覆盖建筑物的表面的方法及用于此的机器人的制作方法_4

文档序号:9620421阅读:来源:国知局
加(26)前,多余的材料被去除(25)。
[0146]附图中的图10示出了通过五个步骤(J-N)的可添加的、可减少的添加物制造过程,其用于垂直表面,如外墙壁;基质(30)在这种情况下为带有细节(31)和建筑特色如下水道(32)的砖墙;基质(30)可以使用盖板(33)进行保护;使可膨胀的隔热材料,如聚氨酯(34),施加在一个或多个层中,直到达到所需的厚度,通常为50-200mm ;过量的材料然后可以被去除,且建筑细节被加入(35);保护涂层,如施加的聚脲或装饰涂料、油漆或施加的瓷砖(36)和盖板被移除以显示建筑特色(37)。
[0147]附图中的图11示出了计算机控制设备(40),其从反应器(41)供给可快速膨胀的隔热材料;通过包括用于隔热材料的两个软管和用于压缩空气(未示出)的一个软管的脐带式管缆连接;反应器控制两种化学物质(异氰酸酯(43)多元醇(44),异氰酸酯(43)多元醇(44)当在喷涂喷嘴(45)中组合时反应以制备聚氨酯)和包括催化剂(其帮助反应发生)、阻燃剂、发泡剂和表面活性剂的其它化学物质的混合物的在压力下的流动;供给的化学物质的压力导致快速膨胀的泡沫喷涂(46)到基质(47)上,并且在隔热层(48)中膨胀和凝固。
[0148]附图中的图12示出了在不同位置的附接有激光测距仪(49)的计算机控制设备
(40);该激光测距仪(49)提供至泡沫的表面(48)的距离反馈(50);如果在每层之前和之后测量距离并且已知计算机控制设备的位置,然后可以计算隔热层的厚度,并用于控制被正在施加的材料的后续施加。
[0149]附图中的图13示出了一个减少的阶段的实施方案,其中具有切割刀具(51)的计算机控制设备(40)被用来使所施加的材料(48)成形到所需要的厚度并留下建筑细节
(52)。通过扫描在下面的表面的原始细节,相同的细节可以应用到所得到的表面。
[0150]附图中的图14示出了合并的前两个阶段,其中计算机控制设备(40)通过位于基质(30)的表面上的模具(53)施加隔热材料;并且可包括建筑细节(52);建筑细节可以重复,每次在合适的位置(54)留下预成形的隔热板。
[0151]附图中的图15示出了最后阶段,计算机控制设备(40)把精加工处理如聚脲(55)喷涂到加工表面(56)上;可选地,可以施加油漆、盖板或瓷砖(57),以获得所期望的美学效果Ο
[0152]附图中的图16至图25示出了可用于喷涂隔热泡沫(如聚氨酯)的机器人101。机器人101包括安装在长形的底盘103的前端处的一对轮子102。底盘具有从底盘103的前端103a朝向后端103b延伸的长的轴线106。在底盘103的后部103b处,提供了一种半球形的壳体107 ;这提供了支承面,该支撑面在机器人下方的表面上被拖动(并且因此消除了在底盘103的后部处提供另外的轮子的需要)。
[0153]底盘103还支撑通过喷涂臂105安装在底盘103上的喷涂喷嘴104。喷涂臂既允许喷涂喷嘴的仰角改变(如附图中的图23至图25),还允许喷涂喷嘴的方位角改变(如附图中的图20和图21)。在两个方向的运动是由致动器108、109所引起的。因此,喷涂喷嘴104可在机器人101上方遍及大的立体角指向任何方向,并且因此机器人101可用于喷涂围绕其自身的大的区域。
[0154]为了将轮子102安装在底盘103上并驱动轮子,每个轮子102设置有安装在底盘103上的电机110。每个电机110的输出轴111接合相应的轮子102的轮毂112。因此,电机110不仅直接驱动每个轮子102,而且它们提供了轮子102的支撑,而没有一点干预驱动机构。这减少了重量和复杂性,同时当电机110容纳在轮子102内时,这也是空间的有效利用。因此,轮子102可以随着输出轴111围绕垂直于长度106的水平轴线旋转。机器人101的行进方向可以通过控制轮子102的相对转动速度来进行控制。轮子上的突出物102a提高了牵引力并允许轮子102克服可能遇到的障碍。
[0155]机器人101还设置有尾部113,该尾部113安装在底盘的接近半球形的壳体107的中心的后部103b处。尾部113通过离合器114安装在底盘103上。经由供给管116,它也提供了为电机110和致动器108、109提供电源和控制信号的电线115和待被喷涂的隔热泡沫的源的连接。供给管116是笨重的、半刚性的并且妨碍运动或敏捷性。我们已经能够利用其缺点作为我们的益处,因为它被用作平衡、支撑和接地,使得第二组轮子是不必要的。在一个实例中当向侧面地‘循环’软管,离合器114允许机器人容易地倒退(因此未将其推入墙壁内等),在另一个实例中,离合器114具有刚性的直的尾部(同时试图保持直线向前)或拖动多余的软管进入更小的腔体,以避免缠住地龙墙或障碍物。为了循环供给管116,该机器人使用一个轮子102倒退入尾部113内,离合器114松动。离合器114然后被锁定并且轮子102被驱动,以便使机器人直立。这给出了约一米的软管循环到机器人的一侧。离合器可以再次被释放,并且机器人向前移动,电缆大部分是静止的,直至它变紧。这在局部喷涂或定位方面表现得很出色,优于拖动整个8-10米的沉重的软管。由此可以看出,底盘103、喷涂臂105和喷嘴104当抵靠底盘103和致动器108、109平直地对准时,全部装配在轮子102的横截面内。因此,机器人101具有相对低的轮廓,并且因此可以围绕人工操作者将无法容纳在其内的腔体运动。因此,这意味着腔体,如地板下的腔体可以更少干扰地被隔热。在地板下的腔体的示例中,不再需要移开房间内的所有的地板,仅足以留出机器人进入腔体内的通道。
[0156]在附图中的图26和图27中示出了根据本发明的另一个实施方案的机器人151。与第一实施方案的那些特征等同的特征已使用相应的参考编号进行了标记,增加了 50。在该实施方案中,不是安装成相对于底盘153旋转之外,轮子152被安装在可枢转地安装在底盘153上的轮子安装构件170上。这意味着,轮子可被定位在两个位置,分别如图26和图27所示。
[0157]在第一位置中,在附图中的图26所示,轮子旋转的共同轴线171是水平的并垂直于底座153的长度156。如上所述,参照本发明第一个实施方案,轮子152的功能是驱动机器人151。
[0158]在第二位置中,在附图中的图27所示,轮子安装构件170已相对于底盘153围绕垂直轴线旋转(或者通过轮子安装构件170内的致动器的动作,或者通过相对于底盘153解锁安装构件170并在相反的方向上驱动轮子152)。因此,轮子152的旋转轴线171现在是平行地对准底盘153的长度156。机器人151的在垂直于长度153的任何平面中的最大横截面相对于本发明的第一个实施方案减小。
[0159]机器人151也可以设置有操作臂,操作臂允许机器人举升或推开电线和其它可移动的危险,特别是悬挂的危险,使其不挡路(并且可能将它们固定到地板上)。这可以是可枢转地安装在底座153上的简单的刚性臂,并具有致动器,以控制其运动。它可以在远离底盘153的一端处设置有吊钩或叉状物。可选地,这可以通过喷涂臂155来实施,该喷涂臂155可以用来把危险从不挡机器人的路上解除。
[0160]上述的两个实施方案的机器人101、151的使用能够根据附图中的图28至图30得到说明。
[0161]虽然我们将参考本发明的另外的实施方案的机器人151,但本发明的第一方面的机器人1可在其适当的位置被使用。
[0162]图28示出了具有两层200、201和在下层楼板200下方的地板下腔体202的房屋。隔热腔体202的墙壁203、204是期望的,以便改善房屋的热性能。上墙壁204是由支撑在托梁上的木地板形成的悬挂的木地板。
[0163]腔体通常是20-50cm高,并且因此是难以进入的。此外,如附图中的图30中所见,碎片205、电线207和突出的砌砖206都使得在腔体内移动是困难的。根据本发明的另一个实施方案,以下的方法可使隔热这样的腔体的动作(非常)更容易、更快速且更具有成本效益。
[0164]在第一步骤中,允许测绘机器人210进入腔体。这可以通过在腔体202的墙壁203中打孔211实现。在该实施方案中,孔211是在外墙壁203中,这具有的优点是,不必打扰房屋的居住着(和随之而来的去除地板、地毯等)。可选地,可移开足够的地板,以允许测绘机器人110进入。这将通常会显著少于由人工使用者进入整个腔体所需要的。
[0165]测绘机器人210在功能上与以上讨论的机器人151相似,但不是携带喷涂臂155和喷嘴154,它携带有摄像机和/或其它感应装置(例如红外摄像机、声纳或激光雷达诸如此类的)。测绘机器人穿过腔体202,测绘出危险的位置(如上面讨论的那些205、206、207)和腔体的总体布局。测绘机器人210然后穿过开口 210(测绘机器人210穿过该开口 210进入腔体202)撤回。
[0166]使用红外摄像机是有利的,因为不但测绘腔体,而且可以检查任何线路的状态,以确保没有线路过热并且因此需要更换。
[0167]分析腔体的所得的绘图,以生成用于喷涂机器人151的路径。路径包括用于机器人151占用的位置的轨道,加上关于喷涂喷嘴154的正确瞄准的信息。通常,该路径将包含机器人151从入口点移动到最远点,以及然后喷涂腔体的内墙壁203、204,机器人喷涂时退出腔体。
[0168]然后,机器人151通常穿过孔210引入到腔体内。机器人151可被引入第二位置中,因此,它具有相对较低的轮廓。这意味着,与其它情况相比,孔210可以较小,因为它仅需要是足够大到在第二位置(而不是第一位置)的机器人154穿过(直径大约为18cm)。
[0169]一旦穿过孔210,机器人154回到第一位置,并开始按照路径喷涂。它将逐渐前行,朝向孔210后退,并且一旦悬挂的木地板204被适当喷涂,它将穿过孔210撤回。
[0170]因此,腔体的喷涂可以实现,而不必移开任何地板,并且甚至没有干扰房屋的居住者。这对具有包括许多较旧的财产的住宅的房东是特别有帮助的。
[0171]第一个实施方案的机器人101可以在该方法中使用;不是打孔210,机器人101通常将通过移开足够的地板被安装并和撤回,以允许进入机器人。这将仅是几块地板,通常远远少于允许人类操作进入将所需要的。
[0172]附图中的图31示出了位于地板下空间(302)中的机器人式运载工具(301),该地板下的空间(302)存在于地面(303)和地板的下侧(304)以及支承托梁(305)(通常居中地间隔开400mm)之间,通常空间(306)的高度为400mm,但是可以在150mm至600mm或更多的范围之间。一个或多个摄像机允许操作者观察天花板(摄像机307)或运载工具运动的位置(摄像机308)。一个或多个测距传感器如激光测距仪安装在机器人上,并且可用于测量天花板
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1