CN113389362A - 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、抹平机构和高度驱动机构。其中，抹平机构高度可调节地安装在车体上，高度驱动机构安装在车体和抹平机构之间，用于驱动抹平机构的高度改变。高度驱动机构包括抬升状态和放下状态，在抬升状态下，高度驱动机构驱动抹平机构脱离地面一定高度；在放下状态下，高度驱动机构驱动抹平机构与地面贴合。当地面抹平机器人完成地面作业需要转运行进时，操作高度驱动机构到抬升状态，使其驱动抹平机构脱离地面一定高度，这样就不容易让抹平机构与地面发生干涉，保证了地面抹平机器人的正常的行进运动。

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。

如果需要地面抹平机器人在抹平工况外行进运动时，现有的地面抹平机器人的抹平机构容易与地面发生干涉，影响地面抹平机器人的行进运动。

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不适合抹平工况外行进运动的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明提供了一种地面抹平机器人，包括车体和抹平机构，抹平机构高度可调节地安装在车体上，地面抹平机器人还包括高度驱动机构，高度驱动机构安装在车体和抹平机构之间，用于驱动抹平机构的高度改变，高度驱动机构包括抬升状态和放下状态，在抬升状态下，高度驱动机构驱动抹平机构脱离地面一定高度；在放下状态下，高度驱动机构驱动抹平机构与地面贴合。

在一个实施方式中，地面抹平机器人还包括连接架，抹平机构通过连接架高度可调节地安装在车体上，高度驱动机构与连接架驱动连接，高度驱动机构驱动连接架带动抹平机构的高度改变。

在一个实施方式中，连接架上设置有滑槽，高度驱动机构的输出端可活动的安装在滑槽中，在抬升状态下，高度驱动机构的输出端与滑槽的顶端相抵接；在放下状态下，高度驱动机构的输出端位于滑槽的顶端和滑槽的底端之间，抹平机构在高度方向上不受到高度驱动机构的输出端的作用力。

在一个实施方式中，高度驱动机构还包括下压状态，在下压状态下，抹平机构与地面贴合，高度驱动机构的输出端与滑槽的底端相抵接，用于对抹平机构施加压力。

在一个实施方式中，滑槽的底端安装有压力传感器，地面抹平机器人还包括控制器，控制器与压力传感器和高度驱动机构电连接，控制器根据压力传感器反馈的压力值控制高度驱动机构对抹平机构施加压力。

在一个实施方式中，抹平机构通过连接架俯仰角度可调节地铰接在车体上。

在一个实施方式中，高度驱动机构的输出端滑动铰接在滑槽内。

在一个实施方式中，高度驱动机构包括驱动部件和伸缩杆部件，驱动部件驱动伸缩杆部件伸出或者缩回，驱动部件铰接安装在车体上，伸缩杆部件的自由端滑动铰接在滑槽内。

在一个实施方式中，高度驱动机构为电缸、气缸、液压缸或者电动推杆。

在一个实施方式中，车体为履带式车体或者轮式车体。

应用本发明的技术方案，当地面抹平机器人对地面进行抹平作业时，操作高度驱动机构到放下状态，使其驱动抹平机构与地面贴合从而施工作业；当地面抹平机器人完成地面作业需要转运行进时，操作高度驱动机构到抬升状态，使其驱动抹平机构脱离地面一定高度，这样就不容易让抹平机构与地面发生干涉，保证了地面抹平机器人的正常的行进运动。本发明的地面抹平机器人不但适于地面抹平作业时的行进运动，也适应于工况作业外的行进运动。

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抹平机构与地面贴合的实施例的主视结构示意图；

图2示出了图1的地面抹平机器人的抹平机构脱离地面的实施例的主视结构示意图；

图3示出了图1的地面抹平机器人的连接架的滑槽处的立体结构示意图。

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。

图1和图2示出了本发明的地面抹平机器人的实施方式，该地面抹平机器人包括车体10、抹平机构20和高度驱动机构30。其中，抹平机构20高度可调节地安装在车体10上，高度驱动机构30安装在车体10和抹平机构20之间，用于驱动抹平机构20的高度改变。高度驱动机构30包括抬升状态和放下状态，在抬升状态下，高度驱动机构30驱动抹平机构20脱离地面一定高度h；在放下状态下，高度驱动机构30驱动抹平机构20与地面贴合。

应用本发明的技术方案，当地面抹平机器人对地面进行抹平作业时，操作高度驱动机构30到放下状态，使其驱动抹平机构20与地面贴合从而施工作业；当地面抹平机器人完成地面作业需要转运行进时，操作高度驱动机构30到抬升状态，使其驱动抹平机构20脱离地面一定高度h，这样就不容易让抹平机构20与地面发生干涉，保证了地面抹平机器人的正常的行进运动。本发明的地面抹平机器人不但适于地面抹平作业时的行进运动，也适应于工况作业外的行进运动。

图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，优选的，地面抹平机器人还包括连接架40，抹平机构20通过连接架40高度可调节地安装在车体10上，高度驱动机构30与连接架40驱动连接，高度驱动机构30驱动连接架40带动抹平机构20的高度改变。在使用时，让高度驱动机构30驱动连接架40高度变化，从而通过连接架40带动抹平机构20运动。作为其他的可选的实施方式，也可以省去连接架40，让高度驱动机构30直接驱动连接架40高度变化。

作为一种更为优选的实施方式，如图2和图3所示，连接架40上设置有滑槽41，高度驱动机构30的输出端可活动的安装在滑槽41中。在抬升状态下，高度驱动机构30的输出端与滑槽41的顶端相抵接，高度驱动机构30的输出端对于滑槽41的顶端施加向上的力，使得滑槽41带动连接架40向上，驱动抹平机构20脱离地面一定高度h。在放下状态下，高度驱动机构30的输出端位于滑槽41的顶端和滑槽41的底端之间，抹平机构20在高度方向上不受到高度驱动机构30的输出端的作用力，相当于抹平机构20仅在自身重力或者外加连接架40重力分力的情况下对混凝土地面进行作业。在抹平机构20作业的过程中，在高度方向上并没有受到高度驱动机构30的限制，抹平机构20能上下浮动，在重力的作用下始终紧贴混凝土地面工作，抹平机构20与混凝土地面贴合的柔性更高，不会造成对混凝土地面的一些高度起伏处造成刮伤。在抹平机构20上下浮动的过程中，高度驱动机构30的输出端在滑槽41的顶端和滑槽41的底端之间活动。

需要说明的是，在本实施例的技术方案中，抹平机构20为转盘式抹盘机构。采用上述的实施方式，并没有让高度驱动机构30限制到抹平机构20在高度方向上的自由度，可以让抹平机构20能上下浮动，更加符合混凝土地面工作对于抹平机构20的使用需要。

作为一种图中未示出的可选的实施方式，高度驱动机构30还包括下压状态，在下压状态下，抹平机构20与地面贴合，高度驱动机构30的输出端与滑槽41的底端相抵接，用于对抹平机构20施加压力。在该实施方式中，高度驱动机构30的输出端可以对抹平机构20施加压力，加大抹平机构20对于混凝土地面的抹平力度。在该实施方式下，抹平机构20不能向上浮动，但可以适用于对混凝土地面处理的不同需要。

基于上述的实施方式，更为优选的，滑槽41的底端安装有压力传感器，地面抹平机器人还包括控制器，控制器与压力传感器和高度驱动机构30电连接，控制器根据压力传感器反馈的压力值控制高度驱动机构30对抹平机构20施加压力。在本实力的技术方案中，压力传感器反馈的压力值，可以控制对抹平机构20施加的具体压力，从而针对不同的地面施工需求，针对性的选择适应的压力值，精确控制对地面施加的压力，进一步提高施工效果。

作为一种可选的实施方式，如图1和图2所示，抹平机构20通过连接架40俯仰角度可调节地铰接在车体10上。在使用的过程中，高度驱动机构30带动连接架40的俯仰角度发生变化，从而带动抹平机构20的高度改变。

在本实施例的技术方案中，高度驱动机构30的输出端滑动铰接在滑槽41内。这样，既可以与滑槽41的顶端或者滑槽41的底端相配合，又可以在滑槽41内活动，并且高度驱动机构30的输出端也适应于连接架40俯仰调节抹平机构20高度的结构。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，连接架40上形成有两个相对设置的滑槽41，高度驱动机构30的输出端通过一根枢轴滑动角接在两个相对设置的滑槽41内，这样，高度驱动机构30与连接架40配合运动的更加稳定。更为优选的为了防止枢轴从滑槽41上脱落，在枢轴的两端还设置有防脱部件。

在本实施例的技术方案中，上述的滑槽41为长孔。作为其他的可选的实施方式，上述的滑槽41还可以为圆孔。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，高度驱动机构30包括驱动部件31和伸缩杆部件32，驱动部件31驱动伸缩杆部件32伸出或者缩回，驱动部件31铰接安装在车体10上，伸缩杆部件32的自由端滑动铰接在滑槽41内。在本实施力的技术方案中，车体10、连接架40和高度驱动机构30构成了一条边长可以改变的三角形机构，驱动部件31驱动伸缩杆部件32伸出或者缩回就可以改变连接架40的俯仰角度。当述驱动部件31驱动伸缩杆部件32伸出，使其在滑槽41内顶到滑槽41的顶端的极限位置，从而顶起整个抹平机构20。

在本实施例的技术方案中，高度驱动机构30选择电动推杆。作为其他的可选的实施方式，高度驱动机构30还可以选择为电缸、气缸或者液压缸。

作为其他的图中未示出的可选的实施方式，除了采用上述的铰接摆动式的连接架40结构，也可以采用直接升降式的连接架40结构，在该实施方式中可以采用链式升降机构或者上述的缸、气缸、液压缸或者电动推杆来驱动抹平机构20的高度改变。

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。

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，所述抹平机构(20)高度可调节地安装在所述车体(10)上，所述地面抹平机器人还包括高度驱动机构(30)，所述高度驱动机构(30)安装在所述车体(10)和所述抹平机构(20)之间，用于驱动所述抹平机构(20)的高度改变，所述高度驱动机构(30)包括抬升状态和放下状态，在所述抬升状态下，所述高度驱动机构(30)驱动所述抹平机构(20)脱离地面一定高度；在所述放下状态下，所述高度驱动机构(30)驱动所述抹平机构(20)与地面贴合。

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还包括连接架(40)，所述抹平机构(20)通过所述连接架(40)高度可调节地安装在所述车体(10)上，所述高度驱动机构(30)与所述连接架(40)驱动连接，所述高度驱动机构(30)驱动所述连接架(40)带动所述抹平机构(20)的高度改变。

3.根据权利要求2所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述连接架(40)上设置有滑槽(41)，所述高度驱动机构(30)的输出端可活动的安装在所述滑槽(41)中，在所述抬升状态下，所述高度驱动机构(30)的输出端与所述滑槽(41)的顶端相抵接；在所述放下状态下，所述高度驱动机构(30)的输出端位于所述滑槽(41)的顶端和所述滑槽(41)的底端之间，所述抹平机构(20)在高度方向上不受到所述高度驱动机构(30)的输出端的作用力。

4.根据权利要求3所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述高度驱动机构(30)还包括下压状态，在所述下压状态下，所述抹平机构(20)与地面贴合，所述高度驱动机构(30)的输出端与所述滑槽(41)的底端相抵接，用于对所述抹平机构(20)施加压力。

5.根据权利要求4所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述滑槽(41)的底端安装有压力传感器，所述地面抹平机器人还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器和所述高度驱动机构(30)电连接，所述控制器根据所述压力传感器反馈的压力值控制所述高度驱动机构(30)对所述抹平机构(20)施加压力。

6.根据权利要求3所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述抹平机构(20)通过所述连接架(40)俯仰角度可调节地铰接在所述车体(10)上。

7.根据权利要求6所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述高度驱动机构(30)的输出端滑动铰接在所述滑槽(41)内。

8.根据权利要求7所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述高度驱动机构(30)包括驱动部件(31)和伸缩杆部件(32)，所述驱动部件(31)驱动所述伸缩杆部件(32)伸出或者缩回，所述驱动部件(31)铰接安装在所述车体(10)上，所述伸缩杆部件(32)的自由端滑动铰接在所述滑槽(41)内。

9.根据权利要求8所述的地面抹平机器人，其特征在于，所述高度驱动机构(30)为电缸、气缸、液压缸或者电动推杆。

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

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