CN107571238A - 一种新型取物机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种取物机器人,包括行走装置、升降装置、控制装置、换向装置、伸缩装置、检测装置和执行装置,所述升降装置设置在行走装置上,所述控制装置设置在升降装置上,所述换向装置设置在升降装置上,所述伸缩装置可转动的设置在控制装置上,所述执行装置包括第一机械手臂、第二机械手臂、基板、两个以上的夹持板和两个以上的驱动装置,所述第一机械手臂的一端可旋转的设置在伸缩装置上,所述第二机械手臂的一端与第一机械手臂的另一端连接,所述基板可旋转的设置在第二机械手臂的另一端,两个以上的所述夹持板分别设置在基板上。本发明具有结构简单紧凑、操作方便、效率高和夹持精确且稳定的优点。
Description
本案是以申请日为2016-03-10,申请号为201610134964.4,名称为《一种取物机器人》的专利申请为母案的分案申请。
技术领域
本发明涉及机械自动化领域,特别涉及一种取物机器人。
背景技术
随着现代超市里物品的品种不断增加,超市管理员是一项艰辛的工作。紧靠传统的人工操作不仅将浪费大量的时间、人力和财力,还会出现很多不可避免的错误,从而带来不必要的麻烦。现有的取物机器人,由于夹持结构的限制,经常会出现夹持准确度低的现象。尽管现在已经有很多物品贴条形码或者RFID技术辅助超市物品的识别与管理,但这只是稍稍提高了效率,并没有从根本上解决问题。其中,图书馆也存在类似于上述所述的问题。
专利号为2013104971039的中国专利公开了一种图书馆取书机器人,包括了行走装置、设置在行走装置上的控制器,固定在行走装置上方的升降机构、与升降机构连接的存书架,固定在存书架上的CCD摄像头、固定在升降机构上与存书架对称放置的配重块、位于升降机构上方的机械手臂,固定在机械手臂末端的夹书板。上述专利公开的一种图书馆取书机器人,其两个夹持板同用一个驱动装置,以至于两个夹持板运动必须一致,取书过程中容易出现夹持不稳定和不精确的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种效率高、夹持精准且稳定的取物机器人。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种取物机器人,包括行走装置、升降装置、控制装置、换向装置、伸缩装置、检测装置和执行装置,所述升降装置设置在行走装置上,所述控制装置设置在升降装置上,所述换向装置设置在控制装置上,所述伸缩装置可转动的设置在换向装置上,所述执行装置包括第一机械手臂、第二机械手臂、基板、两个以上的夹持板和两个以上的驱动装置,所述第一机械手臂的一端可旋转的设置在伸缩装置上,所述第二机械手臂的一端与第一机械手臂的另一端连接,所述基板可旋转的设置在第二机械手臂的另一端,两个以上的所述夹持板分别设置在基板上,两个以上的所述驱动装置分别与夹持板连接,所述检测装置设置在第二机械手臂上。
本发明的有益效果在于:
利用行走装置、升降装置、控制装置、换向装置、伸缩装置、检测装置和执行装置组成自动化性能高的取物机器人,对比于现有的执行装置结构单一,夹持板只能同步运动的取物机器人,本发明的执行装置机械手臂可以全方位运动,同时每个夹持板都设置有单独的驱动装置,每个夹持板都可单独运动,遇到需要将物品稍微提起或者往后推等情况时,可单独驱动其中一个夹持板先完成这个步骤,然后再通过剩下的夹持板的运动配合,来完成整个夹持取物过程,避免出现不必要的错误,本发明具有结构简单、方便操作、效率高和夹持精准且稳定的优点。
附图说明
图1为本发明实施例一的取物机器人的结构示意图;
图2为本发明实施例一的取物机器人去除第一支撑台的结构示意图;
图3为本发明实施例一的取物机器人去除第一支撑台的主视图;
图4为本发明实施例二的取物机器人去除第一支撑台的结构示意图;
图5为本发明实施例二的取物机器人去除第一支撑台的主视图。
标号说明:
1、取物机器人;2、行走装置;3、升降装置;31、第一支撑台;32、第一齿轮;33、第一齿条;34、第一驱动装置;35、液压缸;351、液压缸本体;352、活塞杆;4、控制装置;41、刷卡设备;42、置物台;5、伸缩装置;51、第二支撑台;52、第二齿轮;53、第二齿条;54、第二驱动装置;55、液压缸;551、液压缸本体;552、活塞杆;6、检测装置;61、摄像头;62、扫描器;7、执行装置;71、第一机械手臂;72、第二机械手臂;73、基板;74、夹持板;75、驱动装置;76、第三机械手臂;77、第四机械手臂;78、固定板;8、雷达;9、压力传感器;10、储物柜;11、弹簧;12、接物板;13、换向装置。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:通过对取物机器人执行装置的改进,使其夹持板每个可单独运动,从而使得取物机器人具有全自动化性能高、效率高和夹持精准且稳定的优点。
请参照图1至图5,一种取物机器人1,包括行走装置2、升降装置3、控制装置4、换向装置13、伸缩装置5、检测装置6和执行装置7,所述升降装置3设置在行走装置2上,所述控制装置4设置在升降装置3上,所述换向装置13设置在控制装置4上,所述伸缩装置5可转动的设置在换向装置13上,所述执行装置7包括第一机械手臂71、第二机械手臂72、基板73、两个以上的夹持板74和两个以上的驱动装置75,所述第一机械手臂71的一端可旋转的设置在伸缩装置5上,所述第二机械手臂72的一端与第一机械手臂71的另一端连接,所述基板73可旋转的设置在第二机械手臂72的另一端,两个以上的所述夹持板74分别设置在基板73上,两个以上的所述驱动装置75分别与夹持板74连接,所述检测装置6设置在第二机械手臂72上。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:利用行走装置2、升降装置3、控制装置4、换向装置13、伸缩装置5、检测装置6和执行装置7组成自动化性能高的取物机器人,对比于现有的执行装置结构单一,夹持板只能同步运动的取物机器人,本发明的执行装置7机械手臂可以全方位运动,同时每个夹持板74都设置有单独的驱动装置,每个夹持板都可单独运动,遇到需要将物品稍微提起或者往后推等情况时,可单独驱动其中一个夹持板74先完成这个步骤,然后再通过剩下的夹持板74的运动配合,来完成整个夹持取物过程,避免出现不必要的错误,本发明具有结构简单、方便操作、效率高和夹持精准且稳定的优点。优选的,所述行走装置上设置有蓝牙控制装置。优选的,所述夹持板74的运动采用蜗轮蜗杆或者模组来完成。优选的,所述夹持板74分别分布在基板的上下左右,其中上夹持板上设置有书签板。优选的,所述换向装置内设置有啮合的齿轮,通过齿轮的转动来控制换向装置的换向。
进一步的,所述升降装置3包括第一支撑台31、第一齿轮32、第一齿条33和第一驱动装置34,所述第一支撑台31设置在行走装置2上,所述第一齿轮32和第一齿条33设置在第一支撑台31内,所述第一齿轮32与第一齿条33啮合设置,所述第一驱动装置34驱动第一齿轮32。
进一步的,所述升降装置3包括第一支撑台31和液压缸35,所述第一支撑台31设置在行走装置2上,所述液压缸35包括液压缸本体351和活塞杆352,所述液压缸本体351为中空结构,所述活塞杆352的一端可滑动的设置在液压缸本体351内,所述液压缸本体351设置在第一支撑台31上,所述活塞杆352的另一端与控制装置4连接。
由上述描述可知,齿轮与齿条的啮合设置,通过驱动装置驱动齿轮转动来带动齿条的直线运动,从而使得整个装置可升降;或者通过液压缸本体中的活塞杆的伸缩,从而实现整个装置的升降,其中支撑台为整个装置提供支撑,使得整个装置受力均匀。
进一步的,还包括伸缩装置5,所述伸缩装置5包括第二支撑台51、第二齿轮52、第二齿条53和第二驱动装置54,所述第二支撑台51设置在换向装置13上,所述第二齿轮52和第二齿条53分别设置在第二支撑台51内,所述第二齿条53的一端与第一机械手臂71连接,所述第二齿条53的另一端与第二齿轮52啮合设置,所述第二驱动装置54驱动第二齿轮52。
进一步的,所述伸缩装置5包括第二支撑台51和液压缸55,所述第二支撑台51设置在换向装置13上,所述液压缸55包括液压缸本体551和活塞杆552,所述液压缸本体551为中空结构,所述活塞杆552的一端可滑动的设置在液压缸本体551内,所述液压缸本体551设置在第二支撑台51上,所述活塞杆552的另一端与第一机械手臂71连接。
由上述描述可知,通过齿轮的转动,带动齿条的直线运动,或者采用液压缸本体中的活塞杆的滑动,完成机械手臂的伸缩,当检测装置检测到夹持板与被取物之间的距离比较小时,可以通过伸缩装置的微调整来完成取物,整体结构方便、快捷且方便控制。
进一步的,还包括雷达8和压力传感器9,所述雷达8设置夹持板74远离基板73的一端,所述压力传感器9设置在夹持板74远离基板73的一端。
由上述描述可知,夹持板74远离基板73的端部设置有雷达8,行走的取物机器人可以控制夹持板74和被取物之间的监测距离,避免出现破坏被取物的情况出现,夹持板上设置压力传感器9,可通过压力传感器9来估量被取物的重量,避免出现被取物及其夹持过大过重物品而损坏机械手臂的情况出现。
进一步的,所述控制装置4包括刷卡设备41,所述刷卡设备41设置在控制装置4上。
进一步的,还包括置物台42,所述置物台42设置在控制装置4上,所述刷卡设备41设置在置物台42上。
由上述描述可知,刷卡设备41的设置,取物人在控制装置4上输入所需物品,当控制装置4控制接收到信号,从而控制取物机器人完成取物过程,取完物后,被需物品夹在夹持板上,取物人需要在刷卡设备41,利用有效设备刷卡后,才可取走所需之物,这种装置使得整个装置的自动化性能高,而且省时省力。刷卡设备41设置在置物台42,通过升降装置3和置物台42的配合,方便操作,而且使得整体结构紧凑。优选的,所述刷卡设备分别为IPAD、智能手机、指纹识别器、人脸识别器、笔记本等。
进一步的,还包括储物柜10,所述储物柜10可拆卸的设置在行走装置2上。
进一步的,还包括弹簧11和接物板12,所述弹簧11的一端固定设置于储物柜10内,所述接物板12设置在弹簧11的另一端上,所述接物板12靠近储物柜10的柜口设置。
由上述描述可知,储物柜10的设置方便所取物的放置,而且储物柜10里面设置有弹簧11,当把所取物放置在接物板12上时,通过弹簧的缓冲作用,有效的保护了被取物。优选的,所述储物柜10上设置有盖板,当取物人在刷卡设备上刷卡后,盖板才会打开。优选的,所述行走装置上设置有第一挂架和第二挂架,所述储物柜的两侧边分别设置有挂钩,所述挂钩分别设置在第一挂架和第二挂架上。
进一步的,所述检测装置6包括摄像头61和扫描器62,所述扫描器62和摄像头61分别设置在第二机械手臂72上。
进一步的,还包括第三机械手臂76、第四机械手臂77和固定板78,所述第三机械手臂76的一端设置在第二机械手臂72上,所述第三机械手臂76的另一端与第四机械手臂77的一端连接,所述第四机械手臂77的另一端与固定板78连接,所述固定板78上设置有十字型轨道,所述扫描器62设置在十字形轨道上。
由上述描述可知,机械手臂的设置可以有使得扫描器可全方位变换其位置,对物品的扫描也更全方位,十字型的轨道使得扫描器62的移动后定位精度更精准。所述摄像头可以方便规划取物机器人的行走路线。优选的,所述扫描器62靠近夹持板74设置。优选的,所述扫描器62中分别植入二维码扫描模块、RFID扫描模块、磁条扫描模块和条码扫描模块。超市或者图书馆等场中的物品所设置的识别码为多种多样的,在扫描器62中植入多种扫描模块,可以扫描多款识别码,遇到多种识别码不需要更换检测装置,方便操作,有效的提高工作效率。优选的,所述摄像头通过连接杆一端连接在第二机械手臂上,另一端设置在基板的上方。
进一步的,所述基板73上设置有十字型轨道,两个以上的所述夹持板74分别设置在十字型轨道上。
由上述描述可知,为夹持板74设置十字型轨道,使其移动后定位更精准,而且位移误差小。
请参照图1、图2和图3,本发明的实施例一为:
一种取物机器人1,包括行走装置2、升降装置3、控制装置4、伸缩装置5、检测装置6和执行装置7,所述升降装置3设置在行走装置2上,所述控制装置4设置在升降装置3上,所述换向装置13设置在控制装置4上,所述伸缩装置5可转动的设置在换向装置13上,所述执行装置7包括第一机械手臂71、第二机械手臂72、基板73、两个以上的夹持板74和两个以上的驱动装置75,所述第一机械手臂71的一端可旋转的设置在伸缩装置5上,所述第二机械手臂72的一端与第一机械手臂71的另一端连接,所述基板73可旋转的设置在第二机械手臂72的另一端,两个以上的所述夹持板74分别设置在基板73上,两个以上的所述驱动装置75分别与夹持板74连接,所述检测装置6设置在第二机械手臂72上;所述升降装置3包括第一支撑台31、第一齿轮32、第一齿条33和第一驱动装置34,所述第一支撑台31设置在行走装置2上,所述第一齿轮32和第一齿条33设置在第一支撑台31内,所述第一齿轮32与第一齿条33啮合设置,所述第一驱动装置34驱动第一齿轮32;还包括伸缩装置5,所述伸缩装置5包括第二支撑台51、第二齿轮52、第二齿条53和第二驱动装置54,所述第二支撑台51设置在换向装置13上,所述第二齿轮52和第二齿条53分别设置在第二支撑台51内,所述第二齿条53的一端与第一机械手臂71连接,所述第二齿条53的另一端与第二齿轮52啮合设置,所述第二驱动装置54驱动第二齿轮52;还包括雷达8和压力传感器9,所述雷达8设置夹持板74远离基板73的一端,所述压力传感器9设置在夹持板74远离基板73的一端;所述控制装置4包括刷卡设备41,所述刷卡设备41设置在控制装置4上;还包括置物台42,所述置物台42设置在控制装置4上,所述刷卡设备41设置在置物台42上;还包括储物柜10,所述储物柜10可拆卸的设置在行走装置2上;还包括弹簧11和接物板12,所述弹簧11的一端固定设置于储物柜10内,所述接物板12设置在弹簧11的另一端上,所述接物板12靠近储物柜10的柜口设置;所述检测装置6包括摄像头61和扫描器62,所述扫描器62和摄像头61分别设置在第二机械手臂72上;还包括第三机械手臂76、第四机械手臂77和固定板78,所述第三机械手臂76的一端设置在第二机械手臂72上,所述第三机械手臂76的另一端与第四机械手臂77的一端连接,所述第四机械手臂77的另一端与固定板78连接,所述固定板78上设置有十字型轨道,所述扫描器62设置在十字形轨道上;所述基板73上设置有十字型轨道,两个以上的所述夹持板74分别设置在十字型轨道上。
请参照图4和图5,本发明的实施例二为:
一种取物机器人1,包括行走装置2、升降装置3、控制装置4、伸缩装置5、检测装置6和执行装置7,所述升降装置3设置在行走装置2上,所述控制装置4设置在升降装置3上,所述换向装置13设置在控制装置4上,所述伸缩装置5可转动的设置在换向装置13上,所述执行装置7包括第一机械手臂71、第二机械手臂72、基板73、两个以上的夹持板74和两个以上的驱动装置75,所述第一机械手臂71的一端可旋转的设置在伸缩装置5上,所述第二机械手臂72的一端与第一机械手臂71的另一端连接,所述基板73可旋转的设置在第二机械手臂72的另一端,两个以上的所述夹持板74分别设置在基板73上,两个以上的所述驱动装置75分别与夹持板74连接,所述检测装置6设置在第二机械手臂72上;所述升降装置3包括第一支撑台31和液压缸35,所述第一支撑台31设置在行走装置2上,所述液压缸35包括液压缸本体351和活塞杆352,所述液压缸本体351为中空结构,所述活塞杆352的一端可滑动的设置在液压缸本体351内,所述液压缸本体351设置在第一支撑台31上,所述活塞杆352的另一端与控制装置4连接;所述伸缩装置5包括第二支撑台51和液压缸55,所述第二支撑台51设置在换向装置13上,所述液压缸55包括液压缸本体551和活塞杆552,所述液压缸本体551为中空结构,所述活塞杆552的一端可滑动的设置在液压缸本体551内,所述液压缸本体551设置在第二支撑台51上,所述活塞杆552的另一端与第一机械手臂71连接;还包括雷达8和压力传感器9,所述雷达8设置夹持板74远离基板73的一端,所述压力传感器9设置在夹持板74远离基板73的一端;所述控制装置4包括刷卡设备41,所述刷卡设备41设置在控制装置4上;还包括置物台42,所述置物台42设置在控制装置4上,所述刷卡设备41设置在置物台42上;还包括储物柜10,所述储物柜10可拆卸的设置在行走装置2上;还包括弹簧11和接物板12,所述弹簧11的一端固定设置于储物柜10内,所述接物板12设置在弹簧11的另一端上,所述接物板12靠近储物柜10的柜口设置;所述检测装置6包括摄像头61和扫描器62,所述扫描器62和摄像头61分别设置在第二机械手臂72上;还包括第三机械手臂76、第四机械手臂77和固定板78,所述第三机械手臂76的一端设置在第二机械手臂72上,所述第三机械手臂76的另一端与第四机械手臂77的一端连接,所述第四机械手臂77的另一端与固定板78连接,所述固定板78上设置有十字型轨道,所述扫描器62设置在十字形轨道上;所述基板73上设置有十字型轨道,两个以上的所述夹持板74分别设置在十字型轨道上。
综上所述,本发明提供的一种取物机器人,其具有结构简单紧凑、操作方便、效率高和夹持精确且稳定的优点。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种新型取物机器人,其特征在于,包括行走装置、升降装置、伸缩装置和执行装置,所述升降装置设置在行走装置上,所述伸缩装置可转动的设置在升降装置上,所述执行装置包括第一机械手臂、第二机械手臂、基板、两个以上的夹持板和两个以上的驱动装置,所述第一机械手臂的一端可旋转的设置在伸缩装置上,所述第二机械手臂的一端与第一机械手臂的另一端连接,所述基板可旋转的设置在第二机械手臂的另一端,两个以上的所述夹持板分别设置在基板上,两个以上的所述驱动装置分别与夹持板连接,所述执行装置被配置为取物时先通过一个夹持板使物体被提起,再通过剩下的夹持板相配合,完成夹持取物;
所述升降装置包括第一支撑台和液压缸,所述第一支撑台设置在行走装置上,所述液压缸包括液压缸本体和活塞杆,所述液压缸本体为中空结构,所述活塞杆的一端可滑动的设置在液压缸本体内,所述液压缸本体设置在支撑台上,所述活塞杆的另一端与控制装置连接;
所述伸缩装置包括第二支撑台和液压缸,所述第二支撑台设置在换向装置上,所述液压缸包括液压缸本体和活塞杆,所述液压缸本体为中空结构,所述活塞杆的一端可滑动的设置在液压缸本体内,所述液压缸本体设置在第二支撑台上,所述活塞杆的另一端与第一机械手臂连接。
2.根据权利要求1所述的新型取物机器人,其特征在于,还包括雷达和压力传感器,所述雷达设置夹持板远离基板的一端,所述压力传感器设置在夹持板远离基板的一端。
3.根据权利要求1所述的新型取物机器人,其特征在于,还包括储物柜,所述储物柜可拆卸的设置在行走装置上。
4.根据权利要求3所述的新型取物机器人,其特征在于,还包括弹簧和接物板,所述弹簧的一端固定设置于储物柜内,所述接物板设置在弹簧的另一端上,所述接物板靠近储物柜的柜口设置。
5.根据权利要求1所述的新型取物机器人,其特征在于,还包括检测装置,所述检测装置包括摄像头和扫描器,所述扫描器和摄像头分别设置在第二机械手臂上。
6.根据权利要求5所述的取物机器人,其特征在于,还包括第三机械手臂、第四机械手臂和固定板,所述第三机械手臂的一端设置在第二机械手臂上,所述第三机械手臂的另一端与第四机械手臂的一端连接,所述第四机械手臂的另一端与固定板连接,所述固定板上设置有十字型轨道,所述扫描器设置在十字形轨道上。
7.根据权利要求1所述的取物机器人,其特征在于,所述基板上设置有十字型轨道,两个以上的所述夹持板分别设置在十字型轨道上。
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