一种混凝土喷浆机器人

    技术2025-04-30  6


    本发明属于建筑施工,具体为一种混凝土喷浆机器人。


    背景技术:

    1、喷浆混凝土技术在过去的几十年有了很大的发展,这个过程涉及混凝土成分的充分搅拌,然后将其运输并引导至喷嘴,形成喷射到预定表面上的浆料,该技术在隧道工程、钢筋混凝土框架和墙面的施工中应用广泛,而传统的人工混凝土喷涂会产生大量施工粉尘和回弹等问题,对操作人员造成健康风险,同时对于操作人员的技术要求高。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种混凝土喷浆机器人,以解决上述背景技术提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种混凝土喷浆机器人,包括行走机构和固定在行走机构上方的喷涂机构,所述行走机构包括位移机构和爬坡机构,所述爬坡机构通过驱动装置转动连接在所述位移机构的前端,所述爬坡机构包括驱动齿轮、从动轮、长条形的连接臂、第一履带以及第一驱动装置和第二驱动装置,所述驱动齿轮和从动轮分别转动连接在所述连接臂的两端,所述第一履带环绕设置在驱动齿轮和从动轮外侧,所述第一驱动装置的驱动轴与所述驱动齿轮固定连接,所述第二驱动装置的驱动轴横向穿过所述位移机构的前侧端面与所述连接臂固定连接,且第二驱动装置的驱动轴与位移机构前侧端面为转动连接;所述喷涂机构包括搅拌室、输料泵、喷管、喷头、抹具以及能带动喷头和抹具移动的调节机构,所述调节机构和搅拌室固定设置在所述行走机构上端,且搅拌室和喷管之间通过输料泵连通,所述喷头固定设置在喷管端部,所述喷头和抹具设置在所述调节机构的活动端上;还包括智能控制系统,所述智能控制系统包括多个高清摄像头、激光传感器、照明装置以及控制器,所述多个高清摄像头、激光传感器、照明装置固定连接在所述行走机构和喷涂机构上,所述高清摄像头、激光传感器、照明装置、第一驱动装置、第二驱动装置、调节机构、输料泵通过电路与所述控制器连接。

    3、进一步的,所述控制器集成有智能识别算法。

    4、通过在控制器上集成当前比较成熟的智能识别算法,提高装置对混凝土缺陷的识别能力和处理能力,提高混凝土喷涂的施工效果。

    5、进一步的,所述调节机构包括转向电机、旋转支座、电动伸缩杆、伸缩导向杆、机械臂和履带传送机构,所述转向电机竖向固定设置在所述行走机构上且转向电机与所述控制器电连接,所述旋转支座固定连接在所述转向电机的转动轴上方,所述电动伸缩杆和伸缩导向杆竖向固定设置在所述旋转支座的上端面上,所述履带传送机构固定连接在所述电动伸缩杆和伸缩导向杆的伸缩端上,且履带传送机构包括竖向段和横向段,所述机械臂和喷头固定连接在所述履带传送机构的履带上,所述抹具通过电动转轴转动连接在所述机械臂端部。

    6、通过设置具有竖向段和横向段的履带传送机构,并将履带传送机构固定在电动伸缩杆上,从而使固定在履带传送机构上的机械臂和喷头实现竖直和横向的空间位移,通过设置旋转支座带动电动伸缩杆旋转,还能实现机械臂和喷头的旋转,提高混凝土涂抹的灵活性。

    7、进一步的,所述位移机构包括履带行走机构和第三驱动装置,所述履带行走机构通过第三驱动装置驱动履带行走机构的齿轮行进。

    8、行走机构设置成履带的形式,使装置更能适应凸凹不平地面及台阶等复杂地形的行进。

    9、进一步的,所述行走机构上方还设置有蓄电池,所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置均为电机,且第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、蓄电池与所述控制器电连接。

    10、通过电机驱动,可以根据装置重量自行选择所需的电机功率,配置简单,且能通过控制器直接控制电机从而控制装置行进,有利于控制器控制系统简化。

    11、进一步的,所述连接臂的后段上下部转动连接有所述从动轮。

    12、在连接臂的后段上下部转动连接有从动轮,从而使连接臂上的三个从动轮构成长等腰三角形,减小第一履带下端面与地面的距离,更好的适应地形。

    13、进一步的,所述搅拌室内部转动设置有搅拌叶片,且搅拌叶片通过搅拌电机驱动,所述搅拌电机与所述控制器电连接。

    14、通过搅拌叶片适时搅拌混凝土涂料,防止涂料沉降,提高喷涂质量。

    15、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    16、本发明通过设置爬坡机构,在装置行进过程中遇到台阶或陡峭地形时,爬坡机构的第二驱动装置带动爬坡机构转动,从而使爬坡机构的履带和台阶面或陡峭地形的地面先行贴合,为装置行进提供支撑,适应能力强;且本发明的喷涂机构具有多个方向的自由度,配合智能控制系统能应对各种混凝土喷浆工作,自动化程度高,有效节约了人工,提高了施工质量。



    技术特征:

    1.一种混凝土喷浆机器人,包括行走机构和固定在行走机构上方的喷涂机构,其特征在于:所述行走机构包括位移机构和爬坡机构,所述爬坡机构通过驱动装置转动连接在所述位移机构的前端,所述爬坡机构包括驱动齿轮、从动轮、长条形的连接臂、第一履带以及第一驱动装置和第二驱动装置,所述驱动齿轮和从动轮分别转动连接在所述连接臂的两端,所述第一履带环绕设置在驱动齿轮和从动轮外侧,所述第一驱动装置的驱动轴与所述驱动齿轮固定连接,所述第二驱动装置的驱动轴横向穿过所述位移机构的前侧端面与所述连接臂固定连接,且第二驱动装置的驱动轴与位移机构前侧端面为转动连接;所述喷涂机构包括搅拌室、输料泵、喷管、喷头、抹具以及能带动喷头和抹具移动的调节机构,所述调节机构和搅拌室固定设置在所述行走机构上端,且搅拌室和喷管之间通过输料泵连通,所述喷头固定设置在喷管端部,所述喷头和抹具设置在所述调节机构的活动端上;还包括智能控制系统,所述智能控制系统包括多个高清摄像头、激光传感器、照明装置以及控制器,所述多个高清摄像头、激光传感器、照明装置固定连接在所述行走机构和喷涂机构上,所述高清摄像头、激光传感器、照明装置、第一驱动装置、第二驱动装置、调节机构、输料泵通过电路与所述控制器连接。

    2.根据权利要求1所述的混凝土喷浆机器人,其特征在于:所述控制器集成有智能识别算法。

    3.根据权利要求2所述的混凝土喷浆机器人,其特征在于:所述调节机构包括转向电机、旋转支座、电动伸缩杆、伸缩导向杆、机械臂和履带传送机构,所述转向电机竖向固定设置在所述行走机构上且转向电机与所述控制器电连接,所述旋转支座固定连接在所述转向电机的转动轴上方,所述电动伸缩杆和伸缩导向杆竖向固定设置在所述旋转支座的上端面上,所述履带传送机构固定连接在所述电动伸缩杆和伸缩导向杆的伸缩端上,且履带传送机构包括竖向段和横向段,所述机械臂和喷头固定连接在所述履带传送机构的履带上,所述抹具通过电动转轴转动连接在所述机械臂端部。

    4.根据权利要求3所述的混凝土喷浆机器人,其特征在于:所述位移机构包括履带行走机构和第三驱动装置,所述履带行走机构通过第三驱动装置驱动履带行走机构的齿轮行进。

    5.根据权利要求4所述的混凝土喷浆机器人,其特征在于:所述行走机构上方还设置有蓄电池,所述第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置均为电机,且第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、蓄电池与所述控制器电连接。

    6.根据权利要求1所述的混凝土喷浆机器人,其特征在于:所述连接臂的后段上下部转动连接有所述从动轮。

    7.根据权利要求1所述的混凝土喷浆机器人,其特征在于:所述搅拌室内部转动设置有搅拌叶片,且搅拌叶片通过搅拌电机驱动,所述搅拌电机与所述控制器电连接。


    技术总结
    本发明公开了一种混凝土喷浆机器人,包括行走机构和固定在行走机构上方的喷涂机构,行走机构包括位移机构和爬坡机构,爬坡机构通过驱动装置转动连接在位移机构的前端;喷涂机构包括搅拌室、输料泵、喷管、喷头、抹具以及能带动喷头和抹具移动的调节机构;还包括智能控制系统,智能控制系统包括多个高清摄像头、激光传感器、照明装置以及控制器;本发明通过设置爬坡机构,在装置行进过程中遇到台阶或陡峭地形时,爬坡机构转动,使爬坡机构的履带和台阶面或陡峭地形的地面先行贴合,为装置行进提供支撑,适应能力强;喷涂机构具有多个方向的自由度,配合智能控制系统进行混凝土喷浆工作,自动化程度高,有效节约了人工,提高了施工质量。

    技术研发人员:冀伟,蒋家明,柳晴晴
    受保护的技术使用者:兰州交通大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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