CN219157340U - 一种移动机器人的前置机械动臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动机器人的前置机械动臂，由对称安装在铺设机车架前部左右两侧的左动臂和右动臂构成；左动臂和右动臂均包含有纵向的支腿以及水平的上臂和下臂，上臂和下臂的前端均与支腿铰接连接，其上臂与支腿的顶端铰接连接，下臂后端通过连杆支撑臂与上臂中部活动连接，上臂、下臂及前后两端铰接的支腿、连杆支撑臂构成平行四连杆机构，竖直顶升机构与上臂铰接连接，水平推送机构固定连接在连杆支撑臂上；支腿底部安装有快拆安装支架，铺设机构与快拆安装支架连接，快拆安装支架与支腿之间连接有一摆动缸，由摆动缸调节快拆安装支架的角度。本实用新型的前置机械动臂可以为移动机器人前侧的铺设机构提供稳定的支撑。

Description

一种移动机器人的前置机械动臂

技术领域

本实用新型涉及市政施工设备，具体涉及到一种移动机器人的前置机械动臂。

背景技术

随着目前城市建设水平的发展，对市政道面的要求越来越高，人行道、广场等场所通常需要大面积铺设平整的路面砖和路缘石。目前，路面砖和路缘石的铺设一般采用纯人工作业或者机械和人工结合的方式，机械和人工结合的施工方法为：通过吊机将砖块用绳索吊起，然后人工控制落点位置后卸下砖块，最后进行压紧作业。这种铺设方式费时费力，铺设效果取决于施工人员的技术水平，同时工人的劳动强度大，并且需要较多的施工人员，提高了铺设成本。

为了提高效率，目前有一些铺砖机，但是这些铺砖机一般仅能铺设一种类型的砖块，即仅能单独铺设路面砖或者路缘石，如果既需要铺设路缘石又需要铺设路面砖，那么至少需要两台不同类型的铺砖机来分别铺设，这就使得成本较高。

所以急需研发一种铺路机本体上的新型机械动臂，可以实现快速与末端铺设装置拆卸，以满足不同场地的需求，在路缘石末端铺设装置或者路地砖末端铺设装置快速高效切换。

实用新型内容

本实用新型在此提供了一种移动机器人的前置机械动臂，所述前置机械动臂安装在铺砖移动机器人前侧用于为铺设机构提供支撑，设移动机器长度为X方向，宽度为Y方向，所述机械动臂由对称安装在铺设机车架前部左右两侧的左动臂和右动臂构成，左动臂和右动臂之间通过连接杆固定相连；

左动臂和右动臂均包含有纵向的支腿以及水平的上臂和下臂，上臂和下臂的前端均与支腿铰接连接，其上臂与支腿的顶端铰接连接，下臂后端通过连杆支撑臂与上臂中部活动连接，上臂、下臂及前后两端铰接的支腿、连杆支撑臂构成平行四连杆机构，竖直顶升机构与上臂铰接连接，水平推送机构固定连接在连杆支撑臂上；

支腿底部安装有快拆安装支架，所述砖块铺设机构与快拆安装支架连接，所述快拆安装支架与支腿之间连接有一摆动缸，由摆动缸调节所述快拆安装支架的角度，在所述快拆安装支架底部安装第一支撑万向轮，在车架两侧分别安装有竖直顶升机构和水平推送机构。

进一步的，在车架前部左右两侧安装有竖直导轨，在竖直导轨上安装有上下滑动的垂直滑块支座，竖直顶升机构的顶杆与以及上臂的后端均铰接连接在该垂直滑块支座上。

进一步的，水平推送机构设有水平滑块，水平滑块与连杆支撑臂固定连接。

进一步的，所述快拆安装支架设有两个转轴，第一转轴通过销轴安装在支腿上，第二转轴和摆动缸的摆杆铰接连接，摆动缸带动所述快拆安装支架以销轴为轴心转动。

进一步的，所述快拆安装支架设有两块平行布置的三角形板，两个三角形板的三个顶点之间通过连接柱固定连接，第一连接柱与所述销轴同轴设置，另外两个第二连接柱用于和所述砖块铺设机构预留的卡口连接，第二转轴设置在其中两个连接柱之间；

其中一第二连接柱为光轴，另一第二连接柱为截面呈非圆形的锁紧轴，锁紧轴一端与手柄固定连接，快拆安装支架的两个卡口分别卡在第二连接柱上并转动所述手柄使所述砖块铺设机构和所述快拆安装支架锁紧固定连接。

进一步的，在其中一三角形板的外侧面设置有用于固定所述手柄的卡扣。

本实用新型的优点在于：不同类型的砖块铺设机构(路面砖铺设机构和路缘石铺设机构)可快拆的安装到机械动臂上，机械动臂一方面为砖块铺设机构提供稳定支撑，此外机械动臂可以带动砖块铺设机构进行竖直方向以及水平的前后移动，能够精确调节砖块铺设机构到达指定位置以便于铺设路面砖或者路缘石；上臂、下臂及前后两端铰接的支腿、连杆支撑臂构成的平行四连杆机构，使得支腿的水平/竖直运动更加线性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本实用新型提供的一种路面砖铺砖机器人整体外形图；

图1b为路面砖铺砖机器人的俯视图；

图2a为本实用新型提供的一种路缘石铺砖机器人的整体外形图；

图2b为路缘石铺砖机器人的俯视图；

图3a为提升机构的立体图；

图3b为提升机构的提升板升到半空的立体图；

图3c为提升机构的仓储支架展开后的侧视图；

图3d为仓储支架折叠后的侧视图；

图4a为夹持推送机构在X方向的侧视图；

图4b为夹持推送机构的立体图；

图4c为夹持推送机构的仰视图；

图4d为图4a隐藏前移导轨侧板后的示意图，示出了前移导轨设有上下两个轨道(即上轨道及下提升轨道)的示意图，其中夹持装置为前移导轨的行程起始段；

图4e为夹持推送机构滑动至前移导轨的行程末端侧视图；

图4f为夹持推送机构在Y方向的侧视图；

图5a为机械动臂的立体图；

图5b为机械动臂的侧视图

图5c为快拆安装支架的立体图；

图6a为路面砖铺设机构的俯视图；

图6b为路面砖铺设机构的侧视图；

图6c为路面砖铺设机构的主体框架立体图；

图6d为路面砖铺设机构前端的定位机构安装位置图；

图6e为路面砖铺设机构的立体图，在该状态下，翻转机构的放置装置用于接收来自传送机构的砖块；

图6f为翻转机构的立体图；

图6g为翻转机构的刮平机构在执行刮平作业的示意图；

图6h为翻转机构的放置装置将来自传送机构输送的路面砖夹持住的示意图(与图6e为相同状态)；

图6i为翻转机构的放置装置向前翻转后将路面砖铺设在地面上的示意图；

图6j为翻转机构的辊压机构在执行辊压作业的示意图；

图7a为路缘石铺设机构将前部的定位护板隐藏后的立体图；

图7b为路缘石铺设机构的俯视图；

图7c为路缘石铺设机构的侧视图；

图7d为路缘石铺设机构的前视图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参照图1所示，本实用新型提供了一种铺砖移动机器人10，该铺砖移动机器人10的车架11底盘上安装有行走装置12，该行走装置12设置有4个可转向的行走轮13，该行走装置12可以带动铺砖移动机器人10行走。为了下文叙述便利，我们设车架11的长度方向为X方向，宽度方向为Y方向。其中，本实用新型的铺砖移动机器人10既可以用来铺设平板路面砖，也可以铺设路缘石。当需要铺设平板路面砖时，我们将相应的路面砖铺设机构400安装到铺砖移动机器人10前侧的机械动臂500上；当需要铺设路缘石时，我们将相应的路缘石铺设机构600安装到铺砖移动机器人10前侧的机械动臂500上。

下面先以搭载路面砖铺设机构400的铺砖移动机器人10进行详细的结构说明。

在铺砖移动机器人10的车架11尾部安装有提升机构100、夹持推送机构200，在车架11前部安装有前置机械动臂500，在机械动臂500上安装有路面砖铺设机构400，且在车架11上安装有位于路面砖铺设机构400和夹持推送机构200之间的传送机构300；提升机构100设有第一传输机构104、提升板103和举升装置120，第一传输机构104将上下堆叠的路面砖01转移到提升板103并由举升装置120带动提升板103向上抬升；夹持推送机构200包含有前移导轨210以及滑动安装在前移导轨210上的夹持装置220，夹持装置220将举升至顶后的路面砖01两端夹持住在X方向上向前输送随后松开并平躺放置在传送机构300上，由传送机构300将路面砖01在X方向上向前输送至路面砖铺设机构400；路面砖铺设机构400设有路面砖铺设框架，在路面砖铺设框架上安装有在X方向上前后滑动的翻转机构430，翻转机构430设有Y向的翻转轴，该翻转机构430设有以翻转轴为轴心旋转的放置装置431，放置装置431将传送机构300传送来的一块路面砖01夹持住后，放置装置431向前翻转将夹持的路面砖01铺设在地面上；在路面砖铺设框架上以及翻转机构430上分别安装有定位机构，两套定位机构相配合以为路面砖01铺设提供定位。

本实用新型提供的铺砖移动机器人10，通过提升机构100将堆叠好的路面砖01整体抬升，随后夹持推送机构200将路面砖逐块夹持并转移至传送机构300上平躺放置，由传送机构300将平躺放置的路面砖转运至路面砖铺设机构400，并由路面砖铺设机构400将路面砖平躺铺设在地面上在地砖铺设槽中。整个过程完全机械化操作，极大提高了铺设效率，同时减少了所需的人工成本；同时本装置在铺设地砖时，无需人工助力，操作人员不需要参与重活，减轻了人们的劳动强度。

下面就提升机构100的结构进行进一步的说明：

提升机构100设有安装在车架11尾部的纵向提升支架102，第一传输机构104固定安装在纵向提升支架102底部，提升板103在纵向提升支架102上由举升装置120驱动在第一传输机构104竖直方向上做升降运动，提升板103设有对应第一传输机构104位置的开口槽使提升板103可下降至第一传输机构104上表面以下。在提升支架后侧底部安装有一仓储支架130，仓储支架130的前端转动连接在纵向提升支架102的后侧底部，仓储支架130能够以前端为转动点上下翻转并折叠收纳，如图3b和3c所示，仓储支架130上设置有第二传输机构132；仓储支架130将上下堆叠的地砖在X方向上向前输送至第一传输机构104，并由第一传输机构104继续将地砖向前传送至提升板103上。在纵向提升支架102上部设置有护板101。

在一可选的实施例中，在纵向提升支架102上安装有在Y方向分别位于提升板103两侧的举升装置120，各举升装置120包括举升缸121和举升链条122。举升缸121竖直固定在纵向提升支架102上；举升链条122的两端分别与提升板103以及举升缸121的顶杆固定连接，或者举升链条122的两端分别位于举升缸121两侧且横跨举升缸121顶杆，举升链条122一端与提升板103固定连接，另一端固定在举升缸121一侧的纵向提升支架102上。举升缸121的顶杆向上滑动带动举升链条122的末端上移，由两组举升链条122来带动中间的提升板103稳步提升。

在一可选的实施例中，在纵向提升支架102上设有位于提升板103两侧的竖直导向槽钢轨道105，在各竖直导向槽钢轨道105上均上下滑动安装有提升腹板106，举升链条122的一端以及提升板103均与该提升腹板106固定连接。

在一可选的实施例中，仓储支架130通过自复位翻转支架131安装在纵向提升支架102底部，在纵向提升支架102底部安装有弹簧支座135；

自复位翻转支架131底部安装有限位钢管138和复位弹簧137，限位钢管138依次穿过自复位翻转支架131背面的两块挡板136并与弹簧支座135转动连接，复位弹簧137套置在两块挡板136之间的限位钢管138上；

仓储支架130的横向宽度小于纵向提升支架102的横向宽度，并且仓储支架130转动连接在纵向提升支架102的底部中央。

提升机构100采用差叉车提升原理，将举升缸121与举升链条122组合放置左右两边，链条一端与车架连接，另一端与砖体提升板103连接，提升板103左右两侧装有轴承，可在竖直导向槽钢轨道105上下滚动。仓储支架130上设有第二传输机构132，第二传输机构132由辊轮、链轮链条133、驱动电机134等组成，实现对砖体的接收、传送。

结合图3a-3d所示，提升机构100的设计亮点在于：1)仓储与提升部分的设计可保证砖体的持续供应，满足前端砖体需求，提高效率，结构紧奏。2)提升部分设计可根据砖体厚度精准提升对应高度。3)设计中叉车放置物料时，将叉车两端板形成的夹口对应仓储立板，且仓储立板的宽度远小于夹口宽度，可适用于各种类叉车，便于大小砖体放置与运输，操作是十分方便。4)仓储物料完成作业时，可通过手动的推动仓储立板，向上转动90°，将仓储部分收起至竖直状态，减小整车长度，便于转场和运输。并且仓储机构平放时，其仓储外框架与车架可自行限位以支撑其平放状态，由弹簧组件实现轻松放置和收起仓储结构。

下面参照图4a-4f所示，就夹持推送机构200的结构进行进一步的说明：

前移导轨210设置有两根长度为X方向的第一滑轨211，在第一滑轨211的相对内侧面设置有上轨道212，在第一滑轨211上设有位于上轨道212下方的下提升轨道213，下提升轨道213的下侧边设置有前后两个开口朝下的进入口213-1，在每个上轨道212内安装有前后一对第一滚轮202，在夹持装置220两侧的前后端分别固定有第二滚轮221，对应的第一滚轮202和第二滚轮221之间通过从动杆230活动连接，由第一横移推进气缸240带动第一滚轮202在上轨道212中向前滑动带动夹持装置220向前横移，第一滚轮202在向前滑动过程中，通过从动杆230带动第二滚轮221由进入口213-1进入下提升轨道213中，以提升夹持装置220的高度。

在一可选的实施例中，上轨道212内的前后一对第一滚轮202均安装在一侧置推板214上，侧置推板214与第一横移推进气缸240的顶杆固定连接，由第一横移推进气缸240推动侧置推板214以带动前后一对第一滚轮202在上轨道212内前后滚动。

从动杆230的上下两端分别与上部第一滑轨211内第一滚轮202以及夹持装置的第二滚轮221铰接，共四个铰接点，从而形成平行四连杆机构(如图4d中的矩形虚线框)，即夹持装置的四个角分别通过连杆230活动连接在第一滑轨211下方；第二滚轮221可转动的安装在夹持装置220的框架上。具体工作时，第一横移推进气缸240驱动侧置推板214以带动第一滚轮202在上轨道212内向前滚动，从动杆230下端带动夹持装置220，形成平行四连杆机构来实现整个夹持机构的向前推送，夹持装置220在向前滑动之前，设置在夹持装置220上的第二滚轮221先进入下提升轨道213中从而抬升夹持装置220的高度，因此其夹持的砖块高度也会有所提升，避免被夹住的砖体和其下面的砖体之间产生摩擦，划伤砖体表面，如图4e所示。夹持装置220通过先提升一点高度，然后前移。优选的，夹持装置220在行程最后端的位置处时，两个第二滚轮221均正好位于下提升轨道213的进入口处，使得夹持装置220先抬升高度后再向前滑动。

如图4c所示，夹持装置220包含有夹持框架223，该夹持框架223安装有Y方向的第二滑轨224以及多连杆联动机构，在第二滑轨224上设有两个可相对滑动的夹板225，多连杆联动机构由中间的摆杆226以及铰接在摆杆226两端的两根夹持连杆227构成，摆杆226的中心通过摆杆中心销转动连接在夹持框架223上，两个夹持连杆227的另一端分别与两个夹板225相对面铰接连接；摆杆226的一端与夹持驱动气缸228铰接，由夹持驱动气缸228带动多连杆联动机构驱动两夹板225在第二滑轨224上做相对或相向滑动以夹持或者松开地砖。

采用上述的多连杆联动机构，仅通过一个夹持驱动气缸228即可实现两夹板225在第二滑轨224上同时做相对或相向滑动以夹持或者松开地砖，简化了驱动结构，另一方面，使得两个两夹板225的运动是同步的，使得夹持和松开动作更加线性。优选的，两个夹板225的相对面可拆卸安装有橡胶板，在夹持地砖时起到保护地砖的作用。

在一可选的实施例中，传送机构300为基于辊筒或者皮带的传输机构。

下面参照图5a-5b所示，下面就机械动臂500的结构进行进一步的说明：

在车架11前部左右两侧对称安装有一机械动臂500，两个机械动臂500之间通过连接杆540固定相连，在车架11前部左右两侧固定有竖直导轨501和水平导轨503，在竖直导轨501上安装有上下滑动的垂直滑块支座502，在水平导轨503上安装有水平滑动的水平滑块504；垂直滑块支座502与固定在车架11前部的垂直顶升机构505相连，水平滑块504与固定在车架11前部的水平推送机构506相连。垂直顶升机构505、水平推送机构506为气缸、液压油缸、电动推杆、螺旋丝杠副的任意一种。

机械动臂500包含有纵向的支腿530以及水平的上臂510和下臂520，上臂510和下臂520的前端均与支腿530铰接连接，上臂510的后端铰接在垂直滑块支座502上，下臂520与水平滑块504固定连接且下臂520后端通过连杆支撑臂521与上臂510活动连接。如图5b，上臂510、下臂520及前后两端铰接的支腿530、连杆支撑臂521构成平行四连杆机构(如虚线所示)，平行四边形结构的优点在于，藉由后侧垂直顶升机构505、水平推送机构506可以更好的控制前侧的支腿。支腿530底部安装有快拆安装支架531，快拆安装支架531与支腿530之间连接有一摆动缸532，在快拆安装支架531底部安装有快拆式的第一支撑万向轮533。

如图5c所示，快拆安装支架531设有两个转轴，第一转轴通过销轴531-2安装在支腿530上，第二转轴531-6和摆动缸532的摆杆铰接连接，摆动缸532带动快拆安装支架531以销轴531-2为轴心转动。

快拆安装支架531设有两块平行布置的三角形板531-1，两个三角形板531-1的三个顶点之间通过连接柱固定连接，第一连接柱与销轴531-2同轴设置，另外两个第二连接柱531-7用于和砖块铺设机构预留的卡口连接，第二转轴531-6设置在其中两个连接柱之间；其中一第二连接柱为光轴，另一第二连接柱为截面呈非圆形的锁紧轴531-3，锁紧轴531-3一端与手柄531-4固定连接，砖块铺设机构的预留的两个卡口分别卡在光轴及锁紧轴531-3上后，并转动手柄531-4使锁紧轴531-3上旋转以卡紧砖块铺设机构，使砖块铺设机构和快拆安装支架531锁紧固定连接。在其中一三角形板的外侧面设置有用于固定手柄531-4的卡扣531-5，用于保持锁紧状态下手柄531-4的固定。

机械动臂500可实现前部安装的路面砖铺设机构400的纵向与垂向定位，并为其提供支撑。通过机械动臂500的垂直顶升机构505、水平推送机构506以及摆动缸532的协同作业，可保证前端路面砖铺设机构400始终保持水平状态，便于地面刮平、地砖放置、地砖滚压等。

支腿530底部的快拆安装支架531便于和路面砖铺设机构400或者路缘石铺设机构600快拆连接，通过摆动缸532的伸缩，可调节快拆安装支架531的角度，方便与路面砖铺设机构400或者路缘石铺设机构600的快速定位并结合，实现快速安装与拆卸。

机械动臂500用于为路面砖铺设机构400或者路缘石铺设机构600提供支撑。在非铺设工作状态下，机械动臂500在竖直导轨501向上滑动带动路面砖铺设机构400或者路缘石铺设机构600离开地面使其悬空，以起到保护路面砖铺设机构400或者路缘石铺设机构600的作用；当移动至铺设位置后，机械动臂500下降，并由水平推送机构506带动支腿530水平前后移动，以调节机械动臂500底部的路面砖铺设机构400或者路缘石铺设机构600位置。

下面参照图6a-6f所示，下面就路面砖铺设机构400的结构进行进一步的说明：

路面砖铺设机构400的主体框架结构如下：路面砖铺设机构400后部两侧设有后滑轨支撑板401，前部两侧设有前滑轨支撑板402，在前滑轨支撑板402底部设置有支撑脚404以及第二支撑万向轮405。支撑脚404可实现将路面砖铺设机构400从机械动臂500上拆卸下来后，与第二支撑万向轮405一起保持路面砖铺设机构400的停放并保持其稳定。放置路地砖后抽出放置托架431-5时，机械手支腿可顶住已铺设好的砖体，防止已定外好的砖体移动。后滑轨支撑板401与前滑轨支撑板402之间通过快拆连接板403固定连接，该快拆连接板403设置有两个分别卡在光轴以及锁紧轴531-3上的卡口(如图6b所示)。

路面砖铺设机构400通过该快拆连接板403可拆卸的安装在两侧的快拆安装支架531之间。

在翻转机构430两侧安装有与前滑轨支撑板402滑动配合的侧框架436，即侧框架436可带动翻转机构430前后滑动，并且翻转机构430在侧框架436上可转动。后滑轨支撑板401通过水平伸缩缸406与侧框架436相连，由水平伸缩缸406来带动侧框架436及其翻转机构430在X方向上前后移动。

如图6e-6f所示，翻转机构430上还安装有以翻转轴为轴心旋转的刮平机构432以及辊压机构433，刮平机构432、辊压机构433以及放置装置431围绕翻转轴为轴心做同步转动，翻转轴为翻转油缸434。下面就刮平机构432以及辊压机构433的结构进行和工作原理进行进一步的说明：

刮平机构432设有锯齿刮板，通过刮平机构432的翻转使刮板与地面倾斜接触，并由水平伸缩缸406带动翻转机构430整体前后移动以刮平地面。其中，通过调整或者更换不同宽度的刮板，以适用不同宽度砖体。刮平机构432先通过定位机构的定位，使路面砖铺设机构400到达预定位置，通过翻转油缸434翻转，实现刮平机构432刮平起始位置，再通过水平伸缩缸406带动翻转机构430在X方向前后水平移动，实现地面刮平的目的。

辊压机构433设有外径带凸筋的第一辊压轮，通过辊压机构433的翻转使第一辊压轮与铺设好的地砖上表面相接触，由水平伸缩缸406带动该翻转机构430前后移动以对铺设砖进行辊压作业。第一辊压轮的外径带凸筋，通过滚动敲打实现砖体压实。

如图6d所示，在两侧的前滑轨支撑板402前端安装有第一激光发射器421，且在两侧的侧框架436前端安装有第二激光发射器422；各第一激光发射器421用于向另一侧第一激光发射器421正下方地面发射“十”字交叉的第一定位激光421-1，第二激光发射器422用于发射垂直于地面的“十”字交叉的第二定位激光422-1，通过第二定位激光422-1和第一定位激光421-1的重合来确定铺设地砖的定位。其中，第一定位激光421-1和第二定位激光422-1的颜色不同，便于我们判定地面同一侧的第一定位激光421-1和第二定位激光422-1是否重合。

优选的，两个第一激光发射器421在前滑轨支撑板402上的角度可调，进而可以改变第一定位激光421-1与地面的夹角，以调整两束第一定位激光421-1的间距，以适应不同宽度地砖的定位。

激光的定位机构通过机械动臂来控制路面砖铺设机构400时刻保持水平的条件下，并基于激光定位的原理对路面砖铺设机构400进行纵向及横向定位，其定位原理为：

由于本实用新型在车架的左右两侧设有两组激光定位装置，均左右对称布置。一组为固定于路面砖铺设框架的前端两侧前滑轨支撑板402上的第一激光发射器421，与机械动臂固定相连，作用是用于整车定位，在铺设下一块砖体时，整车两组第一激光发射器421向对侧地面发出十字形的第一定位激光421-1，利用已铺砖体或标线等作为标记大致定位整机位置，保证位置偏差在规定范围内，为前部路面砖铺设机构400的调节位置做准备；另一组为固定于翻转机构430的侧框架436上的第二激光发射器422，与侧框架436同步运动，待整机停止后，在刮平、铺砖、压实环节前，第二激光发射器422发出左右两束垂直于地面的十字形第二定位激光422-1，当同一侧的第二定位激光422-1与第一定位激光421-1基本重合时，可预判放置位置，只需进行小幅度的位置调节，即可完成铺设位置定位，从而使得铺设的砖块更加整齐。

如图6f所示，放置装置431设有夹持固定架431-1，夹持固定架431-1一侧设置有托板431-4，夹持固定架431-1设有Y向的调节导轨431-2，在调节导轨431-2上设置有与托板同一侧的托架431-5，托架431-5通过微调气缸431-3与夹持固定架相连431-1以调节托架431-5在Y向的位置，可实现路面砖铺设机构400放置路地砖时横向微调定位。

在后滑轨支撑板401上安装有若干X向的支撑板407，在支撑板407上设置有辊子。该支撑板407起到砖块中转传递作用，传送机构300将地砖在X方向上向前输送经过支撑板407传递至托板431-4和托架431-5之间。

本实用新型的路面砖铺设机构400是集刮平、放置、压实于一体的红外线激光定位铺设系统。铺设路面砖时，路面砖铺设机构400在定位机构的指导下，先刮平地面，后放置地砖，再压实地砖。刮平机构432、放置装置431、辊压机构433均与翻转油缸434连接，翻转油缸434通过翻转油缸支撑板435安装在侧框架436上，由翻转油缸434实现刮平机构432、放置装置431、辊压机构433随翻转油缸434翻转180°以上。

当我们需要铺设路缘石时，可以将机械动臂上的路面砖铺设机构400拆下来，将缘石铺设机构600安装上去来进行路缘石的铺设，下面参照图7a-7d所示，就路缘石铺设机构600的结构进行进一步的说明：

路缘石铺设机构600设有安装在机械动臂500上的路缘石铺设框架610，路缘石铺设框架410中间设置有一在Y方向上宽度可调的路缘石铺设口611，在路缘石铺设口6411的前侧安装有Y方向的定位护板616，在路缘石铺设口611后侧安装有可向下翻转的缓冲板620，在定位护板616和缓冲板620之间固定有导向斜坡板613，导向斜坡板613前端与定位护板616之间留有间隙，缓冲板620将传送机构300输送的路缘石承托住，并由向下翻转的缓冲板620将传送机构300上平躺的路缘石02送至导向斜坡板613，路缘石02在导向斜坡板613上向下滑落至间隙中，并在Y方向上树立在地面上。

在路缘石铺设框架610上设置有用于快拆的接口617，便于将路缘石铺设框架610可拆卸的安装在机械动臂支腿530的快拆安装支架531之间。在路缘石铺设框架610的车宽两侧对称安装有宽度调节板612(两个宽度调节板612之间的开口区域即为路缘石铺设口611)，宽度调节板612通过调节板614和第一调节导轨618固定在路缘石铺设框架610上，调节板614设有多个固定孔，通过不同的固定孔来调整两个宽度调节板612的间距，可实现对不同长度砖体的手动调节。优选的，宽度调节板612为X方向的竖板且在后端设置有外侧弯折的折边615，起到导向作用，便于路缘石更好的进入路缘石铺设口611。

路缘石铺设框架610上设有厚度调节组件，可实现对不同厚度转体的自动弹性调节，其结构具体为：路缘石铺设框架610在车宽两侧对称安装有水平的厚度定位轮630，铺砖移动机器人在连续铺设路缘石过程中，行进方向后端的厚度定位轮630抵接在铺设好的路缘石背面侧壁上，厚度定位轮630固定在一厚度调节板631上，厚度调节板631为Y方向的竖板，厚度调节板631通过第二调节导轨633固定在路缘石铺设框架610上，在第二调节导轨633上设置有厚度调节弹簧632，其中，厚度调节板631在X向的前后位置可调，进而可以调节厚度定位轮630与定位护板616之间的距离。

缓冲板620的作用在于缓冲下落砖体，其转轴为Y方向的水平转轴，水平转轴的两端与路缘石铺设框架610相连，且路缘石铺设框架610和缓冲板620之间的水平转轴上安装有缓冲弹簧621。

路缘石铺设框架610在车宽的左右两侧均安装有碎土清理板660，碎土清理板640顶端铰接在路缘石铺设框架610上以在Y方向上转动，碎土清理板640上安装有第二辊压轮641，碎土清理板640的外侧边为斜面。在路缘石铺设设备铺设过程中，行进方向前端的碎土清理板640为下垂状态以用于清理路缘石铺设槽中的碎土，行进方向后侧的碎土清理板660向上翻转至水平布置且第二辊压轮641辊压在铺设好的路缘石02上表面。

导向斜坡板613的前端设有向下垂直于地面的并且平行于定位护板616的竖直板613-1，竖直板613-1与定位护板616之间留有略大于路缘石厚度的间隙。通过缓冲板620向下翻转使路缘石02下落至导向斜坡板613上，路缘石02在导向斜坡板613向下滑落至间隙中且在Y方向上树立在地面上。

下面对路面砖的工作过程进行详细的说明：

首先我们砖块(路面砖或者路缘石)堆叠在叉车的货叉上，堆叠的砖块正反面相接触。随后我们放下仓储支架130使其呈水平状态，并驾驶叉车将堆叠好的地砖转移到仓储支架130上，由于所仓储支架130转动连接在纵向提升支架102的底部中央，在仓储支架130两侧形成了供货叉行进的空间，叉车在靠近平板砖块的铺设设备10行驶时，仓储支架130可以伸入货叉的开口中央。叉车行驶就位后卸下地砖并离开。

仓储支架130上设置有辊筒或者皮带的第二传输机构132，由该第二传输机构132将堆叠的砖块向前输送至提升板103上。提升板103两侧的举升装置120的顶杆向上滑动，顶杆带动通过举升链条122上移进而带动两侧的提升腹板106稳步上移，进而抬升提升板103的高度如图3b所示。

夹持推送机构200的夹持装置220向后滑动至车尾方向，夹板225将最上的一块砖块左右两端夹持固定，随后夹持装置220向前侧方向移动。夹持装置220在向前滑动过程中，第二滚轮221会滑入下提升轨道213以提升自身高度，使得夹持装置220在带动砖块前移的同时略微提升砖块的高度，避免夹持住的砖块与提升板103上的砖块发生刮擦，从而影响砖块的美观。

夹持装置220在前移导轨210上滑动至传送机构300上方时，两个夹板225松开，砖块掉落到传送机构300，并由传送机构300继续将平躺的砖块向前输送。

以上步骤为路面砖铺设机构400以及路缘石铺设机构600的通用步骤，当铺设路面砖时，将路面砖铺设机构400安装到机械动臂500上，路面砖铺设机构400的铺设过程如下：

车架移动到铺设区域指定位置后，通过定位机构320来定位路面砖铺设机构400的位置，翻转油缸434带动翻转机构430整体翻转，使得刮平机构432的锯齿刮板与地面倾斜接触，随后由水平伸缩缸406带动翻转机构430在设框架上整体前后移动以刮平地面，如图6g所示。

地面刮平后，传送机构300传送来的地砖经过支撑板407传递到托板431-4和托架431-5之间，使得砖块被放置机构431所夹持。随后翻转油缸434带动翻转机构430整体翻转，使后侧夹持有砖块的放置机构431翻转到前侧并成水平状态，如图6h-6i所示，随后水平伸缩缸406带动翻转机构430回退，将托架431-5从路面砖01与地面之间的缝隙中抽出，此时完成将路面砖01铺设在地面上。

随后翻转油缸434带动翻转机构430整体翻转，使得辊压机构433的翻转使第一辊压轮与铺设好的地砖上表面相接触，随后水平伸缩缸406带动翻转机构430来回移动，由第一辊压轮来回对铺设好的地砖上表面进行辊压作业，如图6j所示。

辊压完成后，水平伸缩缸406带动翻转机构430回退至初始位置，并由翻转油缸434带动翻转机构430翻转至放置机构431与传送机构300相连接的状态(即回到图6e的状态)。随后车体向下一砖块铺设位置移动，通过两套定位机构来提供定位确保铺设的砖块落入指定位置。

当铺设路缘石时，将路缘石铺设机构600安装到机械动臂500上，路缘石铺设机构600的铺设过程如下：

路缘石02在传送机构300移动至最前端时，首先受到缓冲板620阻挡作用，路缘石02的下侧面(即用于和地面接触的底边)与缓冲板620相接触，随后缓冲板620向下翻转，路缘石02失去缓冲板620的阻挡滑落到导向斜坡板613上，在重力作用下路缘石02在导向斜坡板613向前滑动，从导向斜坡板613上掉落时受到定位护板616的阻挡正好在Y方向上树立在路缘石铺设槽中，此时完成了一块路缘石02的铺设作业，使路缘石02树立在地面的路缘石铺设槽中。

随后，行走装置12带动铺砖移动机器人10在Y方向上横移，位于铺设方向前侧的碎土清理板640为下垂状态，在路缘石铺设设备行进过程中，碎土清理板640可以将路缘石铺设槽中的碎土清理出去，使得路缘石铺设槽更加平整，以保证后续路缘石落入铺设槽中整体更加整齐。位于铺设方向后侧的碎土清理板640我们将其转动至水平状态，碎土清理板640的第二辊压轮641辊压在铺设框架610铺设方向后侧的路缘石02上表面，在铺砖移动机器人10横移的过程中对后方铺设好的路缘石进行向下辊压作业；并且，位于铺设方向后侧的厚度定位轮630抵接在后方铺设好的路缘石背面，在横移的过程中由厚度定位轮630对路缘石提供向前辊压作业；通过对后方铺设好的路缘石进行向下和向前辊压，可以使铺设好的路缘石更加整齐。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种移动机器人的前置机械动臂，所述前置机械动臂安装在铺砖移动机器人前侧用于为砖块铺设机构提供支撑，设移动机器人长度为X方向，宽度为Y方向，其特征在于，所述机械动臂(500)由对称安装在铺设机车架(11)前部左右两侧的左动臂和右动臂构成，左动臂和右动臂之间通过连接杆(540)固定相连；

左动臂和右动臂均包含有纵向的支腿(530)以及水平的上臂(510)和下臂(520)，上臂(510)和下臂(520)的前端均与支腿(530)铰接连接，其上臂(510)与支腿(530)的顶端铰接连接，下臂(520)后端通过连杆支撑臂(521)与上臂(510)中部活动连接，上臂(510)、下臂(520)及前后两端铰接的支腿(530)、连杆支撑臂(521)构成平行四连杆机构，竖直顶升机构(505)与上臂(510)铰接连接，水平推送机构(506)固定连接在连杆支撑臂(521)上；

支腿(530)底部安装有快拆安装支架(531)，所述砖块铺设机构与快拆安装支架(531)连接，所述快拆安装支架(531)与支腿(530)之间连接有一摆动缸(532)，由摆动缸(532)调节所述快拆安装支架(531)的角度，在所述快拆安装支架(531)底部安装第一支撑万向轮(533)，在车架(11)两侧分别安装有竖直顶升机构(505)和水平推送机构(506)。

2.根据权利要求1所述移动机器人的前置机械动臂，其特征在于，在车架(11)前部左右两侧安装有竖直导轨(501)，在竖直导轨(501)上安装有上下滑动的垂直滑块支座(502)，竖直顶升机构(505)的顶杆与以及上臂(510)的后端均铰接连接在该垂直滑块支座(502)上。

3.根据权利要求1所述移动机器人的前置机械动臂，其特征在于，水平推送机构(506)设有水平滑块(504)，水平滑块(504)与连杆支撑臂(521)固定连接。

4.根据权利要求1所述移动机器人的前置机械动臂，其特征在于，所述快拆安装支架(531)设有两个转轴，第一转轴通过销轴(531-2)安装在支腿(530)上，第二转轴(531-6)和摆动缸(532)的摆杆铰接连接，摆动缸(532)带动所述快拆安装支架(531)以销轴(531-2)为轴心转动。

5.根据权利要求4所述移动机器人的前置机械动臂，其特征在于，所述快拆安装支架(531)设有两块平行布置的三角形板(531-1)，两个三角形板(531-1)的三个顶点之间通过连接柱固定连接，第一连接柱与所述销轴(531-2)同轴设置，另外两个第二连接柱(531-7)用于和所述砖块铺设机构预留的卡口连接，第二转轴(531-6)设置在其中两个连接柱之间；

其中一第二连接柱为光轴，另一第二连接柱为截面呈非圆形的锁紧轴(531-3)，锁紧轴(531-3)一端与手柄(531-4)固定连接，快拆安装支架(531)的两个卡口分别卡在第二连接柱上并转动所述手柄使所述砖块铺设机构和所述快拆安装支架(531)锁紧固定连接。

6.根据权利要求5所述移动机器人的前置机械动臂，其特征在于，在其中一三角形板的外侧面设置有用于固定所述手柄(531-4)的卡扣(531-5)。

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