CN107140396A - 一种多功能智能搬运平台 - Google Patents

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尚仪
佟彦来
李�赫
赖廷娟
陈月
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Abstract

本发明涉及一种多功能智能搬运平台，包括起重台、机械臂云台和底盘；所述底盘上安装有驱动其行走的轮系，所述底盘的上部设有用于搬运中小型集装箱的起重台，所述底盘的前端设有机械臂云台，所述机械臂云台上可转动的连接有用于上下摆动抓取小物件后并旋转180°将其放到所述起重台上的机械臂；所述轮系包括麦克拉姆轮和轮架，所述麦克拉姆轮有四个，四个所述麦克拉姆轮分别安装在所述底盘两端的外侧；所述底盘内设有与所述麦克拉姆轮一一对应的行走电机；所述底盘两端设有弹簧减震器。本发明的有益效果是：能自动实现中小型集装箱和小物件的搬运，并且该搬运平台体积较小，能进入狭窄的空间进行货物搬运，同时能取得较高的搬运效率。

Description

一种多功能智能搬运平台
技术领域
本发明涉及物流领域，具体涉及一种多功能智能搬运平台。
背景技术
随着现代社会对物流行业要求的日益提高，物流速率是现代物流业需要提高的主要指标之一。在物流的过程中，货物的搬运是必不可少的环节，而货物的搬运就需要用到专门的搬运设备。但是，现有的搬运设备存在如下缺陷大多都存在搬运效率较低的缺陷，并且不能搬运不同的货物。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能智能搬运平台。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多功能智能搬运平台，包括起重台、机械臂云台和底盘；所述底盘上安装有驱动其行走的轮系，所述底盘的上部设有用于搬运中小型集装箱的起重台，所述底盘的前端设有机械臂云台，所述机械臂云台上可转动的连接有用于上下摆动抓取小物件后并旋转180°将其放到所述起重台上的机械臂；
所述轮系包括麦克拉姆轮和轮架，所述麦克拉姆轮有四个，四个所述麦克拉姆轮分别通过所述轮架可转动的安装在所述底盘两端的外侧；所述底盘内通过电机座设有与所述麦克拉姆轮一一对应的行走电机，所述行走电机通过轮轴连接并驱动对应的所述麦克拉姆轮转动；所述底盘两端的顶部和底部之间设有用于减轻其震动的弹簧减震器。
本发明的有益效果是：能自动实现中小型集装箱和小物件的搬运，并且该搬运平台体积较小，能进入狭窄的空间进行货物搬运，同时能取得较高的搬运效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述起重台包括底托、顶托和液压缸；所述底托固定在所述底盘上的中间位置，所述顶托处于所述底托的上方，并且所述顶托和所述底托之间交叉的设有主动起支架和从动起支架，所述底托上设有连接所述主动起支架并驱动主动起支架和从动起支架相对运动来将所述顶托升高或降下的液压缸。
进一步，所述主动起支架的一端铰接在所述底托的端部，其另一端通过滚轮与所述顶托可滑动连接；所述从动起支架的一端铰接在所述顶托的端部，其另一端通过另外的滚轮与所述底托可滑动的连接，并且所述顶托和所述底托的交叉点设有将两者贯穿的转轴。
进一步，所述顶托的上表面均匀布置有用于增加摩擦力的橡胶条。
采用上述进一步方案的有益效果是：顶托上表面附有橡胶条，增加与搬运货物的摩擦力，保证货物不会滑落，而且采用液压动力来升降货物，并采用滚轮滑动连接，提供支撑力，保证了货物上下搬运的平稳性并能减少震动。
进一步，所述机械臂云台包括舵机支架和直角转向舵机；所述舵机支架安装在所述底盘的前端，在所述舵机支架上安装有所述直角转向舵机，所述直角转向舵机的输出端连接有用于驱动所述机械臂旋转的底轴。
采用上述进一步方案的有益效果是：实现驱动机械臂的旋转。
进一步，所述机械臂包括前爪、连接杆、固定件、螺杆和摆动机构；所述连接杆有两根，两根所述连接杆的一端铰接在所述固定件上，其另外一端均安装有所述前爪，所述固定件远离所述连接杆的一侧设有通过电机座设有前爪电机；两根所述连接杆之间可滑动的设有横连杆，所述横连杆的中间位置设有井字连接件；所述螺杆的一端连接在所述井字连接件上，其另一端穿过所述固定件后与所述前爪电机的输出端连接；
所述摆动机构的后端与所述底轴连接，所述摆动机构的前端设有固定板，所述电机座固定在所述固定板上。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用前爪独立抱爪形式，可单独拆卸，搬运维修和保养；而且将横梁的宽度设计较宽，可以减少机械臂所承担的力矩，提高机械臂的寿命，同时，机械臂由机械臂云台控制，可实现自由转动，可为实现“1+1”搬运即起重台放置一个小物件，机械臂抓取一个小物件同时搬运两件小物件的货物，也增加的机械臂的灵活性。
进一步，所述摆动机构包括前横梁、侧梁和竖梁；所述固定板固定在所述前横梁的中间位置；所述侧梁有两组，每一组侧梁包括上侧梁和下侧梁，同一组侧梁的所述上侧梁和所述下侧梁的一端上下连接所述前横梁远离所述固定板一侧的两端，其另一端朝着远离所述固定板的方向水平延伸，并且不同组侧梁的所述上侧梁远离所述固定板的一端之间设有上连接杆，不同组侧梁的所述下侧梁远离所述固定板的一端之间设有电机连接杆；
所述上连接杆的两端分别穿出到不同组侧梁的所述上侧梁之外，所述电机连接杆的两端分别穿出到不同组侧梁的所述下侧梁之外，所述上连接杆和所述电机连接杆相互靠近的端部通过转向板连接起来；所述竖梁的上端与所述转向板的下端连接，其下端与底部横梁连接，所述底部横梁通过底座与所述底轴连接；
所述竖梁上安装有摆动电机，所述摆动电机的输出轴上设有小皮带轮，所述电机连接杆上固定有通过皮带与所述小皮带轮连接的大皮带轮。
采用上述进一步方案的有益效果是：实现前爪的升降来抓取小物件货物。
进一步，不同组侧梁的所述下侧梁之间的中间位置设有用于加固的中间横梁。
采用上述进一步方案的有益效果是：加强侧梁的强度，保证机械臂稳固的抓取小物件货物。
附图说明
图1为本发明的三维图；
图2为底盘与轮系的装配三维图；
图3为底盘与轮系装配的主视图；
图4为起重台的三维图；
图5为起重台主视图；
图6为机械臂云台的结构图；
图7为机械臂的三维图；
图8为机械臂的侧视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、起重台，2、机械臂云台，3、底座，4、机械臂，5、麦克拉姆轮，6、轮架，7、行走电机，8、轮轴，9、弹簧减震器，10、底托，11、顶托，12、液压缸，13、主动起支架，14、从动起支架，15、滚轮，16、转轴，17、橡胶条，18、舵机支架，19、直角转向舵机，20、底轴，21、前爪，22、连接杆，23、固定件，24、螺杆，25、前爪电机，26、横连杆，27、井字连接件，28、固定板，29、前横梁，30、上侧梁，31、竖梁，32、上连接杆，33、电机连接杆，34、转向板，35、底部横梁，36、摆动电机，37、小皮带轮，38、大皮带轮，39、中间横梁，41、底座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种多功能智能搬运平台，包括起重台1、机械臂云台2和底盘3；所述底盘3上安装有驱动其行走的轮系，所述底盘3的上部设有用于搬运中小型集装箱的起重台1，所述底盘1的前端设有机械臂云台2，所述机械臂云台2上可转动的连接有用于上下摆动抓取小物件后并旋转180°将其放到所述起重台1上的机械臂4。
如图2和3所述轮系包括麦克拉姆轮5和轮架6，所述麦克拉姆轮5有四个，四个所述麦克拉姆轮5分别通过所述轮架6可转动的安装在所述底盘1两端的外侧；所述底盘1内通过电机座设有与所述麦克拉姆轮5一一对应的行走电机7，所述行走电机7通过轮轴8连接并驱动对应的所述麦克拉姆轮5转动。所述底盘1两端的顶部和底部之间设有用于减轻其震动的弹簧减震器9。该平台底盘1的轮系采用多个转动副，充分的保证了底盘1的减震性能，极大的增加的运动的平稳性，而驱动轮由传统的橡胶轮换成了麦克拉姆轮5，可以实现横向平移，从而可实现出入90°直角地域，极大的减少的货物排放所需要的空间，提高了的仓库利用率。
如图4和5所示，所述起重台1包括底托10、顶托11和液压缸12；所述底托10固定在所述底盘1上的中间位置，所述顶托11处于所述底托10的上方，所述顶托11的上表面均匀布置有用于增加摩擦力的橡胶条17。顶托11上表面附有橡胶条17，增加与货物的摩擦力，保证在搬运的同时，集装箱或者其他货物不会滑落。所述顶托11和所述底托10之间交叉的设有主动起支架13和从动起支架14，所述底托10上设有连接所述主动起支架13并驱动主动起支架13和从动起支架14相对运动来将所述顶托11升高或降下的液压缸12。
所述主动起支架13的一端铰接在所述底托10的端部，其另一端通过滚轮15与所述顶托11可滑动连接；所述从动起支架14的一端铰接在所述顶托11的端部，其另一端通过另外的滚轮15与所述底托10可滑动的连接，并且所述顶托11和所述底托10的交叉点设有将两者贯穿的转轴16。该起重台1的起重机构采用液压缸12的液压动力以及滚轮15的滑动连接，提供支撑力，保证了货物在上下搬运的平稳性，并减少震动。
如图6所示，所述机械臂云台2包括舵机支架18和直角转向舵机19；所述舵机支架18安装在所述底盘1的前端，在所述舵机支架18上安装有所述直角转向舵机19，所述直角转向舵机19的输出端连接有用于驱动所述机械臂4旋转的底轴20。
如图7和8所示，所述机械臂4包括前爪21、连接杆22、固定件23、螺杆24和摆动机构；所述连接杆22有两根，两根所述连接杆22的一端铰接在所述固定件23上，其另外一端均安装有所述前爪21，所述固定件23远离所述连接杆22的一侧设有通过电机座设有前爪电机25。两根所述连接杆22之间可滑动的设有横连杆26，所述横连杆26的中间位置设有井字连接件27；所述螺杆26的一端连接在所述井字连接件27上，其另一端穿过所述固定件23后与所述前爪电机21的输出端连接。所述摆动机构的后端与所述底轴20连接，所述摆动机构的前端设有固定板28，所述电机座固定在所述固定板28上。
所述摆动机构包括前横梁29、侧梁和竖梁31；所述固定板28固定在所述前横梁29的中间位置；所述侧梁有两组，每一组侧梁包括上侧梁30和下侧梁40，同一组侧梁的所述上侧梁30和所述下侧梁40的一端上下连接所述前横梁29远离所述固定板28一侧的两端，其另一端朝着远离所述固定板28的方向水平延伸，并且不同组侧梁的所述上侧梁30远离所述固定板28的一端之间设有上连接杆32，不同组侧梁的所述下侧梁41远离所述固定板28的一端之间设有电机连接杆33；不同组侧梁的所述下侧梁1之间的中间位置设有用于加固的中间横梁39。所述上连接杆32的两端分别穿出到不同组侧梁的所述上侧梁30之外，所述电机连接杆33的两端分别穿出到不同组侧梁的所述下侧梁40之外，所述上连接杆32和所述电机连接杆33相互靠近的端部通过转向板34连接起来；所述竖梁31的上端与所述转向板34的下端连接，其下端与底部横梁35连接，所述底部横梁35通过底座41与所述底轴20连接。所述竖梁31上安装有摆动电机36，所述摆动电机36的输出轴上设有小皮带轮37，所述电机连接杆33上固定有通过皮带与所述小皮带轮37连接的大皮带轮38。
下面介绍该平台一个完整的工作过程：
当需要前爪21工作时，摆动电机36正向带动小皮带轮37转动，再通过皮带驱动大皮带轮38转动，大皮带轮38转动会通过电机连接杆33带动侧梁摆动，使其整体向下，那么前爪21也会随之向下运动，让前爪21的高度下降。前爪21到达指定位置后，前爪电机25开始工作，前爪电机25运行带动螺杆26转动，螺杆26转动通过井字连接件27驱动横连杆26朝着前爪21的方向滑动，从而驱使两个前爪21并拢夹住小物件货物。
小物件货物被夹取后，摆动电机36反向驱动小皮带轮37转动，再通过皮带驱动大皮带轮38也反向转动，大皮带轮38反向转动会通过电机连接杆33带动侧梁摆动，使其整体向上，那么前爪21也会随之向上运动，让前爪21的高度上升。小物件货物随着前爪21上升到达指定位置后，直角转向舵机19驱动底轴20，而机械臂4整体与底轴盘固定连接，从而带动整个机械臂4旋转180°。前爪21到达指定位置即对应起重台1的上方后，摆动电机36再按照上述动作将前爪21连同小物件货物的高度下降，到达指定位置即小物件货物处于起重台1上时，前爪电机25再次运行带动螺杆26转动，螺杆26转动通过井字连接件27驱动横连杆26朝着远离前爪21的方向滑动，从而驱使两个前爪21打开，将小物件货物放下到起重台1上。上述动作完成后，然后机械臂4以及机械臂云台2复位，至此，完成一个工作周期。
该平台搭载可旋转的机械臂4，相对于现有一轴或无轴的搬运机构，该机构更富有灵活性，且应用机械臂云台轴，是为了机械臂4能够将所抓取货物，放在起重台1上储存，然后机械臂4也可以再抓取一个货物，进行携带，实现“1+1”多效率搬运，这样大大减少了人工上料的过程。其相比于现有的只能单一搬运小物件或者小型集装箱的搬运机构，在利用机械臂4搬运小物件的同时，也可以利用自己本身的起重台1，实现搬运中小型集装箱的功能。在基本搬运功能上，该搬运平台采用麦克纳姆轮5，实现横向平移，从而可实现出入90度直角地域，极大的减少的货物排放所需要的空间，提高了的仓库利用率。与传统搬运方式相比，在体积上，该搬运平台具有显著的优势，体积小，可出入多种狭窄空间，进行搬运货物。该平台采用独立悬挂，弹簧减震，减震效果建筑，在搬运贵重大物品的同时，也可以搬运一些机密仪器。在操作方式上，该平台采取寻迹探测头完成智能搬运，以便实现无人化操作，同时，在智能寻迹的同时，加上人工遥控，进行补充完善。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能智能搬运平台，其特征在于，包括起重台(1)、机械臂云台(2)和底盘(3)；所述底盘(3)上安装有驱动其行走的轮系，所述底盘(3)的上部设有用于搬运中小型集装箱的起重台(1)，所述底盘(1)的前端设有机械臂云台(2)，所述机械臂云台(2)上可转动的连接有用于上下摆动抓取小物件后并旋转180°将其放到所述起重台(1)上的机械臂(4)；
所述轮系包括麦克拉姆轮(5)和轮架(6)，所述麦克拉姆轮(5)有四个，四个所述麦克拉姆轮(5)分别通过所述轮架(6)可转动的安装在所述底盘(1)两端的外侧；所述底盘(1)内通过电机座设有与所述麦克拉姆轮(5)一一对应的行走电机(7)，所述行走电机(7)通过轮轴(8)连接并驱动对应的所述麦克拉姆轮(5)转动；所述底盘(1)两端的顶部和底部之间设有用于减轻其震动的弹簧减震器(9)。
2.根据权利要求1所述的多功能智能搬运平台，其特征在于，所述起重台(1)包括底托(10)、顶托(11)和液压缸(12)；所述底托(10)固定在所述底盘(1)上的中间位置，所述顶托(11)处于所述底托(10)的上方，并且所述顶托(11)和所述底托(10)之间交叉的设有主动起支架(13)和从动起支架(14)，所述底托(10)上设有连接所述主动起支架(13)并驱动主动起支架(13)和从动起支架(14)相对运动来将所述顶托(11)升高或降下的液压缸(12)。
3.根据权利要求2所述的多功能智能搬运平台，其特征在于，所述主动起支架(13)的一端铰接在所述底托(10)的端部，其另一端通过滚轮(15)与所述顶托(11)可滑动连接；所述从动起支架(14)的一端铰接在所述顶托(11)的端部，其另一端通过另外的滚轮(15)与所述底托(10)可滑动的连接，并且所述顶托(11)和所述底托(10)的交叉点设有将两者贯穿的转轴(16)。
4.根据权利要求2所述的多功能智能搬运平台，其特征在于，所述顶托(11)的上表面均匀布置有用于增加摩擦力的橡胶条(17)。
5.根据权利要求1所述的多功能智能搬运平台，其特征在于，所述机械臂云台(2)包括舵机支架(18)和直角转向舵机(19)；所述舵机支架(18)安装在所述底盘(1)的前端，在所述舵机支架(18)上安装有所述直角转向舵机(19)，所述直角转向舵机(19)的输出端连接有用于驱动所述机械臂(4)旋转的底轴(20)。
6.根据权利要求5所述的多功能智能搬运平台，其特征在于，所述机械臂(4)包括前爪(21)、连接杆(22)、固定件(23)、螺杆(24)和摆动机构；所述连接杆(22)有两根，两根所述连接杆(22)的一端铰接在所述固定件(23)上，其另外一端均安装有所述前爪(21)，所述固定件(23)远离所述连接杆(22)的一侧设有通过电机座设有前爪电机(25)；两根所述连接杆(22)之间可滑动的设有横连杆(26)，所述横连杆(26)的中间位置设有井字连接件(27)；所述螺杆(26)的一端连接在所述井字连接件(27)上，其另一端穿过所述固定件(23)后与所述前爪电机(21)的输出端连接；
所述摆动机构的后端与所述底轴(20)连接，所述摆动机构的前端设有固定板(28)，所述电机座固定在所述固定板(28)上。
7.根据权利要求6所述的多功能智能搬运平台，其特征在于，所述摆动机构包括前横梁(29)、侧梁和竖梁(31)；所述固定板(28)固定在所述前横梁(29)的中间位置；所述侧梁有两组，每一组侧梁包括上侧梁(30)和下侧梁(40)，同一组侧梁的所述上侧梁(30)和所述下侧梁(40)的一端上下连接所述前横梁(29)远离所述固定板(28)一侧的两端，其另一端朝着远离所述固定板(28)的方向水平延伸，并且不同组侧梁的所述上侧梁(30)远离所述固定板(28)的一端之间设有上连接杆(32)，不同组侧梁的所述下侧梁(41)远离所述固定板(28)的一端之间设有电机连接杆(33)；
所述上连接杆(32)的两端分别穿出到不同组侧梁的所述上侧梁(30)之外，所述电机连接杆(33)的两端分别穿出到不同组侧梁的所述下侧梁(40)之外，所述上连接杆(32)和所述电机连接杆(33)相互靠近的端部通过转向板(34)连接起来；所述竖梁(31)的上端与所述转向板(34)的下端连接，其下端与底部横梁(35)连接，所述底部横梁(35)通过底座(41)与所述底轴(20)连接；
所述竖梁(31)上安装有摆动电机(36)，所述摆动电机(36)的输出轴上设有小皮带轮(37)，所述电机连接杆(33)上固定有通过皮带与所述小皮带轮(37)连接的大皮带轮(38)。
8.根据权利要求7所述的多功能智能搬运平台，其特征在于，不同组侧梁的所述下侧梁(1)之间的中间位置设有用于加固的中间横梁(39)。
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