[發明專利]一種用于外墻面噴涂、清洗的多功能機器人

在審

• 申請號: 202110178983.8
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112832489A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 陶民
• 主分類號: E04F21/08
• 分類號: E04F21/08;E04G23/00;A47L11/38;A47L11/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于外墻面噴涂、清洗的多功能機器人，由控制機器人通過纜繩連接作業機器人組成；控制機器人通過絞盤機構連接的纜繩和折臂支架，控制作業機器人在墻面的作業移動，作業機器人利用噴嘴和滾輪對目標進行噴涂或清洗施工；為避免作業機器人在施工時出現晃動，利用力學三角形法則，由墻體、纜繩和橫向伸縮支架三者所組成的力學三角形，構建出穩定可靠的施工作業環境,并利用作業機器人上、中、下位置分別安裝的伸縮支架，支撐于墻面并在作業過程中，通過雷達傳感器檢測反饋，跨越墻面凸臺等障礙，從而穩定作業機器人施工作業。

技術領域

本發明涉及建筑施工智能機器領域，具體為一種用于外墻面噴涂、清洗的多功能機器人。

背景技術

在高層建筑外墻面施工過程中，因高空作業的環境惡劣，工人勞動強度大，危險性較高，招用工困難，生產成本居高不下，從而導致企業竟爭力下降。由于目前應用于建筑行業機器人較少，根據已公開專利（CN109736548A，CN109171543A，CN107829555A，CN106695830A）等，能夠在高樓外墻面作業的機器人，均采用吸附固定或電磁固定，而高樓外墻面的砂石結構和不平整性，導致采用吸附固定的機器人可靠性低，采用電磁固定的機器人，因高樓層導致固定軌道難以安裝，或采用垂懸等方法均難以應用于生產作業。

發明內容

為解決背景技術所述問題，本發明提供的一種用于外墻面噴涂、清洗的多功能機器人，其結構包括：控制機器人通過纜繩連接作業機器人組成；控制機器人安裝有絞盤機構，通過伺服電機帶動減速機放大力矩后，為絞盤支架上的卷筒提供動力，減速機安裝在卷筒軸的接近中間位置且與卷筒同軸，使卷筒兩端受力和絞盤支架重量較為平衡，纜繩一端固定于卷筒上并通過導向排線器，經折臂支架伸展到合適位置并釋放或收卷，控制作業機器人在墻面的作業位置，作業機器人根據伸縮支架上的電子傳感器開關檢測控制噴嘴，利用滾輪轉動完成目標施工區域的噴涂或清洗作業。

外墻面施工作業時，置于屋頂的控制機器人釋放出纜繩的另一端，連接位于墻體側面的作業機器人，作業機器人通過伸縮支架橫向支撐在墻體上，由于伸縮支架的橫向延伸支撐所產生的推力，使作業機器人的部分重量轉化為壓力于墻體，避免了作業機器人作業時的隨意晃動；由于伸縮支架橫向支撐開作業機器人后，使連接作業機器人的纜繩與垂直的墻體形成夾角，從而在墻體、纜繩和橫向伸縮支架三者間組成穩定的力學三角形關系，為機器人構建了穩定可靠的施工作業環境。

作業機器人的伸縮支架上方靠近墻體位置設支架安裝多個電子傳感器開關和噴嘴，在傳感器檢測到墻體時噴嘴打開噴涂，無墻體時關閉噴嘴，噴嘴口為V形且多個并列安裝，所噴物料為扇形分布，根據施工需求使用多個噴嘴工作時，形成大面積覆蓋以提高作業效率，伸縮支架與墻面接觸部分設置滾輪，并利用滾輪接觸墻體，在上下位置移動時避免產生阻力；機器人從事清洗作業時，通過噴嘴噴出的清洗液和滾輪對目標物體的轉動作業，從而完成對目標墻體的清洗作業，具有施工面積大、作業速度快、質量穩定并避免了施工過程中出現的安全事故。

作業機器人在上、中、下位置分別安裝伸縮支架對應支撐墻體，伸縮支架在根據纜繩釋放距離及所在墻面高度位置自動調節伸縮距離，從而使作業機器人保持對墻面支撐，并通過軟件調節控制壓力大小；在沿墻面上下作業過程中，經支架上安裝的雷達傳感器對墻面凸臺等障礙檢測，由伸縮支架依接觸障礙時序依次縮伸，從而達到跨越障礙，以穩定作業機器人施工作業。

附圖說明

下面參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明：

圖1為本發明完整的機器人施工作業示意圖。

圖2為本發明機器人在實施作業時，由墻體、纜繩和橫向伸縮支架三者之間所組成的力學三角關系示意圖。

圖3為本發明作業機器人的伸縮支架細節示意圖。

圖4為本發明控制機器人的絞盤機構細節示意圖。