一种路面施工整平机器人及施工方法与流程

本发明涉及一种建筑施工设备，尤其涉及一种路面施工整平机器人及施工方法。

背景技术：

1、在传统的路面施工过程中，通常需要大量的人力和物力投入，操作人员需要根据地形和材料特性不断调整施工设备的参数，以确保路面平整度和施工质量。然而，传统的施工方法存在以下几个主要缺陷：

2、人力成本高：传统施工过程需要大量的人力参与，包括操作施工设备、调整参数、监控施工质量等，人力成本较高，而且易受人为因素影响，施工质量不稳定。

3、施工效率低：由于施工过程需要不断调整参数和监控施工质量，导致施工效率较低，尤其是在复杂地形和材料特性变化的情况下，施工效率更是受到严重影响。

4、施工质量难以保证：传统的施工方法难以及时准确地对地形变化和材料特性进行识别和响应，容易导致路面整平效果不佳，施工质量无法保证。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种路面施工整平机器人及施工方法。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、本发明路面施工整平机器人包括行走驱动装置、倾斜驱动装置、升降驱动装置、整平组件、循迹检测控制系统、高度检测控制系统和驱动控制系统，所述倾斜驱动装置设置于所述行走驱动装置的后端，所述升降驱动装置设置于所述倾斜驱动装置的驱动端，所述整平组件设置于所述升降驱动装置的下端，所述行走驱动装置、所述倾斜驱动装置、所述升降驱动装置的控制检测端与所述循迹检测控制系统和所述高度检测控制系统连接，所述驱动控制系统的控制信号传输端与所述循迹检测控制系统和所述高度检测控制系统连接。

4、进一步，所述行走驱动装置包括机器人车体、转向轮、转向驱动机构、驱动轮，所述驱动轮设置于所述机器人车体的后端，所述机器人车体的前端通过所述转向驱动机构与所述转向轮连接，所述机器人车体的后端与所述倾斜驱动装置连接。

5、进一步，所述倾斜驱动装置包括整平设备安装梁、倾斜驱动液压缸，所述整平设备安装梁的一侧与所述机器人车体的后端上侧转动连接，所述整平设备安装梁的下侧与所述机器人车体的后端下侧通过所述倾斜驱动液压缸连接，所述整平设备安装梁的两端设置所述升降驱动装置。

6、具体地，所述升降驱动装置为两组，两组所述升降驱动装置分别与所述整平设备安装梁的两端连接，两组所述升降驱动装置均由于径向轴承、升降驱动液压缸、升降杆、传感器组件，所述径向轴承的一侧与所述整平设备安装梁的端部固定连接，所述升降驱动液压缸固定设置于所述径向轴承的另一侧，所述升降杆穿过所述径向轴承并能够滑动，所述升降驱动液压缸的伸缩驱动端与所述升降杆的中段固定连接，所述传感器组件固定设置于所述升降杆的上端，所述整平组件设置于所述升降杆的下端，所述传感器组件与所述循迹检测控制系统、高度检测控制系统通过无线信号连接。

7、具体地，所述整平组件包括推料板、抹平板，所述推料板固定设置于所述升降杆下端的前侧，所述抹平板固定设置于所述升降杆的下端。

8、作为改进，所述抹平板的上端固定设置有震动装置。

9、本发明的有益效果是：

10、本发明是一种路面施工整平机器人及施工方法，与现有技术相比，本发明具有以下主要技术效果：

11、降低人力成本：机器人自动化施工过程，减少了对人力的依赖，大大降低了施工过程中的人力成本，提高了施工效率。

12、提高施工效率：机器人采用先进的路径规划算法和自适应控制技术，能够快速准确地响应地形变化和材料特性变化，大大提高了施工效率，缩短了施工周期。

13、保证施工质量：机器人通过多传感器数据融合技术实时监测施工区域的地形变化和材料特性，结合深度学习和强化学习技术，能够自适应地调整施工力度，确保路面整平效果达到最佳状态，从而保证了施工质量。

14、综上所述，我们提出的路面施工整平机器人技术方案具有显著的技术效果，能够为路面施工行业带来重大的技术革新和经济效益。

技术特征：

1.一种路面施工整平机器人，其特征在于：包括行走驱动装置、倾斜驱动装置、升降驱动装置、整平组件、循迹检测控制系统、高度检测控制系统和驱动控制系统，所述倾斜驱动装置设置于所述行走驱动装置的后端，所述升降驱动装置设置于所述倾斜驱动装置的驱动端，所述整平组件设置于所述升降驱动装置的下端，所述行走驱动装置、所述倾斜驱动装置、所述升降驱动装置的控制检测端与所述循迹检测控制系统和所述高度检测控制系统连接，所述驱动控制系统的控制信号传输端与所述循迹检测控制系统和所述高度检测控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的路面施工整平机器人，其特征在于：所述行走驱动装置包括机器人车体（1）、转向轮（2）、转向驱动机构（3）、驱动轮（4），所述驱动轮（4）设置于所述机器人车体（1）的后端，所述机器人车体（1）的前端通过所述转向驱动机构（3）与所述转向轮（2）连接，所述机器人车体（1）的后端与所述倾斜驱动装置连接。

3.根据权利要求2所述的路面施工整平机器人，其特征在于：所述倾斜驱动装置包括整平设备安装梁（5）、倾斜驱动液压缸（6），所述整平设备安装梁（5）的一侧与所述机器人车体（1）的后端上侧转动连接，所述整平设备安装梁（5）的下侧与所述机器人车体（1）的后端下侧通过所述倾斜驱动液压缸（6）连接，所述整平设备安装梁（5）的两端设置所述升降驱动装置。

4.根据权利要求3所述的路面施工整平机器人，其特征在于：所述升降驱动装置为两组，两组所述升降驱动装置分别与所述整平设备安装梁（5）的两端连接，两组所述升降驱动装置均由于径向轴承（7）、升降驱动液压缸（8）、升降杆（9）、传感器组件（10），所述径向轴承（7）的一侧与所述整平设备安装梁（5）的端部固定连接，所述升降驱动液压缸（8）固定设置于所述径向轴承（7）的另一侧，所述升降杆（9）穿过所述径向轴承（7）并能够滑动，所述升降驱动液压缸（8）的伸缩驱动端与所述升降杆（9）的中段固定连接，所述传感器组件（10）固定设置于所述升降杆（9）的上端，所述整平组件设置于所述升降杆（9）的下端，所述传感器组件（10）与所述循迹检测控制系统、高度检测控制系统通过无线信号连接。

5.根据权利要求4所述的路面施工整平机器人，其特征在于：所述整平组件包括推料板（11）、抹平板（12），所述推料板（11）固定设置于所述升降杆（9）下端的前侧，所述抹平板（12）固定设置于所述升降杆（9）的下端。

6.根据权利要求5所述的路面施工整平机器人，其特征在于：所述抹平板（12）的上端固定设置有震动装置（13）。

7.一种如权利要求1所述的路面施工整平机器人的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的路面施工整平机器人的施工方法，其特征在于：所述步骤s1路径规划算法具体为：

9.根据权利要求8所述的路面施工整平机器人的施工方法，其特征在于：所述步骤s2中高级控制算法为：

10.根据权利要求9所述的路面施工整平机器人的施工方法，其特征在于：所述步骤s3的力控制算法如下式：

技术总结本发明公开了一种路面施工整平机器人及施工方法，包括行走驱动装置、倾斜驱动装置、升降驱动装置、整平组件、循迹检测控制系统、高度检测控制系统和驱动控制系统。其中，倾斜驱动装置和升降驱动装置配合行走驱动装置实现机器人的稳定行走和高度调整，而循迹检测控制系统和高度检测控制系统则通过多传感器数据融合技术，实时监测施工区域的地形变化和材料特性，结合先进的路径规划算法和自适应控制技术，实现自主路径规划、动态高度调整和自适应施工力控制。本技术方案能够显著降低人力成本、提高施工效率和保证施工质量，为路面施工行业带来了重大的技术革新和经济效益。技术研发人员：毛伟,刘翔,屈伟,李彦宏,张鑫,黄琰,税醒,王斌,赵伦鑫受保护的技术使用者：四川锦城建筑机械有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29