一种构造系统技术方案

本发明专利技术公开了一种构造系统，特别用于最终用户操作，包括配置为用于构造墙壁和/或立柱结构的机器人装置、以及用于限定墙壁和/或立柱结构的路线、形式和/或位置的至少一个标记装置，其中机器人装置能够检测标记装置，且其中机器人装置配置为在标记装置处和/或沿着标记装置构造墙壁和/或立柱结构。记装置构造墙壁和/或立柱结构。记装置构造墙壁和/或立柱结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种构造系统


[0001]本专利技术涉及一种构造系统，特别是供最终用户操作的构造系统。本专利技术进一步涉及驱动工具、绳索装置、机器人装置以及规划和/或操作装置。本专利技术还涉及用于构造系统的操作方法。

技术介绍

[0002]混凝土行业造成了二氧化碳的大量排放。用于构筑土地或房地产的构造(例如墙壁)通常是使用大量混凝土建造的。混凝土构造，特别是混凝土墙壁，还需要坚实的基础，不能在普通的土壤上建造。因此，混凝土构造的建造通常与高成本相关联。除此之外，这种构造的部件不能直接重复使用，因为它们需要回收。如果使用天然石材，则在拆卸后，由于它们被混凝土残存污染，它们的价值可能会降低。
[0003]传统混凝土构造的替代方案是所谓的“塞紧建筑结构”。这种构造可以由石粒或碎石构成并通过压力和振动或摇晃过程塞紧至一起。所谓的塞紧效应可以通过使用绳索增强，绳索可以在整个石头结构的建造过程中展开。
[0004]众所周知，使用机器人建造所谓的“塞紧建筑结构”。然而，这种机器人需要高技能的操作人员，由于其体积，需要大的工作空间，并且还可能导致操作过程中的高噪音水平。因此，使用机器人建造“塞紧建筑结构”的可能应用场景是有限的。

技术实现思路

[0005]鉴于上述情况，本专利技术的一个目的是提供一种构造系统，该构造系统可以以增加的灵活性和/或降低的复杂度来操作。另一个目的是提供驱动工具、绳索装置、机器人装置以及规划和/或操作装置。最后的一个目的是提供用于操作构造系统的方法。
[0006]涉及构造系统，上述目的已经通过权利要求1的主题解决。权利要求29限定了驱动工具，权利要求35限定了绳索装置，权利要求43和44限定了机器人装置，以及权利要求45限定了规划和/或操作装置。权利要求46限定了用于操作构造系统的方法。优选实施例被从属权利要求所限定，并将在下文中讨论。
[0007]根据本专利技术的构造系统可以特别适合最终用户(例如，比如，最终消费者和/或住宅小区、房产和/或花园用地的所有者或使用者)操作。
[0008]根据本专利技术的构造系统可以包括配置成构造墙壁和/或立柱结构的机器人装置，以及用于限定墙壁和/或立柱结构的路线、形式和/或位置的至少一个标记装置。机器人装置可以检测标记装置，并且机器人装置可以配置成在标记装置处和/或沿着标记装置构造墙壁和/或立柱结构。
[0009]标记装置与机器人装置的结合使用可以检测标记装置，可以确保以更高的灵活性和更低的复杂度操作构造系统。特别地，最终用户可以沿着将要建造的墙壁和/或立柱结构的预期路线和/或位置布置标记装置。随后，机器人装置可以投入操作以沿着标记装置和/或在标记装置处构造墙壁和/或立柱结构，而最终用户无需投入或只有很少投入。因此，施
工现场不再需要高技能的操作人员。
[0010]因此，机器人装置可以预先编程以检测和/或跟随标记装置和/或在标记装置处和/或沿着标记装置进行施工操作。特别地，机器人装置的预先编程可以使没有编程知识或仅具有很少编程知识的最终用户可以启动由机器人装置进行的施工操作。
[0011]根据本专利技术的一个优选实施例，标记装置可以配置为和/或包括细长和/或柔性装置和/或配置成由最终用户沿着墙壁和/或立柱结构的预期路线和/或位置进行布置。标记装置可以以卷起、缠绕和/或折叠的形式提供，并且因此可以允许最终用户容易地操作，特别是在布置程序之前和/或期间。
[0012]根据另一优选实施例，标记装置可以配置为和/或包括能够被该机器人装置的传感器检测到的线、绳、胶带和/或皮带。特别地，标记装置可以被配置为和/或包括能够被该机器人装置的传感器检测到的传感器线。这种标记装置可以仅以很少的成本提供，且可以容易地布置和/或放置于限定墙壁和/或立柱结构的路线和/或位置的位置。
[0013]优选地，标记装置可以包括能够被该机器人装置和/或操作人员检测到的测量标尺。测量标尺可以在构造墙壁和/或立柱结构之前和期间提高操作精度，并且有助于可能的计划活动，例如最终用户的测量操作。
[0014]根据另一优选实施例，标记装置可以至少包括用于标记将要构造的墙壁结构和/或立柱结构的位置的起点的起始标记和/或用于标记将要构造的墙壁结构和/或立柱结构的位置的终点的终止标记。因此，机器人装置可以容易地检测到墙壁结构和/或立柱结构的位置的起点和/或终点。从而，可以确保以高精度构造墙壁和/或立柱结构。
[0015]根据另一优选实施例，标记装置可以包括特征标记，优选用于标记将要构造的墙壁和/或立柱结构的特征和/或延伸和/或中断或间隙的位置。这种中断或间隙可以形成墙壁和/或立柱结构的入口门。构造系统的多功能性和将要建造的相应的构造的多功能性也可以随之进一步提高。
[0016]优选地，标记装置可以包括用于标记构造材料的材料存储位置的储存标记。构造系统的操作的组织程度可以由此提高，并且进一步促进自动化。
[0017]标记装置还可以包括用于标记供电和/或供水连接位置的供应标记。由此，可以提高墙壁和/或立柱结构的功能性，且同时确保建造过程的高度自动化。
[0018]根据另一优选实施例，构造系统进一步包括为机器人装置提供驱动和/或滚动表面的平台。可以保护机器人装置，特别是机器人装置的轮，免受潮湿和/或泥泞的地下环境的影响。因此，可以降低在移动或行进期间机器人装置意外停止的风险。
[0019]优选地，平台由多个平台元件组成，这允许实现相对大的平台表面。进一步地，平台可以与标记装置连接。由此，平台相对标记装置的位置可以以高精度和可靠性来保持。
[0020]平台还可以包括用于存储构造材料的存储部分。优选地，平台包括至少一个升高斜坡和/或升高元件，用于在升高的水平面上提供驱动和/或滚动表面，特别是相对于至少一个另外的平台元件升高。如果墙壁和/或立柱结构将高于机器人装置的臂范围，机器人装置可能能够在升高斜坡上移动或上升，并且在升高路径上跟随标记装置的线。然后，可以继续在升高的水平面上构造，由此，可以构造具有较大高度的墙壁和/或立柱结构。
[0021]根据另一优选实施例，构造系统还包括用于标记构造材料和/或构造设备递送区域的递送标记装置。这种递送标记装置可以被递送卡车和/或递送设备检测到。这种递送标
记装置还有可能被使用或不使用递送设备的递送人员检测到。递送标记装置可以附接或连接至标记装置以用于限定墙壁和/或立柱结构的路线、形式和/或位置。递送标记装置可以被布置成和/或配置成与标记装置保持一定距离以用于限定墙壁和/或立柱结构的路线、形式和/或位置。因此，可以进一步有助于或自动化所需构造材料和设备的递送。
[0022]根据另一优选实施例，机器人装置配置成使用固体材料块和用于塞紧该固体材料块的绳索构造墙壁和/或立柱结构。更一般地，机器人装置可以配置成使用固体材料块和用于塞紧该固体材料块的绳索建造构造。根据本专利技术的构造可以特别是墙壁和/或立柱结构，但不限于此。根据本专利技术的构造通常可以指建筑结构的不同种类、形式和尺寸。特别地，根据本专利技术的构造可以为用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种构造系统，特别用于最终用户操作，包括配置为用于构造墙壁和/或立柱结构的机器人装置，以及用于限定墙壁和/或立柱结构的路线、形式和/或位置的至少一个标记装置，其中所述机器人装置能够检测所述标记装置，且其中所述机器人装置配置为在所述标记装置处和/或沿着所述标记装置构造墙壁和/或立柱结构。2.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述标记装置配置为和/或包括细长的和/或柔性的装置和/或配置为由最终用户沿着墙壁和/或立柱结构的预期路线和/或位置布置。3.根据权利要求1或2所述的构造系统，其中所述标记装置配置为和/或包括由所述机器人装置的传感器能够检测的线、绳、胶带、皮带和/或传感器线和/或所述标记装置包括由所述机器人装置和/或由操作人员能够检测的测量标尺。4.根据权利要求1至3中任一项所述的构造系统，其中所述标记装置至少包括用于标记将要构造的墙壁结构的起始和/或立柱结构的位置的起始标记和/或用于标记将要构造的墙壁结构的终止和/或立柱结构的位置的终止标记。5.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述标记装置包括特征标记，优选地用于标记将要构造的所述墙壁和/或立柱结构的特征和/或延伸和/或中断或间隙的位置，和/或其中所述标记装置包括用于标记构造材料的材料存储的位置的储存标记和/或其中所述标记装置包括用于标记供电和/或供水连接的位置的供应标记。6.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，进一步包括提供用于机器人装置的驱动和/或滚动平面的平台，所述平台优选地包括多个平台元件，和/或其中所述平台与所述标记装置连接和/或其中所述平台包括用于存储构造材料的存储部分和/或其中所述平台包括用于在升高的水平面上提供驱动和/或滚动表面的至少一个升高斜坡和/或升高元件，特别是相对于至少一个另外的平台元件升高。7.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，进一步包括用于标记构造材料和/或构造设备的递送区域的递送标记装置和/或其中递送卡车和/或递送设备能够检测所述递送标记装置。8.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置配置为用于从固体材料块和用于塞紧所述固体材料块的绳索中构造墙壁和/或立柱结构。9.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置配置为利用支撑部分和用于覆盖所述支撑部分的覆盖部分构造墙壁和/或立柱结构，所述支撑部分由固体材料块和用于塞紧至少一些所述固体材料块的至少一个绳索提供并且所述覆盖部分包括至少一个覆盖装置，其中所述机器人装置配置为用于将所述绳索附接至所述至少一个覆盖装置。10.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置被配置为用于由没有编程经验和/或非熟练工人的最终用户操作和/或初始化和/或其中所述机器人装置配置为自动操作和/或配置为移动自动机器人装置。11.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置配置为用于跟随所述标记装置和用于读取标记和/或用于将预期的墙壁和/或立柱结构的轮廓绘制至地图和/或用于创建环境的3D模型。12.根据权利要求11所述的构造系统，其中将要用于构造所述墙壁和/或立柱结构的地面的所述3D模型和/或图片提交给提供者和/或云以用于数据分析，优选地用于自动数据分
析和/或由专家进行人工数据分析。13.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，进一步包括用于基于所述机器人装置收集的数据和/或进一步分析的数据订购构造材料的订购装置和/或其中所述机器人装置配置为检测和/或识别递送构造材料和/或初始化材料包裹的打开顺序。14.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置包括机器人，优选地布置有连续运动布置，和/或用于移动机器人的移动平台和/或其中所述机器人装置和/或所述机器人具有小于200kg的最大重量，优选地小于150kg或小于100kg，和/或其中所述机器人附接至所述移动平台，特别是由最终用户和/或由非熟练工人和/或以无工具方式附接，和/或其中所述机器人和所述移动平台具有模块化设计。15.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置，特别地所述机器人和/或所述移动平台，包括用于检测所述标记装置的传感器装置和/或用于检测包裹材料的检测装置和/或具有或不具有检测标记的材料包裹。16.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置和/或所述机器人提供有配置为夹持器和/或具有用于驱动绳索的驱动工具的末端执行器，优选地用于展开绳索材料和/或从绳索包裹中驱动出绳索材料，和/或其中所述夹持器配置为用于抓取固体材料块，优选石料，和/或用于驱动绳索的所述驱动工具和/或其中所述夹持器为电动操作。17.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置和/或所述机器人提供有用于驱动的驱动工具和/或配备有玄武岩纤维和/或玄武岩线缆，优选地使用耐500℃以上或600℃以上或700℃以上温度的玄武岩纤维和/或玄武岩线缆和/或使用可回收的玄武岩纤维和/或玄武岩线缆。18.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置和/或所述机器人提供有用于驱动的驱动工具和/或配备有200tex至1000tex，更优选地在300tex至900tex或300tex至600tex或600tex至900tex或800tex至950tex或500tex至700tex或250tex至350tex，更优选地大约为300tex、600tex或900tex的绳索和/或玄武岩纤维和/或玄武岩线缆。19.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置和/或所述机器人提供有用于驱动的驱动工具和/或配备有配置为能够承受50N至500N，更优选地100N至300N，更优选地100N至200N或200N至300N，或大约100N、200N或300N的拉力的绳索和/或玄武岩纤维和/或玄武岩线缆。20.根据权利要求16至19中任一项所述的构造系统，其中所述驱动工具与所述相应的绳索和/或绳索包裹一起从所述机器人处和/或所述夹持器处能够分离和/或无需最终用户或操作者操作和/或其中所述驱动工具与所述相应的绳索一起附接至所述机器人和/或至所述夹持器和/或无需最终用户或操作者操作。21.根据权利要求16至20中任一项所述的构造系统，其中所述机器人装置和/或所述机器人提供有配置为夹持器的末端执行器，该夹持器配备有一组夹持器垫并且所述夹持器垫的几何形状被设计成通过闭合夹持器手指夹持覆盖装置，特别地设计成夹持覆盖装置的凸缘部，和/或其中所述夹持器配置为孔夹持器。22.根据权利要求16至21中任一项所述的构造系统，其中所述驱动工具配置为从绳索
装置中驱动和/或拉动绳索出来，特别是从绳索包裹或绳索袋中拉出，和/或配置为以预设速度展开绳索和/或其中所述驱动工具配置为用于检测驱动力的增大。23.根据权利要求16至22中任一项所述的构造系统，其中所述驱动工具包括用于绳索的引导部分、用于啮合将要驱动绳索的至少一个驱动轮、以及适于机器人夹持器的内部形状且配置为由闭合所述机器人夹持器的手指以建立与机器人夹持器固定耦合的至少一个耦合部分。24.根据前述权利要求中任一项所述的构造系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：托比亚斯，
申请(专利权)人：托比亚斯，
类型：发明
国别省市：