[发明专利]一种三关节回转式混凝土布料机器人

说明书

一种三关节回转式混凝土布料机器人，安装于智能建筑机械施工平台上，包括立柱总成(1)、管道总成、支持部件、转台总成(5)、悬臂支架(4)；本申请机构为完全回转式。各水平布料管一直处于水平位置，内部混凝土液流状态及损失变化较小，方便高精度控制和长期使用。

技术领域

本申请涉及一种三关节回转式混凝土布料机器人，安装于智能建筑机械施工平台上。

背景技术

混凝土布料机器人是一种将混凝土输送到施工地点的建筑工业机器人，在城市现代化施工的发展进程中起着相当重要的作用。混凝土布料机械是为了扩大混凝土浇注范围,提高泵送施工机械化水平而开发研制的新产品，是混凝土输送泵的配套设备，与混凝土输送泵连接,有效解决了复杂浇注面混凝土布料的难题，对提高施工效率，减轻工人劳动强度，发挥了重要作用。随着工程建设对布料机器人的效率要求不断提高，关于布料机器人的机构研究逐渐发展起来。传统布料泵车在不同浇筑位置处，其内部混凝土流体状态变化极大，尤其是在浇筑最近点这类极端位置处，内部混凝土液流的压力损失极大，大大影响了混凝土浇筑精度，长期工作将大大影响布料臂工作寿命。

现有技术为混凝土泵车，在施工时需要多辆车同时工作，车辆之间的调配问题难以解决；且现在一般用液压控制方式，控制系统占用空间大，布置困难；混凝土浇筑环境恶劣，因此现在的执行机构软管处还无法精确达到预期浇筑位置，需要人为操纵软管到达预期位置，精度低，智能性较差。

发明内容

本发明可解决上述现有技术问题，纯旋转关节的设计简化了运动过程，降低了传统布料机械中臂架伸展旋转结合运动的复杂程度，方便后续控制器的设计。三个关节设置可方便电机控制，布置方便且较液压控制精度更高，适于后期应用算法开发以方便控制多个机器人工作；模块化立柱的设计可适应不同高度的浇筑平面，尤其是传统泵车达不到的超高层平面浇筑；浇筑平面为两自由度，三关节布料机器人设置为三个自由度，增加了可选的布料路径方案，适用于施工环境和工作条件较为复杂的情况下，提升布料机器人的作业灵活性、加强恶劣工况下的机构稳定性，可进一步提高施工效率并降低施工成本。

技术方案

一种三关节回转式混凝土布料机器人，安装于智能建筑机械施工平台上，包括立柱总成(1)、管道总成、支持部件、转台总成(5)、悬臂支架(4)；其中：

所述立柱总成(1)是支柱，与基础固定，对布料机器人起到总体加固支撑作用。立柱总成同时安装在智能建筑机械施工平台上，随平台移动来改变作业面施工高度；

所述管道总成，包括混凝土泵、垂直布料管(2-1)和水平布料管(2-3)、执行端软管(2-4)，其中：混凝土通过混凝土泵(图中未画)输送至垂直布料管(2-1)和水平布料管(2-3)，最后到达布料执行端软管(2-4)进行布料作业；

所述支持部件包括重型管卡(3-1)、U型管卡(3-2)，用于与悬臂支架(4)固连和附着；

所述转台总成(5)，包括第一关节转台(5-1)、第二关节转台(5-2)、第三关节转台(5-3)，分别位于机器人的三个关节处，用于通过电机驱动完成旋转和伸长，以适应和拓展工作点范围；

所述悬臂支架(4)，为双层结构，包括上悬臂支架(4-1)、下悬臂支架(4-2)，由所述立柱总成(1)支持悬挂于空中，提供支架作用用于加载所述管道总成。

本申请机构为完全回转式。各水平布料管一直处于水平位置，内部混凝土液流状态及损失变化较小，方便高精度控制和长期使用。

附图说明

图1是三关节回转式混凝土布料机器人斜视图。