CN111005532A - 一种墙面处理机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种墙面处理机器人，涉及建筑机械领域。墙面处理机器人包括第一基体、第二基体、执行末端和第一驱动装置。第二基体围绕第一轴线可转动地连接于第一基体。执行末端设置于第二基体。第一驱动装置安装于第二基体，第一驱动装置用于驱动执行末端相对于第二基体移动以对墙面进行处理。该墙面处理机器人的执行末端能够相对第二基体移动以对墙面进行处理，使得该墙面处理机器人通过移动执行末端能够对墙面进行大范围的作业减少整个墙面处理机器人整机的移动次数，提高作业效率。

Description

一种墙面处理机器人

技术领域

本申请涉及建筑机械设备领域，具体而言，涉及一种墙面处理机器人。

背景技术

目前，对内墙面的清洁、刮腻子、结构墙打磨、腻子打磨、喷漆等处理大多采用人工作业，但是人工作业效率低，工作难度大，并且这种对墙面的处理工作本身具有一定的危险性。

发明内容

本申请实施例提供一种墙面机器人，以改善目前通过人工处理墙壁的作业效率低的问题。

本申请实施例提供一种墙面处理机器人，包括第一基体、第二基体、执行末端和第一驱动装置。第二基体围绕第一轴线可转动地连接于第一基体。执行末端设置于第二基体。第一驱动装置安装于第二基体，第一驱动装置用于驱动执行末端相对于第二基体移动以对墙面进行处理。

上述技术方案中，该墙面处理机器人的执行末端能够相对第二基体移动以对墙面进行处理，使得该墙面处理机器人通过移动执行末端能够对墙面进行大范围的作业减少整个墙面处理机器人整机的移动次数，提高作业效率。

另外，本申请实施例的墙面处理机器人还具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，第一驱动装置用于驱动执行末端直线移动，执行末端的移动直线垂直于第一轴线。

上述技术方案中，执行末端直线移动，执行末端的移动直线垂直于第一轴线，方便对墙面直线作业，提高墙面处理质量。

在本申请的一些实施例中，第二基体具有对应于竖向墙面的第一工作位置和对应于天花板的第二工作位置；当第二基体处于第一工作位置时，执行末端面向竖向墙面且执行末端的移动直线竖向布置；当第二基体处于第二工作位置时，执行末端面向天花板且执行末端的移动直线水平布置。

上述技术方案中，该墙面处理机器人能够对竖向墙面和天花板进行处理，该墙面处理机器人能够对内墙的所有墙面进行处理，使得该墙面处理机器人能够适应不同墙面的处理无需更换其他处理设备能够提高作业效率和保持作业的连续性。并且当第二基体处于第一工作位置时，执行末端面向竖向墙面并能够竖向移动，当第二基体处于第二工作位置时，执行末端面向水平墙面并能够水平移动，能够对墙面进行大范围的作业减少整车的移动次数，提高作业效率。

在本申请的一些实施例中，墙面处理机器人还包括第二驱动装置，第二驱动装置用于驱动第二基体围绕第一轴线转动，以使第二基体处于第一工作位置或第二工作位置。

上述技术方案中，第二驱动装置驱动第二基体在第一工作位置和第二工作位置之间切换，方便对不同的墙面进行处理，提高作业的连续性和效率。

在本申请的一些实施例中，第一基体为升降机构，第二基体围绕第一轴线可转动地连接于升降机构的输出端，第一轴线与升降机构的驱动方向垂直。

上述技术方案中，第二驱动装置用于驱动第二基体相对升降机构转动，方便执行末端对不同的墙面进行作业，升降机构能够驱动第二基体竖向升降，使得该墙面处理机器人能够对不同高度的墙面进行处理、适用范围更广。

在本申请的一些实施例中，墙面处理机器人还包括活动臂，活动臂沿平行于第一轴线的方向伸出于第二基体，活动臂的伸出端用于连接执行末端，第一驱动装置与活动臂相连；第一驱动装置用于驱动活动臂移动以带动执行末端移动。

上述技术方案中，墙面处理机器人还包括活动臂，活动臂沿平行于第一轴线的方向伸出于第二基体，活动臂的伸出端用于连接执行末端，能够避免引墙面处理机器人的体积过大也无法对墙角等较为边缘的位置处理，能够尽可能实现对墙面无死角处理。

在本申请的一些实施例中，墙面处理机器人还包括行走装置，第一基体安装于行走装置。

上述技术方案中，行走装置能够方便该墙面处理机器人的移动，提高处理效率。

在本申请的一些实施例中，第一基体围绕第二轴线可转动地安装于行走装置，第二轴线垂直于第一轴线。

上述技术方案中，第一基体围绕第二轴线可转动地安装于行走装置，使得执行末端在作业面的作业范围更广，减少行走装置的移动次数，避免行走装置带动执行末端移动带来的不便。

在本申请的一些实施例中，墙面处理机器人还包括用于将行走装置顶离地面的顶升机构。

上述技术方案中，行走装置能够通过顶升机构顶离地面，顶升机构能够使得该墙面处理机器人在作业状态的时候保持稳定，使得执行末端能够稳定的作业提高墙面处理的质量。

在本申请的一些实施例中，顶升机构包括第一顶升机构和第二顶升机构；行走装置包括调节机构，调节机构用于调节第一顶升机构和第二顶升机构的距离。

上述技术方案中，调节机构能够调整第一顶升机构和第二顶升机构的距离，使得顶升机构能够更好地支撑该墙面处理机器人，使得该墙面处理机器人能够更加稳定的作业。

在本申请的一些实施例中，行走装置包括第一承载体和第二承载体，第一基体设于第一承载体，第二承载体可移动地设置于第一承载体，第一顶升机构设于第一承载体，第二顶升机构设于第二承载体；调节机构为水平油缸，水平油缸的一端与第一承载体连接，水平油缸的另一端与第二承载体连接。

上述技术方案中，承载体包括第一承载体和第二承载体，第一顶升机构设于第一承载体，第二顶升机构设于第二承载体，通过油缸调整第一承载体和第二承载体之间的距离的改变调整第一顶升机构和第二顶升机构之间的距离，不仅能够提高顶升机构对行走装置支撑的稳定性，还能增大承载体的总长。

在本申请的一些实施例中，墙面处理机器人包括设于行走装置相对的两侧的第一侧支撑机构和第二侧支撑机构；第一侧支撑机构的一端与行走装置转动连接，第一侧支撑机构相对行走装置转动能够展开或收起，第一侧支撑机构的另一端设有第一滚轮；第二侧支撑机构的一端与行走装置转动连接，第二侧支撑机构相对行走装置转动能够展开或收起，第二侧支撑机构的另一端设有第二滚轮。

上述技术方案中，第一侧支撑机构和第二侧支撑机构可转动地设于行走装置相对的两侧，能够从侧面支撑行走装置，防止墙面处理机器人重心偏移，提高墙面处理机器人的稳定性。当第一侧支撑机构和第二侧支撑机构支撑于地面时，由于第一滚轮和第二滚轮的设置行走装置能够被第一侧支撑机构和第二侧支撑机构侧向支撑着稳定的行走。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的墙面处理机器人对竖向墙面作业的示意图；

图2为本申请实施例提供的墙面处理机器人对天花板作业的示意图；

图3为本申请实施例提供的墙面处理机器人另一视角的示意图；

图4为本申请实施例提供的墙面处理机器人水平移动后的示意图；

图5为本申请实施例提供的墙面处理机器人竖直移动后的示意图；

图6为本申请实施例提供的墙面处理机器人上升后的示意图；

图7为本申请实施例提供的墙面处理机器人的第一顶升机构和第二顶升机构的距离调整之后的示意图；

图8为其他实施例中第一顶升机构和第二顶升机构的调节方式；

图9其他实施例提供的墙面处理机器人的结构示意图。

图标：100-墙面处理机器人；10-第一基体；20-第二基体；30-执行末端；40-第一驱动装置；50-活动臂；60-行走装置；61-承载体；611-第一承载体；612-第二承载体；62-顶升机构；621-第一顶升机构；622-第二顶升机构；63-调节机构；70-第一侧支撑机构；71-第一滚轮；80-第二侧支撑机构；81-第二滚轮；A-第一轴线；B-第二轴线。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

如图1所示，本申请实施例提供一种墙面处理机器人100，包括第一基体10、第二基体20、执行末端30和第一驱动装置40。第二基体20围绕第一轴线A可转动地连接于第一基体10。执行末端30设置于第二基体20。第一驱动装置40安装于第二基体20，第一驱动装置40用于驱动执行末端30相对于第二基体20移动以对墙面进行处理。该墙面处理机器人100的执行末端30能够相对第二基体20移动以对墙面进行处理，使得该墙面处理机器人100通过移动执行末端30能够对墙面进行大范围的作业减少整个墙面处理机器人100整机的移动次数，提高作业效率。

在本实施例中，第一驱动装置40用于驱动执行末端30直线移动，执行末端30的移动直线垂直于第一轴线A。执行末端30直线移动，执行末端30的移动直线垂直于第一轴线A，方便对墙面直线作业，提高墙面处理质量。

可选地，如图1、图2所示，第二基体20具有对应于竖向墙面的第一工作位置和对应于天花板的第二工作位置；当第二基体20处于第一工作位置时，执行末端30面向竖向墙面且执行末端30的移动直线竖向布置；当第二基体20处于第二工作位置时，执行末端30面向天花板且执行末端30的移动直线水平布置。该墙面处理机器人100能够对竖向墙面和天花板进行处理，该墙面处理机器人100能够对内墙的所有墙面进行处理，使得该墙面处理机器人100能够适应不同墙面的处理并且无需更换其他处理设备，能够提高作业效率和保持作业的连续性。并且当第二基体20处于第一工作位置时，执行末端30面向竖向墙面并能够竖向移动，当第二基体20处于第二工作位置时，执行末端30面向水平墙面并能够水平移动，能够对墙面进行大范围的作业减少整车的移动次数，提高作业效率。

为了避免因墙面处理机器人100体积过大而无法对多墙角等边缘处进行处理的问题，在本实施例中，如图3所示，墙面处理机器人100还包括活动臂50，活动臂50沿平行于第一轴线A的方向伸出于第二基体20，活动臂50的伸出端用于连接执行末端30，第一驱动装置40与活动臂50相连；第一驱动装置40用于驱动活动臂50移动以带动执行末端30移动。活动臂50沿平行于第一轴线A的方向伸出于第二基体20，活动臂50的伸出端用于连接执行末端30，能够避免引墙面处理机器人100的体积过大也无法对墙角等较为边缘的位置处理，能够尽可能实现对墙面无死角处理。

第二基体20具有作业面，作业面上设有导轨，执行末端30上设有与作业面上的导轨配合的滑槽。第一驱动装置40安装于第二基体20以驱动执行末端30相对第二基体20直线移动，通过第一驱动装置40驱动执行末端30相对活动臂50相对第二基体20移动从而带动执行末端30直线移动使得执行末端30的移动更加可控，且该墙面处理机器人100的自动化程度更高。第一驱动装置40设于第二基体20上，第一驱动装置40驱动执行末端30沿着导轨滑动，以使执行末端30与第二基体20的相对位置发生改变。第一驱动装置40可以是直线电机、液压缸等驱动机构。

进一步地，墙面处理机器人100还包括第二驱动装置(图中未示出)，第二驱动装置用于驱动第二基体20围绕第一轴线A转动，以使第二基体20处于第一工作位置或第二工作位置。第二驱动装置驱动第二基体20在第一工作位置和第二工作位置之间切换，方便对不同的墙面进行处理，提高作业的连续性和效率。在本实施例中，第二驱动装置可以为电机等。

第二基体20与作业面相对的表面与第二驱动装置转动连接，第二驱动装置用于驱动第二基体20转动能够使第二基体20的作业面朝向竖直墙面或者天花板，参照图1、图2，当作业面朝向竖直墙面时，第二驱动装置驱动第二基体20顺时针转动90°能够使作业面朝向天花板，此时执行末端30处于能够对天花板作业的第二工作位置，参见图4，第二驱动装置能够驱动执行末端30沿着轨道相对第一基体10水平移动；当作业面朝向天花板时，第二驱动装置驱动第二基体20逆时针转动90°能够使作业面朝向竖直墙面，此时执行末端30处于能够对竖直墙面作业的第一工作位置，参见图5，第二驱动装置能够驱动执行末端30沿着轨道相对第一基体10竖向移动。

进一步地，如图2、6所示，第一基体10为升降机构，第二基体20围绕第一轴线A可转动地连接于升降机构的输出端，第一轴线A与升降机构的驱动方向垂直。第二驱动装置用于驱动第二基体20相对升降机构转动，方便执行末端30对不同的墙面进行作业，升降机构能够驱动第二基体20竖向升降，使得该墙面处理机器人100能够对不同高度的墙面进行处理、适用范围更广。

进一步地，墙面处理机器人100还包括行走装置60，第一基体10安装于行走装置60。行走装置60能够方便该墙面处理机器人100的移动，提高处理效率。

在本实施例中，行走装置60包括承载体61、舵轮和四个万向轮。四个万向轮分别位于矩形的四角，舵轮位于承载体61的中部，舵轮和四个万向轮便于行走装置60的行走和转向。

在本实施例中，第二基体20围绕第一轴线A可转动地连接于升降机构的输出端，升降机构远离活动体的一端与行走装置60转动连接绕第二轴线B可转动地设置行走装置60，第二轴线B垂直于第一轴线A。在本实施例中，第二轴线B为升降机构自身的轴线，当然，在其他实施例中，第二轴线B也可以是其他竖向轴线。在本实施例中，升降机构与行走装置60通过回转轴承、转动轴等转动连接，墙面处理机器人100包括第三驱动装置(图中未示出)，第三驱动装置用于驱动升降机构相对行走装置60转动。在本实施例中，升降机构的相对行走装置60转动的转动轴线与第二基体20相对升降机构转动的转动轴线垂直。升降机构的相对行走装置60转动的转动轴线与第二基体20相对升降机构转动的转动轴线垂直，能够保证升降机构相对行走装置60的转动和第二基体20相对行走装置60的转动互不干扰，使得执行末端30具有更大的作业范围和能够灵活的在各个墙面之间切换。在其他具体实施例中，升降机构的相对行走装置60转动的转动轴线与第二基体20相对升降机构转动的转动轴线也可以是除了垂直以外的其他布置关系，比如相交、交叉等。

为了使得该墙面处理机器人100在保持作业状态的时候能够保持稳定，以使执行末端30能够处于稳定的作业状态，墙面处理机器人100还包括用于将行走装置60顶离地面的顶升机构62。行走装置60能够通过顶升机构62顶离地面，顶升机构62能够使得该墙面处理机器人100在作业状态的时候保持稳定，使得执行末端30能够稳定的作业提高墙面处理的质量。

顶升机构62可以是气缸、液压缸等即能伸缩又具有一定的承载能力的机构。当该墙面处理机器人100处于行走状态时，顶升机构62处于收起状态，以免影响行走装置60的行走，当该墙面处理机器人100处于作业状态时，车身处于停止行走的状态，顶升机构62伸展并与地面抵持，以支撑车身，避免因地势或者其他原因墙面处理机器人100发生移动。

其中，顶升机构62包括第一顶升机构621和第二顶升机构622；行走装置60包括调节机构63，调节机构63用于调节第一顶升机构621和第二顶升机构622的距离。调节机构63能够调整第一顶升机构621和第二顶升机构622的距离，使得顶升机构62能够更好地支撑该墙面处理机器人100，使得该墙面处理机器人100能够更加稳定的作业。

如图7所示，行走装置60的承载体61包括第一承载体611和第二承载体612，第一基体10设于第一承载体611，第二承载体612可移动地设置于第一承载体611，第一顶升机构621设于第一承载体611，第二顶升机构622设于第二承载体612；调节机构63为水平油缸，水平油缸的一端与第一承载体611连接，水平油缸的另一端与第二承载体612连接。承载体61包括第一承载体611和第二承载体612，第一顶升机构621设于第一承载体611，第二顶升机构622设于第二承载体612，通过油缸调整第一承载体611和第二承载体612之间的距离的改变调整第一顶升机构621和第二顶升机构622之间的距离，不仅能够提高顶升机构62对行走装置60支撑的稳定性，还能增大承载体61的总长。

为了能够变承载体61的总长，还可以是其他方式，比如，第一承载体611上设有插接件，第二承载体612上设有插槽，插接件插设于插槽内，当驱动第二承载体612靠近或远离第一承载体611移动能够改变承载体61的总长，以使第一顶升机构621和第二顶升机构622的距离发生改变。其中，第二承载体612相对第一承载体611移动可以是通过人工驱动也可以是通过如液压缸、气压缸等方式驱动。

在其他具体实施例中，如图8所示，承载体61也可以是一个整体机构，第一顶升机构621和第二顶升机构622中至少一个可移动地设于承载体61的底壁，比如承载体61的底壁上设有轨道，通过气压缸、直线电机等驱动结构驱动第二顶升机构622沿轨道相对第一顶升机构621相对移动，以改变第一顶升机构621和第二顶升机构622之间的距离。

由于该墙面处理机器人100在处理墙面的过程中可能因地势、作业位置等原因导致车身不稳，为了保车身稳定常常通过在行走装置60上增加配重，以保持重心稳定。

请继续参照图3，在本实施例中，墙面处理机器人100包括设于行走装置60相对的两侧的第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80；第一侧支撑机构70的一端与行走装置60转动连接，第一侧支撑机构70相对行走装置60转动能够展开或收起，第一侧支撑机构70的另一端设有第一滚轮71；第二侧支撑机构80的一端与行走装置60转动连接，第二侧支撑机构80相对行走装置60转动能够展开或收起，第二侧支撑机构80的另一端设有第二滚轮81。第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80可转动地设于行走装置60相对的两侧，能够从侧面支撑行走装置60，防止墙面处理机器人100重心偏移，提高墙面处理机器人100的稳定性。当第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80支撑于地面时，由于第一滚轮71和第二滚轮81的设置行走装置60能够被第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80侧向支撑着稳定的行走。

第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80可以液压缸、气压缸等伸缩机构。第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80可转动地设于行走装置60，当该墙面处理机器人100处于行走状态时，第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80处于收起状态，能够减小该墙面处理机器人100的体积以免影响行走装置60的行走，当该墙面处理机器人100处于作业状态时，车身处于停止行走的状态，第一侧支撑机构70和第二侧支撑机构80伸展并与地面抵持，以支撑行走装置60，使车身保持稳定，以使执行末端30能够稳定的作业。

另外，在其他实施例中，如图9所示，执行末端30可以是固定或者可拆卸地连接第二基体20，第一基体10可移动地设于行走装置60的承载体61，用第四驱动装置驱动第一基体10在行走装置60上移动，以实现执行末端30相对行走装置60平行于天花板或者竖直墙面移动，从而能够对天花板或者竖直墙面不同位置进行处理，避免行走装置60的往复移动带来的不便。第四驱动装置可参照第一驱动装置40选择。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种墙面处理机器人，其特征在于，包括：

第一基体；

第二基体，所述第二基体围绕第一轴线可转动地连接于所述第一基体；

执行末端，所述执行末端设置于所述第二基体；以及

第一驱动装置，所述第一驱动装置安装于所述第二基体，所述第一驱动装置用于驱动所述执行末端相对于所述第二基体移动以对墙面进行处理。

2.根据权利要求1所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述第一驱动装置用于驱动所述执行末端直线移动，所述执行末端的移动直线垂直于所述第一轴线；

所述第二基体具有对应于竖向墙面的第一工作位置和对应于天花板的第二工作位置；

当所述第二基体处于所述第一工作位置时，所述执行末端面向所述竖向墙面且所述执行末端的移动直线竖向布置；当所述第二基体处于所述第二工作位置时，所述执行末端面向所述天花板且所述执行末端的移动直线水平布置。

3.根据权利要求1所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述墙面处理机器人还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置用于驱动所述第二基体围绕所述第一轴线转动。

4.根据权利要求1所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述第一基体为升降机构，所述第二基体围绕所述第一轴线可转动地连接于所述升降机构的输出端，所述第一轴线与所述升降机构的驱动方向垂直。

5.根据权利要求1所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述墙面处理机器人还包括活动臂，所述活动臂沿平行于所述第一轴线的方向伸出于所述第二基体，所述活动臂的伸出端用于连接所述执行末端，所述第一驱动装置与所述活动臂相连；

所述第一驱动装置用于驱动所述活动臂移动以带动所述执行末端移动。

6.根据权利要求1所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述墙面处理机器人还包括行走装置，所述第一基体围绕第二轴线可转动地安装于所述行走装置，所述第二轴线垂直于所述第一轴线。

7.根据权利要求6所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述墙面处理机器人还包括用于将所述行走装置顶离地面的顶升机构。

8.根据权利要求7所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述顶升机构包括第一顶升机构和第二顶升机构；

所述行走装置包括调节机构，所述调节机构用于调节所述第一顶升机构和所述第二顶升机构的距离。

9.根据权利要求8所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述行走装置包括第一承载体和第二承载体，所述第一基体设于所述第一承载体，所述第二承载体可移动地设置于所述第一承载体，所述第一顶升机构设于所述第一承载体，所述第二顶升机构设于所述第二承载体；

所述调节机构为水平油缸，所述水平油缸的一端与所述第一承载体连接，所述水平油缸的另一端与所述第二承载体连接。

10.根据权利要求6所述的墙面处理机器人，其特征在于，所述墙面处理机器人包括设于所述行走装置相对的两侧的第一侧支撑机构和第二侧支撑机构；

所述第一侧支撑机构的一端与所述行走装置转动连接，所述第一侧支撑机构相对所述行走装置转动能够展开或收起，所述第一侧支撑机构的另一端设有第一滚轮；

所述第二侧支撑机构的一端与所述行走装置转动连接，所述第二侧支撑机构相对所述行走装置转动能够展开或收起，所述第二侧支撑机构的另一端设有第二滚轮。

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