一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人，包括搬運(yùn)平臺(tái)、冗余四自由度減震臺(tái)、行走裝置和軌道，冗余四自由度減震臺(tái)分別位于搬運(yùn)平臺(tái)四個(gè)頂角處，且冗余四自由度減震臺(tái)與搬運(yùn)平臺(tái)底端面之間通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，行走裝置位于冗余四自由度減震臺(tái)正下方，且行走裝置上端與冗余四自由度減震臺(tái)下端相連接，行走裝置下端安裝在軌道上。本發(fā)明采用2?UPS?2?RPS的并聯(lián)機(jī)構(gòu)形式，其能實(shí)現(xiàn)沿X軸和Z軸移動(dòng)以及繞X軸和繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，使得本發(fā)明即使在凹凸不平且路面狀況差建筑施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地行走時(shí)也不會(huì)造成建筑材料滑落或者材料在強(qiáng)震動(dòng)情況下?lián)p壞的問(wèn)題，在搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)建筑材料起到了一定的保護(hù)作用。
【專利說(shuō)明】
一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑施工輔助設(shè)備領(lǐng)域，具體的說(shuō)一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑施工是指工程建設(shè)實(shí)施階段的生產(chǎn)活動(dòng)，是各類建筑物的建造過(guò)程，也可以說(shuō)是把設(shè)計(jì)圖紙上的各種線條，在指定的地點(diǎn)，變成實(shí)物的過(guò)程;它包括基礎(chǔ)工程施工、主體結(jié)構(gòu)施工、屋面工程施工、裝飾工程施工等;施工作業(yè)的場(chǎng)所稱為“建筑施工現(xiàn)場(chǎng)”或叫“施工現(xiàn)場(chǎng)”。建筑施工過(guò)程中遇到比較多的工作就是建筑材料的搬運(yùn)，比如砂石、磚塊、鋼筋建材或者水泥等等，目前對(duì)于中小型建筑施工現(xiàn)場(chǎng)多采用人工進(jìn)行搬運(yùn)，人工搬運(yùn)不僅占用大量的勞動(dòng)力，搬運(yùn)效率低;而且由于建筑施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)事故隱患較多，而且施工人員安全意識(shí)不強(qiáng)，在材料搬運(yùn)過(guò)程經(jīng)常造成不必要的安全事故，對(duì)施工人員造成了身體傷害，同時(shí)也對(duì)施工單位造成了資金損失;雖然目前也有采用電動(dòng)推車或者叉車進(jìn)行材料搬運(yùn)作業(yè)，但是由于建筑施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地凹凸不平且路面狀況差，容易造成在采用電動(dòng)推車或者叉車進(jìn)行材料搬運(yùn)作業(yè)時(shí)出現(xiàn)材料滑落或者材料在強(qiáng)震動(dòng)情況下?lián)p壞的問(wèn)題。鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人。
[0004]本發(fā)明所要解決其技術(shù)問(wèn)題所采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0005]—種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人，包括搬運(yùn)平臺(tái)、冗余四自由度減震臺(tái)、行走裝置和軌道，且冗余四自由度減震臺(tái)和行走裝置數(shù)量均為四；所述的搬運(yùn)平臺(tái)為矩形平板結(jié)構(gòu)，且搬運(yùn)平臺(tái)材質(zhì)為45鋼材料，冗余四自由度減震臺(tái)分別位于搬運(yùn)平臺(tái)四個(gè)頂角處，且冗余四自由度減震臺(tái)與搬運(yùn)平臺(tái)底端面之間通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，行走裝置位于冗余四自由度減震臺(tái)正下方，且行走裝置上端與冗余四自由度減震臺(tái)下端相連接，行走裝置下端安裝在在軌道上。
[0006]進(jìn)一步，所述的冗余四自由度振動(dòng)臺(tái)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、第一支鏈和第二支鏈；所述的定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)均為圓盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，且動(dòng)平臺(tái)位于定平臺(tái)正上方;所述的第一支鏈和第二支鏈的數(shù)量均為二，第一支鏈和第二支鏈均位于定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間，第一支鏈和第二支鏈的兩端均分別與定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)相連接，且第一支鏈和第二支鏈的水平安裝角度為90度;所述的第一支鏈包括第一耳座、虎克鉸、第一電動(dòng)推桿、第一球鉸鏈、第一連接柱和第一振動(dòng)彈簧;所述的第一耳座固定在定平臺(tái)上端面上，第一耳座與第一電動(dòng)推桿下端之間采用虎克鉸進(jìn)行連接，第一電動(dòng)推桿上端與第一球鉸鏈相連接，第一球鉸鏈通過(guò)第一連接柱固定在動(dòng)平臺(tái)的下端面上，第一振動(dòng)彈簧繞套在第一電動(dòng)推桿上;通過(guò)虎克鉸可進(jìn)行兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第一球鉸鏈可進(jìn)行三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第一電動(dòng)推桿可進(jìn)行上下移動(dòng)，第一支鏈采用2-UPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的形式，且通過(guò)第一振動(dòng)彈簧增加了第一支鏈運(yùn)動(dòng)時(shí)的減震性能，提高了本發(fā)明減震的效果;所述的第二支鏈包括第二耳座、轉(zhuǎn)動(dòng)銷、第二電動(dòng)推桿、第二球鉸鏈、第二連接柱和第二振動(dòng)彈簧;所述的第二耳座固定在定平臺(tái)上端面上，第二耳座與第二電動(dòng)推桿下端之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)銷進(jìn)行連接，第二電動(dòng)推桿上端與第二球鉸鏈相連接，第二球鉸鏈通過(guò)第二連接柱固定在動(dòng)平臺(tái)的下端面上，第二振動(dòng)彈簧繞套在第二電動(dòng)推桿上;通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)銷可進(jìn)行一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第二球鉸鏈可進(jìn)行三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第二電動(dòng)推桿可進(jìn)行上下移動(dòng)，第二支鏈采用2-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的形式，且通過(guò)第二振動(dòng)彈簧增加了第二支鏈運(yùn)動(dòng)時(shí)的減震性能，提高了本發(fā)明的減震效果;通過(guò)定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、第一支鏈和第二支鏈組成了四自由度對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)，且其采用2-UPS-2-RPS的并聯(lián)機(jī)構(gòu)形式，其能實(shí)現(xiàn)沿X軸和Z軸移動(dòng)以及繞X軸和繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且四個(gè)自由度均獨(dú)立，通過(guò)四個(gè)自由度也可以協(xié)調(diào)工作，且運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)靈活性好和減震性能好，使得本發(fā)明即使在凹凸不平且路面狀況差建筑施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地行走時(shí)也不會(huì)造成建筑材料滑落或者材料在強(qiáng)震動(dòng)情況下?lián)p壞的問(wèn)題，在搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)建筑材料起到了一定的保護(hù)作用。
[0007]進(jìn)一步，所述的行走裝置包括升降螺柱、升降套筒、行走座、行走轉(zhuǎn)軸和行走輪;所述的升降螺柱外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋，升降套筒呈兩端開(kāi)口的空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，升降套筒內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有與升降螺柱外側(cè)壁上的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，升降螺柱下端安裝在升降套筒內(nèi)部，升降套筒下端固定在行走座上，行走座呈倒立的U型結(jié)構(gòu)，行走輪通過(guò)行走轉(zhuǎn)軸安裝在行走座下方位置處，行走輪呈工字型結(jié)構(gòu);通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)升降螺柱帶動(dòng)升降螺柱在升降套筒內(nèi)的上下運(yùn)動(dòng)，從而用于調(diào)節(jié)本發(fā)明的整體高度。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009](I)本發(fā)明采用2-UPS-2-RPS的并聯(lián)機(jī)構(gòu)形式，其能實(shí)現(xiàn)沿X軸和Z軸移動(dòng)以及繞X軸和繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且四個(gè)自由度均獨(dú)立，通過(guò)四個(gè)自由度也可以協(xié)調(diào)工作，且運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)靈活性好和減震性能好，使得本發(fā)明即使在凹凸不平且路面狀況差建筑施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地行走時(shí)也不會(huì)造成建筑材料滑落或者材料在強(qiáng)震動(dòng)情況下?lián)p壞的問(wèn)題，在搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)建筑材料起到了一定的保護(hù)作用。
[0010](2)本發(fā)明行走裝置可調(diào)節(jié)本發(fā)明的整體高度，便于不同路況的行走移動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明冗余四自由度減震臺(tái)和行走裝置配合時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明冗余四自由度減震臺(tái)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人，包括搬運(yùn)平臺(tái)1、冗余四自由度減震臺(tái)2、行走裝置3和軌道4，且冗余四自由度減震臺(tái)2和行走裝置3數(shù)量均為四；所述的搬運(yùn)平臺(tái)I為矩形平板結(jié)構(gòu)，且搬運(yùn)平臺(tái)I材質(zhì)為45鋼材料，冗余四自由度減震臺(tái)2分別位于搬運(yùn)平臺(tái)I四個(gè)頂角處，且冗余四自由度減震臺(tái)2與搬運(yùn)平臺(tái)I底端面之間通過(guò)螺栓進(jìn)行連接，行走裝置3位于冗余四自由度減震臺(tái)2正下方，且行走裝置3上端與冗余四自由度減震臺(tái)2下端相連接，行走裝置3下端安裝在在軌道4上。
[0017]如圖2和圖3所示，所述的冗余四自由度振動(dòng)臺(tái)包括定平臺(tái)21、動(dòng)平臺(tái)22、第一支鏈23和第二支鏈24;所述的定平臺(tái)21和動(dòng)平臺(tái)22均為圓盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，且動(dòng)平臺(tái)22位于定平臺(tái)21正上方;所述的第一支鏈23和第二支鏈24的數(shù)量均為二，第一支鏈23和第二支鏈24均位于定平臺(tái)21和動(dòng)平臺(tái)22之間，第一支鏈23和第二支鏈24的兩端均分別與定平臺(tái)21和動(dòng)平臺(tái)22相連接，且第一支鏈23和第二支鏈24的水平安裝角度為90度;所述的第一支鏈23包括第一耳座231、虎克鉸232、第一電動(dòng)推桿233、第一球鉸鏈234、第一連接柱235和第一振動(dòng)彈簧235;所述的第一耳座231固定在定平臺(tái)21上端面上，第一耳座231與第一電動(dòng)推桿233下端之間采用虎克鉸232進(jìn)行連接，第一電動(dòng)推桿233上端與第一球鉸鏈234相連接，第一球鉸鏈234通過(guò)第一連接柱235固定在動(dòng)平臺(tái)22的下端面上，第一振動(dòng)彈簧236繞套在第一電動(dòng)推桿233上;通過(guò)虎克鉸232可進(jìn)行兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第一球鉸鏈234可進(jìn)行三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第一電動(dòng)推桿233可進(jìn)行上下移動(dòng)，第一支鏈23采用2-UPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的形式，且通過(guò)第一振動(dòng)彈簧236增加了第一支鏈23運(yùn)動(dòng)時(shí)的減震性能，提高了本發(fā)明減震的效果;所述的第二支鏈24包括第二耳座241、轉(zhuǎn)動(dòng)銷242、第二電動(dòng)推桿243、第二球鉸鏈244、第二連接柱245和第二振動(dòng)彈簧246;所述的第二耳座241固定在定平臺(tái)21上端面上，第二耳座241與第二電動(dòng)推桿243下端之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)銷242進(jìn)行連接，第二電動(dòng)推桿243上端與第二球鉸鏈244相連接，第二球鉸鏈244通過(guò)第二連接柱245固定在動(dòng)平臺(tái)22的下端面上，第二振動(dòng)彈簧246繞套在第二電動(dòng)推桿243上;通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)銷242可進(jìn)行一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第二球鉸鏈244可進(jìn)行三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)第二電動(dòng)推桿243可進(jìn)行上下移動(dòng)，第二支鏈24采用2-RPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的形式，且通過(guò)第二振動(dòng)彈簧246增加了第二支鏈24運(yùn)動(dòng)時(shí)的減震性能，提高了本發(fā)明的減震效果;通過(guò)定平臺(tái)21、動(dòng)平臺(tái)22、第一支鏈23和第二支鏈24組成了四自由度對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)，且其采用2-UPS-2-RPS的并聯(lián)機(jī)構(gòu)形式，其能實(shí)現(xiàn)沿X軸和Z軸移動(dòng)以及繞X軸和繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)自由度方向的運(yùn)動(dòng)，且四個(gè)自由度均獨(dú)立，通過(guò)四個(gè)自由度也可以協(xié)調(diào)工作，且運(yùn)動(dòng)空間小、運(yùn)動(dòng)速度快、運(yùn)動(dòng)靈活性好和減震性能好，使得本發(fā)明即使在凹凸不平且路面狀況差建筑施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地行走時(shí)也不會(huì)造成建筑材料滑落或者材料在強(qiáng)震動(dòng)情況下?lián)p壞的問(wèn)題，在搬運(yùn)過(guò)程中對(duì)建筑材料起到了一定的保護(hù)作用。
[0018]如圖2所示，所述的行走裝置3包括升降螺柱31、升降套筒32、行走座33、行走轉(zhuǎn)軸32和行走輪35;所述的升降螺柱31外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋，升降套筒32呈兩端開(kāi)口的空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，升降套筒32內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有與升降螺柱31外側(cè)壁上的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，升降螺柱31下端安裝在升降套筒32內(nèi)部，升降套筒32下端固定在行走座33上，行走座33呈倒立的U型結(jié)構(gòu)，行走輪35通過(guò)行走轉(zhuǎn)軸32安裝在行走座33下方位置處，行走輪35呈工字型結(jié)構(gòu);通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)升降螺柱31帶動(dòng)升降螺柱31在升降套筒32內(nèi)的上下運(yùn)動(dòng)，從而用于調(diào)節(jié)本發(fā)明的整體高度。
[0019]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中的描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于冗余四自由度的建筑施工搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人，其特征在于:包括搬運(yùn)平臺(tái)、冗余四自由度減震臺(tái)、行走裝置和軌道;所述的搬運(yùn)平臺(tái)呈矩形板狀結(jié)構(gòu)，冗余四自由度減震臺(tái)數(shù)量為四，冗余四自由度減震臺(tái)分別位于搬運(yùn)平臺(tái)四個(gè)頂角處，且冗余四自由度減震臺(tái)與搬運(yùn)平臺(tái)底端面之間固連;所述的行走裝置數(shù)量為四，行走裝置位于冗余四自由度減震臺(tái)正下方，且行走裝置上端與冗余四自由度減震臺(tái)下端相連接，行走裝置下端安裝在軌道上;其中: 所述的冗余四自由度減震臺(tái)包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、第一支鏈和第二支鏈;所述的定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)均為圓盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，且動(dòng)平臺(tái)位于定平臺(tái)正上方;所述的第一支鏈和第二支鏈的數(shù)量均為二，第一支鏈和第二支鏈均位于定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)之間，第一支鏈和第二支鏈的兩端均分別與定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)相連接，且第一支鏈和第二支鏈的水平安裝角度為90度； 所述的第一支鏈包括第一耳座、虎克鉸、第一電動(dòng)推桿、第一球鉸鏈、第一連接柱和第一振動(dòng)彈簧;所述的第一耳座固定在定平臺(tái)上端面上，第一耳座與第一電動(dòng)推桿下端之間采用虎克鉸進(jìn)行連接，第一電動(dòng)推桿上端與第一球鉸鏈相連接，第一球鉸鏈通過(guò)第一連接柱固定在動(dòng)平臺(tái)的下端面上，第一振動(dòng)彈簧繞套在第一電動(dòng)推桿上； 所述的第二支鏈包括第二耳座、轉(zhuǎn)動(dòng)銷、第二電動(dòng)推桿、第二球鉸鏈、第二連接柱和第二振動(dòng)彈簧;所述的第二耳座固定在定平臺(tái)上端面上，第二耳座與第二電動(dòng)推桿下端之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)銷進(jìn)行連接，第二電動(dòng)推桿上端與第二球鉸鏈相連接，第二球鉸鏈通過(guò)第二連接柱固定在動(dòng)平臺(tái)的下端面上，第二振動(dòng)彈簧繞套在第二電動(dòng)推桿上； 所述的行走裝置包括升降螺柱、升降套筒、行走座、行走轉(zhuǎn)軸和行走輪;所述的升降螺柱外側(cè)壁上設(shè)置有外螺紋，升降套筒呈兩端開(kāi)口的空心圓柱狀結(jié)構(gòu)，升降套筒內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有與升降螺柱外側(cè)壁上的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋，升降螺柱下端安裝在升降套筒內(nèi)部，升降套筒下端固定在行走座上，行走座呈倒立的U型結(jié)構(gòu)，行走輪通過(guò)行走轉(zhuǎn)軸安裝在行走座下方位置處，行走輪呈工字型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B25J5/02GK106002927SQ201610553222
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】吳燕
【申請(qǐng)人】安慶里外里工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限公司