【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人，特别涉及一种混凝土试块夹取搬运机器人及夹取搬运方法。
技术介绍
1、混凝土试件是施工过程质量检测以及评价建筑物整体施工质量、预测建筑物使用寿命的重要依据。混凝土是水硬性胶凝材料，混凝土在凝结硬化过程中要进行水化作用，为避免表面蒸发和其他原因造成的水分损失，使混凝土能够进行充分的水化作用，保证混凝土的强度、耐久性等技术指标，必须对其进行养护，如果混凝土试件养护不当，将会造成极大的试验误差以及对建筑物质量、使用寿命错误的评价，因此对混凝土试件的养护显得尤为重要。
2、国标及行业标准中均要求混凝土试件成型拆模后应立即放入温度20℃±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中进行养护。目前传统养护室采用的作业方式均为人工对混凝土试件进行分类，然后手动放入养护室的试样架子上，进行养护直至到达养护龄期时，再由人工将试件取出进行各项试验检测。现有的作业方式存在一些缺陷：（1）在混凝土试件开始养护和养护完成时，均需要工作人员进出养护室完成试件的运取放置工作，由于养护室的的温度和湿度要求比较严格，工作人员进出开关门和搬运混凝土试件的操作会在一定时间内对养护室温湿度产生较大影响，当一个养护周期内有多次运取放置工作时，将会严重影响养护室内已有试件的养护效果，从而给混凝土试件的抗压强度检测、耐久性检测等试验结果造成影响。（2）养护室内长时间保持的较高的湿度环境，工作人员长期在湿度过大的环境内工作会影响其身体健康。（3）养护室的试样架子多采用铸铁或不锈钢材质，但长期在湿度过大的环境放置服役均会发生锈蚀、腐蚀，在工作人员取放
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种混凝土试块夹取搬运机器人及夹取搬运方法，采用混凝土试块夹取搬运机器人代替人工，降低了对养护室养护环境的干扰影响，消除了养护作业对工作人员的身体健康影响以及人工作业安全隐患。
2、本专利技术的技术方案在于：一种混凝土试块夹取搬运机器人，包括运输平台、机械手臂、影像模块以及控制模块，所述机械手臂位于运输平台前端上部，包括依次连接的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂和试件夹取机械爪，所述影像模块包括行走影像模块和试件夹取影像模块，所述行走影像模块位于运输平台前端、机械手臂下方，包括行走影像镜头底座和行走影像镜头，所述试件夹取影像模块位于机械手臂上部，包括试件夹取影像镜头底座和试件夹取影像镜头，所述试件夹取影像镜头底座侧壁靠近试件夹取机械爪一端还设有红外测距传感器，所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、试件夹取机械爪、行走影像镜头、试件夹取影像镜头和红外测距传感器分别与控制模块相连接。
3、所述运输平台包括运输平台承重板，所述输平台承重板两端下部分别设有前驱动轮和后从动轮，所述运输平台承重板中部下方设有运输平台驱动电机和机械臂动力源，所述运输平台驱动电机的输出端连接有驱动转向连杆，所述驱动转向连杆与前驱动轮的转动轴相连接，所述运输平台驱动电机与控制模块相连接，所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、试件夹取机械爪分别与所述机械臂动力源相连接。
4、所述输平台承重板为钢制平板，承重能力≥2000kg，所述输平台承重板上表面有花纹。
5、所述机械臂动力源包括空压机，所述空压机输出端设有双通转换头，所述双通转换头两端分别设有第一气动管道和第二气动管道，所述第一气动管道上设有第一气动控制阀门和第一气动压力表，所述第二气动管道上设有第二气动控制阀门和第二气动压力表，所述第一气动管道与所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂相连接，所述第二气动管道与所述试件夹取机械爪相连接，所述第一气动控制阀门、第一气动压力表、第二气动控制阀门和第二气动压力表分别与所述控制模块相连接。
6、所述第一机械臂和第二机械臂之间设有第一传动轴，所述第二机械臂和第三机械臂之间设有第二传动轴，所述第三机械臂和第四机械臂之间设有第三传动轴，所述第四机械臂和试件夹取机械爪之间设有第四传动轴，所述第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和第四传动轴分别与控制模块相连接。
7、所述试件夹取机械爪包括左机械爪和右机械爪，所述左机械爪和右机械爪的内侧壁固定连接有多个机械爪肋板，所述机械爪肋板外侧面设有机械爪仿生气囊，所述机械爪肋板表面设有多个圆孔。
8、所述左机械爪和右机械爪为夹钳式结构，所述机械爪肋板一侧与所述试件夹取机械爪焊接固定，另一侧与所述机械爪仿生气囊硫化粘接固定。
9、所述控制模块包括控制模组和蓄电池组，所述控制模组集成有运输平台驱动电机控制单元、机械臂控制单元、机械臂动力源控制单元、影像传感反馈单元、电力控制单元、试件编号记忆存储单元和用于与手机端和电脑端连接的网络单元。
10、一种混凝土试块夹取搬运机器人的夹取搬运方法，使用如上所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，包括以下步骤：
11、s1：将成型好的试件拆模后，将待夹取搬运的混凝土试块进行编号，试验人员按照混凝土试件编号规则采用手持式喷码机对混凝土试块进行编号，混凝土试块编号按照项目名称、混凝土试块类型、混凝土试块水胶比、混凝土试块粉煤灰掺量和混凝土试块成型日期的顺序进行编号；
12、s2：启动混凝土试块夹取搬运机器人，通过手机端或电脑端向机器人传输需要进行作业的混凝土试块的编号影像数据，发送混凝土试块夹取及搬运至养护室养护的指令；
13、s3：混凝土试块夹取搬运机器人接收到指令后，运输平台启动，控制模块结合影像模块的影像数据使混凝土试块夹取搬运机器人行驶至待夹取搬运的混凝土试块处，运输平台停止运动；
14、s4：启动机械手臂，结合影像模块的试件夹取影像镜头和混凝土试块编号影像数据，机械手臂整体开始活动使试件夹取机械爪靠近混凝土试块，当试件夹取机械爪接近混凝土试块直至红外测距传感器开始响应时，试件夹取机械爪锁定，此时试件夹取机械爪与混凝土试块为虚接触状态；机械爪仿生气囊膨胀夹紧混凝土试块，此时试件夹取机械爪与混凝土试块为实接触紧握状态；
15、s5：启动机械手臂，结合影像模块的试件夹取影像镜头，将夹取有混凝土试块的试件夹取机械爪通过行为动作运转至运输平台上，
16、s6：重复步骤s2至步骤s5，完成其他混凝土试块的夹取及放置至运输平台的工作；
17、s7：运输平台启动，控制模块结合影像模块的影像数据使混凝土试块夹取搬运机器人行驶至养护室试件养护架前，运输平台停止运动，完成混凝土试块的运输工作，启动机械手臂完成混凝土试块的取出。
18、所述步骤s1中将待夹取搬运的混凝土试块进行编号，所述项目名称由两位数英文字母表示，采用工程项目简写后前两个汉字的首位英文字母，所述混凝土试块类型由一位数英文字母表示，其中，y表示混凝土立方体抗压试块，d表示混凝土抗冻试块，s表示混凝土抗渗试块，l表示混凝土拉伸试块，t表示混凝土弹模试块，所述混凝土试块水胶比由两位数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：包括运输平台、机械手臂、影像模块以及控制模块，所述机械手臂位于运输平台前端上部，包括依次连接的第一机械臂（201）、第二机械臂（203）、第三机械臂（205）、第四机械臂（207）和试件夹取机械爪（209），所述影像模块包括行走影像模块和试件夹取影像模块，所述行走影像模块位于运输平台前端、机械手臂下方，包括行走影像镜头底座（302）和行走影像镜头（301），所述试件夹取影像模块位于机械手臂上部，包括试件夹取影像镜头底座（304）和试件夹取影像镜头（303），所述试件夹取影像镜头底座（304）侧壁靠近试件夹取机械爪（209）一端还设有红外测距传感器（305），所述第一机械臂（201）、第二机械臂（203）、第三机械臂（205）、第四机械臂（207）、试件夹取机械爪（209）、行走影像镜头（301）、试件夹取影像镜头（303）和红外测距传感器（305）分别与控制模块相连接。
2.根据权利要求1所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述运输平台包括运输平台承重板（103），所述输平台承重板（103）两端下部分别设有前驱动
3.根据权利要求2所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述输平台承重板（103）为钢制平板，承重能力≥2000kg，所述输平台承重板（103）上表面有花纹。
4.根据权利要求2所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述机械臂动力源（210）包括空压机（2101），所述空压机（2101）输出端设有双通转换头（2102），所述双通转换头（2102）两端分别设有第一气动管道（2105）和第二气动管道（2108），所述第一气动管道（2105）上设有第一气动控制阀门（2103）和第一气动压力表（2104），所述第二气动管道（2108）上设有第二气动控制阀门（2106）和第二气动压力表（2107），所述第一气动管道（2105）与所述第一机械臂（201）、第二机械臂（203）、第三机械臂（205）、第四机械臂（207）相连接，所述第二气动管道（2108）与所述试件夹取机械爪（209）相连接，所述第一气动控制阀门（2103）、第一气动压力表（2104）、第二气动控制阀门（2106）和第二气动压力表（2107）分别与所述控制模块相连接。
5.根据权利要求1所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述第一机械臂（201）和第二机械臂（203）之间设有第一传动轴（202），所述第二机械臂（203）和第三机械臂（205）之间设有第二传动轴（204），所述第三机械臂（205）和第四机械臂（207）之间设有第三传动轴（205），所述第四机械臂（207）和试件夹取机械爪（209）之间设有第四传动轴（208），所述第一传动轴（202）、第二传动轴（204）、第三传动轴（205）和第四传动轴（208）分别与控制模块相连接。
6.根据权利要求1所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述试件夹取机械爪（209）包括左机械爪（2091）和右机械爪（2092），所述左机械爪（2091）和右机械爪（2092）的内侧壁固定连接有多个机械爪肋板（2094），所述机械爪肋板（2094）外侧面设有机械爪仿生气囊（2093），所述机械爪肋板（2094）表面设有多个圆孔。
7.根据权利要求6所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述左机械爪（2091）和右机械爪（2092）为夹钳式结构，所述机械爪肋板（2094）一侧与所述试件夹取机械爪（209）焊接固定，另一侧与所述机械爪仿生气囊（2093）硫化粘接固定。
8.根据权利要求1所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述控制模块包括控制模组（401）和蓄电池组（402），所述控制模组（401）集成有运输平台驱动电机控制单元、机械臂控制单元、机械臂动力源控制单元、影像传感反馈单元、电力控制单元、试件编号记忆存储单元和用于与手机端和电脑端连接的网络单元。
9.一种混凝土试块夹取搬运机器人的夹取搬运方法，使用如权利要求6所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：包括以下步骤...
【技术特征摘要】
1.一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：包括运输平台、机械手臂、影像模块以及控制模块，所述机械手臂位于运输平台前端上部，包括依次连接的第一机械臂（201）、第二机械臂（203）、第三机械臂（205）、第四机械臂（207）和试件夹取机械爪（209），所述影像模块包括行走影像模块和试件夹取影像模块，所述行走影像模块位于运输平台前端、机械手臂下方，包括行走影像镜头底座（302）和行走影像镜头（301），所述试件夹取影像模块位于机械手臂上部，包括试件夹取影像镜头底座（304）和试件夹取影像镜头（303），所述试件夹取影像镜头底座（304）侧壁靠近试件夹取机械爪（209）一端还设有红外测距传感器（305），所述第一机械臂（201）、第二机械臂（203）、第三机械臂（205）、第四机械臂（207）、试件夹取机械爪（209）、行走影像镜头（301）、试件夹取影像镜头（303）和红外测距传感器（305）分别与控制模块相连接。
2.根据权利要求1所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述运输平台包括运输平台承重板（103），所述输平台承重板（103）两端下部分别设有前驱动轮（101）和后从动轮（102），所述运输平台承重板（103）中部下方设有运输平台驱动电机（104）和机械臂动力源（210），所述运输平台驱动电机（104）的输出端连接有驱动转向连杆（105），所述驱动转向连杆（105）与前驱动轮（101）的转动轴相连接，所述运输平台驱动电机（104）与控制模块相连接，所述第一机械臂（201）、第二机械臂（203）、第三机械臂（205）、第四机械臂（207）、试件夹取机械爪（209）分别与所述机械臂动力源（210）相连接。
3.根据权利要求2所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述输平台承重板（103）为钢制平板，承重能力≥2000kg，所述输平台承重板（103）上表面有花纹。
4.根据权利要求2所述一种混凝土试块夹取搬运机器人，其特征在于：所述机械臂动力源（210）包括空压机（2101），所述空压机（2101）输出端设有双通转换头（2102），所述双通转换头（2102）两端分别设有第一气动管道（2105）和第二气动管道（2108），所述第一气动管道（2105）上设有第一气动控制阀门（2103）和第一气动压力表（2104），所述第二气动管道（2108）上设有第二气动控制阀门（2106）和第二气动压力表（2107），所述第一气动管道（2105）与所述第一机械臂（201）、第二机械臂（203）、第三机械臂（205）、第四机械臂（207）相连接，所述第二气动管道（2108）与所述试件夹取机械爪（209）...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊李浩，陆希，贺晶晶，赵坤龙，吴文博，胡炜，卢浩丹，邢依帆，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。