CN108161954A - 一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂及配送机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，连接板上固定安装第一旋转关节，第一旋转关节的转轴上固定“L”形的安装板的一侧翼，第一旋转关节带动安装板在水平方向上绕第一旋转关节中心轴线转动；安装板的另一侧翼上固定安装第二旋转关节，第二旋转关节的转轴上固定机械臂主体杆，第二旋转关节带动机械臂主体杆在竖直方向上绕第二旋转关节中心轴线转动；机械臂主体杆的下端端末处固定安装第三旋转关节，第三旋转关节的转轴上固定按压执行机构，第三旋转关节带动按压执行机构在竖直方向上绕第三旋转关节中心轴线转动。本发明的机械臂可以在4个自由度配合，可以按压机器人正面或者背面的电梯按钮。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂及配送机器人。
背景技术
配送机器人能够自动将物品送达楼层，现在有两种方法进出电梯：一种是通过与电梯进行互联，当机器人靠近电梯时，电梯门自动打开，选择楼层，然后机器人走出电梯，但是当电梯出现故障，或者网络情况不好时，无法自动的选择升降电梯层数，没办法全自动的将物品送到顾客手中；另外一种就是在机器人的身上安装机械手臂，通过机器人的控制器控制整条手臂进行对电梯按钮进行按压，完成进电梯，选择楼层，走出电梯的过程。后者稳定性更高，安全性更可靠，所以设计一款机械臂的方案是非常合适的。
发明内容
本发明提出一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂及配送机器人，可以完美实现配送机器人进出升降电梯时可以自动按压电梯按钮的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，包括连接板2、第一旋转关节5、第二旋转关节6、第三旋转关节7和按压执行机构8，所述连接板2上固定安装第一旋转关节5，所述第一旋转关节5的转轴上固定“L”形的安装板9的一侧翼，所述第一旋转关节5带动安装板9在水平方向上绕第一旋转关节5中心轴线转动；所述安装板9的另一侧翼上固定安装第二旋转关节6，所述第二旋转关节6的转轴上固定机械臂主体杆10，所述第二旋转关节6带动机械臂主体杆10在竖直方向上绕第二旋转关节6中心轴线转动；所述机械臂主体杆10的下端端末处固定安装第三旋转关节7，所述第三旋转关节7的转轴上固定按压执行机构8，所述第三旋转关节7带动按压执行机构8在竖直方向上绕第三旋转关节7中心轴线转动；所述按压执行机构8至少包括一个按压电梯按钮的按压块804。
优选地，所述第一旋转关节5、第二旋转关节6、第三旋转关节7分别通过控制器3控制其旋转的角度。
优选地，所述控制器3还连接深度摄像头4，深度摄像头4采集压执行机构8上的电梯按钮的按压块的空间位置，并发送给控制器3。
优选地，所述按压执行机构8，至少包括凹槽型的底座801，所述底座801内安装丝杆803，丝杆803贯穿底座801的一侧且在底座801上来回伸缩位移；所述丝杆803上处于底座801外部的端部设有按压块804。
优选地，所述底座801的凹槽内的两端沿丝杆803长度方向分别设有第一同步轮806和第二同步轮805，驱动电机802驱动第二同步轮805转动且第一同步轮806和第二同步轮805通过同步带807连接；所述同步带807上固定伸缩滑块808，所述丝杆803一端固定在伸缩滑块808上，另一端贯穿且固定在限位块809后伸出底座801外部，所述底座801的内侧壁挡住限位块809。
优选地，所述伸缩滑块808上处于丝杆803的两侧分别贯穿设有直线轴承810，贯穿所述直线轴承设有导程杆811，所述导程杆811的末端固定在限位块809上。
优选地，所述底座801内还设有固定底座812，所述固定底座812上设有固定座813，所述固定座813上安装限位开关814，所述限位开关814挡住所述伸缩滑块808且处于伸缩滑块的远离限位块809的一侧。
优选地，所述丝杆803贯穿驱动电机802且驱动电机802驱动丝杆来回伸缩位移，所述丝杆上处于底座801内的端部上固定滑块15；所述底座801内设有平行于丝杆长度方向的导轨816，所述滑块815配合安装在导轨816上。
一种配送机器人，包括上述的机械臂，机械臂通过连接板2固定安装在配送机器人主体1上。
本发明产生的有益效果为：本发明的机械臂可以在4个自由度配合基本实现可以按机器人正面或者背面的电梯按钮。手臂整体为单独结构，拆卸方便，可以搭配任意机器人舵机具有方便布线，可以反馈舵机信息，控制角度大，用指令控制方便写程序等优势。特点是结构紧凑，易于安装，控制简单，大扭力，成本低，更快更方便的作为后续应用的一个调试平台。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中第一旋转关节的连接示意图。
图3为本发明中第二旋转关节的连接示意图。
图4为按压执行机构的一种实施例的示意图。
图5为按压执行机构的另一种实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，包括连接板2、第一旋转关节5、第二旋转关节6、第三旋转关节7和按压执行机构8，所述连接板2上固定安装第一旋转关节5，所述第一旋转关节5的转轴上固定“L”形的安装板9的一侧翼，所述第一旋转关节5带动安装板9在水平方向上绕第一旋转关节5中心轴线转动；所述安装板9的另一侧翼上固定安装第二旋转关节6，所述第二旋转关节6的转轴上固定机械臂主体杆10，所述第二旋转关节6带动机械臂主体杆10在竖直方向上绕第二旋转关节6中心轴线转动；所述机械臂主体杆10的下端端末处固定安装第三旋转关节7，所述第三旋转关节7的转轴上固定按压执行机构8，所述第三旋转关节7带动按压执行机构8在竖直方向上绕第三旋转关节7中心轴线转动；所述按压执行机构8至少包括一个按压电梯按钮的按压块804。
本发明中第一旋转关节5、第二旋转关节6、第三旋转关节7分别通过控制器3控制其旋转的角度；控制器3还连接深度摄像头4，深度摄像头4采集压执行机构8上的电梯按钮的按压块的空间位置，并发送给控制器3。控制器根据图像判定按压块的位置，进而控制各个旋转关节进行相应的旋转角度，实现按压电梯按钮。
第一旋转关节5实现在水平面上的转动，根据机械臂安装在配送机器人主1的方位，将机械臂可以旋转至电梯按钮的正对合适位置，比如正对面；第二旋转关节6可以旋转机械臂主体杆10以调整机械臂主体杆10端部安装的按压执行机构8处于适当的高度位置；同时第三旋转关节7可以调节按压执行机构8与电梯按钮的角度，以实现可以按压电梯按钮。
本发明中按压执行机构8，至少包括凹槽型的底座801，所述底座801内安装丝杆803，丝杆803贯穿底座801的一侧且在底座801上来回伸缩位移；所述丝杆803上处于底座801外部的端部设有按压块804。在第三旋转关节7调节至合适的角度后，按压块804触碰电梯按钮，实现按键的目的。
如图4所示，作为一种实施例，底座801的凹槽内的两端沿丝杆803长度方向分别设有第一同步轮806和第二同步轮805，驱动电机802驱动第二同步轮805转动且第一同步轮806和第二同步轮805通过同步带807连接；所述同步带807上固定伸缩滑块808，所述丝杆803一端固定在伸缩滑块808上，另一端贯穿且固定在限位块809后伸出底座801外部，所述底座801的内侧壁挡住限位块809。伸缩滑块808上处于丝杆803的两侧分别贯穿设有直线轴承810，贯穿所述直线轴承设有导程杆811，所述导程杆811的末端固定在限位块809上。所述底座801内还设有固定底座812，所述固定底座812上设有固定座813，所述固定座813上安装限位开关814，所述限位开关814挡住所述伸缩滑块808且处于伸缩滑块的远离限位块809的一侧。
伸缩滑块808上处于丝杆803的两侧分别贯穿设有直线轴承810，贯穿所述直线轴承设有导程杆811，所述导程杆811的末端固定在限位块809上。底座801内还设有固定底座812，所述固定底座812上设有固定座813，所述固定座813上安装限位开关814，所述限位开关814挡住所述伸缩滑块808且处于伸缩滑块的远离限位块809的一侧。
如图5所示，作为另一种实施例，丝杆803贯穿驱动电机802且驱动电机802驱动丝杆来回伸缩位移，所述丝杆上处于底座801内的端部上固定滑块15；所述底座801内设有平行于丝杆长度方向的导轨816，所述滑块815配合安装在导轨816上。本实施例中，底座801上固定驱动电机802和导轨816，驱动电机802带动和滑块815固定在一起的丝杆803位移，推动按压块804实现挤压按钮，同时按压块804和滑块815具备限位功能，防止丝杆803脱落。
本发明还公开了一种配送机器人，包括上述的机械臂，机械臂通过连接板2固定安装在配送机器人主体1上，配送机器人主体1在自动移动至电梯内部以后，可以驱动调节机械臂进行按键操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (9)
1.一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，包括连接板(2)、第一旋转关节(5)、第二旋转关节(6)、第三旋转关节(7)和按压执行机构(8)，所述连接板(2)上固定安装第一旋转关节(5)，所述第一旋转关节(5)的转轴上固定“L”形的安装板(9)的一侧翼，所述第一旋转关节(5)带动安装板(9)在水平方向上绕第一旋转关节(5)中心轴线转动；所述安装板(9)的另一侧翼上固定安装第二旋转关节(6)，所述第二旋转关节(6)的转轴上固定机械臂主体杆(10)，所述第二旋转关节(6)带动机械臂主体杆(10)在竖直方向上绕第二旋转关节(6)中心轴线转动；所述机械臂主体杆(10)的下端端末处固定安装第三旋转关节(7)，所述第三旋转关节7的转轴上固定按压执行机构(8)，所述第三旋转关节(7)带动按压执行机构(8)在竖直方向上绕第三旋转关节(7)中心轴线转动；所述按压执行机构(8)至少包括一个按压电梯按钮的按压块(804)。
2.如权利要求1所述的一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，所述第一旋转关节(5)、第二旋转关节(6)、第三旋转关节7分别通过控制器3控制其旋转的角度。
3.如权利要求2所述的一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，所述控制器(3)还连接深度摄像头(4)，深度摄像头(4)采集压执行机构(8)上的电梯按钮的按压块的空间位置，并发送给控制器(3)。
4.如权利要求1所述的一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，所述按压执行机构(8)，至少包括凹槽型的底座(801)，所述底座(801)内安装丝杆(803)，丝杆(803)贯穿底座(801)的一侧且在底座(801)上来回伸缩位移；所述丝杆(803)上处于底座(801)外部的端部设有按压块(804)。
5.如权利要求4所述的一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，所述底座(801)的凹槽内的两端沿丝杆(803)长度方向分别设有第一同步轮(806)和第二同步轮(805)，驱动电机(802)驱动第二同步轮(805)转动且第一同步轮(806)和第二同步轮(805)通过同步带(807)连接；所述同步带(807)上固定伸缩滑块(808)，所述丝杆(803)一端固定在伸缩滑块(808)上，另一端贯穿且固定在限位块(809)后伸出底座(801)外部，所述底座(801)的内侧壁挡住限位块(809)。
6.如权利要求5所述的一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，所述伸缩滑块(808)上处于丝杆(803)的两侧分别贯穿设有直线轴承(810)，贯穿所述直线轴承设有导程杆(811)，所述导程杆(811)的末端固定在限位块(809)上。
7.如权利要求5所述的一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，所述底座(801)内还设有固定底座(812)，所述固定底座(812)上设有固定座(813)，所述固定座(813)上安装限位开关(814)，所述限位开关(814)挡住所述伸缩滑块(808)且处于伸缩滑块的远离限位块(809)的一侧。
8.如权利要求4所述的一种用于配送机器人进出升降电梯的机械臂，其特征在于，所述丝杆(803)贯穿驱动电机(802)且驱动电机(802)驱动丝杆来回伸缩位移，所述丝杆上处于底座(801)内的端部上固定滑块(15)；所述底座(801)内设有平行于丝杆长度方向的导轨(816)，所述滑块(815)配合安装在导轨(816)上。
9.一种配送机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的机械臂，机械臂通过连接板(2)固定安装在配送机器人主体(1)上。
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