CN110593574A - 抹平机器人及其作业系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抹平机器人及其作业系统，所述抹平机器人包括机架、抹刀装置、第一调节装置、第二调节装置、第一信号接收装置、第二信号接收装置和控制器，抹刀装置设于机架上，第一调节装置设于抹刀装置的左端部和机架之间以调节抹刀装置的左端部与操作基面之间的距离，第二调节装置设于抹刀装置的右端部和机架之间以调节抹刀装置的右端部与操作基面之间的距离，第一信号接收装置设于抹刀装置的左端部。根据本发明实施例的抹平机器人，抹平作业的效率高、效果好。

Description

抹平机器人及其作业系统

技术领域

本发明涉及建筑机器人技术领域，尤其是涉及一种抹平机器人及其作业系统。

背景技术

现有的地面抹平机采用圆形抹盘或圆周布置的抹刀对地面进行抹平，当其工作时，由人工引导或者操作其行走。且相关技术中的抹平机不能较好地对地面平整度、抹平区域标高的自动检测与反馈，而且在其抹平工作同时，需要额外的检测人员进行测量并反馈结果给抹平操作人员，抹平作业效率不高、效果不好。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种抹平机器人，所述抹平机器人抹平作业的效率高、效果好。

本发明还提出一种具有所述抹平机器人的抹平机器人作业系统。

根据本发明第一方面实施例的抹平机器人，所述抹平机器人包括机架、抹刀装置、第一调节装置、第二调节装置、第一信号接收装置、第二信号接收装置和控制器，所述抹刀装置设于所述机架上，所述第一调节装置设于所述抹刀装置的左端部和所述机架之间以调节所述抹刀装置的左端部与操作基面之间的距离，所述第二调节装置设于所述抹刀装置的右端部和所述机架之间以调节所述抹刀装置的右端部与操作基面之间的距离，所述第一信号接收装置设于所述抹刀装置的左端部，所述第二信号接收装置设于所述抹刀装置的右端部，所述控制器分别与所述第一信号接收装置、第二信号接收装置、第一调节装置和第二调节装置电连接，以根据所述第一信号接收装置的接收信息控制所述第一调节装置动作以调整所述抹刀装置的左端部与操作基面之间的距离，并且根据所述第二信号接收装置的接收信息控制所述第二调节装置动作以调整所述抹刀装置的右端部与操作基面之间的距离。

根据本发明实施例的抹平机器人，通过在抹刀装置的左端部和右端部分别设置第一信号接收装置和第二信号接收装置，可以获取抹刀装置的左端部和右端部在上下方向的高度的变化值，控制器可以根据获取的高度的变化值驱动第一调节装置和第二调节装置，以调节抹刀装置的左端部和右端部在上下方向上的位置，从而使得抹刀装置可以较好地对操作基面进行抹平作业，抹平作业的效果好。

另外，根据本发明的抹平机器人，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述第一调节装置和所述第二调节装置结构相同。

可选地，所述第一调节装置和所述第二调节装置均包括第一连接件、驱动装置和平行四边形机构，所述第一连接件固定至所述机架上，所述驱动装置的一端连接至所述第一连接件上，所述平行四边形机构设于所述抹刀装置上，所述驱动装置的另一端与所述平行四边形机构相连。

可选地，所述驱动装置为沿前后方向延伸的电推杆。

可选地，所述驱动装置的一端与所述第一连接件可枢转，所述驱动装置的另一端与所述平行四边形机构可枢转。

可选地，所述抹刀装置上设有两个分别设于所述抹刀装置左端部和右端部的竖直连杆，所述第一调节装置和所述第一信号接收装置分别设于位于左端部的所述竖直连杆上，所述第二调节装置和所述第二信号接收装置分别设于位于右端部的所述竖直连杆上。

在本发明的一些示例中，所述平行四边形机构包括：支座、第一连杆和第二连杆，所述支座与所述竖直连杆平行，所述第一连杆的包括平直部和弯折部，所述平直部的两端分别与所述竖直连杆和所述支座可枢转相连，所述弯折部由所述平直部与所述支座的连接点向上弯折延伸，所述驱动装置的另一端与所述弯折部相连，所述第二连杆的两端分别与所述竖直连杆和所述支座可枢转相连。

在本发明的一些实施例中，所述抹平机器人还包括第一滚筒装置和第二滚筒装置，所述第一滚筒装置可转动地邻近所述机架的前端设置，所述第二滚筒装置可转动地邻近所述机架的后端设置，所述抹刀装置位于所述第一滚筒装置的前侧。

在本发明的一些实施例中，所述抹平机器人还包括转向装置，所述转向装置设于所述机架上且适于将所述机架顶起后并带动所述机架转向。

本发明还提出一种具有上述实施例的抹平机器人的抹平机器人作业系统。

根据本发明实施例的抹平机器人作业系统包括：抹平机器人和信号发射装置，所述信号发射装置适于设置在基面上且用于向第一信号接收装置和第二信号接收装置发射信号。

根据本发明实施例的抹平机器人作业系统，使得抹平机器人可以较好地抹平操作基面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的抹平机器人的立体图；

图2是根据本发明实施例的抹平机器人的主视图；

图3是根据本发明实施例的抹平机器人的去除机架、第一滚筒装置、第二滚筒装置和转向装置后的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的抹平机器人和信号装置配合的示意图。

附图标记：

100：抹平机器人；

1：机架；

2：抹刀装置；21：竖直连杆；

3：第一调节装置；31：第一连接件；32：驱动装置；33：平行四边形机构；331：支座；332：第一连杆；3321：平直部；3322：弯折部；333：第二连杆；

4：第二调节装置；5：第一信号接收装置；6：第二信号接收装置；7：第一滚筒装置；8：第二滚筒装置；9：转向装置；

10：信号发射装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的抹平机器人100。

可以理解的是，待抹平作业的操作基面不平整，在抹刀装置2在对操作基面进行抹平作业的过程中，抹平机器人100容易发生“颠簸”，其中，“颠簸”可以理解为抹平机器人100行走在不平整基面上的一种行走状态，抹平机器人100发生“颠簸”后，容易使得抹刀装置2抹平作业的平面与抹平机器人100未发生“颠簸”时的抹平作业的平面不在同一平面内，从而容易影响抹刀装置2对基面的抹平作业的效果。

为此，本发明提出一种抹平机器人100，使得抹平机器人100发生“颠簸”时，可以较好地对操作基面进行抹平作业，抹平作业的效果好。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的抹平机器人100包括机架1、抹刀装置2、第一调节装置3、第二调节装置4、第一信号接收装置5、第二信号接收装置6和控制器(图中未示出)。

具体地，抹刀装置2设于机架1上，也就是说，抹刀装置2可以配合安装在机架1上，抹刀装置2配合安装在机架1上后，可以对操作基面进行抹平作业，以使得操作基面与水平面平行，其中，这里的水平面可以理解为需要抹平机器人100对操作基面抹平的效果平面。

第一调节装置3设于抹刀装置2的左端部和机架1之间以调节抹刀装置2的左端部与操作基面之间的距离，第二调节装置4设于抹刀装置2的右端部和机架1之间以调节抹刀装置2的右端部与操作基面之间的距离，第一信号接收装置5设于抹刀装置2的左端部，第二信号接收装置6设于抹刀装置2的右端部，控制器分别与第一信号接收装置5、第二信号接收装置6、第一调节装置3和第二调节装置4电连接，以根据第一信号接收装置5的接收信息控制第一调节装置3动作以调整抹刀装置2的左端部与操作基面之间的距离，并且根据第二信号接收装置6的接收信息控制第二调节装置4动作以调整抹刀装置2的右端部与操作基面之间的距离。

也就是说，当抹平机器人100发生“颠簸”后，通过第一信号接收装置5可以检测抹刀装置2的左端部与操作基面之间的距离，以获取抹刀装置2的左端部在上下方向上的高度的变化值，控制器可以根据距离的变化值控制第一调节装置3，以使得抹刀装置2的左端可以较好地对操作基面进行抹平作业；第二信号接收装置6可以检测抹刀装置2右端部与操作基面之间的距离，以获取抹刀装置2的右端部在上下方向上的高度的变化值，控制器可以根据高度的变化值控制第二调节装置4，以使得抹刀装置2的右端部可以较好地对操作基面进行抹平作业。由此，通过在抹刀装置2的左端部和右端部分别设置第一信号接收装置5和第二信号接收装置6，可以获取抹刀装置2的左端和右端在如图1所示的上下方向的高度的变化值，控制器可以根据获取的高度的变化值驱动第一调节装置3和第二调节装置4，以调节抹刀装置2的左端部和右端部在上下方向上的位置，从而使得抹刀装置2可以较好地对操作基面进行抹平作业，抹平作业的效果好。

由此，根据本发明实施例的抹平机器人100，通过在抹刀装置2的左端部和右端部分别设置第一信号接收装置5和第二信号接收装置6，可以获取抹刀装置2的左端部和右端部在上下方向的高度的变化值，控制器可以根据获取的高度的变化值驱动第一调节装置3和第二调节装置4，以调节抹刀装置2的左端部和右端部在上下方向上的位置，从而使得抹刀装置2可以较好地对操作基面进行抹平作业，抹平作业的效果好。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，第一调节装置3和第二调节装置4结构相同，由此，第一调节装置3和第二调节装置4的驱动原理以及安装方式基本相同，可以降低第一调节装置3和第二调节装置4的装配难度，提高装配效率，同时，第一调节装置3和第二调节装置4结构相同，还可以降低第一调节装置3和第二调节装置4的成产成本。

可选地，第一调节装置3和第二调节装置4均包括第一连接件31、驱动装置32和平行四边形机构33。第一连接件31固定至机架1上，驱动装置32的一端连接至第一连接件31上，平行四边形机构33设于抹刀装置2上，驱动装置32的另一端与平行四边形机构33相连。由于第一调节装置3和第二调节装置4的结构相同，为方便说明，以如图1所示的第一调节装置3为例。

如图1-图3所示，第一调节装置3在由后向前的方向上的结构依次为：第一连接件31、驱动装置32、平行四边形机构33，其中，第一连接件31可以配合安装在机架1上，第一连接件31配合安装在机架1上后，可以有利于将驱动装置32安装在机架1上，具体地，驱动装置32的前端可以与平行四边形机构33的后端配合连接，驱动装置32的后端可以与第一连接件31的前端配合连接，由此，驱动装置32安装在第一连接件31上后，驱动装置32可以驱动平行四边形机构33活动，进一步地，抹刀装置2安装在四连杆机构的前侧，由此，平行四边形机构33在活动的过程中可以带动抹刀装置2，以使得抹刀装置2的左端部与操作基面的距离发生变化。

可选地，驱动装置32为沿前后方向延伸的电推杆。也就是说，电推杆可以配合安装在第一连接件31和平行四边形机构33之间，且电推杆的安装在第一连接件31和平行四边形机构33之间后，电推杆的轴线的方向为如图1所示的前后方向，由此，启动电推杆后，电推杆可以在前后方向上驱动平行四边形机构33，结构简单，操作方便。

在本发明的一些示例中，驱动装置32的一端与第一连接件31可枢转，驱动装置32的另一端与平行四边形机构33可枢转。例如图1-图3所示，驱动装置32的后端与第一连接件31配合安装后，驱动装置32可以相对于第一连接件31转动，驱动装置32的前端与平行四变形结构配合后，驱动装置32与平行四边形之间可以相对转动。由此，当驱动装置32由后向前驱动平行四边形机构33活动时，平行四边形机构33可以在竖直面内沿着逆时针方向转动，平行四边形机构33在竖直面内沿着逆时针方向转动时，可以带动抹刀装置2向下运动。当驱动装置32由前向后驱动平行四边形机构33活动时，平行四边形机构33可以在竖直面内沿着顺时针方向转动，平行四边形机构33在竖直面内沿着顺时针方向转动时，可以带动抹刀装置2向上运动。其中，竖直面为如图1所示的前后方向所在直线与上下方向所在直线限定出的平面。

可选地，抹刀装置2上设有两个分别设于抹刀装置2左端部和右端部的竖直连杆21，第一调节装置3和第一信号接收装置5分别设于位于左端部的竖直连杆21上，第二调节装置4和第二信号接收装置6分别设于位于右端部的竖直连杆21上。由此，抹刀装置2左端部的竖直连杆21和抹刀装置2右端部的竖直连杆21，可以有利于将第一调节装置3和第一信号接收装置5、第二调节装置4和第二信号接收装置6安装在抹刀装置2上，可以防止第一调节装置3和第一信号接收装置5、第二调节装置4和第二信号接收装置6直接安装在抹刀装置2上，而造成抹刀装置2的损伤。

可选地，平行四边形机构33包括支座331、第一连杆332和第二连杆333，支座331与竖直连杆21平行，第一连杆332的包括平直部3321和弯折部3322，平直部3321的两端分别与竖直连杆21和支座331可枢转相连，弯折部3322由平直部3321与支座331的连接点向上弯折延伸，驱动装置32的另一端与弯折部3322相连，第二连杆333的两端分别与竖直连杆21和支座331可枢转相连。

例如图2和图3所示，第一连杆332的平直部3321与第二连杆333平行且等长，可以使得第一连杆332的平直部3321、竖直连杆21、第二连杆333和支座331可以限定出平行四边形的结构，由此，竖直连杆21可以与支座331平行，进一步地，支座331可以固定安装在机架1上，且支座331大体沿上下方向延伸，由此，当驱动装置32驱动平行四边形机构33转动时，竖直连杆21可以稳定地在上下方向上活动，从而可以使得抹刀装置2的左端部或者右端部可以在上下方向上活动，以有利于抹刀装置2对操作基面抹平作业。

更进一步地，平直部3321与弯折部3322之间互相垂直，且平直部3321远离弯折部3322的一端与竖直连杆21的上端可转动连接，弯折部3322远离平直部3321的一端与与驱动装置32的前端可转动连接，平直部3321与弯折部3322的连接点可以与支座331的上端可转动连接，由此，驱动装置32可以驱动第一连杆332围绕第一支座331的上端转动，在第一连杆332围绕第一支座331的上端转动的过程中，可以调节抹刀装置2在上下方向上的位置。

在本发明的一些实施例中，抹平机器人100还包括第一滚筒装置7和第二滚筒装置8，第一滚筒装置7可转动地邻近机架1的前端设置，第二滚筒装置8可转动地邻近机架1的后端设置，抹刀装置2位于第一滚筒装置7的前侧。

例如图1所示，第一滚筒和第二滚筒设在机架1的下端，第一滚筒和第二滚筒可以在操作基面转动，以对操作基面进行抹平作业，同时，通过第一滚筒和第二滚筒在操作基面转动，可以带动机架1在基面上行走，进而可以使得抹平机器人100在基面行走，抹平机器人100在基面行走的过程中，抹刀装置2可以对基面进行抹平作业。更进一步地，在由前向后的方向上，依次为抹刀装置2、第一滚筒装置7和第二滚筒装置8，由此，抹平机器人100可以分别通过抹刀装置2、第一滚筒装置7和第二滚筒装置8依次对操作基面进行抹平作业，可以进一步提高抹平机器人100对操作基面的抹平作业的效果。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，抹平机器人100还包括转向装置9，转向装置9设于机架1上且适于将机架1顶起后并带动机架1转向。也就是说，转向装置9可以与机架1配合安装，且转向装置9安装在机架1上后，转向装置9可以将机架1向上顶起，以使得抹刀装置2、第一滚筒装置7和第二滚筒装置8可以与操作基面脱离接触，当抹刀装置2、第一滚筒装置7和第二滚筒装置8与操作基面脱离接触后，转向装置9可以驱动机架1转动，机架1转动可以带动抹刀装置2、第一滚筒装置7和第二滚筒装置8，其中，第一滚筒装置7和第二滚筒装置8跟随机架1转动后，可以改变第一滚筒装置7和第二滚筒装置8的行走方向，从而使得抹平机器人100可以在其他的方向上对基面进行抹平作业，可以提高抹平机器人100的工作效率。

本发明还提出一种具有上述实施例的抹平机器人100的抹平机器人作业系统。

根据本发明实施例的抹平机器人作业系统包括抹平机器人100和信号发射装置10，信号发射装置10适于设置在操作基面上，且用于向第一信号接收装置5和第二信号接收装置6发射信号。

也就是说，信号发射装置10可以在基面上发射信号，第一信号接收装置5和第二信号接收装置6可以接收信号发射装置10发射的信号，第一调节装置3可以根据第一信号接收装置5获取的信号来调节抹刀装置2的左端部与操作基面之间的距离，第二调节装置4可以根据第二信号接收装置6获取的信号来调节抹刀装置2的右端部与操作基面之间的距离。

在一个具体示例中，信号发射装置10可以发射激光面，激光面与水平面平行，其中，这里的水平面指的是如图1所示的左右方向所在直线与上下方向所在直线限定出的平面。激光面与第一信号接收装5置和第二信号接收装置6接触后，第一信号接收装置5和第二信号接收装置6可以获取激光面在第一信号接收装置5和第二信号接收装置6上的位置信息，当抹平机器人100在操作基面行走的过程中“颠簸”时，会使得机架1带动抹刀装置2“颠簸”，第一信号接收装置5和第二信号接收装置6可以跟随抹刀装置2发生“颠簸”，从而使得激光面与第一信号接收装置5和第二信号接收装置6的接触位置发生变化，第一调节装置3可以根据激光面在第一信号接收装置5上的的接触位置的变化的信息，来调节抹刀装置2的左端部与操作基面之间的距离，第二调节装置4可以根据激光面在第二信号接收装置6上的的接触位置的变化的信息，来调节抹刀装置2的右端部与操作基面之间的距离，从而使得抹刀装置2可以较好地对操作基面抹平作业。

由此，根据本发明实施例的抹平机器人作业系统，使得抹平机器人100可以较好地抹平操作基面。

根据本发明实施例的抹平机器人100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种抹平机器人，其特征在于，包括：

机架；

抹刀装置，所述抹刀装置设于所述机架上；

第一调节装置，所述第一调节装置设于所述抹刀装置的左端部和所述机架之间以调节所述抹刀装置的左端部与操作基面之间的距离；

第二调节装置，所述第二调节装置设于所述抹刀装置的右端部和所述机架之间以调节所述抹刀装置的右端部与操作基面之间的距离；

第一信号接收装置，所述第一信号接收装置设于所述抹刀装置的左端部；

第二信号接收装置，所述第二信号接收装置设于所述抹刀装置的右端部；

控制器，所述控制器分别与所述第一信号接收装置、第二信号接收装置、第一调节装置和第二调节装置电连接，以根据所述第一信号接收装置的接收信息控制所述第一调节装置动作以调整所述抹刀装置的左端部与操作基面之间的距离，并且根据所述第二信号接收装置的接收信息控制所述第二调节装置动作以调整所述抹刀装置的右端部与操作基面之间的距离。

2.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，所述第一调节装置和所述第二调节装置结构相同。

3.根据权利要求2所述的抹平机器人，其特征在于，所述第一调节装置和所述第二调节装置均包括：

第一连接件，所述第一连接件固定至所述机架上；

驱动装置，所述驱动装置的一端连接至所述第一连接件上；

平行四边形机构，所述平行四边形机构设于所述抹刀装置上，所述驱动装置的另一端与所述平行四边形机构相连。

4.根据权利要求3所述的抹平机器人，其特征在于，所述驱动装置为沿前后方向延伸的电推杆。

5.根据权利要求3所述的抹平机器人，其特征在于，所述驱动装置的一端与所述第一连接件可枢转，所述驱动装置的另一端与所述平行四边形机构可枢转。

6.根据权利要求5所述的抹平机器人，其特征在于，所述抹刀装置上设有两个分别设于所述抹刀装置左端部和右端部的竖直连杆，所述第一调节装置和所述第一信号接收装置分别设于位于左端部的所述竖直连杆上，所述第二调节装置和所述第二信号接收装置分别设于位于右端部的所述竖直连杆上。

7.根据权利要求6所述的抹平机器人，其特征在于，所述平行四边形机构包括：

支座，所述支座与所述竖直连杆平行；

第一连杆，所述第一连杆的包括平直部和弯折部，所述平直部的两端分别与所述竖直连杆和所述支座可枢转相连，所述弯折部由所述平直部与所述支座的连接点向上弯折延伸，所述驱动装置的另一端与所述弯折部相连；

第二连杆，所述第二连杆的两端分别与所述竖直连杆和所述支座可枢转相连。

8.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，还包括第一滚筒装置和第二滚筒装置，所述第一滚筒装置可转动地邻近所述机架的前端设置，所述第二滚筒装置可转动地邻近所述机架的后端设置，所述抹刀装置位于所述第一滚筒装置的前侧。

9.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，还包括转向装置，所述转向装置设于所述机架上且适于将所述机架顶起后并带动所述机架转向。

10.一种抹平机器人作业系统，其特征在于，包括：

权利要求1～9中任一项所述的抹平机器人；

信号发射装置，所述信号发射装置适于设置在操作基面上且用于向第一信号接收装置和第二信号接收装置发射信号。