CN106477340A - 一种家用垃圾倾倒机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种家用垃圾倾倒机器人,包括四个驱动单元、底板、四个第一伺服电机、四个第一电缸、两根销轴,其特征在于:所述的底板是一块长方形平板,底板的四个角下方各安装有一个驱动单元,每个驱动单元包括步进电机、直流电机、电机支架、驱动轮,所述的步进电机竖直向下安装,步进电机的底部与底板底部固定连接;通过设置四个独立的驱动单元,使机器人具备良好的通过能力;采用机械手翻转垃圾桶的方法倾倒垃圾,倾倒更彻底;本发明结构合理,使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,特别涉及一种家用垃圾倾倒机器人。
背景技术
目前家庭倾倒垃圾都是由人工操作,如果垃圾回收点距离家比较远的话就会带来很多不便,因此急需一种可以倾倒垃圾的机器人。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种家用垃圾倾倒机器人,通过设置四个独立的驱动单元,使机器人具备良好的通过能力;采用机械手翻转垃圾桶的方法倾倒垃圾,倾倒更彻底;本发明结构合理,使用方便。
本发明所使用的技术方案是:一种家用垃圾倾倒机器人,包括四个驱动单元、底板、四个第一伺服电机、四个第一电缸、两根销轴、第二电缸、第一平板、第二平板、Y形支架、两个机械手、第二舵机、转动臂、第三伺服电机、两个摄像机,其特征在于:所述的底板是一块长方形平板,底板的四个角下方各安装有一个驱动单元,每个驱动单元包括步进电机、直流电机、电机支架、驱动轮,所述的步进电机竖直向下安装,步进电机的底部与底板底部固定连接,在步进电机的电机轴下部安装有电机支架,在电机支架下部安装有直流电机,直流电机水平安装,直流电机的电机轴上安装有驱动轮;
底板前端设有一个矩形缺口,在矩形缺口两侧对称安装四个铰支座,每个铰支座上都固定安装有一个第一伺服电机,第一伺服电机的电机轴朝向内侧,在电机轴上安装有第一电缸,后排的两个第一电缸的活塞杆前端与后排的销轴固定连接,前排的两个第一电缸的活塞杆前端与前排的销轴固定连接,两个销轴均与第一平板转动连接;
所述的第一平板前端设有一个矩形槽,在矩形槽内滑动安装有第二平板,第二平板的滑动是通过第二电缸控制的,第二电缸一端固定在第一平板上方,另一端固定在第二平板上方;所述的第三伺服电机竖直向下固定安装在第二平板下方,在第三伺服电机的电机轴下方固定安装有转动臂;所述的Y形支架的后端部转动安装在转动臂下部,其转动是通过第二舵机控制的,第二舵机固定在转动臂侧面,第二舵机的输出轴与Y形支架的转轴通过联轴器连接;
所述的两个机械手对称安装在Y形支架前端的两个叉臂上,每个机械手包括两个卡爪、两个第一舵机、第二伺服电机、连接架,所述的第二伺服电机固定在Y形支架的前叉臂上并且其电机轴朝向内侧,在第二伺服电机的电机轴上安装有连接架,连接架的中间位置与电机轴端部固定,连接架两端转动安装有两个卡爪,其转动是通过第一舵机控制的,第一舵机固定在连接架上,第一舵机的电机轴与卡爪的转轴固定连接。
进一步地,所述的卡爪前端内侧设有卡槽。
进一步地,所述的两个摄像机固定在底板前方。
进一步地,所述的四个驱动单元均可以独立转向和独立驱动。
进一步地,所述的底板下方还设有控制器,所述的控制器与两个摄像机连接,还分别和四个步进电机、四个直流电机、四个第一电缸、第二电缸、第三伺服电机、第二舵机、两个第二伺服电机、四个第一舵机相连接,主控制器中装有地图导航系统。
由于本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下优点:
本发明通过设置四个独立的驱动单元,使机器人具备良好的通过能力;采用机械手翻转垃圾桶的方法倾倒垃圾,倾倒更彻底;本发明结构合理,使用方便。
附图说明
图1为本发明的整体装配图。
图2为本发明的机械手结构示意图。
图3为本发明的摄像机安装示意图。
附图标号:1-底板;2-步进电机;3-直流电机;4-驱动轮;5-第一伺服电机;6-第一电缸;7-销轴;8-第二电缸;9-第一平板;10-第二平板;11-Y形支架;12-卡爪;13-第一舵机;14-第二伺服电机;15-连接架;16-垃圾桶;17-第二舵机;18-转动臂;19-第三伺服电机;20-摄像机;21-电机支架。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1、图2、图3所示,一种家用垃圾倾倒机器人,包括四个驱动单元、底板1、四个第一伺服电机5、四个第一电缸6、两根销轴7、第二电缸8、第一平板9、第二平板10、Y形支架11、两个机械手、第二舵机17、转动臂18、第三伺服电机19、两个摄像机20,其特征在于:所述的底板1是一块长方形平板,底板1的四个角下方各安装有一个驱动单元,每个驱动单元包括步进电机2、直流电机3、电机支架21、驱动轮4,所述的步进电机2竖直向下安装,步进电机2的底部与底板1底部固定连接,在步进电机2的电机轴下部安装有电机支架21,在电机支架21下部安装有直流电机3,直流电机3水平安装,直流电机3的电机轴上安装有驱动轮4;
底板1前端设有一个矩形缺口,在矩形缺口两侧对称安装四个铰支座,每个铰支座上都固定安装有一个第一伺服电机5,第一伺服电机5的电机轴朝向内侧,在电机轴上安装有第一电缸6,后排的两个第一电缸6的活塞杆前端与后排的销轴7固定连接,前排的两个第一电缸6的活塞杆前端与前排的销轴7固定连接,两个销轴7均与第一平板9转动连接;
所述的第一平板9前端设有一个矩形槽,在矩形槽内滑动安装有第二平板10,第二平板10的滑动是通过第二电缸8控制的,第二电缸8一端固定在第一平板9上方,另一端固定在第二平板10上方;所述的第三伺服电机19竖直向下固定安装在第二平板10下方,在第三伺服电机19的电机轴下方固定安装有转动臂18;所述的Y形支架11的后端部转动安装在转动臂18下部,其转动是通过第二舵机17控制的,第二舵机17固定在转动臂18侧面,第二舵机17的输出轴与Y形支架11的转轴通过联轴器连接;
所述的两个机械手对称安装在Y形支架11前端的两个叉臂上,每个机械手包括两个卡爪12、两个第一舵机13、第二伺服电机14、连接架15,所述的第二伺服电机14固定在Y形支架11的前叉臂上并且其电机轴朝向内侧,在第二伺服电机14的电机轴上安装有连接架15,连接架15的中间位置与电机轴端部固定,连接架15两端转动安装有两个卡爪12,其转动是通过第一舵机13控制的,第一舵机13固定在连接架15上,第一舵机13的电机轴与卡爪12的转轴固定连接。
进一步地,所述的卡爪12前端内侧设有卡槽。
进一步地,所述的两个摄像机20固定在底板1前方。
进一步地,所述的四个驱动单元均可以独立转向和独立驱动。
进一步地,所述的底板1下方还设有控制器,所述的控制器与两个摄像机20连接,还分别和四个步进电机2、四个直流电机3、四个第一电缸6、第二电缸8、第三伺服电机19、第二舵机17、两个第二伺服电机14、四个第一舵机13相连接,主控制器中装有地图导航系统。
本发明工作原理:本发明通过四个驱动单元驱动机器人在地面上行走;通过两个摄像机20观察垃圾桶16的位置;通过第一伺服电机5控制第一电缸6的俯仰,第一电缸6控制控制第一平板9的高度;通过第三伺服电机19控制转动臂18的转动;通过第二舵机17控制Y形支架11的上下摆动;本发明在使用时首先由两个摄像机20观察垃圾桶16的位置,然后调整转动臂18的方向对准垃圾桶16的位置并打开两个机械手的卡爪12,然后四个第一电缸6同时伸出并使第一电缸6向下摆动,下一步两个机械手的卡爪12从两侧将垃圾桶16夹紧,下一步第一电缸6向上摆动并缩回,使垃圾桶16脱离地面并进入底板1前端的矩形缺口内,然后机器人携带垃圾桶16行驶至垃圾收集处,下一步第二电缸8伸出将第二平板10推出,然后第二伺服电机14控制垃圾桶16翻转将垃圾倒出,然后机器人返回家中。
Claims (5)
1.一种家用垃圾倾倒机器人,包括四个驱动单元、底板(1)、四个第一伺服电机(5)、四个第一电缸(6)、两根销轴(7)、第二电缸(8)、第一平板(9)、第二平板(10)、Y形支架(11)、两个机械手、第二舵机(17)、转动臂(18)、第三伺服电机(19)、两个摄像机(20),其特征在于:所述的底板(1)是一块长方形平板,底板(1)的四个角下方各安装有一个驱动单元,每个驱动单元包括步进电机(2)、直流电机(3)、电机支架(21)、驱动轮(4),所述的步进电机(2)竖直向下安装,步进电机(2)的底部与底板(1)底部固定连接,在步进电机(2)的电机轴下部安装有电机支架(21),在电机支架(21)下部安装有直流电机(3),直流电机(3)水平安装,直流电机(3)的电机轴上安装有驱动轮(4);
底板(1)前端设有一个矩形缺口,在矩形缺口两侧对称安装四个铰支座,每个铰支座上都固定安装有一个第一伺服电机(5),第一伺服电机(5)的电机轴朝向内侧,在电机轴上安装有第一电缸(6),后排的两个第一电缸(6)的活塞杆前端与后排的销轴(7)固定连接,前排的两个第一电缸(6)的活塞杆前端与前排的销轴(7)固定连接,两个销轴(7)均与第一平板(9)转动连接;
所述的第一平板(9)前端设有一个矩形槽,在矩形槽内滑动安装有第二平板(10),第二平板(10)的滑动是通过第二电缸(8)控制的,第二电缸(8)一端固定在第一平板(9)上方,另一端固定在第二平板(10)上方;所述的第三伺服电机(19)竖直向下固定安装在第二平板(10)下方,在第三伺服电机(19)的电机轴下方固定安装有转动臂(18);所述的Y形支架(11)的后端部转动安装在转动臂(18)下部,其转动是通过第二舵机(17)控制的,第二舵机(17)固定在转动臂(18)侧面,第二舵机(17)的输出轴与Y形支架(11)的转轴通过联轴器连接;
所述的两个机械手对称安装在Y形支架(11)前端的两个叉臂上,每个机械手包括两个卡爪(12)、两个第一舵机(13)、第二伺服电机(14)、连接架(15),所述的第二伺服电机(14)固定在Y形支架(11)的前叉臂上并且其电机轴朝向内侧,在第二伺服电机(14)的电机轴上安装有连接架(15),连接架(15)的中间位置与电机轴端部固定,连接架(15)两端转动安装有两个卡爪(12),其转动是通过第一舵机(13)控制的,第一舵机(13)固定在连接架(15)上,第一舵机(13)的电机轴与卡爪(12)的转轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种家用垃圾倾倒机器人,其特征在于:所述的卡爪(12)前端内侧设有卡槽。
3.根据权利要求1所述的一种家用垃圾倾倒机器人,其特征在于:所述的两个摄像机(20)固定在底板(1)前方。
4.根据权利要求1所述的一种家用垃圾倾倒机器人,其特征在于:所述的四个驱动单元均可以独立转向和独立驱动。
5.根据权利要求1所述的一种家用垃圾倾倒机器人,其特征在于:所述的底板(1)下方还设有控制器,所述的控制器与两个摄像机(20)连接,还分别和四个步进电机(2)、四个直流电机(3)、四个第一电缸(6)、第二电缸(8)、第三伺服电机(19)、第二舵机(17)、两个第二伺服电机(14)、四个第一舵机(13)相连接,主控制器中装有地图导航系统。
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