CN113175221A - 地面抹平机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地面抹平机器人，该地面抹平机器人包括车体和抹平机构，地面抹平机器人还包括转动机构和转动驱动机构，其中，转动机构安装在车体上，并可相对于车体绕竖直方向转动，抹平机构安装在转动机构上。转动驱动机构与所转动机构驱动连接，转动驱动机构用于驱动转动机构相对于车体绕竖直方向转动。应用本发明，在车体行进的过程中，可以通过转动驱动机构驱动转动机构相对于车体绕竖直方向转动，从而带动抹平机构来回摆动施工。即随着车体前进，让抹平机构摆动施工。且该实施方式，能对摆动幅度，摆动位置均能根据现场施工环境进行设定。这样一来，就增大了地面抹平机器人单次直线运动的施工面积，提高了施工效率。

Description

地面抹平机器人

技术领域

本发明涉及施工机器人技术领域，具体而言，涉及一种地面抹平机器人。

背景技术

目前，在工程施工领域，为了解决人力成本高、人力施工质量不稳定的问题，市面上推出了可以替代人力进行施工的自动化机器人。其中，在混凝土地面施工方面，诞生了各种类型的地面抹平机器人。

地面抹平机器人主要由两个部分构成：车体和抹平机构，抹平机构安装在车体上，车体带动抹平机构在混凝土地面上移动。为了使得地面抹平机器人的移动更加平稳，会采用轮式的车体或者履带式的车体，例如申请号为201922496861.4的专利和申请号为201910893022.8的专利。

当地面抹平机器人在直线行走时，只能拖着抹平机构对直线路线上的混凝土地面进行抹平，具体的施工宽度取决于抹平机构的宽度。因此地面抹平机器人单次直线运动的施工面积较小，施工效率较低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种地面抹平机器人，以解决现有技术中地面抹平机器人单次直线运动的施工面积较小的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种地面抹平机器人，包括车体和抹平机构，地面抹平机器人还包括：转动机构，安装在车体上，并可相对于车体绕竖直方向转动，抹平机构安装在转动机构上；转动驱动机构，与所转动机构驱动连接，转动驱动机构用于驱动转动机构相对于车体绕竖直方向转动。

在一个实施方式中，地面抹平机器人包括回转支撑轴承，回转支撑轴承包括内圈构件和外圈构件，内圈构件可相对于外圈构件转动，内圈构件和外圈构件中的一个与车体固定连接，内圈构件和外圈构件中的另一个与转动机构固定连接。

在一个实施方式中，地面抹平机器人还包括安装板，安装板与内圈构件和车体固定连接，转动驱动机构安装在安装板上，外圈构件与转动机构固定连接，转动驱动机构与外圈构件驱动连接。

在一个实施方式中，转动驱动机构包括电机和齿轮结构，齿轮结构包括主动齿轮结构和从动齿轮结构，主动齿轮结构设置在电机的输出端，从动齿轮结构设置在外圈构件上，主动齿轮结构和从动齿轮结构相适配。

在一个实施方式中，转动驱动机构还包括减速器，减速器安装在电机的输出端和主动齿轮结构之间。

在一个实施方式中，转动驱动机构包括电机和连杆结构，电机通过连杆结构与车体或者转动机构驱动连接。

在一个实施方式中，转动驱动机构包括活动缸和连杆结构，活动缸通过连杆结构与车体或者转动机构驱动连接。

在一个实施方式中，车体为履带式车体或者轮式车体。

在一个实施方式中，抹平机构为一个或多个。

在一个实施方式中，抹平机构为转盘式抹平机构。

应用本发明的技术方案，在车体行进的过程中，可以通过转动驱动机构驱动转动机构相对于车体绕竖直方向转动，从而带动抹平机构来回摆动施工。即随着车体前进，让抹平机构摆动施工。且该实施方式，能对摆动幅度，摆动位置均能根据现场施工环境进行设定。这样一来，就增大了地面抹平机器人单次直线运动的施工面积，提高了施工效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的地面抹平机器人的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的地面抹平机器人的主视结构示意图；

图3示出了图1的地面抹平机器人的抹平机构在摆动状态下的俯视结构示意图；

图4示出了图1的地面抹平机器人的转动机构和转动驱动机构的主视结构示意图；

图5示出了图4的地面抹平机器人的转动机构和转动驱动机构的俯视结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了解决现有技术中地面抹平机器人单次直线运动的施工面积较小的技术问题，本发明提供了一种地面抹平机器人，让车体10在行进的过程中，抹平机构20可以相对于车体10摆动，从而增大地面抹平机器人单次直线运动的施工面积。具体的，如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种地面抹平机器人，该地面抹平机器人包括车体10和抹平机构20，地面抹平机器人还包括转动机构30和转动驱动机构40，其中，转动机构30安装在车体10上，并可相对于车体10绕竖直方向转动，抹平机构20安装在转动机构30上。转动驱动机构40与所转动机构30驱动连接，转动驱动机构40用于驱动转动机构30相对于车体10绕竖直方向转动。

应用本发明的技术方案，在车体10行进的过程中，可以通过转动驱动机构40驱动转动机构30相对于车体10绕竖直方向转动，从而带动抹平机构20来回摆动施工。即随着车体10前进，让抹平机构20摆动施工。且该实施方式，能对摆动幅度，摆动位置均能根据现场施工环境进行设定。这样一来，就增大了地面抹平机器人单次直线运动的施工面积，提高了施工效率。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，仅示出了抹平机构20在一定范围内摆动的示意图。作为其他的可选的实施方式，通过合理的机构设计可以实现抹平机构360度全方位摆动。

优选的，在本发明的技术方案中，地面抹平机器人包括回转支撑轴承50，回转支撑轴承50包括内圈构件51和外圈构件52，内圈构件51可相对于外圈构件52转动。内圈构件51和外圈构件52中的一个与车体10固定连接，内圈构件51和外圈构件52中的另一个与转动机构30固定连接。使用回转支撑轴承50，可以让转动机构30相对于车体10绕竖直方向转动的更加顺畅，提高机构运行的稳定性。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，地面抹平机器人还包括安装板60，安装板60与内圈构件51和车体10固定连接，转动驱动机构40安装在安装板60上，外圈构件52与转动机构30固定连接，转动驱动机构40与外圈构件52驱动连接。在使用时，转动驱动机构40连同内圈构件51和安装板60固定在车体10上，转动驱动机构40对外圈构件52连同转动机构30产生作用力，从而让转动机构30相对于车体10绕竖直方向转动。在转动机构30位于顶升位置时，顶升盘40撑在地面上，车体10就可以相对于地面转动。

作为其他的可选的实施方式，也可以让外圈构件52与车体10固定连接，让内圈构件51与转动机构30固定连接。在该实施方式中，相关部件也可以做相应调整。

在本实施例的技术方案中，转动驱动机构40相当于是固定在车体10上的，让转动驱动机构40对抹平机构20产生作用力，从而驱动转动机构30相对于车体10绕竖直方向转动。作为其他的可选的实施方式，也可以将转动驱动机构40固定在转动驱动机构40，让转动驱动机构40对车体10产生作用力，从而驱动车体10相对于转动机构30绕竖直方向转动。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，转动驱动机构40包括电机41和齿轮结构，齿轮结构包括主动齿轮结构42和从动齿轮结构43，主动齿轮结构42设置在电机41的输出端，从动齿轮结构43设置在外圈构件52上，主动齿轮结构42和从动齿轮结构43相适配。在使用时，电机41驱动主动齿轮结构42转动，主动齿轮结构42带动从动齿轮结构43转动，从而使得外圈构件52转动，实现转动机构30相对于车体10绕竖直方向转动。

作为其他的图中未示出的可选的实施方式，转动驱动机构40包括电机41和连杆结构，电机41通过连杆结构与车体10或者转动机构30驱动连接。也可以采用电机41和连杆结构配合方式，实现转动驱动机构40与车体10或者转动机构30驱动连接。

作为其他的图中未示出的可选的实施方式，转动驱动机构40包括活动缸和连杆结构，活动缸通过连杆结构与车体10或者转动机构30驱动连接。可以采用活动缸和连杆结构，，实现转动驱动机构40与车体10或者转动机构30驱动连接。其中，活动缸可以是气缸、液压缸或或者是电动缸。

需要说明的是，在本发明的技术方案中，车体10的形式以履带式车体为例。履带式车体10，降低对地压强，减轻小车行走时的痕迹，降低对前道整平工艺的破坏程度，使抹平机构20的抹平效果得到保障。可选的，在本实施例的技术方案中，履带为定制的低纹路的特种履带，在保证足够强度的前提下，低纹路履带既能提供足够的抓地力，也能最大化减轻混凝土施工面的碾压痕迹，从而保证抹平的施工效果。同时，在本实施例的技术方案中，履带式车体还具有左右履带差数转向能力，使行走时微调方向更高效便捷。

作为其他的可选的实施方式，车体10还可以是轮式车体，轮式车体可以是双轮式，也可以是四轮式。

在本实施例的技术方案中，抹平机构20为一个，在车体10行进的过程中，通过转动驱动机构40驱动转动机构30相对于车体10绕竖直方向转动，从而带动抹平机构20来回摆动施工。作为其他的可选的实施方式，抹平机构20也可以为多个，这样可以让一个转动机构30同时带动多个抹平机构20进行摆动抹平作业。优选的，在本实施例的技术方案中，抹平机构20为转盘式抹平机构。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

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

Claims (10)

1.一种地面抹平机器人，包括车体(10)和抹平机构(20)，其特征在于，所述地面抹平机器人还包括：

转动机构(30)，安装在所述车体(10)上，并可相对于所述车体(10)绕竖直方向转动，所述抹平机构(20)安装在所述转动机构(30)上；

转动驱动机构(40)，与所转动机构(30)驱动连接，所述转动驱动机构(40)用于驱动所述转动机构(30)相对于所述车体(10)绕竖直方向转动。

2.根据权利要求1所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述地面抹平机器人包括回转支撑轴承(50)，所述回转支撑轴承(50)包括内圈构件(51)和外圈构件(52)，所述内圈构件(51)可相对于所述外圈构件(52)转动，所述内圈构件(51)和所述外圈构件(52)中的一个与所述车体(10)固定连接，所述内圈构件(51)和所述外圈构件(52)中的另一个与所述转动机构(30)固定连接。

3.根据权利要求2所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述地面抹平机器人还包括安装板(60)，所述安装板(60)与所述内圈构件(51)和所述车体(10)固定连接，所述转动驱动机构(40)安装在所述安装板(60)上，所述外圈构件(52)与所述转动机构(30)固定连接，所述转动驱动机构(40)与所述外圈构件(52)驱动连接。

4.根据权利要求3所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述转动驱动机构(40)包括电机(41)和齿轮结构，所述齿轮结构包括主动齿轮结构(42)和从动齿轮结构(43)，所述主动齿轮结构(42)设置在所述电机(41)的输出端，所述从动齿轮结构(43)设置在所述外圈构件(52)上，所述主动齿轮结构(42)和所述从动齿轮结构(43)相适配。

5.根据权利要求4所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述转动驱动机构(40)还包括减速器，所述减速器安装在所述电机(41)的输出端和所述主动齿轮结构(42)之间。

6.根据权利要求1所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述转动驱动机构(40)包括电机(41)和连杆结构，所述电机(41)通过所述连杆结构与所述车体(10)或者所述转动机构(30)驱动连接。

7.根据权利要求1所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述转动驱动机构(40)包括活动缸和连杆结构，所述活动缸通过所述连杆结构与所述车体(10)或者所述转动机构(30)驱动连接。

8.根据权利要求1所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述车体(10)为履带式车体或者轮式车体。

9.根据权利要求1所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述抹平机构(20)为一个或多个。

10.根据权利要求1所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述抹平机构(20)为转盘式抹平机构。

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