CN115419287A - 一种机器人高空用分体式导向组合平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机器人高空用分体式导向组合平台，包括基础框架模块，基础框架模块包括Y型桁架结构，Y型桁架结构内设有吊篮提升机，吊篮提升机上设有用于升降的钢丝绳，上方设有固定钢丝绳的吊臂；钢丝绳导向模块，包括钢丝绳避让导向结构组件，钢丝绳避让导向结构组件固定在Y型桁架结构上，钢丝绳避让导向结构组件的侧面安装有多个滑轮组件；导轨模块，包括导轨，导轨的两端均设有限位组件，导轨固定在Y型桁架结构的脚撑处；拖链模块，包括拖链及用于收纳拖链的拖链槽，拖链沿着导轨的方向设置，拖链槽设在拖链的下方。本发明的有益效果在于：通过模块化组合的形式自适应吊臂的布置宽度，无须移动吊臂，具有钢丝绳避让导向的功能。

Description

一种机器人高空用分体式导向组合平台

技术领域

本发明涉及一种高空施工平台，尤其是指一种机器人高空用分体式导向组合平台。

背景技术

目前机器人主要以建筑吊篮为平台在高空进行喷涂、擦窗、淋水和刮腻子等施工作业。建筑吊篮是基于人安全设计的栏框式结构，本体粗壮结实，自重大；承载机器人相关设备后，整体重量接近吊篮提升机的额定载荷，导致可携带的涂料、清洁水和腻子等施工材料很少，机器人须多次往复落地加料；且以建筑吊篮为平台的机器人无移动机构，在转场时须拆解机器人或动用钩机钩吊。另外根据不同施工面的宽窄，吊篮平台承载的导轨须进行延长或缩短调整，此时须调整吊篮本体长度，导致须调整顶楼吊臂的位置与新吊篮长度适应，工作量极大。又由于吊臂的钢丝绳是从安装在吊篮侧栏中间的提升机穿过的，导致机器人移动经过钢丝绳所在区域时，通过性会受到相当大的限制，导致不得不牺牲部分最佳动作规划进行避让。

因此，急需一种机器人高空用分体式导向组合平台，其本体组合单元简单轻质，自重小，承载力大；平台本体具有移动机构，且与移动机构分体快拆；调整导轨长度时，通过调整组合单元的组合形式自适应吊臂的布置宽度，无须移动吊臂；具有钢丝绳避让导向结构，不妨碍机械手的移动和动作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种机器人高空用分体式导向组合平台。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种机器人高空用分体式导向组合平台，包括，

基础框架模块，基础框架模块包括Y型桁架结构，Y型桁架结构内设有吊篮提升机，吊篮提升机上设有用于升降的钢丝绳，Y型桁架结构的上方设有固定钢丝绳的吊臂；

钢丝绳导向模块，钢丝绳导向模块包括钢丝绳避让导向结构组件，钢丝绳避让导向结构组件固定在Y型桁架结构上，钢丝绳避让导向结构组件的侧面安装有多个滑轮组件，钢丝绳沿着多个滑轮组件进行导向布置；

导轨模块，导轨模块包括导轨，导轨上设有滑台，导轨的两端均设有限位组件，导轨固定在Y型桁架结构的脚撑处；

拖链模块，拖链模块包括拖链及用于收纳拖链的拖链槽，拖链的一端与滑台固定，拖链沿着导轨的方向设置，拖链槽设在拖链的下方，拖链的另一端设在拖链槽内。

进一步的，机器人高空用分体式导向组合平台，还包括移动机构模块，移动机构模块包括快拆轮架，快拆轮架固定在Y型桁架结构上，快拆轮架的下方设有用于Y型桁架结构落地支撑的万向轮。

进一步的，所述钢丝绳避让导向结构组件包括，导向基座、第一导向角杆及第二导向角杆；导向基座固定在Y型桁架结构上，第一导向角杆的一端与导向基座铰接，第一导向角杆的另一端与第二导向角杆的一端铰接，第一导向角杆与第二导向杆之间形成导向夹角。

进一步的，所述Y型桁架结构靠近导向基座的位置设有滑轮安装块，滑轮安装块、第一导向角杆与第二导向角杆的铰接处、第一导向角杆的端部、第二导向角杆的端部均设有滑轮组件。

进一步的，所述滑轮组件包括，滑轮及套在滑轮中心的转轴，沿着滑轮两侧分别设有限位片，两片限位片的一端固定在转轴上，两片限位片的另一端设有限位轴连接。

进一步的，所述限位组件包括限位底座，限位底座固定在导轨的两端，限位底座的中间位置设有限位开关。

进一步的，所述限位底座的两端设有缓冲器。

进一步的，所述限位底座的上方设有倒U型件，倒U型件的两侧固定在限位底座的两端面。

进一步的，所述拖链模块还包括拖链支撑架及拖链槽支撑架，拖链支撑架固定在导轨上并延伸托在拖链的下方，拖链槽支撑架固定在导轨上并延伸托在拖链槽的下方。

进一步的，所述拖链上设有拖链压片，拖链的入口段通过拖链压片和螺栓固定在拖链槽的起始段，拖链压片上设有拖链外接件，拖链外接件通过拖链压片和螺栓压紧安装在拖链的出口段。

本发明的有益效果在于：基础框架采用Y型桁架结构，自重小，负载力大，可将机器人固定在拖链上，通过拖链来带动机器人移动，模块化组合的设计，在Y型桁架结构的两侧能够进行模块化的加长以延长导轨的长度，使得调整导轨的长度后无需移动吊臂的位置，从而达到自适应吊臂的布置宽度，通过设置钢丝绳避让导向结构，能够进行位置避让，不会妨碍机器人的运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的机构获得其他的附图。

图1为本发明实施例的机器人高空用分体式导向组合平台的整体结构图；

图2为本发明实施例的基础框架的整体结构图；

图3为本发明实施例的基础框架与钢丝绳导向模块的整体结构图；

图4为本发明实施例的钢丝绳导向模块的整体结构图；

图5为本发明实施例的滑轮组件的整体结构图；

图6为本发明实施例的移动机构模块的整体结构图；

图7为本发明实施例的导轨模块的整体结构图；

图8为本发明实施例的限位组件的整体结构图；

图9为本发明实施例的限位组件的分解结构图；

图10为本发明实施例的拖链模块的整体结构图；

图11为本发明实施例的喷涂机器人基础形态施工结构图；

其中，1-基础框架模块；2-钢丝绳导向模块；3-移动机构模块；4-导轨模块；5-拖链模块；6-机器人；7-旋翼模块；8-吊臂；11-Y型桁架结构；12-吊篮提升机；13-电控箱；14-第一加长框架；15-第二加长框架；21-滑轮安装块；22-滑轮组件；23-钢丝绳避让导向结构组件；221-滑轮；222-限位片；223-限位轴；224-转轴；231-导向基座；232-第一导向角杆；233-第二导向角杆；234-钢丝绳；31-快拆轮架；32-万向轮；41-导轨；42-限位组件；43-滑台；421-限位底座；422-缓冲器；423-倒U型件；424-限位开关；51-拖链槽；52-拖链槽支撑架；53-拖链支撑架；54-拖链；55-拖链外接件；56-拖链压片。

具体实施方式

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的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1-图10，本发明的第一实施例为：一种机器人高空用分体式导向组合平台，包括，

如图1-图2，基础框架模块1，基础框架模块1包括Y型桁架结构11，Y型桁架结构11内设有吊篮提升机12，通过螺栓固定在Y型桁架结构11内，为平台提供升降动力；吊篮提升机12上设有用于平台升降的钢丝绳234，Y型桁架结构11的上方设有固定钢丝绳234的吊臂8；基础框架模块1内还设有电控箱13，通过螺栓固定在Y型桁架结构11预设位置，为平台提供电控；Y型桁架结构11，简单轻质承载力强；Y型桁架结构11的两侧可根据实际的长度需要进行模块化的延长拓展。

如图3-图4，钢丝绳导向模块2，钢丝绳导向模块2包括钢丝绳避让导向结构组件23，钢丝绳避让导向结构组件23固定在Y型桁架结构11上，钢丝绳避让导向结构组件23的侧面安装有多个滑轮组件22，钢丝绳234沿着多个滑轮组件22进行导向布置；

如图7，导轨模块4，导轨模块4包括导轨41，导轨41上设有滑台43，导轨41的两端均设有限位组件42，导轨41固定在Y型桁架结构11的脚撑处；滑台43设有驱动机构，能够沿着导轨41运动。滑台的下方设有用于施工的机器人。

拖链模块5，拖链模块5包括拖链54及用于收纳拖链54的拖链槽51，拖链54的一端与滑台43固定，拖链54沿着导轨41的方向设置，拖链槽51设在拖链54的下方，拖链54的另一端设在拖链槽51内。

如图6，机器人高空用分体式导向组合平台，还包括移动机构模块3，移动机构模块3包括快拆轮架31，快拆轮架31通过螺栓固定在Y型桁架结构11上，快拆轮架31的下方设有用于Y型桁架结构11落地支撑的万向轮32，用于机器人6落地时，与平台快装，转场移动；万向轮32的转杆通过螺栓嵌套固定在快拆轮架31的预制套筒内。

如图4-图5，所述钢丝绳避让导向结构组件23包括，导向基座231、第一导向角杆232及第二导向角杆233；导向基座231固定在Y型桁架结构11上，第一导向角杆232的一端与导向基座231铰接，第一导向角杆232的另一端与第二导向角杆233的一端铰接，第一导向角杆232与第二导向杆之间形成导向夹角，用于对钢丝绳234进行传动导向并导回悬挂中心。

如图3-图5，所述Y型桁架结构11靠近导向基座231的位置设有滑轮安装块21，滑轮安装块21、第一导向角杆232与第二导向角杆233的铰接处、第一导向角杆232的端部、第二导向角杆233的端部均设有滑轮组件22。从滑轮安装块21开始到第二导向角杆233的端部以供设有四个滑轮组件22，分别为第一滑轮组件、第二滑轮组件及第三滑轮组件，导向基座231通过螺栓固定在Y型桁架结构11侧面预设处，为第一导向角杆232提供铰接连接；第一导向角杆232的连接端通过第二滑轮组件的转轴224与导向基座231铰接，对钢丝绳234进行向外定距导向；第二导向角杆233的导向端通过第三滑轮组件的转轴224与第一导向角杆232的导向端铰接，对钢丝绳234进行向内定角回导；第四滑轮组件通过轴卡固定在第二导向角杆233的连接端预设处，用于对钢丝绳234进行回中导向。

如图5，所述滑轮组件22包括，滑轮221及套在滑轮221中心的转轴224，沿着滑轮221两侧分别设有限位片222，两片限位片222的一端固定在转轴224上，两片限位片222的另一端设有限位轴223连接。

如图8-图9，所述限位组件42包括限位底座421，限位底座421固定在导轨41的两端，限位底座421的中间位置设有限位开关424。

其中，所述限位底座421的两端设有缓冲器422。

其中，所述限位底座421的上方设有倒U型件423，倒U型件423的两侧固定在限位底座421的两端面。

如图10，所述拖链模块5还包括拖链支撑架53及拖链槽支撑架52，拖链支撑架53通过螺栓固定在导轨41上并延伸托在拖链54的下方，拖链槽支撑架52通过螺栓固定在导轨41上并延伸托在拖链槽51的下方。拖链支撑架53用于拖链54往复运动的支撑。

其中，所述拖链54上设有拖链压片56，拖链54的入口段通过拖链压片56和螺栓固定在拖链槽51的起始段，用于收纳气路、料路、水路和电路，往复牵引以及保护；拖链压片56上设有拖链外接件55，拖链外接件55通过拖链压片56和螺栓压紧安装在拖链54的出口段。

如图11，以建筑外墙喷涂为例，说明一种机器人高空用分体式导向组合平台的工作原理：

机器人6固定在滑台43的下方，空压机和料桶通过螺栓及管卡安装固定在Y型桁架结构11内，空压机从电控箱13取电，电控箱13通过供电电缆从在地二级电源处取电，在地上位机通过控制电缆最高权限控制机器人6；两个陀螺仪通过螺栓安装固定在Y型桁架结构11预设处，实时感应机器人6的高空状态并将数据反馈回电控箱13；六个旋翼模块7通过螺栓安装在Y型桁架结构11预设处，电控箱13基于两个陀螺仪的传感数据对旋翼风力大小实时调控，维持机器人6高空稳态；机器人6的滑台43嵌套倒挂在导轨41上，具有沿X轴移动自由度和外接工作板绕Z轴旋转两个自由度；机器人6通过螺栓安装固定在滑台外接工作板预设处，用于相应的施工作业；移动机构模块3通过螺母快装在Y型桁架结构11预设处，用于机器人6转场移动。

当机器人6转场至施工处时，先将钢丝绳234穿入提升机内，并从四个钢丝绳导向模块2逐个穿出；然后快拆移动机构模块3；将机器人6升高施工处进行作业。

当机器人6需要对飘窗喷涂施工时，为了保证喷枪距离待喷面的最佳喷涂距离，机器人6的最佳姿态是各关节尽量后摆；由于平台具有钢丝绳导向模块2，机器人6和滑台可以轻松通过钢丝绳234所在区域；

当机器人6需要加长导轨41的喷涂宽面时，如以3m长Y型桁架结构11为基础形态喷涂6m宽面：

先将3m长的Y型桁架结构11左右两侧的旋翼模块7取下，根据6m墙面宽度，通过螺栓在左侧加装固定1m长的第一加长框架14，在右侧加装固定2m长的第二加长框架15；

然后将3m、3m、2m长的导轨41分别拼接安装在1m长第一加长框架14、3m长Y型桁架结构11和2m长第二加长框架15的脚撑处；

再将左右两侧的旋翼模块7安装好，同时将前后面4个风扇调整到1m长第一加长框架14和2m长第二加长框架15的对应位置，完成导轨41的加长而不用调整吊臂8的位置，同时加长拖链54和拖链槽51；另外在加长的第一加长框架14和第二加长框架15可增加喷涂材料的携带；

最后施工完落地时，通过螺母将移动机构模块3安装在预设位置，实现移动转场。

本发明实施例的有益效果在于：基础框架采用Y型桁架结构11，自重小，负载力大，可将机器人6固定在拖链54上，通过拖链54来带动机器人6移动，模块化组合的设计，在Y型桁架结构11的两侧能够进行模块化的加长以延长导轨41的长度，使得调整导轨41的长度后无需移动吊臂8的位置，从而达到自适应吊臂8的布置宽度，通过设置钢丝绳避让导向结构23，能够进行位置避让，不会妨碍机器人6的运动。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：包括，

基础框架模块，基础框架模块包括Y型桁架结构，Y型桁架结构内设有吊篮提升机，吊篮提升机上设有用于升降的钢丝绳，Y型桁架结构的上方设有固定钢丝绳的吊臂；

钢丝绳导向模块，钢丝绳导向模块包括钢丝绳避让导向结构组件，钢丝绳避让导向结构组件固定在Y型桁架结构上，钢丝绳避让导向结构组件的侧面安装有多个滑轮组件，钢丝绳沿着多个滑轮组件进行导向布置；

导轨模块，导轨模块包括导轨，导轨上设有滑台，导轨的两端均设有限位组件，导轨固定在Y型桁架结构的脚撑处；

拖链模块，拖链模块包括拖链及用于收纳拖链的拖链槽，拖链的一端与滑台固定，拖链沿着导轨的方向设置，拖链槽设在拖链的下方，拖链的另一端设在拖链槽内。

2.如权利要求1所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：还包括移动机构模块，移动机构模块包括快拆轮架，快拆轮架固定在Y型桁架结构上，快拆轮架的下方设有用于Y型桁架结构落地支撑的万向轮。

3.如权利要求1所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述钢丝绳避让导向结构组件包括，导向基座、第一导向角杆及第二导向角杆；导向基座固定在Y型桁架结构上，第一导向角杆的一端与导向基座铰接，第一导向角杆的另一端与第二导向角杆的一端铰接，第一导向角杆与第二导向杆之间形成导向夹角。

4.如权利要求3所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述Y型桁架结构靠近导向基座的位置设有滑轮安装块，滑轮安装块、第一导向角杆与第二导向角杆的铰接处、第一导向角杆的端部、第二导向角杆的端部均设有滑轮组件。

5.如权利要求4所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述滑轮组件包括，滑轮及套在滑轮中心的转轴，沿着滑轮两侧分别设有限位片，两片限位片的一端固定在转轴上，两片限位片的另一端设有限位轴连接。

6.如权利要求1所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述限位组件包括限位底座，限位底座固定在导轨的两端，限位底座的中间位置设有限位开关。

7.如权利要求6所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述限位底座的两端设有缓冲器。

8.如权利要求7所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述限位底座的上方设有倒U型件，倒U型件的两侧固定在限位底座的两端面。

9.如权利要求1所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述拖链模块还包括拖链支撑架及拖链槽支撑架，拖链支撑架固定在导轨上并延伸托在拖链的下方，拖链槽支撑架固定在导轨上并延伸托在拖链槽的下方。

10.如权利要求1所述的机器人高空用分体式导向组合平台，其特征在于：所述拖链上设有拖链压片，拖链的入口段通过拖链压片和螺栓固定在拖链槽的起始段，拖链压片上设有拖链外接件，拖链外接件通过拖链压片和螺栓压紧安装在拖链的出口段。

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