CN111593872A - 一种施工用机器人脚手架重心控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种施工用机器人脚手架重心控制装置,属于建筑施工领域，脚手架设有四个和地面接触的滚轮，所述的重心控制装置包括：分别检测四个滚轮所受压力的传感器；控制器，其接收四个传感器的压力信号；稳定单元（400），其稳定单元设有一个重物件（433），稳定单元能够被控制器控制，以根据四个传感器的压力信号改变重物件的位置以抑制四个滚轮所受压力的不均衡。

Description

一种施工用机器人脚手架重心控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及建筑施工领域。
背景技术
脚手架指施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。建筑界的通用术语，指建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。主要为了施工人员上下干活或外围安全网围护及高空安装构件等，说白了就是搭架子，脚手架制作材料通常有:竹、木、钢管或合成材料等。有些工程也用脚手架当模板使用，此外在广告业、市政、交通路桥、矿山等部门也广泛被使用。
脚手架有固定型的和移动型的，移动的脚手架能够根据需要移动位置，现在的移动脚手架只能操作人员占在工作台上，在需要操作一些底部施工的时候，操作不方便。
发明内容
本发明的目的在于：一种施工用机器人脚手架重心控制装置,脚手架设有四个和地面接触的滚轮，所述的重心控制装置包括：
分别检测四个滚轮所受压力的传感器；
控制器，其接收四个传感器的压力信号；
稳定单元，其稳定单元设有一个重物件，稳定单元能够被控制器控制，以根据四个传感器的压力信号改变重物件的位置以抑制四个滚轮所受压力的不均衡。
作为改进，所述的稳定单元包括两个对应设置的驱动组件以及连接两个驱动组件的连接杆，连接杆的轴向为第一方向，连接杆上设有活动物，活动物能够被控制器控制在连接杆上沿着第一方向移动，驱动组件能够被控制器控制使得连接杆沿着第二方向移动，第二方向和第一方向垂直。
作为改进，所述的驱动组件包括壳体、位于壳体内的第三螺杆、和第三螺杆螺纹连接的第四滑动件、驱动第三螺杆转动的第三电机，连接杆的两端分别固定在两个驱动组件的两个第四滑动件上。
作为改进，所述的活动物包括能够沿着连接杆移动的活动件、重物件以及连接活动件和重物件的连接件。
作为改进，所述的活动件包括活动壳、位于活动壳内部的齿轮、以及固定在活动壳上的第四电机，第四电机驱动齿轮转动，连接杆上设有齿部，齿轮和齿部配合以使得齿轮被驱动转动的时候活动件在连接杆上能够移动。
作为改进，所述的重物件为金属圆柱体。
作为改进，所述的连接件为绳子、金属杆的一种。
本发明还公开了一种施工用机器人脚手架重心控制方法，根据底盘四个滚轮所述的压力，控制权利要求1-7任一项所述的稳定单元改变重物件的水平位置。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2框架的示意图；
图3是第二腔体的示意图；
图4是第一工作板和第二工作板的示意图；
图5是升降架的示意图；
图6是升降架的示意图；
图7是稳定单元示意图；
图8是驱动组件示意图；
图9是驱动组件示意图；
图10是活动物的示意图；
图11是活动件示意图；
图12是重物件示意图；
图中标记：100-工作台，110-框架，111-第一腔体，112-第二腔体，113-第三腔体，114-第一螺杆，115-第一电机，120-第一工作板，121-第一工作板体，122-第一滑动件，123-第二滑动件，130-第二工作板，131-第二工作板体，132-杆件，133-第三滑动件，200-升降架，210-第一升降杆，220-第二升降杆，230-第三升降杆，240-第四升降杆，250-活动块，260-固定块，270-第二螺杆，280-第二电机， 300-底盘，400-稳定单元，410-驱动组件，411-壳体，412-第三螺杆，413-第四滑动件，414-第三电机，420-连接杆，430-活动物，431-活动件，4311-齿轮，4312-活动壳，4313-第四电机，432-连接件，433-重物件。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
如图1所示，本实施例公开了一种施工用机器人脚手架，包括工作台100、升降架200以及底盘300，所述的底盘和地面连接，底盘设有四个滚轮，底盘能够相对地面固定及移动，升降架连接工作台和底盘，升降架能够升高或者降低工作台的高度，操作人员位于工作台上进行施工操作。
如图1所示，所述的工作台包括有框架110、第一工作板120和第二工作板130，第一工作板和第二工作板固定在框架110上，框架110和升降架200连接。
如图2-3所示，框架110上设有第一腔体111、第二腔体112和第三腔体113，框架内还设有通过第一腔体和第二腔体的第一螺杆（114），第三腔体内设有驱动第一螺杆转动的第一电机115；
如图4所示，第一腔体内还设有和第一螺杆螺纹连接的第一滑动件122、第二滑动件123，第一滑动件、第二滑动件和第一工作板固定连接，第二腔体内设有和第一螺杆螺纹连接的第三滑动件133，第三滑动件通过杆件132和第二工作板连接，当第一螺杆被驱动转动的时候，第一滑动件、第二滑动件的移动速度小于第三滑动件的移动速度以使得在第一工作板移动的时候，第二工作板相对第一工作板转动。具体的第一、二滑动件在移动的时候速度可以为第三滑动件速度的一半，如图5所示，在一种状态下，第一工作板和第二工作板平行，操作人员可以躺在上面对其正上面的工件进行操作；当需要让操作人员坐立起来的时候，如图只是简单的使得第二工作板相对第一工作板转动，这个时候操作人员的重心将会发生较大的移动，使得工作架不稳定。在本实施例当中，第一、二、三滑动件都被一个螺杆驱动移动，当需要坐立的时候，只需要操作人员控制第一电机转动，第一、二滑动件就会以较小的速度移动，第三滑动件将会以较大的速度移动，这个时候第二工作板就会发生转动，如图6为第二工作板转动后的结构示意图，以能够更方便的操作人员，在第二工作板转动的时候，第一工作板也会发生移动，以尽量的减少操作人员重心的变化，或者重心基本不变，由于本发明，底盘可以设计的比工作台更小，以能够适应不同的场地要求。
具体的如图4所示，所述的第一螺杆的轴向为第一方向（X方向），框架的对侧面分别设有两个对应的第一螺杆、第一滑动件、第二滑动件、第三滑动件、杆件以共同驱动第一工作板和第二工作板，其分布在工作板的两侧，以提供对应的力。所述的第一工作板包括第一工作板体121，第二工作板包括第二工作板体131，第一工作板体和第二工作板体铰接，铰接轴轴向为第二方向（Y方向），第二方向和第一方向垂直。
在一个优选的实施例当中，如图2所示，第一腔体向侧面开口，第二腔体向上部开口，第一滑动件和第二滑动件通过侧面开口和第一工作板的侧面连接，第三滑动件通过上部开口和第二工作板两边的底部连接。进一步的如图2所示，框架上设有固定第一工作板和第二工作板的连接架。
在一个优选的实施例当中，操作人员手持一个工作面板，无线控制第一电机的转动。
进一步的如图6所示，所述的升降架200包括： 第一升降杆210、第二升降杆220、第三升降杆230和第四升降杆240，第一升降杆的一端和框架连接，另一端和活动块250铰接，第二升降杆一端和活动块铰接，另一端和底盘300连接；第三升降杆230的一端和框架连接，另一端和固定块260铰接，第四升降杆一端和固定块铰接，另一端和底盘300连接，固定块上设有第二电机280，第二电机固定连接有第二螺杆270，第二螺杆和活动杆丝杆连接，第二电机驱动第二螺杆转动，以驱动活动块相对固定块移动进而升降工作台100。本发明的升降架上的第二电机280能够被操作人员手持的面板控制，操作人员位于工作台上就可以控制工作台的高度，以适应不同的操作需求。
现有的脚手架重心容易变化，因此在改进的一种实施例当中，所述的脚手架还包括有中心控制装置，脚手架设有四个和地面接触的滚轮，所述的重心控制装置包括：
分别检测四个滚轮所受压力的传感器；
控制器，其接收四个传感器的压力信号；
稳定单元，其稳定单元设有一个重物件，稳定单元能够被控制器控制，以根据四个传感器的压力信号改变重物件的位置以抑制四个滚轮所受压力的不均衡。
所述的传感器分别与四个滚轮上以检测滚轮所受的压力，具体位置根据需要按照即可。
在一种优选的方案中，如图7所示，所述的稳定单元包括两个对应设置的驱动组件410以及连接两个驱动组件的连接杆420，连接杆的轴向为第一方向，连接杆上设有活动物430，活动物能够被控制器控制在连接杆上沿着第一方向移动，驱动组件能够被控制器控制使得连接杆沿着第二方向移动，第二方向和第一方向垂直。
如图8所示，所述的驱动组件包括壳体411、位于壳体内的第三螺杆412、和第三螺杆螺纹连接的第四滑动件413、驱动第三螺杆转动的第三电机414，连接杆的两端分别固定在两个驱动组件的两个第四滑动件上。
如图10所示，所述的活动物430包括能够沿着连接杆移动的活动件431、重物件433以及连接活动件和重物件的连接件432。
如图11所示，所述的活动件431包括活动壳4312、位于活动壳内部的齿轮4311、以及固定在活动壳上的第四电机4313，第四电机驱动齿轮转动，连接杆上设有齿部，齿轮和齿部配合以使得齿轮被驱动转动的时候活动件在连接杆上能够移动。所述的重物件为金属圆柱体，如铁圆柱体，连接件为绳子、金属杆的一种。齿轮和连接件齿合使得结构结构，活动件移动的更加稳定。
当脚手架的重心偏离中心的时候，四个滚轮所受的压力会发生变化，四个传感器检测的压力数据变化并将其传给控制器，控制器根据四个滚轮的压力分布计算重心偏移的位置，并控制第三电机和/或第四电机工作，以使得重物件发生移动进一步补偿脚手架的重心变化使得脚手架能够更加的稳定。

Claims (8)

1.一种施工用机器人脚手架重心控制装置,脚手架设有四个和地面接触的滚轮，其特征在于，所述的重心控制装置包括：
分别检测四个滚轮所受压力的传感器；
控制器，其接收四个传感器的压力信号；
稳定单元（400），其稳定单元设有一个重物件（433），稳定单元能够被控制器控制，以根据四个传感器的压力信号改变重物件的位置以抑制四个滚轮所受压力的不均衡。
2.根据权利要求1所述的施工用机器人脚手架重心控制装置,其特征在于，所述的稳定单元包括两个对应设置的驱动组件（410）以及连接两个驱动组件的连接杆（420），连接杆的轴向为第一方向，连接杆上设有活动物（430），活动物能够被控制器控制在连接杆上沿着第一方向移动，驱动组件能够被控制器控制使得连接杆沿着第二方向移动，第二方向和第一方向垂直。
3.根据权利要求2所述的施工用机器人脚手架重心控制装置,其特征在于，所述的驱动组件包括壳体（411）、位于壳体内的第三螺杆（412）、和第三螺杆螺纹连接的第四滑动件（413）、驱动第三螺杆转动的第三电机（414），连接杆的两端分别固定在两个驱动组件的两个第四滑动件上。
4.根据权利要求3所述的施工用机器人脚手架重心控制装置,其特征在于，所述的活动物（430）包括能够沿着连接杆移动的活动件（431）、重物件（433）以及连接活动件和重物件的连接件（432）。
5.根据权利要求4所述的施工用机器人脚手架重心控制装置,其特征在于，所述的活动件（431）包括活动壳（4312）、位于活动壳内部的齿轮（4311）、以及固定在活动壳上的第四电机（4313），第四电机驱动齿轮转动，连接杆上设有齿部，齿轮和齿部配合以使得齿轮被驱动转动的时候活动件在连接杆上能够移动。
6.根据权利要求5所述的施工用机器人脚手架重心控制装置,其特征在于，所述的重物件为金属圆柱体。
7.根据权利要求6所述的施工用机器人脚手架重心控制装置,其特征在于，所述的连接件为绳子、金属杆的一种。
8.一种施工用机器人脚手架重心控制方法，其特征在于，根据底盘四个滚轮所述的压力，控制权利要求1-7任一项所述的稳定单元改变重物件的水平位置。
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