CN113276981B - 爬行车及钢筋绑扎机器人 - Google Patents

爬行车及钢筋绑扎机器人 Download PDF

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Abstract

一种爬行车及具有该爬行车的钢筋绑扎机器人，爬行车包括车身及用以驱使车身移动的爬行机构，所述爬行机构包括第一爬行件、第二爬行件、连接件及爬行驱动件，所述连接件连接所述第一爬行件与所述第二爬行件，所述爬行驱动件驱动所述连接件转动以带动所述第一爬行件与所述第二爬行件交替支撑于地面，当所述第二爬行件支撑于地面时，所述第一爬行件悬空并带动所述车身移动。所述第二爬行件与所述第一爬行件与地面间为静摩擦力，不会造成工件移动。

Description

爬行车及钢筋绑扎机器人
技术领域
本发明涉及一种爬行车及钢筋绑扎机器人。
背景技术
现有的运输车辆通常为履带式或滚轮式，其在移动时与地面之间产生滑动摩擦力。当车辆在摆放有工件的地面上移动时，容易使地面的工件位置产生变化，其对施工场地的适应性较低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种以静摩擦力移动的爬行车及钢筋绑扎机器人。
一种爬行车，包括车身及用以驱使车身移动的爬行机构，所述爬行机构包括第一爬行件、第二爬行件、连接件及爬行驱动件，所述连接件连接所述第一爬行件与所述第二爬行件，所述爬行驱动件驱动所述连接件转动以带动所述第一爬行件与所述第二爬行件交替支撑于地面，当所述第二爬行件支撑于地面时，所述第一爬行件悬空并带动所述车身移动。
进一步地，所述第一爬行件与所述第二爬行件交替以周期性升降同时沿水平方向移动或支撑于地面。
进一步地，所述连接件可转动地连接所述第一爬行件与所述第二爬行件。
进一步地，所述连接件包括多个连杆，每个所述连杆可转动地连接所述第一爬行件及所述第二爬行件，所述爬行驱动件通过同步带驱动多个所述连杆同步转动。
进一步地，所述第二爬行件包括支撑部与间隔设置于所述支撑部的多个连接部，每个所述连接部与一个所述连杆可转动地连接，所述支撑部用于支撑于地面。
进一步地，所述爬行驱动件驱动所述第二爬行件绕所述第一爬行件运动。
进一步地，所述爬行车还包括转向机构，所述转向机构包括支撑组件及转向组件，所述支撑组件用于顶升所述爬行车以带动所述爬行机构离开地面；所述转向组件用于在所述爬行机构离开地面后驱动所述爬行车旋转。
进一步地，所述支撑组件包括支撑驱动件、固定件及承载件，所述支撑驱动件固定于所述固定件，所述支撑驱动件的驱动轴连接所述承载件，所述固定件位于靠近所述车身的一侧，所述承载件位于靠近地面的一侧，所述支撑驱动件驱动所述承载件支撑于地面并通过所述固定件顶升所述车身，所述转向组件装设于所述固定件上。
一种钢筋绑扎机器人，包括爬行车及设于所述爬行车上的绑扎机构，所述绑扎机构用于绑扎钢筋，所述爬行车为上述爬行车。
进一步地，所述绑扎机构包括移动模组与绑扎件，所述移动模组设于所述爬行车上用以驱动所述绑扎件移动，所述绑扎件用于进行绑扎作业。
进一步地，所述移动模组包括第一移动组件、第二移动组件及第三移动组件，所述第一移动组件连接于所述第一爬行件，所述第二移动组件连接于所述第一移动组件，所述第三移动组件连接于所述第二移动组件，所述绑扎件连接于所述第三移动组件，所述第一移动组件驱动所述第二移动组件沿第一方向移动，所述第二移动组件驱动所述第三移动组件沿第二方向移动，所述第三移动组件驱动所述绑扎件在第三方向移动，所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两垂直。
进一步地，所述第一移动组件包括第一驱动件、齿轮及齿条，所述齿条连接于所述第一爬行件，所述齿轮与所述齿条啮合并连接于所述第一驱动件，所述第一驱动件的壳体与所述第二移动组件连接，所述第一驱动件驱动所述齿轮转动后，所述齿条驱动所述齿轮带动所述第一驱动件沿所述第一方向移动，所述第二移动组件固定于所述第一驱动件上。
进一步地，所述第二移动组件包括安装板、第二驱动件、同步带及滑块，所述安装板固定于所述第一驱动件上，所述滑块沿第二方向可滑动地设于所述安装板上，所述滑块与所述第三移动组件连接，所述第二驱动件驱动所述滑块移动，所述第三移动组件固定于所述滑块上。
进一步地，所述第三移动组件包括固定板、第三驱动件及转动件，所述固定板与所述滑块连接，所述转动件可转动地设于所述固定板上，所述转动件另一端可转动地连接所述绑扎件，所述第三驱动件连接所述转动件以驱动其在垂直第二方向的平面内转动，所述转动件转动后带动所述绑扎件移动并调节其在所述第三方向的位置。
上述爬行车通过所述第二爬行件与所述第一爬行件交替支撑于地面，当所述第二爬行件与所述第一爬行件中一者支撑于地面时，另一者受驱动周期性升降并同时向前移动直至其支撑于地面，当所述第二爬行件支撑于地面时，所述第一爬行件悬空并带动所述车身移动，从而使整个爬行车向前移动。所述第二爬行件与所述第一爬行件与地面间为静摩擦力，不会造成工件移动。
上述钢筋绑扎机器人在移动时不会带动钢筋移动。
附图说明
图1是本发明一实施例的钢筋绑扎机器人的立体示意图。
图2是图1的钢筋绑扎机器人的侧视图。
图3是图1的钢筋绑扎机器人的爬行车的爬行机构的立体图。
图4是图1的钢筋绑扎机器人的爬行车在爬行时爬行机构的状态变化示意图。
图5是图2的钢筋绑扎机器人的爬行车的转向机构的立体图。
图6是图5的转向机构的侧视图。
图7是图1的钢筋绑扎机器人的绑扎机构的立体图。
图8是图7的绑扎机构的侧视图。
主要元件符号说明
钢筋绑扎机器人 100
爬行车 1
车身 10
控制系统 11
动力系统 12
爬行机构 30
第一爬行件 32
第二爬行件 34
缓冲部 340
支撑部 341
连接部 342
支撑爪 343
连接件 36
连杆 361
同步带 362
爬行驱动件 38
电机 381
传动轴 382
转向机构 50
支撑组件 52
支撑驱动件 521
固定件 523
承载件 525
转向组件 54
转向驱动件 541
法兰 543
绑扎机构 70
移动模组 71
第一移动组件 711
第一驱动件 7112
齿轮 7114
齿条 7116
第二移动组件 712
安装板 7121
第二驱动件 7123
同步带 7125
滑块 7127
第三移动组件 713
固定板 7132
第三驱动件 7134
转动件 7136
滚轮 7138
绑扎件 73
安装孔 731
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参见图1及图2，本发明的一实施例提供一种钢筋绑扎机器人100包括爬行车1及设于所述爬行车1上的绑扎机构70。所述爬行车1用于带动所述绑扎机构70移动。所述绑扎机构70用于绑扎钢筋。
所述爬行车1包括车身10、爬行机构30及转向机构50。所述爬行机构30连接于所述车身10，用于带动爬行车1爬行。所述转向机构50设于所述车身10上，用于改变爬行车1方向。所述车身10内设有控制系统11及动力系统12。所述控制系统11控制爬行机构30、转向机构50及绑扎机构70执行相应命令。所述动力系统12用于为所述爬行车1提供动力。在一实施例中，所述动力系统12为由电池、燃油发动机等驱动的动力系统。
请参见图3及图4，所述爬行机构30包括第一爬行件32、第二爬行件34、连接件36及爬行驱动件38。所述连接件36连接所述第一爬行件32与所述第二爬行件34。所述爬行驱动件38驱动所述连接件36转动以带动所述第一爬行件32与所述第二爬行件34交替支撑于地面，当所述第二爬行件34支撑于地面时，所述第一爬行件32悬空并带动所述车身10移动。
在一实施例中，所述连接件36可转动地连接所述第一爬行件32与所述第二爬行件34，以使所述第一爬行件32与所述第二爬行件34本身不会转动，从而使车身10保持平稳。可以理解，在其他实施例中，所述连接件36还可以于所述第一爬行件32及所述第二爬行件34保持固定，则所述第一爬行件32及所述第二爬行件34会受所述连接件36驱动转动，所述连接件36的长度足够长以使所述第一爬行件32及所述第二爬行件34有足够空间旋转。
在一实施例中，所述爬行驱动件38的驱动轴，即所述连接件36的旋转轴位于所述连接件36与所述第一爬行件32的连接处。当所述爬行驱动件38驱动所述连接件36旋转时，所述连接件36带动所述第二爬行件34绕所述第一爬行件32转动。当所述第二爬行件34转动至所述第一爬行件32底部时，使所述第一爬行件32悬空并带动所述车身10移动。
可以理解，在其他实施例中，所述连接件36的旋转轴还可以位于所述连接件36的其他位置，例如所述连接件36的中部或所述连接件36与所述第二爬行件34的连接处。
具体地，请参见图4，图4中示出了爬行时爬行机构30的部分状态变化示意图。当所述第二爬行件34与所述第一爬行件32中的一个支撑于地面时，另一个受连接件36带动向上抬升并向前移动；当其被抬升到最高点后，再向下回落并保持前移至支撑地面，从而使所述爬行车1向前移动。所述第二爬行件34或所述第一爬行件32在向前移动时脱离地面，不会影响地面上钢筋。所述第一爬行件32与所述第二爬行件34交替以周期性升降同时沿水平方向移动或支撑于地面。具体地，所述连接件36转动带动所述第一爬行件32与所述第二爬行件34轮流沿一半圆形的弧线移动。当所述连接件36两端分别连接所述第一爬行件32与所述第二爬行件34时，所述弧线的直径为所述连接件36的长度的两倍。
请继续参见图3及图4，在图示实施例中，所述连接件36包括两个连杆361。每个所述连杆361分别可转动地连接所述第一爬行件32及所述第二爬行件34。两个所述连杆361、所述第一爬行件32及所述第二爬行件34构成铰链四杆机构。所述爬行驱动件38通过同步带362驱动两个所述连杆361同步转动。
在图示实施例中，所述第二爬行件34包括支撑部341与间隔设置于所述支撑部341的两个连接部342。每个所述连接部342分别与一个所述连杆361可转动地连接，所述支撑部341用于支撑于地面。
铰链四杆机构的作用下，使所述第一爬行件32及所述第二爬行件34自身不会旋转并始终相对地面保持平行，从而在接触地面时始终为整体接触。
可以理解，在其他实施例中，所述连杆361及连接部342的数量还可以根据使用需要设置为多个。
在图示实施例中，所述第一爬行件32连接所述车身10，从而带动车身10移动。在图示实施例中，所述第一爬行件32、所述第二爬行件34及所述连接件36的数量均为两个，并分别设置在所述车身10的两侧。这样的设置可以使爬行车1与地面接触时受力均衡，从而能够保持平衡、稳定。可以理解，在其他实施例中，所述第一爬行件32、所述第二爬行件34及所述连接件36的数量也可以为一个，只要所述第一爬行件32及所述第二爬行件34足够宽，使所述爬行车1不会歪斜即可。
在图示实施例中，所述爬行驱动件38包括电机381及传动轴382。所述电机381驱动所述传动轴382转动。所述传动轴382带动其中一个所述连杆361转动。另一连杆361通过同步带362的作用同步转动。
请继续参见图1，在一实施例中，所述第二爬行件34还包括支撑爪343。所述支撑爪343设于所述连接部342上用于代替所述支撑部341支撑于地面上。
所述支撑爪343能够减少与地面的接触面积，从而减少与地面上钢筋的接触。
可以理解，在其他实施例中，可以省略支撑爪343，直接通过支撑部341支撑于地面，从而减少与地面的压强。
所述第二爬行件34底部设有缓冲部340以减少移动时的冲击。所述缓冲部340由橡胶材质制成，也可以是由其他软性材料制成。
请参见图5及图6，所述转向机构50包括支撑组件52及转向组件54。所述支撑组件52用于顶升所述爬行车1以带动所述爬行机构30离开地面。所述转向组件54用于在所述支撑组件52顶升所述爬行车1后驱动所述爬行车1整体转向。
所述支撑组件52包括支撑驱动件521、固定件523及承载件525。
所述支撑驱动件521固定于所述固定件523。所述支撑驱动件521具有一驱动轴(图未示)，所述驱动轴连接所述承载件525。所述固定件523位于靠近所述车身10的一侧，所述承载件525位于靠近地面的一侧。所述支撑驱动件521驱动所述承载件525朝向地面移动，所述承载件525支撑于地面后，所述支撑驱动件521带动所述固定件523顶升所述车身10。
所述转向组件54固定于所述固定件523。所述转向组件54具有一驱动轴(图未示)，所述驱动轴连接所述车身10。在图示实施例中，所述转向组件54包括转向驱动件541及法兰543。所述转向驱动件541的驱动轴与法兰543固定。所述法兰543可转动地设于所述固定件523上并与所述车身10固定。
在一实施例中，所述支撑驱动件521的数量为两个。两个所述支撑驱动件521分别位于所述转向驱动件541的两侧。
所述爬行车1在转向时，仅承载件525支撑于地面并相对地面保持静止，所述爬行车1整体在承载件525上转动。所述爬行车1的转动不会接触地面且没有回转半径等限制。
请参见图7及图8，所述绑扎机构70包括移动模组71与绑扎件73。所述移动模组71装设于所述第一爬行件32上。所述移动模组71驱动所述绑扎件73在三维空间移动。所述绑扎件73用于绑扎杆钢筋。
所述移动模组71包括第一移动组件711、第二移动组件712及第三移动组件713。所述第一移动组件711连接于所述第一爬行件32上。所述第二移动组件712连接于所述第一移动组件711上。所述第三移动组件713连接于所述第二移动组件712上。所述绑扎件73连接于所述第三移动组件713上。所述第一移动组件711驱动所述第二移动组件712沿第一方向移动。所述第二移动组件712驱动所述第三移动组件713沿第二方向移动。所述第三移动组件713驱动所述绑扎件73在第三方向移动。所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两垂直。
所述第一移动组件711包括第一驱动件7112、齿轮7114及齿条7116。所述齿条7116连接于所述第一爬行件32。所述齿轮7114与所述齿条7116啮合并连接于所述第一驱动件7112的驱动轴。所述第一驱动件7112驱动所述齿轮7114转动后，所述齿条7116驱动所述齿轮7114带动所述第一驱动件7112沿第一方向移动。
所述第二移动组件712包括安装板7121、第二驱动件7123、同步带7125及滑块7127。所述安装板7121设于所述第一驱动件7112的壳体上。所述滑块7127沿第二方向可滑动地设于所述安装板7121上。所述第二驱动件7123通过所述同步带7125带动所述滑块7127移动。
所述第三移动组件713包括固定板7132、第三驱动件7134(见图1，第三驱动件7134在其他视图中未示出)及转动件7136。所述固定板7132与所述滑块7127连接。所述转动件7136可转动地设于所述固定板7132上。所述转动件7136另一端可转动地连接所述绑扎件73。所述第三驱动件7134连接所述转动件7136以驱动其在垂直第二方向的平面内转动。所述转动件7136转动后带动所述绑扎件73在第三方向移动。
在一实施例中，所述第一驱动件7112、所述第二驱动件7123及所述第三驱动件7134均为电机。
所述绑扎件73连接绑扎丝(图未示)，用于在接近钢筋后，将绑扎丝绑扎于钢筋上。所述绑扎件73设有安装孔731，所述安装孔731套设于转动件7136上。在图示实施例中，所述安装孔731的孔径大于转动件7136相应部位的直径，以在所述绑扎件73接触钢筋时能进行活动避让。
所述固定板7132上还设有一滚轮7138。所述滚轮7138用于绕设绑扎丝。
所述绑扎机构70还包括视觉识别装置(图未示)。所述视觉识别装置包括相机及照明件。所述视觉识别装置用于对钢筋进行定位，以确定所述绑扎件73需要移动的位置。具体地，所述照明件用于照射钢筋以提供足够的亮度。所述相机用于拍摄所述钢筋并识别所述钢筋待绑扎的位置。
所述钢筋绑扎机器人100在移动时：爬行驱动件38驱动所述连接件36旋转。所述连接件36转动后带动所述第一爬行件32与所述第二爬行件34移动，当所述第二爬行件34与所述第一爬行件32中的一个支撑于地面时，另一个受连接件36带动向上抬升并向前移动；当其被抬升到最高点后，再向下回落并保持前移至支撑地面，当所述第二爬行件34支撑于地面时，所述第一爬行件32悬空并带动所述车身10移动，从而使所述钢筋绑扎机器人100向前移动。所述第二爬行件34或所述第一爬行件32在向前移动时脱离地面，不会影响地面上的钢筋。
所述钢筋绑扎机器人100在转向时：所述支撑驱动件521驱动所述承载件525朝向地面移动从而通过所述固定件523顶升所述车身10，所述车身10带动所述爬行机构30离开地面。之后，所述转向驱动件541驱动所述车身10转向。
所述钢筋绑扎机器人100在绑扎钢筋时：所述移动模组71驱动所述绑扎件73移动至钢筋处。之后，所述绑扎件73将绑扎丝绑扎于钢筋上。
所述爬行车1通过所述第二爬行件34与所述第一爬行件32交替支撑于地面。当所述第二爬行件34支撑于地面时，所述第一爬行件32悬空并带动所述车身10移动，从而使整个爬行车1向前移动。所述第二爬行件34与所述第一爬行件32与地面间为静摩擦力，不会造成钢筋移动。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种钢筋绑扎机器人，包括爬行车及设于所述爬行车上的绑扎机构，所述爬行车包括车身及用以驱使所述车身移动的爬行机构，所述绑扎机构用于绑扎钢筋，其特征在于：所述爬行机构包括第一爬行件、第二爬行件、连接件及爬行驱动件，所述连接件连接所述第一爬行件与所述第二爬行件，所述爬行驱动件驱动所述连接件转动以带动所述第一爬行件与所述第二爬行件交替支撑于地面，当所述第二爬行件支撑于地面时，所述第一爬行件悬空并带动所述车身移动；所述绑扎机构包括移动模组与绑扎件，所述移动模组设于所述爬行车上用以驱动所述绑扎件移动，所述绑扎件用于进行绑扎作业；所述移动模组包括第一移动组件、第二移动组件及第三移动组件，所述第一移动组件连接于所述第一爬行件，所述第二移动组件连接于所述第一移动组件，所述第三移动组件连接于所述第二移动组件，所述绑扎件连接于所述第三移动组件，所述第一移动组件驱动所述第二移动组件沿第一方向移动，所述第二移动组件驱动所述第三移动组件沿第二方向移动，所述第三移动组件驱动所述绑扎件在第三方向移动，所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两垂直。
2.如权利要求1所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述第一爬行件与所述第二爬行件交替以周期性升降同时沿水平方向移动或支撑于地面。
3.如权利要求1所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述连接件可转动地连接所述第一爬行件与所述第二爬行件。
4.如权利要求1所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述连接件包括多个连杆，每个所述连杆可转动地连接所述第一爬行件及所述第二爬行件，所述爬行驱动件通过同步带驱动多个所述连杆同步转动。
5.如权利要求4所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述第二爬行件包括支撑部与间隔设置于所述支撑部的多个连接部，每个所述连接部与一个所述连杆可转动地连接，所述支撑部用于支撑于地面。
6.如权利要求1所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述爬行驱动件驱动所述第二爬行件绕所述第一爬行件运动。
7.如权利要求1所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述爬行车还包括转向机构，所述转向机构包括支撑组件及转向组件，所述支撑组件用于顶升所述爬行车以带动所述爬行机构离开地面；所述转向组件用于在所述爬行机构离开地面后驱动所述爬行车旋转。
8.如权利要求7所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述支撑组件包括支撑驱动件、固定件及承载件，所述支撑驱动件固定于所述固定件，所述支撑驱动件的驱动轴连接所述承载件，所述固定件位于靠近所述车身的一侧，所述承载件位于靠近地面的一侧，所述支撑驱动件驱动所述承载件支撑于地面并通过所述固定件顶升所述车身，所述转向组件装设于所述固定件上。
9.如权利要求1-8任意一项所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述第一移动组件包括第一驱动件、齿轮及齿条，所述齿条连接于所述第一爬行件，所述齿轮与所述齿条啮合并连接于所述第一驱动件，所述第一驱动件的壳体与所述第二移动组件连接，所述第一驱动件驱动所述齿轮转动后，所述齿条驱动所述齿轮带动所述第一驱动件沿所述第一方向移动，所述第二移动组件固定于所述第一驱动件上。
10.如权利要求9所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述第二移动组件包括安装板、第二驱动件、同步带及滑块，所述安装板固定于所述第一驱动件上，所述滑块沿第二方向可滑动地设于所述安装板上，所述滑块与所述第三移动组件连接，所述第二驱动件驱动所述滑块移动，所述第三移动组件固定于所述滑块上。
11.如权利要求10所述钢筋绑扎机器人，其特征在于：所述第三移动组件包括固定板、第三驱动件及转动件，所述固定板与所述滑块连接，所述转动件可转动地设于所述固定板上，所述转动件另一端可转动地连接所述绑扎件，所述第三驱动件连接所述转动件以驱动其在垂直第二方向的平面内转动，所述转动件转动后带动所述绑扎件移动并调节其在所述第三方向的位置。
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