CN106477340B - 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，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，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，控制器中装有地图导航系统。
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