CN103406894B - 简易机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种简易机器人，是针对解决现有同类产品货物搬运不便，高度调节、货物抓取设计欠佳的技术问题而设计。该机器人的底板设有行轮和周边感应器，行轮分别设有行轮电机，行轮电机、周边感应器通过线路与控制盒连接，控制盒内包括控制电路板和蓄电池；其要点是所述底板设有支撑架，支撑架的两端分别与底板、顶板的底板铰接，顶板的台面设有机械臂，机械臂设有高度感应器和距离感应器，支撑架设有架板升降装置，通过架板升降装置带动支撑架升降活动，实现顶板升降。其结构设计合理，有利于提高生产效率，减少体力劳动，其使用、抓取、高度调节方便，定位、抓取效果好；适用于车间、工厂内的货物搬运，及其同类产品的结构改进。

Description

简易机器人

技术领域

本发明涉及搬运机器人，是一种简易机器人。

背景技术

机器人是一种能自动执行工作的机器装置，其一般通过自动控制装置或遥控装置实现，用于协助或取代人类的工作。因此，根据其应用环境不同一般分为工业机器人和特种机器人，而工业机器人包括机器手、搬运车、码垛机器人等，当程序设定后可自动执行操作，该类机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。其中，此类搬运机器人如中国专利文献中披露的申请号201210139521.6，申请公布日2012.08.22，实用新型名称“仓库搬运机器人”，该机器人包括：车架，安装在车架上的地面运动机构；支撑板，连接在车架与支撑板之间的升降机构；平移板，连接在支撑板与平移板之间的平移机构；转动板，连接在转动板与平移板之间的转动机构；连接在转动板上的执行机构。但上述搬运机器人的升降机构主要采用“X”型的连杆结构，其升降方式较为复杂，使用、控制较为不便；平移机构采用轨道式结构，平面翻转较为不便。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是向本领域提供一种结构简单的简易机器人，使其解决现有同类产品货物搬运不便，高度调节、货物抓取设计欠佳的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。

一种简易机器人，该机器人的底板设有行轮和周边感应器，行轮分别设有行轮电机，行轮电机、周边感应器通过线路与控制盒连接，控制盒内包括控制电路板和蓄电池；即该机器人通过周边感应器感应行进方向是否出现障碍物，采取停止或绕行等行进指令。其特征在于所述底板设有支撑架，支撑架的两端分别与底板、顶板的底板铰接，顶板的台面设有机械臂，机械臂设有高度感应器和距离感应器，支撑架设有架板升降装置和限位装置，通过架板升降装置带动支撑架升降活动，实现顶板升降。即机械臂通过架板升降装置抬升顶部间接实现机械臂的升降，机械臂通过高度感应器和距离感应器伸展、抓取货物，从而实现货物的抓取和搬运。支撑架通过限位装置防止该机器人重心因支撑架过渡旋转而偏移。

上述架板升降装置的具体结构为：所述架板升降装置包括牵引绳、牵拉电机和斜撑架，斜撑架对称设置，斜撑架的一端分别与支撑架铰接，另一端分别设有导向轮，该端斜撑架分别与顶板的一侧相抵，该侧顶板设有牵拉电机，牵引绳分别通过牵拉电机、导向轮与斜撑架连接；顶板另一侧的支撑架设有限位装置。即通过牵拉电机拉动牵引绳带动斜撑架在支撑架上转动，从而实现顶板底部的支撑架抬升，以及抬升高度的控制，进而实现顶板上机械臂的高度调节。

上述牵引绳具体拉动支撑架抬升的结构如下：a）、所述斜撑架的底板端设有支撑臂，即支撑臂与斜撑架连为一体呈弯曲形，牵引绳的一端与支撑臂连接。弧形一体的支撑臂和斜撑架，便于牵引绳拉动支撑臂转动，从而带动斜撑架在支撑架上转动，进而通过支撑臂抬升支撑架和斜撑架的高度，实现上述抬升顶板的目的。

b）、所述牵引绳伸出牵拉电机，牵引绳的另一端与支撑架、底板之间的铰接端连接。即牵引绳通过拉动支撑架与底板铰接端的支撑架，实现支撑架的旋转，从而使斜撑架带动顶板实现抬升。

c）、所述牵引绳伸出牵拉电机，并依此通过导向轮、斜撑架、斜撑架与支撑架的铰接点、斜撑架，与斜撑架、底板之间的铰接点连接，牵引绳与铰接轴固定连接。即牵引绳通过收放斜撑架与底板之间的铰接轴，实现斜撑架的旋转，从而使斜撑架带动顶板实现抬升。

上述机械臂的具体结构为：所述机械臂包括臂杆、机械手和翻转电机，臂杆的一端与翻转电机的旋转轴连接，臂杆的另一端与机械手连接，机械臂的高度感应器和距离感应器设置于机械手，翻转电机、高度感应器、距离感应器通过线路与控制盒连接。即机械臂的机械手通过翻转电机带动臂杆翻转间接带动机械手翻转，并实现机械手的伸缩定位，抓取货物。

上述臂杆的结构或为框架式结构，即：所述臂杆包括上旋转框臂和下旋转框臂，下旋转框臂的一侧与上旋转框臂的一侧铰接，铰接处设有铰接电机，翻转电机设置于下旋转框架铰接侧的对称另一侧，铰接电机通过线路与控制盒连接。上述上旋转框臂、下旋转框臂组成的臂杆结构便于臂杆的伸缩和翻转，同时对称式的框架结构使其伸缩和翻转动作更为稳定。

上述臂杆单独臂杆式结构，即：所述臂杆为独臂杆，独臂杆的一端两侧分别与翻转电机的旋转轴连接，独臂杆的另一端与机械手连接；设置独臂杆的平台通过平台电机与顶板连接，平台电机通过线路与控制盒连接。上述独臂杆结构较为简单，其伸缩和翻转操作亦可灵活自如；同时，该机械臂通过平台电机带动机械手和平台转动，实现机械手在平台水平角度的旋转和调节。

上述机械手的结构或采用如下结构：所述机械手采用托物盘，所述托物盘呈椭圆形，托物盘的一端与臂盘电机连接，对称的另一端设有“V”字形的开口。上述结构的机械手结构较为简单，通过铲取货物，实现货物的搬运，并通过臂盘电机实现货物的卸除，以及上述机械手在托物盘垂直平面的转动。

所述控制盒内设有无线接收器，无线接收器接收遥控器的无线发射器信号。上述结构便于该机器人通过遥控器遥控操作控制。

本发明结构设计合理，有利于提高生产效率，减少体力劳动，其使用、抓取、高度调节方便，定位、抓取效果好；适用于车间、工厂内的货物搬运，及其同类产品的结构改进。

附图说明

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图3是本发明的部分结构示意图。

图4是本发明的改进型结构示意图。

图5是本发明的牵引绳改进结构示意图，图中虚线为另一牵引绳实施例。

图中序号的名称为：1、行轮，2、底板，3、支撑架，4、斜撑架，5、控制盒，6、顶板，7、下旋转框臂，8、翻转电机，9、导向轮，10、牵拉电机，11、上旋转框臂，12、臂盘电机，13、托物盘，14、牵引绳，15、独臂杆。

具体实施方式

现结合附图，对本发明作进一步描述。如图1～3所示，该机器人包括行轮1、底板2、支撑架3、斜撑杆4、控制盒5、顶板6、导向轮9、牵拉电机10、机械臂和感应器，所述底板设有行轮和周边感应器，行轮分别设有行轮电机，控制盒内设有控制电路板和蓄电池，底板设有四根两两对称的支撑架，支撑架的两端分别与底板、顶板的底板铰接，顶板的台面设有机械臂，机械臂设有高度感应器和距离感应器，支撑架设有架板升降装置，通过架板升降装置带动支撑架升降活动，实现顶板升降。其架板升降装置的具体结构为：所述架板升降装置包括牵引绳14、牵拉电机和斜撑架，斜撑架对称设置，斜撑架的一端分别与支撑架铰接，另一端分别设有导向轮，该端斜撑架分别与顶板的一侧相抵，该侧顶板设有牵拉电机，牵引绳分别通过牵拉电机、导向轮与斜撑架连接；顶板另一侧的支撑架设有限位装置。即所述牵引绳伸出牵拉电机，并依此通过导向轮、斜撑架、斜撑架与支撑架的铰接点、斜撑架，与斜撑架、底板之间的铰接点连接，牵引绳与铰接轴固定连接。

上述机械臂的具体为：所述机械臂包括臂杆、机械手和翻转电机8，臂杆的一端与翻转电机的旋转轴连接，臂杆的另一端与机械手连接，机械臂的高度感应器和距离感应器设置于机械手；臂杆包括上旋转框臂11和下旋转框臂7，下旋转框臂的一侧与上旋转框臂的一侧铰接，铰接处设有铰接电机，翻转电机设置于下旋转框架铰接侧的对称另一侧。所述机械手采用托物盘13，所述托物盘呈椭圆形，托物盘的一端与臂盘电机12连接，对称的另一端设有“V”字形的开口。上述行轮电机、周边感应器、翻转电机、铰接电机、臂盘电机、高度感应器、距离感应器通过线路与控制盒连接。

使用时，该机器人通过控制电路板内设定的程序自动执行运行路径，即通过控制盒发送指令，驱动行轮运动；而当到达指定位置时，控制盒自动控制行轮停止行进，并根据各感应器的距离和高度数据自动分析，发送指令至牵拉电机，通过牵引绳带动斜撑架提升，紧靠顶板底部的一侧。在牵引绳拉紧的同时，支撑架抬升至指定高度，控制盒并发送指令至翻转电机、铰接电机、臂盘电机调节高度和位置，调节过程中可进一步通过行轮调节位置和距离；当达到指定位置后，控制盒发送指令至托物盘，插入货物底部，铲起货物，并调节货物提升后该机器人的重心。最后，带动托物盘上的货物，回到原位置或搬运到另一指定位置，再通过控制盒发送指令至臂盘电机，旋转托物盘，将货物放于指定位置；此时，上述一次搬运过程即可完成。

如图4所示，所述臂杆亦可为独臂杆15，独臂杆的一端两侧分别与翻转电机的旋转轴连接，独臂杆的另一端与机械手连接；设置独臂杆的平台通过平台电机与顶板连接，平台电机通过线路与控制盒连接；从而便于机械臂在顶板平面的旋转角度调节。如图5所示，斜撑架的底板端设有支撑臂，即支撑臂与斜撑架连为一体呈弯曲形，牵引绳的一端与支撑臂连接；通过拉动支撑臂的旋转，带动斜撑架旋转，从而实现顶板的抬升。或者，牵引绳伸出牵拉电机，牵引绳的另一端与支撑架、底板之间的铰接端连接；通过拉动底板铰接端的支撑架旋转，从而实现顶板的抬升。同时，亦可在控制盒内设有无线接收器，遥控器内设置无线发射器，通过遥控器遥控操作控制该机器人。

Claims (6)

1.一种简易机器人，该机器人的底板(2)设有行轮(1)和周边感应器，行轮分别设有行轮电机，行轮电机、周边感应器通过线路与控制盒(5)连接，控制盒内包括控制电路板和蓄电池；其特征在于所述底板(2)设有支撑架(3)，支撑架的两端分别与底板、顶板(6)的底板铰接，顶板的台面设有机械臂，机械臂设有高度感应器和距离感应器，支撑架设有架板升降装置和限位装置，通过架板升降装置带动支撑架升降活动，实现顶板升降；所述架板升降装置包括牵引绳(14)、牵拉电机(10)和斜撑架(4)，斜撑架对称设置，斜撑架的一端分别与支撑架(3)铰接，另一端分别设有导向轮(9)，设置导向轮的该端斜撑架分别与顶板(6)的一侧相抵，斜撑架与顶板相抵的该侧顶板设有牵拉电机(10)，牵引绳分别通过牵拉电机、导向轮与斜撑架连接；顶板另一侧的支撑架设有限位装置。

2.根据权利要求1所述的简易机器人，其特征在于所述牵引绳(14)的一端伸出牵拉电机(10)，牵引绳的另一端与支撑架(3)、底板(2)之间的铰接轴连接。

3.根据权利要求1所述的简易机器人，其特征在于所述机械臂包括臂杆、机械手和翻转电机(8)，臂杆的一端与翻转电机的旋转轴连接，臂杆的另一端与机械手连接，机械手设有高度感应器和距离感应器，翻转电机、高度感应器、距离感应器通过线路与控制盒(5)连接。

4.根据权利要求3所述的简易机器人，其特征在于所述臂杆为独臂杆(15)，独臂杆的一端两侧分别与翻转电机(8)的旋转轴连接，独臂杆的另一端与机械手连接；设置独臂杆的平台通过平台电机与顶板(6)连接，平台电机通过线路与控制盒(5)连接。

5.根据权利要求3所述的简易机器人，其特征在于所述机械手采用托物盘(13)，所述托物盘呈椭圆形，托物盘的一端与臂盘电机(12)连接，对称的另一端设有“V”字形的开口。

6.根据权利要求1所述的简易机器人，其特征在于所述控制盒(5)内设有无线接收器，无线接收器接收遥控器的无线发射器信号。