CN107053199A - 一种具有取料投料功能的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有取料投料功能的机器人，包括可移动的底盘，底盘上从上往下安装有取料装置、筛料装置和发射装置，底盘的前后部分别设有升降轮模块，升降轮模块用于驱动底盘下降和上升；底盘前端设有伸缩导轮模块，伸缩导轮模块可前伸在爬升对象上对底盘提供支撑；底盘中部设有折叠导轮模块，折叠导轮模块可放下对底盘提供支撑。本发明所提供的具有取料投料功能的机器人，可根据地形动态调整底盘距地面的高度，克服了传统移动机器人平台地形适应性差的缺点，具有较强的通过性能，取料装置用于取物料并将所取的物料输送至筛料装置，筛料装置用于将物料按照大小筛分并输送至发射装置，发射装置用于将筛分后的物料投射至目标工位。

Description

一种具有取料投料功能的机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种具有取料投料功能的机器人。

背景技术

现代高端科技研制的各种类型机器人，已经在众多的领域得到较广泛的应用，占有举重轻足的地位。随着科学的持续发展和技术的不断进步，机器人制造工艺的各项性能水平也在不断地得到提升。从较早期只能执行简单程序，重复简单动作的工业机器人，发展到如今装载智能程序有较强智能表现的智能机器人。

尽管现今已开发出多种性能相对优越的机器人，但仍存在一些关键问题亟待解决。

1、现有的具有高通过性能的移动机器人(如复合式移动机器人)结构复杂、控制繁琐、效率低下。

2、竞技机器人主要通过取料系统可以实现弹丸的抓取并通过发射装置发射出去，工业机器人则需要通过取料系统对生产所用的物料进行抓取并输送到下一步工位。而现有的取料系统往往存在取料速度慢，取料效果差，适应性不好等缺点。

3、机器人配备的发射装置，但普遍存在结构简易、可靠性差、制造工艺差、创新性差等问题，较高精度的发射装置主要为仿制枪械，杀伤性大而危险系数高。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种结构简单，性能可靠，具有取料投料功能的机器人。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种具有取料投料功能的机器人，包括可移动的底盘，底盘上从上往下安装有取料装置、筛料装置和发射装置，取料装置用于取物料并将所取的物料输送至筛料装置，筛料装置用于将物料按照大小筛分并输送至发射装置，发射装置用于将筛分后的物料投射至目标工位。

优选地，所述底盘的前后部分别设有升降轮模块，升降轮模块用于驱动底盘下降和上升；底盘前端设有伸缩导轮模块，伸缩导轮模块可前伸在爬升对象上对底盘提供支撑；底盘中部设有折叠导轮模块，折叠导轮模块可放下对底盘提供支撑。

优选地，所述升降轮模块包括与底盘固定连接的机架以及活动穿设于机架的螺杆，螺杆上端穿过机架的部分与丝杆螺母相连，丝杆螺母与从动轮固定连接，从动轮活动套设于螺杆，从动轮与主动轮相连，主动轮与升降电机的输出端相连，升降电机安装在机架上；螺杆下端穿过机架的部分与伸缩框架固定连接，伸缩框架底部设有车轮。

优选地，所述螺杆上还活动套设有下限位件，下限位件与螺杆间隙配合，下限位件的下端安装在机架上，下限位件上端与从动轮可转动连接；下限位件的上端与轴承的内圈相连，轴承的外圈与从动轮相连。

优选地，所述取料装置包括固定安装在底盘上的第一滑块，水平滑轨与第一滑块活动连接，水平气缸安装在底盘上，水平气缸的可伸缩端与水平滑轨固定相连；水平滑轨上设有第二滑块，竖直导杆与第二滑块活动连接，竖直导杆下端与取料筒相连，竖直导杆上端与气缸组相连，气缸组可驱动竖直导杆上下运动，取料筒的下端设有引导轮和一对摩擦吸弹轮，引导轮位于两个摩擦吸弹轮连线的中垂线上，取料筒的上端与输送管相连。

优选地，所述气缸组包括竖直设置的第三气缸和第四气缸，第三气缸与水平滑轨固定连接，第三气缸的可伸缩端与第四气缸的缸体固定连接，第四气缸的可伸缩端与竖直导杆上端固定连接，U型轴承滑车分别套设于第三气缸的缸体和第四气缸缸体，且U型轴承滑车仅可在第三气缸的缸体和第四气缸的缸体上竖直移动。

优选地，所述筛料装置包括固定安装在底盘上安装板，安装板上设有转轮，转轮与转板固定连接，转板与滚筒相连，转板的轴心位置开设有出料孔，转轮内沿其轴向设有出料通道，出料孔与出料通道连通，滚筒的外壁上开设有筛料孔，滚筒的入口处设有进料槽，进料槽安装在支撑板上，支撑板与安装板固定连接，滚筒位于支撑板和安装板之间；支撑板通过支撑件与安装板相连，支撑件位于滚筒的上方，滚筒和储料槽的下方设有接料斗。

优选地，所述转板上还开设有槽孔，槽孔与出料孔连通，滚筒内设有引导钩，引导钩的底部围绕在出料孔外围并与转板相连，引导钩的端部为L形结构，L形结构平行于转板。

优选地，所述发射装置包括基板以及设于基板上方的进料管，物料通过进料管落入基板处为待击发工位，待击发工位的一侧设有击发气缸，另一侧设有一对可转动的摩擦发射轮，待击发工位的下方设有限位钩，限位钩的中部与基板可转动连接，限位钩的下部与弹性件的一端相连，弹性件的另一端与基板相连。

优选地，所述发射装置还包括进料仓，进料仓的底部开设有拨弹孔，拨弹孔处设有拨弹轮，拨弹孔与发射管连通，发射管的末端直线段开设有相对的缺口，在每个缺口处设有一个摩擦发射轮。

本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的具有取料投料功能的机器人，可根据地形动态调整底盘距地面的高度，克服了传统移动机器人平台地形适应性差的缺点，具有较强的通过性能，能满足野外复杂环境下工作的多种需求，可爬坡、越障、在非平整地形下平稳前进和侧移，具有结构简单，控制方便，可靠性高，实用性强等优点。

2、取料装置通过水平滑轨和竖直导杆的移动，可将取料筒伸入到取料位置，在取料筒下端安装有摩擦吸弹轮和引导轮，摩擦吸弹轮通过旋转提供给物料动力使其快速地进入取料筒，完成取料的过程，取料速度快。

3、若通过取料装置取得的物料具有不同的大小，筛料装置可以将最大的物料通过出料孔筛出并收集，剩下的较小的物料通过筛料孔筛出并收集，从而可适应多种尺寸的物料，都具有很好的推广应用价值。

4、发射装置可以同时发射两种不同大小和材质的球状物料，其中较大的球状物料通过限位钩限制在待击发工位，通过击发气缸及其上相连的击发套顶出并后被摩擦发射轮加速射出，其不易误射，准确度高。较小的球状物料囤积在进料仓内，通过拨弹轮拨入发射管被摩擦发射轮加速射出，可以实现连续的射出。通过两种不同的发射方式结合，可以实现不同大小的球状物料不同方式的发射，简单可靠。

附图说明

图1是本发明具有取料投料功能的机器人的立体结构示意图。

图2是本发明具有取料投料功能的机器人的侧视图。

图3是本发明升降轮模块的结构示意图。

图4是本发明升降轮模块的立体图。

图5是本发明升降轮模块的侧视图。

图6是本发明升降轮模块的俯视图。

图7是图6的A-A方向剖视图。

图8是本发明伸缩导轮模块的立体图。

图9是本发明折叠导轮模块的立体图。

图10是本发明折叠导轮模块的俯视图。

图11是图10的B-B方向剖视图。

图12是底盘整体爬升过程示意图。

图13是本发明取料装置和筛料装置安装在底盘上的示意图。

图14是本发明取料装置和筛料装置的结构示意图。

图15是本发明取料装置原始状态的结构示意图。

图16是图3中取料装置的侧视图。

图17是本发明取料装置取料状态的结构示意图。

图18是本发明摩擦吸弹轮和引导轮的位置关系图。

图19是本发明筛料装置的主视图。

图20是本发明筛料装置的剖视图。

图21是本发明滚筒内部的结构示意图。

图22是本发明转板的结构示意图。

图23是本发明摩擦吸弹轮的剖视图。

图24是本发明发射装置的立体图。

图25是本发明发射装置的侧视图。

图26是本发明发射装置的正视图。

图27是图26的C-C方向剖视图。

图28是本发明发射筒的结构示意图。

图29是本发明进料仓中拨弹轮安装位置示意图。

附图标记说明：1、底盘；101、距离传感器；2、升降轮模块；201、机架；202、螺杆；203、丝杆螺母；204、从动轮；205、主动轮；206、升降电机；207、伸缩框架；208、车轮；209、下限位件；210、动力电机；211、上限位件；212、支撑轴承；213、导柱；3、伸缩导轮模块；301、第一气缸；302、导轮架；303、前行导轮；304、气缸固定件；4、折叠导轮模块；401、定位板；402、折叠件；403、第二气缸；404、推杆；405、支撑导轮；406、导槽；407、传动杆；501、第一滑块；502、水平滑轨；503、水平气缸；504、第二滑块；505、竖直导杆；506、取料筒；507、摩擦吸弹轮；508、引导轮；509、外槽；510、内槽；511、第五气缸；512、第三气缸；513、第四气缸；514、U型轴承滑车；515、电机；516、钢套；517、橡胶套；6、筛料装置；601、安装板；602、转轮；603、滚筒；604、出料孔；605、筛料孔；606、槽孔；607、引导钩；608、U型槽；609、储料槽；610、支撑板；611、支撑件；612、翻滚电机；613、转板；7、发射装置；701、基板；702、进料管；703、击发气缸；704、摩擦发射轮；705、限位钩；706、弹性件；707、安装座；708、发射筒；709、导向棱；710、激光器；711、击发套；712、周向驱动电机；713、俯仰转轴座；714、俯仰驱动电机；715、进料仓；716、仓盖；717、舵机；718、舵臂；719、拨弹轮；720、发射管；721、拨弹电机；722、拨弹孔；723、大弹丸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图1和图2所示，本发明提供的一种具有取料投料功能的机器人，包括可移动的底盘1，底盘1上从上往下安装有取料装置5、筛料装置6和发射装置7，取料装置5用于取物料并将所取的物料输送至筛料装置6，筛料装置6用于将物料按照大小筛分并输送至发射装置7，发射装置7用于将筛分后的物料投射至目标工位。

底盘1的前后部设有升降轮模块2设于底盘1，升降轮模块2用于驱动底盘1下降和上升，同时升降轮模块2可自转驱动底盘1前进或后退。底盘1前端设有伸缩导轮模块3，伸缩导轮模块3可前伸在爬升对象上对底盘1提供支撑。底盘1中部设有折叠导轮模块4，折叠导轮模块4可放下对底盘1提供支撑。底盘1的前端设有距离传感器101，用于检测前方爬升对象，当机器人需要通过爬升对象时，可通过伸缩导轮模块3、折叠导轮模块4和升降轮模块2的配合，实现机器人爬坡、越障以及在非平整地形下平稳前进和侧移的功能。

在本实施例中，升降轮模块2的数量为四，两两一列分为两对排布于底盘1的前后部。以下对升降轮模块2的结构做进一步的说明：

如图3至图7所示，升降轮模块2包括与底盘1固定连接的机架201以及活动穿设于机架201的螺杆202，螺杆202上端穿过机架201的部分与丝杆螺母203相连，丝杆螺母203与螺杆202螺纹配合。丝杆螺母203与从动轮204固定连接，从动轮204活动套设于螺杆202，从动轮204通过皮带与主动轮205相连，从动轮204和主动轮205大小相等。

主动轮205与升降电机206的输出端相连，升降电机206安装在机架201上；螺杆202下端穿过机架201的部分与伸缩框架207固定连接，伸缩框架207底部设有车轮208和支撑轴承212，伸缩框架207上还设有动力电机210，动力电机210的输出端与车轮208相连，用于驱动车轮208转动。车轮208采用万向轮，例如麦克纳姆轮。

升降轮模块的工作原理为：主动轮205带动从动轮204转动，与从动轮204固连的丝杆螺母203同步转动，螺杆202带动伸缩框架207和车轮208上移或者下移，从而使机架201以及与机架201固连的底盘1一起下降和上升。

为了进一步对伸缩框架207的上移和下移过程进行水平方向的限位，在伸缩框架207上设有竖直向上的导柱213，机架201活动套设于导柱213，具体的，可在机架201开设稍大于导柱213的孔，以及在机架201上设置套设于导柱213的套状结构，可以有效防止伸缩框架207摆动。

在底盘1下降和上升的过程中，需要对丝杆螺母203和从动轮204进行竖直方向的限位，在机架201上设有固定的上限位件211，上限位件211为板状结构，上限位件211套设于螺杆202且与螺杆202间隙配合，上限位件211位于丝杆螺母203上方。从而防止丝杆螺母203和从动轮204上移。

为了减少从动轮204与机架201的摩擦，在螺杆202上活动套设下限位件209，下限位件209与螺杆202间隙配合，下限位件209的下端安装在机架201上，下限位件209上端与从动轮204可转动连接，具体的，下限位件209的上端与轴承的内圈相连，轴承的外圈与从动轮204相连。

如图7所示，上限位件211、丝杆螺母203、从动轮204、下限位件209从上往下均套设于螺杆202，其中仅有丝杆螺母203与螺杆202螺纹配合。上限位件211、从动轮204和下限位件209和螺杆202之间均具有间隙。

如图8所示，伸缩导轮模块3包括第一气缸301和导轮架302，第一气缸301与气缸固定件304固连，气缸固定件304固定安装在底盘1上。导轮架302活动安装在底盘1上，第一气缸301的可伸缩端与导轮架302相连，从而可以将导轮架302从底盘1前端水平推出，导轮架302前端设有前行导轮303。

如图9至图11所示，在机器人爬升时，在底盘1中部的折叠导轮模块4对底盘提供支撑，折叠导轮模块4包括固定安装在底盘1上的定位板401，定位板401的数量为二，折叠件402位于两块定位板401之间，与定位板401可转动连接。

两块定位板401之间还固定设有第二气缸403，第二气缸403的伸缩端与推杆404相连，其中一块定位板401上设有竖直的导槽406，推杆404可顺着导槽406滑动，导槽406作为增加的虚约束，提高机构运行的稳定性。推杆404下端与传动杆407的一端转动连接，传动杆407的另一端与折叠件402转动连接，折叠件402上设有支撑导轮405，如图11所示，为了使得折叠件402向左抬起进入折叠状态，折叠件402与定位板401可转动连接处应位于折叠件402与传动杆407转动连接的左侧即可。

在本实施例中，折叠导轮模块4的数量为二，分别位于底盘1中部的两侧。每个折叠导轮模块4中折叠件402的数量为二，其中一个折叠件的位置高于另外一个折叠件的位置，推杆404倾斜设置。

图2中折叠导轮模块4为折叠状态，图9为折叠导轮模块4的伸展状态。如图11所示，当第二气缸403的伸缩端驱动推杆404和传动杆407向下运动时，折叠件402顺时针抬起进入折叠状态。反之折叠件402逆时针下落进入伸展状态。

如图12所示，机器人的整体爬升过程为：

步骤一、需要爬升时，首先四个升降轮模块同步工作，伸缩框架207下移，使底盘1上升，动力电机210驱动车轮208转动，机器人开始向前移动。

步骤二、当距离传感器101检测到爬升对象边缘时，伸缩导轮模块3放出，前行导轮303伸出，在爬升对象上对底盘提供支撑，此时机器人如图12中a所示。

步骤三、同时折叠导轮模块4进入伸展状态做好爬升准备，此时靠近爬升对象边缘的一对升降轮模块的伸缩框架207和车轮208上移抬起悬空，整车在另一对升降轮模块的驱动下继续之前的方向移动，此时机器人如图12中b所示。

步骤四、当支撑导轮405位于爬升对象上方时，即机器人如图12中c所示时，传感器读到数据。另一对升降轮模块的伸缩框架207和车轮208上移抬起，此时机器人如图12中d所示。

步骤五、当机器人完全位于爬升对象上时，伸缩导轮模块3收回，折叠导轮模块4抬起，此时机器人如图12中e所示，最终完成机器人的爬升，爬升过程的完成费时一般为10s内。

在本实施例中，以球形的弹丸为例对取料装置5和筛料装置6做进一步的说明。

如图13-图18所示，取料装置5包括固定安装在底盘1上的第一滑块501，水平滑轨502与第一滑块501活动连接，水平气缸503安装在底盘1上，水平气缸503的可伸缩端与水平滑轨502固定相连，水平气缸503的可伸缩端可推动水平滑轨502沿着第一滑块501做伸缩运动。

水平滑轨502上设有第二滑块504，竖直导杆505与第二滑块504活动连接，竖直导杆505下端与取料筒506相连，竖直导杆505上端与气缸组相连，气缸组可驱动竖直导杆505上下运动，从而取料筒506可随着竖直导杆505上下运动。

如图15所示，气缸组包括竖直设置的第三气缸512和第四气缸513，第三气缸512与水平滑轨502固定连接，第三气缸512的可伸缩端与第四气缸513的缸体上端固定连接，第四气缸513的可伸缩端与竖直导杆505上端固定连接。U型轴承滑车514分别套设于第三气缸512的缸体和第四气缸513缸体，且U型轴承滑车514仅可在第三气缸512的缸体和第四气缸513的缸体上竖直移动。

图17所示为取料筒位于最低点的示意图，此时第三气缸512和第四气缸513均为收缩状态，U型轴承滑车514滑落在第四气缸513的下端。需要将取料筒抬升时，第四气缸513的可伸缩端伸出将取料筒上移，第三气缸512的可伸缩端伸出将第四气缸513整体推出从而带动取料筒再次上移，第四气缸513上移的过程中，U型轴承滑车514随着第四气缸513的下端一起上移，使得第三气缸512和第四气缸513始终保持平行。

取料筒506倾斜设置，取料筒506的下端设有一对相向旋转的摩擦吸弹轮507，取料筒506的上端与输送管相连。输送管包括外槽509和内槽510，外槽509套设于内槽510且外槽509可沿着内槽510的轴向移动，内槽510上安装有第五气缸511，第五气缸511的可伸缩端与外槽509相连。第五气缸511可推动外槽509沿着内槽510滑动。

如图23所示，摩擦吸弹轮507包括转子电机515，转子电机515的转轴与钢套516相连，钢套516的外圆周面上套设有橡胶套517。如图18所示，取料筒506的下端还设有引导轮508，两个摩擦吸弹轮507的连线将取料筒506下端截面分为对称的两半，引导轮508位于两个摩擦吸弹轮507连线的中垂线上。引导轮508和两个摩擦吸弹轮507将弹丸限制在取料筒506下端的圆心位置，并获得动力进入取料筒。

摩擦吸弹轮507主要是在取料的过程把取料筒506前方的弹丸扫进取料筒，保证取料量的足够。弹丸只能够在这里获得动力进入筛料装置6。所以需要保证弹丸在这里能够获得足够的动力。

在本实施例中，取料筒506与水平面的夹角为45°，如果角度太大会导致弹丸不能很好地反弹进入筛料装置6，因为摩擦吸弹轮取弹的方法主要给球提供一次动力让其运动，主要靠射到内槽510顶端然后反弹到筛料装置6。如果角度太小会使取料筒无法伸到固定位置的放料桶内。

取料装置5的取料过程如图15和图17所示，图15是取料装置原始状态的结构示意图。此时水平气缸503收缩，第三气缸512和第四气缸513均伸出，使得取料筒506处于一个较高的位置。确定取料位置后，水平气缸503的可伸缩端推动水平滑轨502沿着第一滑块501伸出，取料筒506随之伸出到达取料位置上方，此时第三气缸512和第四气缸513均收缩，取料筒506下降直到取料筒506下端的摩擦吸弹轮507与取料位置的弹丸接触，此时取料筒的位置如图17所示。两个摩擦吸弹轮507相向旋转，弹丸获得动力进入取料筒，射到内槽510顶端然后反弹到外槽509并进入筛料装置6，筛料装置6用于将弹丸按照大小筛分。

如图13、图14、图19和图20所示，筛料装置6位于外槽509下方，筛料装置6倾斜设置，筛料装置6包括固定安装在底盘1上安装板601，安装板601上设有转轮602和翻滚电机612，翻滚电机612的转轴通过皮带与转轮602相连。转轮602与转板613固定连接，转板613与滚筒603相连，转轮602、转板613和滚筒603可绕着转轮602的轴线自转，滚筒603的外壁上开设有筛料孔605。筛料孔605应小于大弹丸的直径，大于小弹丸的直径。如果弹丸的大小种类超过两种，那么可以将筛料孔605的大小设置为小于最大弹丸的直径，大于剩下的小弹丸的直径即可，筛料装置6依然可以将除了最大的弹丸的小弹丸筛出，留下最大的弹丸。

如图22所示，转板613的轴心位置开设有出料孔604，转轮602内沿其轴向设有出料通道，出料孔604与出料通道连通，滚筒603的入口处设有进料槽。进料槽包括顺着料的运动方向设置的U型槽608和储料槽609，U型槽608与储料槽609相连，储料槽609安装在支撑板610上，支撑板610与安装板601固定连接，滚筒603位于支撑板610和安装板601之间。

通过取料装置5取的弹丸顺着外槽509进入U型槽608到达储料槽609和滚筒603内，滚筒603和储料槽609的下方设有接料斗。储料槽609底部顺着弹丸的滚动方向开设有条形槽，条形槽的宽度小于大弹丸而大于小弹丸。在小弹丸经过储料槽609时因为重力因素被条形槽筛出，掉落到接料斗中被收集起来。同时利用滚筒603的不停的翻滚让弹丸得到的筛选，小弹丸从筛料孔605筛出，大弹丸顺着出料孔604和出料通道排出并被收集起来。

如图14所示，支撑板610通过支撑件611与安装板601相连，支撑件611位于滚筒603的上方，支撑件611可以为紧密排布的支撑棍，两两支撑棍的间隔小于小弹丸的直径，因而从筛料孔605内筛出的小弹丸被支撑棍限制住，落入接料斗被收集起来。支撑件611也可以优选为设于滚筒603上部外围的弧形板，用于限制小弹丸。

如图21所示，为了使得滚筒603转动时，大弹丸可以顺利的进入出料孔604，在转板613上还开设有槽孔606，槽孔606与出料孔604连通，滚筒603内设有引导钩607，引导钩607的底部围绕在出料孔604外围并与转板613相连，引导钩607的端部为L形结构，L形结构平行于转板613，且L形结构与转板613的距离略小于大弹丸的直径。引导钩607随着转板和滚筒一起转动，L形结构将大弹丸钩住，使其部分卡在槽孔606内，当被卡住的大弹丸随着转板613转动到高点时，大弹丸顺着槽孔606滑入出料孔604，随之进入出料通道。

引导钩607可随着转板和滚筒一起转动，相对于引导钩不转动的设计，这样就可以消除摩擦，去除了因此导致的大弹丸很难进入出料孔604的缺点。

如图24至图29所示，发射装置7可以同时发射两种不同大小的弹丸，发射装置7包括基板701以及设于基板701上方的进料管702，大弹丸723通过进料管702落入基板701进入待击发工位，待击发工位的一侧设有击发气缸703，击发气缸703的可伸缩端上设有击发套711，击发套711与大弹丸723相对。进料管702与转轮602内的出料通道通过螺纹管连通，螺纹管可以保证存储一定量的大弹丸且使大弹丸一个一个进入待击发工位。

大弹丸723另一侧设有一对可转动的摩擦发射轮704，摩擦发射轮704和摩擦吸弹轮507结构相同。也包括转子电机，转子电机的转轴与钢套相连，钢套的外圆周面上套设有橡胶套，在转子电机的驱动下，摩擦发射轮外套设的橡胶套可圆周转动。摩擦发射轮704背离待击发工位的一侧设有发射筒708，两个摩擦发射轮704相向旋转，且均向着发射筒708快速转动，因此当大弹丸723与摩擦发射轮704接触时，便会被两个摩擦发射轮704高速带向发射筒708，经过发射筒708射出。为了保证弹丸发射的准确性，在发射筒708下方设有用于瞄准的激光器710。

如图28所示，发射筒708内部设有四条导向棱709，当大弹丸723经过发射筒708射出时，导向棱709与大弹丸723为点接触，对大弹丸723进行限位的同时，其摩擦力很小，可以使大弹丸723保持较高的速度。

为了防止进入待击发工位的弹丸与摩擦发射轮704接触误射，待击发工位的下方设有限位钩705，限位钩705的中部与基板701可转动连接，限位钩705的下部与弹性件706的一端相连，弹性件706的另一端与基板701相连。具体的，弹性件706可选用橡皮筋或拉簧。在本实施例中，弹性件706为橡皮筋，橡皮筋的一端与基板701上的安装座707相连，另一端与限位钩705的下部相连，限位钩705位于安装座707和击发套711之间。

橡皮筋始终给限位钩705一个拉力，使限位钩705对大弹丸723施加一个向击发套711的触发力。如图27所示，需要发射弹丸时，击发气缸703的可伸缩端伸出，从而击发套711将大弹丸723推出，限位钩705在推力的作用下逆时针转动，大弹丸723向左运动，与摩擦发射轮704接触，最终射出。大弹丸723从待击发工位推出后，限位钩705在弹性件706拉力的作用下复位，将下一个大弹丸抵住。

为了可以同时发射小弹丸，发射装置还包括安装在基板701上的进料仓715，进料仓715与筛料装置6的接料斗连通，小弹丸在进料仓715内囤积。如图29所示，进料仓715的底部开设有拨弹孔722，拨弹孔722处设有拨弹轮719，拨弹轮719与拨弹电机721的转轴相连从而可以转动，拨弹轮719的外圆周上开设有弧形缺口，弧形缺口的底部弧线半径与拨弹孔722的半径相等。拨弹孔722与发射管720连通，发射管720延伸向下，发射管720末端为直线段，直线段上开设有左右相对的缺口，在每个缺口处设有一个摩擦发射轮，这两个摩擦发射轮也相向旋转。

随着拨弹轮719不断转动，进料仓715内囤积的小弹丸被拨进拨弹孔722，沿着发射管720滑行并与左右设置的摩擦发射轮接触，从而被发射出去。

如图25所示，进料仓715上设有仓盖716，仓盖716与进料仓715可转动连接，进料仓715的侧面安装有舵机717，舵机717的转轴与舵臂718相连，舵臂718安装在仓盖716上。舵机717转动时，舵臂718带动仓盖716转动抬起，从而将进料仓715上的仓盖716打开，可进行小弹丸的补充。

为了保证发射装置的灵活性，图24和图26所示，将发射装置安装在二轴云台上，二轴云台包括竖直设置的周向驱动电机712，周向驱动电机712的转轴与俯仰转轴座713相连，俯仰转轴座713上设有水平安装的俯仰驱动电机714，俯仰驱动电机714的转轴与基板701的一侧相连，基板701相对的另一侧与俯仰转轴座713转动连接。周向驱动电机712可驱动俯仰转轴座713周向转动，从而使发射装置周向转动，俯仰驱动电机714可以调整发射装置的俯仰角，使得发射装置具有很广的射击范围。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有取料投料功能的机器人，其特征在于：包括可移动的底盘(1)，底盘(1)上从上往下安装有取料装置(5)、筛料装置(6)和发射装置(7)，取料装置(5)用于取物料并将所取的物料输送至筛料装置(6)，筛料装置(6)用于将物料按照大小筛分并输送至发射装置(7)，发射装置(7)用于将筛分后的物料投射至目标工位。

2.根据权利要求1所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述底盘(1)的前后部分别设有升降轮模块(2)，升降轮模块(2)用于驱动底盘(1)下降和上升；底盘(1)前端设有伸缩导轮模块(3)，伸缩导轮模块(3)可前伸在爬升对象上对底盘(1)提供支撑；底盘(1)中部设有折叠导轮模块(4)，折叠导轮模块(4)可放下对底盘(1)提供支撑。

3.根据权利要求2所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述升降轮模块(2)包括与底盘(1)固定连接的机架(201)以及活动穿设于机架(201)的螺杆(202)，螺杆(202)上端穿过机架(201)的部分与丝杆螺母(203)相连，丝杆螺母(203)与从动轮(204)固定连接，从动轮(204)活动套设于螺杆(202)，从动轮(204)与主动轮(205)相连，主动轮(205)与升降电机(206)的输出端相连，升降电机(206)安装在机架(201)上；螺杆(202)下端穿过机架(201)的部分与伸缩框架(207)固定连接，伸缩框架(207)底部设有车轮(208)。

4.根据权利要求3所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述螺杆(202)上还活动套设有下限位件(209)，下限位件(209)与螺杆(202)间隙配合，下限位件(209)的下端安装在机架(201)上，下限位件(209)上端与从动轮(204)可转动连接；下限位件(209)的上端与轴承的内圈相连，轴承的外圈与从动轮(204)相连。

5.根据权利要求1所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述取料装置(5)包括固定安装在底盘(1)上的第一滑块(501)，水平滑轨(502)与第一滑块(501)活动连接，水平气缸(503)安装在底盘(1)上，水平气缸(503)的可伸缩端与水平滑轨(502)固定相连；水平滑轨(502)上设有第二滑块(504)，竖直导杆(505)与第二滑块(504)活动连接，竖直导杆(505)下端与取料筒(506)相连，竖直导杆(505)上端与气缸组相连，气缸组可驱动竖直导杆(505)上下运动，取料筒(506)的下端设有引导轮(508)和一对摩擦吸弹轮(507)，引导轮(508)位于两个摩擦吸弹轮(507)连线的中垂线上，取料筒(506)的上端与输送管相连。

6.根据权利要求5所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述气缸组包括竖直设置的第三气缸(512)和第四气缸(513)，第三气缸(512)与水平滑轨(502)固定连接，第三气缸(512)的可伸缩端与第四气缸(513)的缸体固定连接，第四气缸(513)的可伸缩端与竖直导杆(505)上端固定连接，U型轴承滑车(514)分别套设于第三气缸(512)的缸体和第四气缸(513)缸体，且U型轴承滑车(514)仅可在第三气缸(512)的缸体和第四气缸(513)的缸体上竖直移动。

7.根据权利要求1所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述筛料装置(6)包括固定安装在底盘(1)上安装板(601)，安装板(601)上设有转轮(602)，转轮(602)与转板(613)固定连接，转板(613)与滚筒(603)相连，转板(613)的轴心位置开设有出料孔(604)，转轮(602)内沿其轴向设有出料通道，出料孔(604)与出料通道连通，滚筒(603)的外壁上开设有筛料孔(605)，滚筒(603)的入口处设有进料槽，进料槽安装在支撑板(610)上，支撑板(610)与安装板(601)固定连接，滚筒(603)位于支撑板(610)和安装板(601)之间；支撑板(610)通过支撑件(611)与安装板(601)相连，支撑件(611)位于滚筒(603)的上方，滚筒(603)和储料槽(609)的下方设有接料斗。

8.根据权利要求7所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述转板(613)上还开设有槽孔(606)，槽孔(606)与出料孔(604)连通，滚筒(603)内设有引导钩(607)，引导钩(607)的底部围绕在出料孔(604)外围并与转板(613)相连，引导钩(607)的端部为L形结构，L形结构平行于转板(613)。

9.根据权利要求1所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述发射装置(7)包括基板(701)以及设于基板(701)上方的进料管(702)，物料通过进料管(702)落入基板(701)处为待击发工位，待击发工位的一侧设有击发气缸(703)，另一侧设有一对可转动的摩擦发射轮(704)，待击发工位的下方设有限位钩(705)，限位钩(705)的中部与基板(701)可转动连接，限位钩(705)的下部与弹性件(706)的一端相连，弹性件(706)的另一端与基板(701)相连。

10.根据权利要求9所述的具有取料投料功能的机器人，其特征在于：所述发射装置(7)还包括进料仓(715)，进料仓(715)的底部开设有拨弹孔(722)，拨弹孔(722)处设有拨弹轮(719)，拨弹孔(722)与发射管(720)连通，发射管(720)的末端直线段开设有相对的缺口，在每个缺口处设有一个摩擦发射轮。