CN103223665A - 一种实体档案全自动运输机器人 - Google Patents

Abstract

一种实体档案全自动运输机器人，它涉及一种运输机器人，具体涉及一种实体档案全自动运输机器人。本发明为了解决人工存取档案容易出现操作失误的问题。本发明包括立柱组件、手爪组件、底座组件和档案架组件，底座组件包括底座主体、回转机构、两个行走及转向机构和四个辅助万向轮，回转机构安装在底座主体上表面的中部，四个辅助万向轮均布设置在底座主体的下表面上，底座主体下表面的两侧分别各设有一个行走及转向机构，立柱组件安装在回转机构上，手爪组件安装在立柱组件上，档案架组件安装在底座主体的上表面上。本发明用于存取档案。

Description

一种实体档案全自动运输机器人

技术领域

本发明涉及一种运输机器人，具体涉及一种实体档案全自动运输机器人。

背景技术

随着机器人技术的发展，移动机器人已经广泛应用于社会生活的各个领域，轮式移动机器人具有结构简单、移动速度快和便于操控等特点，档案作为一种重要的文本信息，它的保存是十分重要的工作，目前，档案的存取工作使用人工进行，工作人员由于疲劳或者疏忽等因素使得人为的存取档案工作容易出现操作失误。

发明内容

本发明为解决人工存取档案容易出现操作失误的问题，进而提出一种实体档案全自动运输机器人。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括立柱组件、手爪组件、底座组件和档案架组件，底座组件包括底座主体、回转机构、两个行走及转向机构和四个辅助万向轮，回转机构安装在底座主体上表面的中部，四个辅助万向轮均布设置在底座主体的下表面上，底座主体下表面的两侧分别各设有一个行走及转向机构，立柱组件安装在回转机构上，手爪组件安装在立柱组件上，档案架组件安装在底座主体的上表面上。

本发明的有益效果是：移动平台的运动构型提高机器人在狭窄空间的机动性，立柱组件十字坐标机器人构型增加了手爪作业空间和灵活度。档案架运动与立柱手爪的空间运动的配合实现档案在档案架上的抓取和释放。本发明操作准确，错误率低，可以达到零错误率。

附图说明

图1是本发明的主视图，图2是图1的左视图，图3是立柱组件的主视图，图4是图3的左视图，图5是档案架组件的主视图，图6是图5的左视图，图7是手爪组件的主视图，图8是是图7的左视图，图9是底座组件的整体结构示意图，图10是图5的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2和图9说明本实施方式，本实施方式所述一种实体档案全自动运输机器人包括立柱组件1、手爪组件2、底座组件3和档案架组件4，底座组件3包括底座主体5、回转机构、两个行走及转向机构和四个辅助万向轮6，回转机构安装在底座主体5上表面的中部，四个辅助万向轮6均布设置在底座主体5的下表面上，底座主体5下表面的两侧分别各设有一个行走及转向机构，立柱组件1安装在回转机构上，手爪组件2安装在立柱组件1上，档案架组件4安装在底座主体5的上表面上。

本实施方式中底座主体5内装有可充电的蓄电池，为机器人的动作提供能源支持，回转机构实现立柱组件1绕底座主体5旋转，同时立柱组件1为十字坐标机器人，实现末端手爪组件2在XYZ空间的运动。档案架组件4可以实现档案在XOY平面的运动和档案的前后传输。行走及转向机构实现机器人的行走和转向，可构成自行车运行模式和差速运行模式，四个辅助万向轮6增加机器人行走转向的稳定性。

具体实施方式二：结合图9说明本实施方式，本实施方式所述一种实体档案全自动运输机器人的回转机构包括RV减速器7、同步带8和回转伺服电机9，回转伺服电机9的转动轴通过同步带8与RV减速器7连接。

本实施方式的有益效果是：RV减速器7能够实现较大的降速增扭功能，同时增大转动刚度。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图9说明本实施方式，本实施方式所述一种实体档案全自动运输机器人的行走及转向机构包括主动轮10、转向伺服电机11、转向谐波减速器12、行走盘式电机13和行走谐波减速器14，转向伺服电机11的转动轴通过转向谐波减速器12与主动轮10连接，行走盘式电机13的转动轴通过行走谐波减速器14与主动轮10的转轴连接。

本实施方式中主动轮10在转向伺服电机11驱动下可实现360度回转，左右主动轮10在转向伺服电机11驱动下实现相互平行或在一条直线上，从而实现机器人的差速运行模式和自行车运行模式，进而实现机器人在狭窄环境中本体不转动情况下的前后左右运动。

本实施方式的技术效果是：盘式电机和谐波减速器结构紧凑，实现整个机构嵌入到轮毂中。驱动轮的转向和行走构成驱动总成，实现机器人自行车运动模式和差速运动模式，同时实现循线控制算法。配合四个角的辅助支撑万向轮，实现机器人的稳定运动。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种实体档案全自动运输机器人的立柱组件1包括X立柱组件、Y立柱组件、Z立柱组件和立柱固定座1-13，所述X立柱组件包括X立柱底座1-1、X立柱丝杠1-2、X立柱滑块1-3和X立柱电机1-4，所述Y立柱组件包括Y立柱丝杠1-5、Y立柱滑块1-6、Y立柱皮带轮1-7和Y立柱电机1-8，所述Z立柱组件包括Z立柱1-9、Z立柱电机1-10、Z立柱皮带轮1-11和Z立柱滑块1-12，Z立柱1-9的下端通过立柱固定座1-13与RV减速器7的输出轴连接，Z立柱电机1-10安装在Z立柱1-9的上端，Z立柱电机1-10的输出轴通过皮带与Z立柱皮带轮1-11连接，Z立柱皮带轮1-11与Z立柱1-9中部的丝杠连接，Z立柱滑块1-12安装在Z立柱1-9中部的丝杠上，Y立柱丝杠1-5插装在Y立柱滑块1-6内，Y立柱滑块1-6套装在Z立柱滑块1-12中间，Y立柱电机1-8安装在Y立柱丝杠1-5端头上，Y立柱电机1-8的输出轴通过皮带与Y立柱皮带轮1-7连接，Y立柱皮带轮1-7与Y立柱丝杠1-5的一端连接，X立柱底座1-1安装在Y立柱丝杠1-5的另一端上，X立柱丝杠1-2的一端与X立柱底座1-1连接，且X立柱丝杠1-2轴线与Y立柱丝杠1-5的轴线垂直，X立柱滑块1-3安装在X立柱丝杠1-2的另一端上，X立柱电机1-4安装在X立柱丝杠1-2的轴端上，X立柱电机1-4的输出轴通过锥齿轮与X立柱丝杠1-2连接。

本实施方式中Z立柱电机1-10通过Z立柱皮带轮1-11驱动Z立柱1-9中部丝杠的转动，进而控制Z立柱滑块1-12沿Z立柱1-9中部丝杠直线移动；

Y立柱电机1-8通过Y立柱皮带轮1-7驱动Y立柱丝杠1-5转动，由于Y立柱滑块1-6与Z立柱滑块1-12固定，进而使Y立柱丝杠1-5沿Y立柱滑块1-6直线移动；

X立柱电机1-4通过锥齿轮驱动X立柱丝杠1-5转动，由于X立柱滑块1-3与Y立柱丝杠1-5的一端固定，进而使X立柱丝杠1-5沿X立柱滑块1-3直线移动。

本实施方式的技术效果是：本实施方式实现了手爪组件2三维运动。

具体实施方式五：结合图7和图8说明本实施方式，本实施方式所述一种实体档案全自动运输机器人的手爪组件2包括手爪架2-1、手爪推动轴2-2、手爪驱动电机2-3、两个手爪2-4和两个手爪轴承2-5，手爪架2-1安装在X立柱滑块1-3上，两个手爪2-4并排平行安装在手爪架2-1上，手爪驱动电机2-3安装在手爪架2-1上，且手爪驱动电机2-3位于两个手爪2-4之间，手爪驱动电机2-3的转动轴与手爪推动轴2-2连接，手爪推动轴2-2分出的两端分别各套装有一个手爪轴承2-5。

本实施方式中两个手爪2-4并排通过导轨滑块平行安装在手爪架2-1上，手爪驱动电机2-3通过手爪推动轴2-2驱动两个偏心的手爪轴承2-5转动，两个手爪轴承2-5相当于两个凸轮，通过两个轴承2-5的转动使两个手爪2-4张合，进而实现对档案的抓取。

本实施方式的技术效果是：通过凸轮机构实现了手爪得开合。进而实现结构紧凑的手爪结构设计。

具体实施方式六：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种实体档案全自动运输机器人的档案架组件4包括档案架底座4-1、档案架二层4-2、档案架三层4-3、档案驱动电机、多个挡板4-4和多个滚子4-5，档案架底座4-1安装在底座主体5的上表面上，档案架二层4-2安装在档案架底座4-1上，档案架三层4-3安装在档案架二层4-2上，多个挡板4-4并排平行等间距设置在档案架三层4-3的上表面上，且每个挡板4-4板面均与档案架三层4-3的上表面垂直，过个滚子4-5并排平行安装在档案架三层4-3的上表面上，且每个滚子4-5的轴线均与挡板4-4的板面垂直，相邻两个滚子4-5通过皮带连接，所述档案驱动电机安装在档案架三层4-3上，所述档案驱动电机的转动轴通过皮带与第一排滚子4-5连接。

本实施方案中档案架二层4-2通过导轨滑块安装在档案架底座4-1上，档案架三层4-3通过导轨滑块安装在档案架二层4-2上，档案架二层4-2在伺服电机驱动下，通过导轨滑块上相对于档案架底座4-1前后运动，档案架三层4-3在伺服电机驱动下，通过导轨滑块相对于档案架二层4-2左右横向运动，进而实现了档案架三层4-3相对于档案架底座4-1的平面任意运动。多个滚子4-5在伺服电机驱动下前后转动实现档案在挡板4-4中的前后运动。

本实施方式的技术效果是：三层结构实现了书架在水平面内的任意位置运动。同时档案架三层滚子起到了在挡板中传送档案的作用。

具体实施方式七：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种实体档案全自动运输机器人的每个滚子4-5上均套装有橡胶套。

本实施方式的技术效果是：如此设置，增加了每个滚子4-5与档案的摩擦力，有利于档案的取出和放入。

Claims (7)

1.一种实体档案全自动运输机器人，其特征在于：所述一种实体档案全自动运输机器人包括立柱组件(1)、手爪组件(2)、底座组件(3)和档案架组件(4)，底座组件(3)包括底座主体(5)、回转机构、两个行走及转向机构和四个辅助万向轮(6)，回转机构安装在底座主体(5)上表面的中部，四个辅助万向轮(6)均布设置在底座主体(5)的下表面上，底座主体(5)下表面的两侧分别各设有一个行走及转向机构，立柱组件(1)安装在回转机构上，手爪组件(2)安装在立柱组件(1)上，档案架组件(4)安装在底座主体(5)的上表面上。

2.根据权利要求1所述一种实体档案全自动运输机器人，其特征在于：所述回转机构包括RV减速器(7)、同步带(8)和回转伺服电机(9)，回转伺服电机(9)的转动轴通过同步带(8)与RV减速器(7)连接。

3.根据权利要求1所述一种实体档案全自动运输机器人，其特征在于：所述行走及转向机构包括主动轮(10)、转向伺服电机(11)、转向谐波减速器(12)、行走盘式电机(13)和行走谐波减速器(14)，转向伺服电机(11)的转动轴通过转向谐波减速器(12)与主动轮(10)连接，行走盘式电机(13)的转动轴通过行走谐波减速器(14)与主动轮(10)的转轴连接。

4.根据权利要求1或2所述一种实体档案全自动运输机器人，其特征在于：立柱组件(1)包括X立柱组件、Y立柱组件、Z立柱组件和立柱固定座(1-13)，所述X立柱组件包括X立柱底座(1-1)、X立柱丝杠(1-2)、X立柱滑块(1-3)和X立柱电机(1-4)，所述Y立柱组件包括Y立柱丝杠(1-5)、Y立柱滑块(1-6)、Y立柱皮带轮(1-7)和Y立柱电机(1-8)，所述Z立柱组件包括Z立柱(1-9)、Z立柱电机(1-10)、Z立柱皮带轮(1-11)和Z立柱滑块(1-12)，Z立柱(1-9)的下端通过立柱固定座(1-13)与RV减速器(7)的输出轴连接，Z立柱电机(1-10)安装在Z立柱(1-9)的上端，Z立柱电机(1-10)的输出轴通过皮带与Z立柱皮带轮(1-11)连接，Z立柱皮带轮(1-11)与Z立柱(1-9)中部的丝杠连接，Z立柱滑块(1-12)安装在Z立柱(1-9)中部的丝杠上，Y立柱丝杠(1-5)插装在Y立柱滑块(1-6)内，Y立柱滑块(1-6)套装在Z立柱滑块(1-12)中间，Y立柱电机(1-8)安装在Y立柱丝杠(1-5)端头上，Y立柱电机(1-8)的输出轴通过皮带与Y立柱皮带轮(1-7)连接，Y立柱皮带轮(1-7)与Y立柱丝杠(1-5)的一端连接，X立柱底座(1-1)安装在Y立柱丝杠(1-5)的另一端上，X立柱丝杠(1-2)的一端与X立柱底座(1-1)连接，且X立柱丝杠(1-2)轴线与Y立柱丝杠(1-5)的轴线垂直，X立柱滑块(1-3)安装在X立柱丝杠(1-2)的另一端上，X立柱电机(1-4)安装在X立柱丝杠(1-2)的轴端上，X立柱电机(1-4)的输出轴通过锥齿轮与X立柱丝杠(1-2)连接。

5.根据权利要求1或4所述一种实体档案全自动运输机器人，其特征在于：手爪组件(2)包括手爪架(2-1)、手爪推动轴(2-2)、手爪驱动电机(2-3)、两个手爪(2-4)和两个手爪轴承(2-5)，手爪架(2-1)安装在X立柱滑块(1-3)上，两个手爪(2-4)并排平行安装在手爪架(2-1)上，手爪驱动电机(2-3)安装在手爪架(2-1)上，且手爪驱动电机(2-3)位于两个手爪(2-4)之间，手爪驱动电机(2-3)的转动轴与手爪推动轴(2-2)连接，手爪推动轴(2-2)分出的两端分别各套装有一个手爪轴承(2-5)。

6.根据权利要求1所述一种实体档案全自动运输机器人，其特征在于：档案架组件(4)包括档案架底座(4-1)、档案架二层(4-2)、档案架三层(4-3)、档案驱动电机、多个挡板(4-4)和多个滚子(4-5)，档案架底座(4-1)安装在底座主体(5)的上表面上，档案架二层(4-2)安装在档案架底座(4-1)上，档案架三层(4-3)安装在档案架二层(4-2)，多个挡板(4-4)并排平行等间距设置在档案架三层(4-3)的上表面上，且每个挡板(4-4)板面均与档案架三层(4-3)的上表面垂直，过个滚子(4-5)并排平行安装在档案架三层(4-3)的上表面上，且每个滚子(4-5)的轴线均与挡板(4-4)的板面垂直，相邻两个滚子(4-5)通过皮带连接，所述档案驱动电机安装在档案架三层(4-3)，所述档案驱动电机的转动轴通过皮带与第一排滚子(4-5)连接。

7.根据权利要求6所述一种实体档案全自动运输机器人，其特征在于：每个滚子(4-5)上均套装有橡胶套。

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