CN210210460U - 施工机器人机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型的施工机器人机械臂可以克服施工现场复杂的施工环境，可以高效避开施工现场建筑物料和构件障碍物，可以利用楼板灵活固定，可以精准把施工工作平台输送到需要的工作面。同时具备了在楼房中间层、顶层和建筑外墙施工的能力。

Description

施工机器人机械臂

技术领域

本发明涉及施工机器人技术领域，更具体地说，涉及可以完成多种施工工序的施工机器人机械臂。

背景技术

目前机器人技术已经发展比较成熟，大量机器人已经应用在工业加工，但是施工现场目前几乎没有机器人参与，个别工序出现了施工机器人但技术也未完全成熟，无法全面普及，其中原因主要是施工现场环境复杂，建筑材料堆放凌乱，障碍物多，工序复杂，目前面世的机器人机械臂难以适应施工现场复杂的施工环境，不能在施工现场合理固定，运动过程中占用的空间位置大，难以避开障碍物运动到施工工作面上。

为了克服背景机器人机械臂技术的不足，针对施工现场复杂的施工环境专门发明了该施工机器人机械臂，该施工机器人机械臂可以使用多种固定形式，可以避开楼板上堆放的建筑物料和建筑构件的障碍，精确运动到达施工工作面，完成多种工序的施工任务，还可以穿过门窗洞口到达建筑物外墙施工，减少工人在高危外墙部位施工工作量，降低安全事故发生的概率。

发明内容

施工机器人机械臂支撑立杆（1）上部和下部可以分别固定于楼板顶棚或楼板地面；也可以同时与楼板顶棚和楼板地面固定，增强施工机器人机械臂的稳定性，减少设备的变形量，提高末端设备的定位精度。支撑立杆（1）可以在底部安装机动小车（8），使施工机器人机械臂可以移动，还可以在底部安装固定底座（9）使施工机器人机械臂更好的固定。中间部分安装第一水平机械臂（2），第一水平机械臂（2）距离楼板地面高度大于楼板上囤积的建筑物料和构件的堆积高度，施工过程中避开了障碍物的影响。

第一水平机械臂（2）可以在支撑立杆（1）上水平转动，使施工机器人机械臂可以到达以支撑立杆（1）为中心的旋转半径内的任何地方。

第二水平机械臂（3）一端与第一水平机械臂（2）水平铰接，可以相对第一水平机械臂（2）水平转动，一端与垂直升降臂（4）刚性连接；第二水平机械臂（3）增加了水平方向的转动自由度，增强水平定向性能。

垂直升降臂（4）可以垂直升降，一端与第二水平机械臂（3）刚性连接，一端与水平伸缩臂（5）刚性连接，垂直升降臂（4）升降幅度可以在第二水平机械臂（3）上方或下方，增大施工机器人机械臂的垂直方向的工作范围。

水平伸缩臂（5）可以水平伸长和缩短，一端与垂直升降臂（4）刚性连接，水平伸缩臂（5）可以如图1正向安装也可以转向180度反向安装；一端与第三水平机械臂（6）水平铰接。水平伸缩臂（5）增大了施工机器人机械臂在水平方向的工作范围。

第三水平机械臂（6）一端与水平伸缩臂（5）水平铰接，第三水平机械臂（6）可以相对水平伸缩臂（5）水平转动，一端与工作平台（7）垂直铰接，增强施工机器人机械臂的水平定向性能。

工作平台（7）可以借助自身和各机械臂之间的运动来精准定位，可以搭载专业作业工具、物料、工人或机器人完成施工任务。

该施工机器人机械臂可以增加或减少水平和垂直机械臂数量来提高和减弱该施工机器人机械臂施工的精确定位性能。该施工机器人机械臂具有避开障碍能力强，可以使用在楼房顶层作业面、中间层作业面和外墙作业面施工。该施工机器人机械臂可以在转动部位安装伺服电机，视觉系统和控制系统，可以按编制好的程序完成复杂施工任务。

附图说明

为了更清楚的说明本发明，下面将结合施工机器人机械臂的结构简图和具体应用场景的示意图进行说明，下面附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为施工机器人机械臂的结构简图。

支撑立杆（1）、第一水平机械臂（2）、第二水平机械臂（3）、垂直升降臂（4）、水平伸缩臂（5）、第三水平机械臂（6）、工作平台（7）、机动小车（8）、固定底座（9）。

图2为施工机器人机械臂在楼房中间层施工示意图。

图3为施工机器人机械臂在楼房顶层施工示意图。

图4为施工机器人机械臂在楼房外墙施工示意图。

具体实施方式

施工机器人机械臂在楼房中间层施工时，需要完成包含墙体砌筑、抹灰、涂料、地面整平、瓷砖铺贴为主要工序的土建和装修工作。施工机器人机械臂提供了施工基本平台，要完成具体任务时，在工作平台（7）中还需要搭载专业作业工具、物料、工人或机器人。作业前机动小车（8）把施工机器人机械臂移动到需要施工的部位附近，固定底座（9）打开与楼面接触固定，支撑立杆（1）可以升高与楼板顶棚接触并加载固定，当负载不大时也可以选择仅用固定底座（9）固定，支撑立杆（1）顶部不固定。由于施工机器人机械臂转动部件高度大于楼面堆积障碍物的高度，可以避开楼面障碍物转动。可以通过伺服电机，视觉系统和控制系统控制施工机器人机械臂部件的转动、升降、伸缩，把工作平台（7）精准送达需要施工的工作面。

施工机器人机械臂在楼房顶层施工时，需要完成包含钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑为主要工序的土建施工。施工机器人机械臂提供了施工基本平台，要完成具体任务时，在工作平台（7）中还需要搭载专业作业工具、物料、工人或机器人。作业前机动小车（8）把施工机器人机械臂移动到需要施工的部位附近，固定底座（9）打开与楼面接触固定，顶层施工时支撑立杆（1）顶部不固定。由于施工机器人机械臂转动部件高度大于楼面堆积障碍物的高度，可以避开楼面障碍物转动。可以通过伺服电机，视觉系统和控制系统控制施工机器人机械臂各部件的转动、升降、伸缩，把工作平台（7）精准送达需要施工的工作面。

施工机器人机械臂在楼房外墙施工时，需要完成包含外墙修整、抹灰、瓷砖铺贴、涂料、设备安装为主要工序的装修施工。施工机器人机械臂提供了施工基本平台，要完成具体任务时，在工作平台（7）中还需要搭载专业作业工具、物料、工人或机器人。作业前机动小车（8）把施工机器人机械臂移动到门窗洞口附近，固定底座（9）打开与楼面接触固定，支撑立杆（1）升高与楼板顶棚接触并加载固定，第一水平机械臂（2）伸出洞口，可以通过伺服电机，视觉系统和控制系统控制施工机器人机械臂各部件的转动、升降、伸缩，把工作平台（7）精准送达外墙需要施工的工作面。

Claims (5)

1.施工机器人机械臂，其特征在于，支撑立杆（1）上部和下部可以分别固定于楼板顶棚和楼板地面，中间部分安装第一水平机械臂（2），第一水平机械臂（2）可以在支撑立杆（1）上水平转动；第二水平机械臂（3）一端与第一水平机械臂（2）水平铰接，可以相对第一水平机械臂（2）水平转动，一端与垂直升降臂（4）刚性连接；垂直升降臂（4）可以垂直升降，一端与第二水平机械臂（3）刚性连接，一端与水平伸缩臂（5）刚性连接；水平伸缩臂（5）可以水平伸长和缩短，一端与垂直升降臂（4）刚性连接，一端与第三水平机械臂（6）水平铰接；第三水平机械臂（6）一端与水平伸缩臂（5）水平铰接，第三水平机械臂（6）可以相对水平伸缩臂（5）水平转动，一端与工作平台（7）垂直铰接；工作平台（7）可以借助自身和各机械臂之间的转动来精准定位，可以搭载专业作业工具、物料、工人或机器人完成施工任务。

2.根据权利要求1所述的施工机器人机械臂，其特征在于支撑立杆（1）可以仅一端固定在楼板顶棚或楼板地面，支撑立杆（1）下部可以安装机动小车（8）和固定底座（9），使该施工机器人可以灵活移动和固定。

3.根据权利要求1所述的施工机器人机械臂，其特征在于第三水平机械臂（6）与垂直升降臂（4）刚性连接可以转向180度反向安装。

4.根据权利要求1所述的施工机器人机械臂，其特征在于可以增加或减少水平和垂直机械臂数量来提高或减弱该施工机器人机械臂施工的精确定位性能。

5.根据权利要求1所述的施工机器人机械臂，其特征在于可以在该施工机器人机械臂转动部位安装伺服电机，视觉系统和控制系统，可以按编制好的程序完成复杂施工任务。

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