、导向孔63C、导向柱7C、右夹板8C、左夹板9C。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的一种平稳抓取的建筑机器人，包括平运装置A、活动装置B和抓取装置C，抓取装置C固定在活动装置B上，活动装置B固定在平运装置A的平运台2A上。

如图2至图5所示，本发明的平运装置A包括支撑台1A、平运台2A和两套平运结构，两套平运结构对称设置在平运台2A两侧，平运结构活动连接在支撑台1A和平运台2A上。

如图2至图4所示，每套平运结构包括第一支撑杆3A、第二支撑杆4A和驱动装置5A，第一支撑杆3A通过第一活动连接31A安装在平运台2A上，第一支撑杆3A通过第二活动连接32A安装在支撑台1A上。第二支撑杆4A通过第三活动连接41A安装在平运台2A上，第二支撑杆4A通过第四活动连接42A安装在支撑台1A上。第一活动连接31A与第二活动连接32A的距离等于第三活动连接41A与第四活动连接42A的距离，且第一支撑杆3A和第二支撑杆4A平行设置。第二活动连接32A的位置高于第四活动连接42A的位置，确保从垂直到平行状态时，第一支撑杆3A和第二支撑杆4A不会重叠交叉。

本发明的驱动装置5A通过第六活动连接52A安装在支撑台1A上，如图2至图4所示驱动装置5A通过第五活动连接51A安装在第二支撑杆4A。本发明的第一活动连接31A、第二活动连接32A、第三活动连接41A、第四活动连接42A、第五活动连接51A和第六活动连接52A可以为销轴连接。

如图2所示，本发明的驱动装置5A最好为油缸，油缸的缸体通过第六活动连接52A连接在支撑台1A上，油缸的活塞杆通过第五活动连接51A连接在第二支撑杆4A上。本发明中，只要能够确保两个油缸的进油管压力一致，在运行时，两个驱动装置5A的压力一致，运动速度一致，从而确保在运动过程中，左右平运结构运行状态一致，使平运台2A两侧平稳运行，从而确保系统能够长期稳定工作。

如图6至图14所示，本发明的活动装置B包括支撑架1B、半圆固定件2B、连接架3B，连接架3B通过半圆固定件2B固定连接在支撑架1B上。

如图6至图8所示，本发明的支撑架1B包括固定架11B、支撑架油缸12B、支撑装置14B，支撑装置14B通过第七活动连接51B连接在固定架11B上，支撑架油缸12B的缸筒通过第八活动连接52B连接在固定架11B上，支撑架油缸12B的活塞杆通过第九活动连接53B连接在支撑装置14B，第七活动连接51B、第八活动连接52B和第九活动连接53B可以为销轴连接。

如图7所示，本发明的支撑装置14B包括半圆支撑13B、空腔15B、支撑板16B、前连接销511B、后连接销531B。支撑板16B内部设置空腔15B，空腔15B两侧设置半圆支撑13B，连接架3B通过两侧的支撑圆柱312B连接在支撑架1B上，连接架3B的安装圆柱31B位于空腔15B内。通过前连接销511B与固定架11B的轴进行连接，通过后连接销531B与支撑架油缸12B的活塞杆进行连接。

如图12至图14所示，连接架3B包括安装圆柱31B和安装部32B，安装部32B设置在安装圆柱31B上部。安装圆柱31B包括圆柱本体311B和支撑圆柱312B，两根支撑圆柱312B设置在圆柱本体311B上，本发明的圆柱本体311B可以为实心圆柱或空心圆柱。本发明的安装部32B可根据与抓取装置C连接不同设置为不同的形状，并发明中为U形连接件。

如图15至图19所示，本发明的抓取装置C包括抓取油缸1C、固定板3C、串接杆4C、活动装置5C、活动板6C、导向柱7C、右夹板8C、左夹板9C，抓取装置C包括多组单组驱动夹，多组单组驱动夹共同驱动右夹板8C、左夹板9C，右夹板8C和左夹板9C可为以一个夹子或多个夹子组合而成。在实际工作中，可根据压力及压力的平衡设置多组或一个单组驱动夹，如设置16组单组驱动夹，图15中为两个单组驱动夹的组合，右夹板8C为一个夹子，左夹板9C为对应于右夹板8C的一个夹子。

如图16所示，本发明的单组驱动夹包括一个抓取油缸1C、液压杆2C、固定板3C、串接杆4C、多个活动装置5C、活动板6C和导向柱7C，抓取油缸1C固定在固定板3C上，固定板3C与安装部32B固定连接。抓取油缸1C前部为液压杆2C，液压杆2C与活动板6C连接，多个活动装置5C的活动孔56C连接在活动板6C上，多个活动装置5C的固定串接孔55C通过串接杆4C串联在一起。

如图17所示，本发明的活动装置5C包括左夹51C、右夹52C、左活动杆53C、右活动杆54C、固定串接孔55C、活动孔56C，左夹51C、右夹52C设置固定串接孔55C，固定串接孔55C连接在串接杆4C上，串接杆4C固定在固定板3C下部，左夹51C、右夹52C通过固定串接孔55C连接成“X”形状，使左夹51C、右夹52C可沿着固定串接孔55C转动。左活动杆53C通过活动连接在右夹52C上部，右活动杆54C通过活动连接在左夹51C上部，左活动杆53C、右活动杆54C上部设置活动孔56C，螺丝62C穿过活动孔56C将左活动杆53C、右活动杆54C连接在活动板6C上。

如图18所示，本发明的活动板6C包括固定块61C、螺丝62C和导向孔63C，每个固定块61C上设置螺丝62C，每个螺丝62C通过一个活动孔56C将一个活动装置5C固定在活动板6C上，导向孔63C设置在活动板6C两侧，导向柱7C插入导向孔63C中，这样确保在抓取油缸1C通过液压杆2C推动活动板6C向下运动过程中，活动板6C沿着固定方向往返。

如图19所示，作为进一步方案，本发明的多个螺丝62C可采用长串接杆621C，多个活动装置5C的活动孔56C通过长串接杆621C串接在一起。

如图12和图15所示，本发明的抓取装置C通过安装部32B固定在活动装置B。

本发明的工作过程是：通过平运装置A的驱动装置5A驱动平运台2A运动，当运动到位后，通过活动装置B微调距离，使抓取装置C能够抓取物品或相应的将物品放置。本发明可以进一步扩展活动空间，如连接架3B采用伸缩装置，如液压杆或丝杆，则可以增加抓取装置C的抓取距离，安装圆柱31B替换为齿轮，通过驱动齿轮旋转，则可以调节抓取的角度。本发明的装置可以用于抓取轻质砖头、石膏板等材料，不会在这些材料上形成划痕。如本发明增加自动涂料装置，则可以进行自动行砖、贴石膏板等。

Claims (5)

1.一种平稳抓取的建筑机器人，包括平运装置、活动装置和抓取装置，抓取装置固定在活动装置上，活动装置固定在平运装置的平运台上，其特征在于：平运装置包括支撑台、平运台和两套平运结构，两套平运结构对称设置在平运台两侧，平运结构活动连接在支撑台和平运台上，每套平运结构包括第一支撑杆、第二支撑杆和驱动装置，第一支撑杆通过第一活动连接安装在平运台上，第一支撑杆通过第二活动连接安装在支撑台上；第二支撑杆通过第三活动连接安装在平运台上，第二支撑杆通过第四活动连接安装在支撑台上；第一活动连接与第二活动连接的距离等于第三活动连接与第四活动连接的距离，第一支撑杆和第二支撑杆平行设置；第二活动连接的位置高于第四活动连接的位置；驱动装置通过第六活动连接安装在支撑台上，驱动装置通过第五活动连接安装在第二支撑杆上；活动装置包括支撑架、半圆固定件、连接架，连接架通过半圆固定件固定连接在支撑架上，支撑架包括固定架、支撑架油缸、支撑装置，支撑装置通过第七活动连接安装在固定架上，支撑架油缸的缸筒通过第八活动连接安装在固定架上，支撑架油缸的活塞杆通过第九活动连接安装在支撑装置，支撑装置包括半圆支撑、空腔、支撑板、前连接销、后连接销，支撑板内部设置空腔，空腔两侧设置半圆支撑，连接架通过两侧的支撑圆柱连接在支撑架上，连接架的安装圆柱位于空腔内，连接架包括安装圆柱和安装部，安装部设置在安装圆柱上部，安装圆柱包括圆柱本体和支撑圆柱，两根支撑圆柱设置在圆柱本体上；抓取装置包括多组单组驱动夹，多组单组驱动夹共同驱动右夹板、左夹板，每组驱动夹包括一个抓取油缸、液压杆、固定板、串接杆、多个活动装置、活动板和导向柱，抓取油缸固定在固定板上，固定板与安装部固定连接，抓取油缸前部为液压杆，液压杆与活动板连接，多个活动装置的活动孔连接在活动板上，多个活动装置的固定串接孔通过串接杆串联在一起；活动装置包括左夹、右夹、左活动杆、右活动杆、固定串接孔、活动孔，左夹、右夹设置固定串接孔，固定串接孔连接在串接杆上，串接杆固定在固定板下部，左夹、右夹通过固定串接孔连接成“X”形状，左活动杆通过活动连接在右夹上部，右活动杆通过活动连接在左夹上部，左活动杆、右活动杆上部设置活动孔，螺丝穿过活动孔将左活动杆、右活动杆连接在活动板上。

2.根据权利要求1所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：第一活动连接、第二活动连接、第三活动连接、第四活动连接、第五活动连接、第六活动连接、第七活动连接、第八活动连接和第九活动连接为销轴连接结构。

3.根据权利要求1所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：驱动装置为油缸，油缸的缸体通过第六活动连接安装在支撑台上，油缸的活塞杆通过第五活动连接安装在第二支撑杆上。

4.根据权利要求1所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：圆柱本体为实心圆柱或空心圆柱。

5.根据权利要求1所述的一种平稳抓取的建筑机器人，其特征在于：活动板包括固定块、螺丝和导向孔，每个固定块上设置螺丝，每个螺丝通过一个活动孔将一个活动装置固定在活动板上，导向孔设置在活动板两侧，导向柱插入导向孔中。