CN110924686A - 抹平机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抹平机器人，包括：机箱；行走机构，行走机构设在机箱上，行走机构包括底盘和滚筒，滚筒可枢转地设在底盘上，滚筒的表面设有绕滚筒的轴线螺纹延伸的螺旋槽；提浆机构，提浆机构包括第一升降件和振捣板，第一升降件与振捣板相连；抹平机构，抹平机构包括第二升降件、刮板、路面检测件，第二升降件与刮板相连，路面检测件与第二升降件电连接；导航控制模块，导航控制模块设在机箱上，以实现路径规划和控制抹平机器人施工作业。本发明为建筑业混凝土浇筑施工表面整平抹平的表面处理，提供了一种新的实现方法，有利于实现施工环境的无人化操作。整个机器人能够节省大量的人工操作，劳动强度低，成本低，效率高。

Description

抹平机器人

技术领域

本发明涉及施工设备技术领域，尤其涉及一种抹平机器人。

背景技术

目前发现针对建筑行业混凝土浇筑地面，还没有能够自动导航运动、横向排浆、自适应混凝土施工面的智能抹平机器人，大多数混凝土浇筑表面的处理，还是由人工操作完成，劳动强度大，成本高昂，效率低下。此外，现有的抹平设备还存在作业行走过程中前方浮浆易堆积，整机容易出现打滑的问题。

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，以解决混凝土浇筑地面作业过程中无法自动导航运动、横向排浆、自适应混凝土施工面，以及设备在作业过程中浮浆易堆积和易打滑的问题。

根据本发明实施例的一种抹平机器人，包括：机箱；行走机构，所述行走机构设在所述机箱上，所述行走机构包括底盘和滚筒，所述滚筒可枢转地设在所述底盘上，所述滚筒的表面设有绕所述滚筒的轴线螺纹延伸的螺旋槽；提浆机构，所述提浆机构设在所述机箱在行走方向上的一侧，所述提浆机构包括第一升降件和可振动的振捣板，所述第一升降件与所述振捣板相连；抹平机构，所述抹平机构设在所述机箱在行走方向上的另一侧，所述抹平机构包括第二升降件、刮板、路面检测件，所述第二升降件与所述刮板相连，所述路面检测件与所述第二升降件电连接，并根据混凝土地面的路况控制所述第二升降件的升降；导航控制模块，所述导航控制模块设在所述机箱上，以实现路径规划和控制所述抹平机器人施工作业。

根据本发明实施例的抹平机器人，行走机构具有横向排浆功能，能够解决整机打滑的问题；通过提浆机构，能根据具体地面环境调节振捣板与施工面的高度，进行自动振捣提浆作业；通过抹平机构能够自动控制水平标高，进行施工面的抹平与收光；通过设置导航控制模块，可以结合现场基站根据建筑施工现场环境进行自动控制抹平机作业运动。本发明为建筑业混凝土浇筑施工表面整平抹平的表面处理，提供了一种新的实现方法，有利于实现施工环境的无人化操作。整个机器人能够节省大量的人工操作，劳动强度低，成本低，效率高。

在一些实施例中，所述螺旋槽在所述滚筒上设有两组，两组所述螺旋槽设在所述滚筒的轴向两侧，且两组所述螺旋槽的螺旋方向相反。

可选的，两组所述螺旋槽相连处形成有分界线，所述分界线与所述滚筒的轴线的中垂线相重合。

可选的，所述滚筒为两个，两个所述滚筒间隔开地设在所述底盘上，所述行走机构还包括两个驱动机构，两个所述驱动机构与两个所述滚筒为一一对应设置，以分别驱动两个所述滚筒行走。

在一些实施例中，所述提浆机构还包括：固定板，所述固定板设在所述机箱上，所述第一升降件设在所述固定板上；升降板，所述升降板可枢转地设在所述第一升降件的伸缩端上；隔振座，所述隔振座设在所述升降板和振捣板之间，且所述隔振座与所述升降板之间、所述隔振座与所述振捣板之间均设有隔振垫。

可选的，所述提浆机构还包括两个导向机构，两个所述导向机构沿所述固定板的长度方向间隔开设置，两个所述导向机构均设在所述固定板和所述升降板之间。

可选的，所述导向机构包括：导套，所述导套设在所述固定板上，所述导套上设有通孔，所述通孔的轴线与所述升降板的升降方向相平行；导向轴，所述导向轴连接在所述升降板上，所述导向轴配合在所述通孔上，以沿着所述通孔的轴线方向移动。

在一些实施例中，所述提浆机构还包括限位机构，所述限位机构用于限制所述升降板的上极限位置和下极限位置，所述限位机构包括：安装板，所述安装板设在所述固定板上；两个检测件，两个所述检测件设在所述安装板上，两个所述检测件沿所述升降板的升降方向间隔开设置；感应片，所述感应片位于两个所述检测件之间，所述感应片与所述升降板相连。

在一些实施例中，所述振捣板包括：振捣板本体，所述振捣板本体在宽度方向上的两侧向上翻折形成有挡边，所述隔振座与两个所述挡边之间均设有隔振垫；两个振动件，两个所述振动件沿所述振捣板本体的长度方向间隔开地设在所述振捣板本体上。

在一些实施例中，所述第二升降件为两个，两个所述第二升降件沿所述刮板的长度方向间隔开且均连接所述刮板；所述路面检测件为两个，两个所述路面检测件与两个所述第二升降件为一一对应设置，以控制两个所述第二升降件独立或同步升降。

可选的，所述路面检测件为激光接收器，所述激光接收器与施工面上的激光发射器相互配合使用。

在一些实施例中，所述机箱的位于行走方向的一侧设有姿态传感器控制模块，所述姿态传感器控制模块用于检测所述抹平机器人与行走方向的偏离信息，并提供给所述抹平机器人及时纠偏的反馈信号。

在一些实施例中，所述抹平机器人还包括避障检测件，其中，所述机箱的所有周向外侧的侧面上均设有避障检测件，或者所述底盘的所有周向外侧的侧面上均设有避障检测件。

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为本发明实施例中抹平机器人的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中抹平机器人的右视图；

图3为本发明实施例中行走机构的部分结构示意图；

图4为本发明实施例中提浆机构的立体结构示意图；

图5为本发明实施例中抹平机构的立体结构示意图；

图6为本发明实施例中机箱及其上结构的示意图一；

图7为本发明实施例中机箱及其上结构的示意图二。

附图标记：

抹平机器人100、

机箱10、

行走机构20、

底盘21、

滚筒22、螺旋槽221、左旋沟槽221a、右旋沟槽221b、螺旋交叉原点221c、

驱动机构23、电机231、传动轮232、挠性件233、

轴承座24、密封端盖241、

提浆机构30、

第一升降件31、固定板33、安装架331、升降板34、隔振座35、隔振垫36、振捣板32、振捣板本体321、挡边3211、振动件322、电机固定座323、

导向机构37、导套371、导向轴372、固定座373、限位块374、

限位机构38、安装板381、检测件382、感应片383、

枢转机构39、销轴391、连接座392、

抹平机构40、

第二升降件41、路面检测件43、

刮板42、刮板本体421、安装座422、加强筋423、

连接机构44、第一固定座441、第二固定座442、第一连杆443、第二连杆444、固定管445、转销446、转动座447、

导航控制模块50、姿态传感器控制模块60、避障检测件70。

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“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。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。

下面结合附图，描述本发明实施例的抹平机器人100。

如图1所示，根据本发明实施例的一种抹平机器人100，包括：机箱10、行走机构20、提浆机构30、抹平机构40、导航控制模块50。

行走机构20设在机箱10上，行走机构20包括底盘21和滚筒22，滚筒22可枢转地设在底盘21上，滚筒22的表面设有绕滚筒22的轴线螺纹延伸的螺旋槽221。通过滚筒22转动，滚筒22的表面与混凝土施工面相接触，产生的摩擦力驱动整机水平移动，负责整机在施工面上的行进。采用内陷式的螺旋沟槽设计，行进方向前方的浮浆进入到螺旋槽221中，在行进的过程中，一部分浮浆通过螺旋槽221在经滚筒22压平后向行进方向的后方排出，另一部分浮浆则沿着螺旋槽221向滚筒22的轴线方向横向排浆，解决了因浮浆过多而阻碍整机无法行进的问题，同时也解决了整机打滑的问题。

提浆机构30设在机箱10在行走方向上的一侧，提浆机构30包括第一升降件31和可振动的振捣板32，第一升降件31与振捣板32相连。通过第一升降件31可以控制振捣板32上下升降，根据施工面具体情况，实时调节振捣板32与施工面的距离，使振捣板32适应不同高度的施工面，进行有效的振捣提浆。振捣板32接触混凝土施工面后，振捣板32上形成有激振力，可实时对混凝土表面进行振动，从而使得混凝土砂浆密度大的向混凝土下层沉积，密度小向上层浮动，经过振捣过的混凝土表面行成一层粘稠装浮浆，实现自动提浆功能。

抹平机构40设在机箱10在行走方向上的另一侧，抹平机构40包括第二升降件41、刮板42、路面检测件43，第二升降件41与刮板42相连，路面检测件43与第二升降件41电连接，并根据混凝土地面的路况控制第二升降件41的升降。路面检测件43通过检测施工路面状况，可控制第二升降件41带动刮板42升降，进而控制刮板42始终保持在水平标高位置，实现一定误差范围内的混凝土表面的抹平作业。

导航控制模块50设在机箱10上，以实现路径规划和控制抹平机器人100施工作业，导航控制模块50结合现场基站，根据建筑施工现场环境用于负责整机的自动导航作业。

根据本发明实施例的抹平机器人100，行走机构20具有横向排浆功能，能够解决整机打滑的问题；通过提浆机构30，能根据具体地面环境调节振捣板32与施工面的高度，进行自动振捣提浆作业；通过抹平机构40能够自动控制水平标高，进行施工面的抹平与收光；通过设置导航控制模块50，可以结合现场基站根据建筑施工现场环境进行自动控制抹平机作业运动。本发明为建筑业混凝土浇筑施工表面整平抹平的表面处理，提供了一种新的实现方法，有利于实现施工环境的无人化操作，整个机器人能够节省大量的人工操作，具有劳动强度低、成本低、效率高的优点。

在一些实施例中，如图3所示，螺旋槽221在滚筒22上设有两组，两组螺旋槽221设在滚筒22的轴向两侧，且两组螺旋槽221的螺旋方向相反。以整机的行进方向为前后方向举例，一组螺旋槽221在滚筒22上构成左旋沟槽221a，另一组螺旋槽221在滚筒22上构成右旋沟槽221b，两组螺旋槽221之间为螺旋交叉原点221c，滚筒22的表面采用特殊硬化处理，滚筒22旋转时，滚筒22中间螺旋交叉原点221c作为分界面，靠左侧位置的浮浆沿着左旋沟槽221a向抹平机器人100的左侧排出；靠右侧位置的浮浆沿着右旋沟槽221b向抹平机器人100的右侧排出，这样就解决了因浮浆过多阻碍整机前进的问题，也就避免了滚筒22打滑。通过该方式可以实现横向两侧排浆，大大提高排浆效率。

可选的，如图3所示，两组螺旋槽221相连处形成有分界线，分界线与滚筒22的轴线的中垂线相重合。需要说明的是，这里所指的“中垂线”是指与轴线垂直且过轴线中位点的参考线。也就是说，左旋沟槽221a和右旋沟槽221b为左右对称设计，螺旋交叉原点221c位于分界线上，将整机横向排浆的施工面分为左右两个均等的区域，可以实现两侧的均衡排浆，排浆的效果更好。

具体地，如图3所示，行走机构20还包括轴承座24，滚筒22的两端均对应设有轴承座24，轴承座24连接在底盘21上。通过轴承座24，滚筒22在底盘21上可转动。

具体地，如图3所示，轴承座24上设有密封端盖241，密封端盖241内侧设有O型圈(图未示出)，防止水泥浮浆进入轴承内部造成传动卡顿，确保轴承的使用寿命。

可选的，如图1和图2所示，滚筒22为两个，两个滚筒22间隔开地设在底盘21上，行走机构20还包括两个驱动机构23，两个驱动机构23与两个滚筒22为一一对应设置，以分别驱动两个滚筒22行走。

具体地，如图3所示，驱动机构23包括电机231、两个传动轮232、挠性件233。其中，一个传动轮232设在电机231的轴上，另一个传动轮232设在滚筒22的轴上，挠性件233套设在两个传动轮232上。这样电机231旋转时，通过两个传动轮232和挠性件233就能驱动滚筒22做回转运动。

具体地，挠性件233为传动带、传动链、传动绳中的任一种。例如，本发明中挠性件233为传动链，这样彼此间的动力传递更可靠。

在一些实施例中，如图4所示，提浆机构30还包括：固定板33、升降板34、隔振座35。固定板33设在机箱10上，第一升降件31设在固定板33上。升降板34可枢转地设在第一升降件31的伸缩端上。隔振座35设在升降板34和振捣板32之间，即第一升降件31通过带动升降板34来带动振捣板32上下升降。隔振座35与升降板34之间、隔振座35与振捣板32之间均设有隔振垫36，当振捣板32与混凝土施工面接触并振动时，振捣板32向上的振动经隔振垫36传递至隔振座35上，再经隔振垫36传递至升降板34上，隔振垫36和隔振座35共同作用，可以起到吸收振动和多级减振的作用，从而降低整机的振动幅度，提高整机作业的安全性。

具体地，如图4所示，隔振座35为两端敞开的矩形套，矩形套的两个敞口沿振捣板32的长度方向设置。采用该方式，隔振座35呈空心结构，隔振效果较好。

可选的，如图4所示，提浆机构30还包括两个导向机构37，两个导向机构37沿固定板33的长度方向间隔开设置，两个导向机构37均设在固定板33和升降板34之间。

可选的，如图4所示，导向机构37包括：导套371和导向轴372。导套371设在固定板33上，导套371上设有通孔(图未示出)，通孔的轴线与升降板34的升降方向相平行；导向轴372连接在升降板34上，导向轴372配合在通孔上，以沿着通孔的轴线方向移动。通过导向轴372和导套371滑动配合，能够确保升降板34的稳定升降。

具体地，导套371可以是直线轴承，直线轴承通过固定座373连接在固定板33上。当然，导套371不限于直线轴承，还可以是圆柱形滑套、方形滑套，而导向轴372同样可以是圆柱形杆或者方形杆，这里就不再赘述。

具体地，如图4所示，导向轴372的远离升降板34的一端设有限位块374，限位块374用于防止导向轴372脱离导套371。

具体地，如图4所示，固定板33上设有安装架331，安装架331呈U形结构，其中，第一升降件31与安装架331之间、第一升降件31与升降板34之间均可枢转地相连。

具体地，如图4所示，第一升降件31与安装架331之间、第一升降件31与升降板34之间均设有枢转机构39，枢转机构39包括销轴391和与销轴391枢转相连的连接座392，销轴391设在第一升降件31上，连接座392设在升降板34或安装架331上。例如，位于第一升降件31上端的枢转机构39中，连接座392设在安装架331上，位于第一升降件31下端的枢转机构39中，连接座392设在升降板34上。

在一些实施例中，如图4所示，提浆机构30还包括限位机构38，限位机构38用于限制升降板34的上极限位置和下极限位置，限位机构38包括：安装板381、两个检测件382、感应片383。安装板381设在固定板33上；两个检测件382设在安装板381上，两个检测件382沿升降板34的升降方向间隔开设置；感应片383位于两个检测件382之间，感应片383与升降板34相连。在第一升降件31控制振捣板32升降的过程中，感应片383随升降板34的升降而升降，例如，两个检测件382设在安装板381的下方和上方，当位于下方的检测件382检测到感应片383时，此时振捣板32停止下降；当位于上方的检测件382检测到感应片383时，此时振捣板32停止上升，从而避免振捣板32下降或上升超出限定。

具体地，检测件382可以是限位传感器，以配合感应片383使用。当然，检测件382也可以是其他检测件，在这里不再赘述。

在一些实施例中，如图4所示，振捣板32包括：振捣板本体321和两个振动件322。振捣板本体321在宽度方向上的两侧向上翻折形成有挡边3211，即振捣板本体321在垂直面上截面构成U形，这样挡边3211就起到可以阻止水泥或浮浆进入振捣板本体321的作用，隔振座35与两个挡边3211之间均设有隔振垫36。两个振动件322沿振捣板本体321的长度方向间隔开地设在振捣板本体321上，例如振捣板本体321的左侧和右侧，振动件322用于形成激振力，以带动振捣板本体321振动提浆。

具体地，振动件322为振动电机，振动电机通过电机固定座323连接在振捣板本体321上。

具体的，第一升降件31和第二升降件41均为气缸、油缸、电动推杆中的任一种。

在一些实施例中，如图5所示，第二升降件41为两个，两个第二升降件41沿刮板42的长度方向间隔开且均连接刮板42；路面检测件43为两个，两个路面检测件43与两个第二升降件41为一一对应设置，以控制两个第二升降件41独立或同步升降。可以理解为，两个第二升降件41、两个路面检测件43分别设在刮板42的左侧和右侧，其中两个路面检测件43还可以设在刮板42的上方。具体地，运动控制原理以左侧的路面检测件43为例，当路面检测件43接收的水平信号相对于路面检测件43设置的水平原点偏高时，路面检测件43就会发射相应信号给控制器，控制器经过数据处理，驱动左侧的第二升降件41做升出运动，整个刮板42的左端下降，直到路面检测件43收到的水平信号与原点位置重合，第二升降件41停止运行；反之，当路面检测件43接收到水平信号相对于设置的原点偏低时，左侧的第二升降件41缩进，驱动整个刮板42的左端升高，直到水平信号与原点重合；如此，刮板42始终保持在水平标高位置，实现刮板42始终保持在水平标高位置进行抹平作业。需要说明的是，右侧的路面检测件43可参考左侧的路面检测件43的工作过程，这里不再赘述。通过该方式，两组第二升降件41与路面检测件43能够分别独立控制并调节刮板42两端与施工面的距离，使刮板42始终保持在水平标高范围进行混凝土抹平作业。

具体地，如图5所示，第二升降件41与路面检测件43之间均设有连接机构44，连接机构44包括：第一固定座441、第二固定座442、第一连杆443、第二连杆444。第一固定座441连接在机箱10上，第二升降件41可枢转地设在第一固定座441；第二固定座442连接在刮板42上，第二升降件41的一端可枢转地设在第一固定座441上且另一端可枢转地设在第二固定座442上，路面检测件43连接在第二固定座442上；第一连杆443的一端可枢转地设在第一固定座441上且另一端可枢转地设在第二固定座442上；第二连杆444的一端可枢转地设在第一固定座441上且另一端可枢转地设在第二固定座442上；其中，第一连杆443、第二连杆444、第一固定座441、第二固定座442共同构成平行四边形机构。采用该方式，当第二升降件41伸长时，通过带动第二固定座442来带动刮板42下降；当第二升降件41缩回时，通过带动第二固定座442来带动刮板42上升。而构成的平行四边形机构，则可以确保刮板42平稳地升降。

具体地，如图5所示，第二固定座442上设有向上延伸的固定管445，路面检测件43设在固定管445上，从而方便检测混凝土施工路况。

具体地，如图5所示，第一连杆443与第一固定座441之间、第一连杆443与第二固定座442之间、第二连杆444与第一固定座441之间、第二连杆444与第二固定座442之间、第二升降件41与第一固定座441之间、第二升降件41与第二固定座442之间均通过转销446相连，以实现转动。

具体地，如图5所示，第二升降件41与第二固定座442之间设有转动座447，转销446设在转动座447上。

具体地，如图5所示，刮板42包括刮板本体421、安装座422、加强筋423。安装座422呈矩形条状且沿刮板本体421的长度方向设在刮板本体421上，以增加刮板42的结构强度，其中，第二固定座442设在安装座422上。加强筋423为多个，多个加强筋423设在安装座422和刮板本体421之间，以增强安装座422和刮板本体421的连接强度。

可选的，如图5所示，多个加强筋423包括两组，两组加强筋423设在安装座422的宽度方向的两侧，每组加强筋423沿安装座422的长度方向等间隔地设置。

可选的，路面检测件43构成激光控制水平标高模块，具体可以为激光接收器，激光接收器与施工面上的激光发射器相互配合使用。激光接收器负责激光信号的收发和处理，激光发射器设置在施工环境之外的静止环境中，激光接收器的接收模块实时接收来自激光发射器发出水平信号，当激光接收器接收的水平信号相对于激光接收器设置的原点偏高时，激光接收器就会发射相应信号给控制器，控制器经过数据处理，驱动第二升降件41做升降运动，从而控制刮板42升降。

在一些实施例中，路面检测件43可以为视觉检测器，例如摄像机，可以通过视觉检测混凝土施工面的路况。

在一些实施例中，路面检测件43可以为振动测量器，例如通过检测振捣板32的振动来检测施工面是否平整；或者通过滚筒22行进过程中的振动检测施工面是否平整；又或者第二升降件41的电压、电流变化感知施工面是否光滑。

在一些实施例中，路面检测件43还可以为雷达，通过雷达扫描地面，同样可以起到检测施工面是否平整的作用。

可选的，如图2所示，刮板42的底面与水平施工面之间的夹角为15度，有利于抹平混凝土施工面。夹角还可以是其他角度，不限于此，这里不再赘述。

在一些实施例中，如图1所示，机箱10的位于行走方向的一侧设有姿态传感器控制模块60，姿态传感器控制模块60用于检测抹平机器人100与行走方向的偏离信息，并提供给抹平机器人100及时纠偏的反馈信号。例如，姿态传感器控制模块60设在机箱10的前侧面上，姿态传感器控制模块60用于检测抹平机器人100在行进方向前方的姿态，实时提供机器人在实际施工环境下的航向数据，当抹平机器人100行进方向与原先的设定偏离时，姿态传感器控制模块60发出纠偏信号。

可选的，如图1、图6、图7所示，姿态传感器控制模块60沿滚筒22的轴线方向间隔开的设有多个。例如，姿态传感器控制模块60为两个，设在前侧面的左侧和右侧。当然，姿态传感器控制模块60还可以是三个或四个等等，在这里就不再赘述。

在一些实施例中，如图6和图7所示，抹平机器人100还包括避障检测件70，其中，机箱10的所有周向外侧的侧面上均设有避障检测件70。例如，机箱10的所有周向外侧的侧面包括前侧面、后侧面、左侧面以及右侧面，这样就能实现抹平机器人100的四周全覆盖，可360度检测抹平机器人100的与周围环境的相对位置，始终保证抹平机器人100与周围物体的安全距离，当遇到障碍物时，机器人会自动立即停止，并根据现场地图做出安全运动轨迹，实现抹平机器人100的施工现场的自动避障功能。

或者，底盘21的所有周向外侧的侧面上均设有避障检测件70，同样可以启到避障作用，其中避障检测件70设在底盘21的布置可参考设在机箱10上，这里就不再赘述。

可选的，如图6所示，避障检测件70在机箱10的沿行进方向设置的两个侧面上设有多个，多个避障检测件70沿滚筒22的轴线方向间隔开设置。例如，避障检测件70在前侧面上设有两个，两个避障检测件70分别设在前侧面的左侧和右侧；避障检测件70在后侧面上也设有两个，两个避障检测件70分别设在后侧面的左侧和右侧。可以理解为，振捣板32和刮板42的长度方向与滚筒22的轴线方向相平行，因此抹平的长度范围较大，通过设置两个避障检测件70可以更全面的检测前侧面的左右两侧、后侧面的左右两侧的环境，防止出现避障死角，确保避障更准确。

具体地，避障检测件70为激光测距传感器。需要说明的是，避障检测件70不限于此，在这里就不再赘述。或者，也可以理解为，机箱10在外围的至少两个不同侧面上设有避障检测件70，或者底盘21在外围的至少两个不同侧面上均设有避障检测件70。

可选的，导航控制模块50为GPS自动导航模块，GPS自动导航模块构造成蘑菇头造型。

可选的，如图6和图7所示，导航控制模块50为两个，两个导航控制模块50设在机箱10的上方且沿滚筒22的轴线方向间隔开设置。例如，两个导航控制模块50分别设在机箱10的左侧和右侧。

在一些实施例中，机箱10内安装有电池、自动导航控制驱动模块。其中，电池为锂电池，提供整个抹平机器人100运动的电力，而自动导航控制驱动模块则可以配合导航控制模块50使用。另外，行走机构20的驱动机构23设在机箱10内，例如，电机231安装在机箱10内部，驱动滚筒22转动。

下面结合附图，描述本发明抹平机器人100的一个具体实施例。

如图1至图7所示，一种抹平机器人100，包括：机箱10、行走机构20、提浆机构30、抹平机构40、导航控制模块50、姿态传感器控制模块60、避障检测件70。

行走机构20设在机箱10上，行走机构20包括底盘21、两个滚筒22、两个驱动机构23、轴承座24。两个滚筒22间隔开地设在底盘21上，滚筒22的两端均对应可枢转地设在轴承座24上，轴承座24设在底盘21上，滚筒22的表面设有绕滚筒22的轴线螺纹延伸的螺旋槽221，螺旋槽221在滚筒22上设有两组，两组螺旋槽221设在滚筒22的轴向两侧，且两组螺旋槽221的螺旋方向相反，两组螺旋槽221相连处形成有分界线，分界线与滚筒22的轴线的中垂线相重合。轴承座24上设有密封端盖241，密封端盖241内侧设有O型圈。

两个驱动机构23与两个滚筒22为一一对应设置，驱动机构23包括电机231、两个传动轮232、挠性件233。一个传动轮232设在电机231的轴上，另一个传动轮232设在滚筒22的轴上，挠性件233套设在两个传动轮232上。其中，挠性件233为传动链。

提浆机构30设在机箱10在行走方向上的前侧，提浆机构30包括第一升降件31、可振动的振捣板32、固定板33、升降板34、隔振座35、两个导向机构37、限位机构38。第一升降件31与振捣板32相连，固定板33设在机箱10上，第一升降件31设在固定板33上，升降板34可枢转地设在第一升降件31的伸缩端上，隔振座35设在升降板34和振捣板32之间，隔振座35与升降板34之间、隔振座35与振捣板32之间均设有隔振垫36。其中，隔振座35为两端敞开的矩形套，矩形套的两个敞口沿振捣板32的长度方向设置，第一升降件31为电动推杆。

导向机构37包括导套371和导向轴372，导套371设在固定板33上，导套371上设有通孔(图示示出)，通孔的轴线与升降板34的升降方向相平行；导向轴372连接在升降板34上，导向轴372配合在通孔上。其中，导套371为直线轴承，直线轴承通过固定座373连接在固定板33上，导向轴372的远离升降板34的一端设有限位块374。固定板33上设有安装架331，安装架331呈U形结构，第一升降件31与安装架331之间、第一升降件31与升降板34之间均设有枢转机构39，枢转机构39包括销轴391和与销轴391枢转相连的连接座392，销轴391设在第一升降件31上，连接座392设在升降板34或安装架331上。

限位机构38用于限制升降板34的上极限位置和下极限位置，限位机构38包括安装板381、两个检测件382、感应片383。安装板381设在固定板33上，两个检测件382设在安装板381上，两个检测件382沿升降板34的升降方向间隔开设置，感应片383位于两个检测件382之间，感应片383与升降板34相连。检测件382为限位传感器，限位传感器用于配合感应片383使用。

振捣板32包括振捣板本体321和两个振动件322。振捣板本体321的左右两侧向上翻折形成有挡边3211，隔振座35与两个挡边3211之间均设有隔振垫36。振动件322为振动电机，两个振动电机分别设在振捣板本体321的左侧和右侧。

抹平机构40设在机箱10在行走方向上的后侧，抹平机构40包括第二升降件41、刮板42、路面检测件43，第二升降件41与刮板42相连，路面检测件43与第二升降件41电连接，并根据混凝土地面的路况控制第二升降件41的升降。其中，第二升降件41为电动推杆，第二升降件41为两个，两个第二升降件41设在刮板42的左端和右端；路面检测件43为两个，两个路面检测件43与两个第二升降件41为一一对应设置，以控制两个第二升降件41独立或同步升降。

第二升降件41与路面检测件43之间均设有连接机构44，连接机构44包括第一固定座441、第二固定座442、第一连杆443、第二连杆444。第一固定座441连接在机箱10上，第二升降件41通过转销446可枢转地设在第一固定座441；第二固定座442连接在刮板42上，第二升降件41的一端通过转销446可枢转地设在第一固定座441上且另一端通过转销446可枢转地设在第二固定座442上，路面检测件43连接在第二固定座442上；第一连杆443的一端通过转销446可枢转地设在第一固定座441上且另一端通过转销446可枢转地设在第二固定座442上；第二连杆444的一端通过转销446可枢转地设在第一固定座441上且另一端通过转销446可枢转地设在第二固定座442上；其中，第一连杆443、第二连杆444、第一固定座441、第二固定座442共同构成平行四边形机构。

第二固定座442上设有向上延伸的固定管445，路面检测件43设在固定管445上，第二升降件41与第二固定座442之间设有转动座447，转动座447设有上转销446。

刮板42包括刮板本体421、安装座422、加强筋423。安装座422呈矩形条状且在刮板42上沿左右方向设置，加强筋423为多个，多个加强筋423设在安装座422和刮板本体421之间。多个加强筋423包括两组，两组加强筋423设在安装座422的宽度方向的两侧，每组加强筋423沿安装座422的长度方向等间隔地设置。

路面检测件43为激光接收器，构成激光控制水平标高模块，激光接收器与施工面上的激光发射器相互配合使用，刮板42的底面与水平施工面之间的夹角为15度。

机箱10的前侧设有姿态传感器控制模块60，姿态传感器控制模块60用于检测抹平机器人100与行走方向的偏离信息，提供给抹平机器人100及时纠偏的反馈信号。姿态传感器控制模块60为两个，分别设在机箱10前端的左右两侧。

避障检测件70为激光测距传感器，具体设在机箱10的前侧面、后侧面、左侧面以及右侧面上，实现抹平机器人100的四周全覆盖，可360度检测抹平机器人100的与周围环境的相对位置。避障检测件70在前侧面上设有两个，两个避障检测件70分别设在前侧面的左侧和右侧；避障检测件70在后侧面上也设有两个，两个避障检测件70分别设在后侧面的左侧和右侧。

导航控制模块50为GPS自动导航模块，GPS自动导航模块构造成蘑菇头造型。导航控制模块50为两个，两个导航控制模块50设在机箱10的左侧和右侧。

本发明实施例一种抹平机器人100，工作时包括以下步骤：

1、架设激光发射器，设置激光控制水平标高模块和抹平机构40的水平标高。

2、启动电源，抹平机器人100开始工作。

3、全自动GPS导航控制模块开启，根据导入的地图，控制整机做自动导航运动。

4、自适应振动的提浆机构30开始工作，抹平机器人100的前端振动提浆。

5、行走机构20的前端滚筒22和后端滚筒22同时旋转，驱动抹平机器人100地面移动，对施工面进行压平，将提浆机构30提起的浮浆顺着滚筒22表面后方移动，多余的浮浆流向抹平机器人100的左右两侧。

6、抹平机构40作为抹平机器人100最后的地面抹平抹光作业工序，在行走机构20的牵引作用下，对施工面进行抹平抹光作业。上端的激光控制水平标高模块根据施工场外的激光发射器发射的水平激光信号，实时控制刮板42做上下运动，保证刮板42在混凝土设定水平标高位置，进行混凝土表面抹平抹光处理。

需要说明的是，本发明实施例的抹平机器人100不仅可用于建筑路面施工作业，还可以用于飞机场、操场、住宅，办公楼等室内与室外抹平作业。

根据本发明实施例的抹平机器人100的其他构成等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“实施例”、“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 (13)

1.一种抹平机器人，其特征在于，包括：

机箱；

行走机构，所述行走机构设在所述机箱上，所述行走机构包括底盘和滚筒，所述滚筒可枢转地设在所述底盘上，所述滚筒的表面设有绕所述滚筒的轴线螺纹延伸的螺旋槽；

提浆机构，所述提浆机构设在所述机箱在行走方向上的一侧，所述提浆机构包括第一升降件和可振动的振捣板，所述第一升降件与所述振捣板相连；

抹平机构，所述抹平机构设在所述机箱在行走方向上的另一侧，所述抹平机构包括第二升降件、刮板、路面检测件，所述第二升降件与所述刮板相连，所述路面检测件与所述第二升降件电连接，并根据混凝土地面的路况控制所述第二升降件的升降；

导航控制模块，所述导航控制模块设在所述机箱上，以实现路径规划和控制所述抹平机器人施工作业。

2.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，所述螺旋槽在所述滚筒上设有两组，两组所述螺旋槽设在所述滚筒的轴向两侧，且两组所述螺旋槽的螺旋方向相反。

3.根据权利要求2所述的抹平机器人，其特征在于，两组所述螺旋槽相连处形成有分界线，所述分界线与所述滚筒的轴线的中垂线相重合。

4.根据权利要求3所述的抹平机器人，其特征在于，所述滚筒为两个，两个所述滚筒间隔开地设在所述底盘上，所述行走机构还包括两个驱动机构，两个所述驱动机构与两个所述滚筒为一一对应设置，以分别驱动两个所述滚筒行走。

5.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，所述提浆机构还包括：

固定板，所述固定板设在所述机箱上，所述第一升降件设在所述固定板上；

升降板，所述升降板可枢转地设在所述第一升降件的伸缩端上；

隔振座，所述隔振座设在所述升降板和振捣板之间，且所述隔振座与所述升降板之间、所述隔振座与所述振捣板之间均设有隔振垫。

6.根据权利要求5所述的抹平机器人，其特征在于，还包括两个导向机构，两个所述导向机构沿所述固定板的长度方向间隔开设置，两个所述导向机构均设在所述固定板和所述升降板之间。

7.根据权利要求6所述的抹平机器人，其特征在于，所述导向机构包括：

导套，所述导套设在所述固定板上，所述导套上设有通孔，所述通孔的轴线与所述升降板的升降方向相平行；

导向轴，所述导向轴连接在所述升降板上，所述导向轴配合在所述通孔上，以沿着所述通孔的轴线方向移动。

8.根据权利要求5所述的抹平机器人，其特征在于，还包括限位机构，所述限位机构用于限制所述升降板的上极限位置和下极限位置，所述限位机构包括：

安装板，所述安装板设在所述固定板上；

两个检测件，两个所述检测件设在所述安装板上，两个所述检测件沿所述升降板的升降方向间隔开设置；

感应片，所述感应片位于两个所述检测件之间，所述感应片与所述升降板相连。

9.根据权利要求5所述的抹平机器人，其特征在于，所述振捣板包括：

振捣板本体，所述振捣板本体在宽度方向上的两侧向上翻折形成有挡边，所述隔振座与两个所述挡边之间均设有隔振垫；

两个振动件，两个所述振动件沿所述振捣板本体的长度方向间隔开地设在所述振捣板本体上。

10.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，所述第二升降件为两个，两个所述第二升降件沿所述刮板的长度方向间隔开且均连接所述刮板；所述路面检测件为两个，两个所述路面检测件与两个所述第二升降件为一一对应设置，以控制两个所述第二升降件独立或同步升降。

11.根据权利要求10所述的抹平机器人，其特征在于，所述路面检测件为激光接收器，所述激光接收器与施工面上的激光发射器相互配合使用。

12.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，所述机箱的位于行走方向的一侧设有姿态传感器控制模块，所述姿态传感器控制模块用于检测所述抹平机器人与行走方向的偏离信息，并提供给所述抹平机器人及时纠偏的反馈信号。

13.根据权利要求1所述的抹平机器人，其特征在于，还包括避障检测件，其中，

所述机箱的所有周向外侧的侧面上均设有避障检测件，或者所述底盘的所有周向外侧的侧面上均设有避障检测件。

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