CN108436907A - 一种智能搬运机器人小车及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能搬运机器人小车及其管理方法，智能搬运机器人小车包括抓取机构、升降机构和智能小车，所述抓取机构包括气动抓手、机器人、物料盒和红外扫描仪；所述升降机构包括升降台和液压缸；所述智能小车包括智能小车系统、安装板、信号灯、信号传输器、防撞条、蜂鸣器、充电口、激光传感器、激光传感器安装板、路径规划模块；抓取机构设置在升降机构上方且之间设置有上面板，升降机构设置在智能小车上方且之间设置有下底板；本发明解决了物流和快递行业使用大量人工来进行检测、装卸、分拣、搬运、码垛等工序从而浪费大量人力资源的问题，实现了智能化、自动化、自动管理统计化。

Description

一种智能搬运机器人小车及其管理方法

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，具体涉及一种智能搬运机器人小车及其管理方法。

背景技术

在如今制造业升级的大背景下，“机器换人”提高制造业智能化程度成为新的潮流。比如在传统的物流和快递行业中，装卸、检测、分拣、搬运、码垛工序中大量采用人工进行，不仅成本高而且浪费了大量的人力资源，而且会由于人力的不一致性，容易导致货物损坏率高、货物摆放参差不齐，货物管理混乱等情况，使得货架空间利用率低，导致占用了非常大的存储空间，降低了土地的利用率。

目前，机器人已逐渐应用于物流和快递行业中，现有中国专利公布号为CN103163882A的智能化自寻迹机器人小车无线遥控系统，其包括上位计算机、与上位计算机相接的无线通信中转系统和与无线通信中转系统无线连接并通信的机器人小车控制系统，无线通信中转系统包括收发控制器模块、中转无线收发模块和有线通信接口电路模块，机器人小车控制系统包括小车控制器模块、电源模块和小车无线收发模块，小车控制器模块的输入端接有信号调理电路，信号调理电路的输入端接有温度传感器模块、湿度传感器模块、红外传感器模块、避障模块和速度传感器，小车控制器模块的输出端接有四个步进电机驱动器。其需要通过接上位计算机控制，需通过无线遥控，将这种小车运用到运输物品时，十分的不方便，智能化程度不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能搬运机器人小车及其管理方法，解决了物流和快递行业使用大量人工来进行检测、装卸、分拣、搬运、码垛等工序从而浪费大量人力资源的问题，实现了智能化、自动化、自动管理统计化。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能搬运机器人小车，包括：抓取机构、升降机构和智能小车，抓取机构设置在升降机构上方且之间设置有上面板，升降机构安装在智能小车上方且之间设置有下底板；所述抓取机构包括气动抓手、机器人、物料盒和红外扫描仪，所述物料盒放置在上面板上，机器人安装在物料盒前端，气动抓手与机器人连接，红外扫描仪通过螺纹紧固方式安装在气动抓手的安装孔上；所述智能小车包括智能小车系统、安装板、信号灯、信号传输器、防撞条、蜂鸣器、充电口、激光传感器、激光传感器安装板、路径规划模块，安装板通过螺纹紧固方式安装在小车平台一侧上，信号灯安装在安装板的安装孔上，信号传输器安装在安装板另一安装孔上，防撞条粘贴在小车边缘上，蜂鸣器安装在小车的预留孔上，充电口设置于小车的预留口上，激光传感器安装板安装在小车平台另一侧上，激光传感器安装在激光传感器安装板的预留孔上，路径规划模块安装在小车的底板上。

进一步的，所述升降机构包括升降台和液压缸，所述液压缸安装在升降台之间。

进一步的，所述升降台包括上框架、下框架和支杆，所述上框架与上面板连接，下框架与下底板连接，支杆连接在上框架和下框架之间。

进一步的，所述液压缸通过安装杆安装在下框架上。

一种智能搬运机器人小车管理方法，包括以下步骤：

S1，由工作人员向物流控制中心终端输入相关信息；

S2，通过物流控制中心和中央控制室通信控制智能机器人小车系统反馈到智能搬运机器人

小车计算机进行运算；

S3，计算机发送信号到红外扫描仪对货物进行检测和记录相关数据；

S4，通过智能搬运机器人小车传感器模块进行监控；

S5，智能搬运机器人小车执行模块功能选择；

S6，通过系统的判断和红外扫描仪的数据反馈给机器人进行放入相应的物料盒内，通过物

流控制中心管理系统进行统一的管理分配；

S7，通过路径规划模块、激光制导仪模块、智能小车、机器人一起运行对货物进行操作，

运行到相应地点完成相应的指令和工序；

S8，通过小车系统反馈给物流控制中心和中央控制室进行下一步指令；

S9，如果小车的电控设备监控到小车电量即将耗尽时，会向物流控制中心和中央控制室发

出请求指令，请求充电；

S10，如果小车发生故障或系统出现故障，电控设备会发送信号到物流控制中心和中央控制室示警。

进一步的，所述步骤S4中传感器包括超声测距传感器、全方位障碍物传感器、移动传感器和激光导航传感器。

进一步的，所述步骤S5和S7中的操作包括装卸、分拣、搬运和码垛。

本发明提供的一种智能搬运机器人小车及其管理方法的有益效果在于：

1)采用激光导航系统模块导引路径效果是非常明确的，大大提高了安全性；

2)传感器和防撞条的设置确保机器人小车免遭碰撞，降低故障率；

3)改善物流和快递行业对货物的管理，智能搬运机器人小车系统内有智能控制管理模块，能够让货物在装卸、分拣、搬运、码垛上更加有序，使厂房更加整洁；

4)机器人小车比传统的叉车需要的巷道宽度窄得多，同时对于自由行驶的机器人小车而言，还能够从传送带和其他移动设备上准确地装卸货物；

5)机器人小车系统允许最大限度地更改路径规划，具有非常优化的调度能力，在长距离运输中能够有效地进行点对点搬运码垛运输，尤其适用于大于40米的长距离运输；

6)机器人小车系统操作易学、保养快捷、维修简单。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的智能小车结构示意图；

图3为本发明的智能小车部分结构示意图；

图4为本发明的升降机构结构示意图；

图5为本发明的气动抓手结构示意图；

图6为本发明的管理方法流程图。

图中：1、气动抓手；2、机器人；3、物料盒；4、上面板；5、升降台；6、液压缸；7、下底板；8、智能小车系统；9、安装板；10、信号灯；11、信号传输器；12、防撞条；13、蜂鸣器；14、充电口；15、激光传感器；16、激光传感器安装板；17、路径规划模块；18、红外扫描仪；501、上框架；502、下框架；503、支杆。

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、完整的描述，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。本领域普通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，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种智能搬运机器人小车及其管理方法。

实施例一，一种智能搬运机器人小车，包括：抓取机构、升降机构和智能小车，抓取机构设置在升降机构上方且之间设置有上面板4，升降机构安装在智能小车上方且之间设置有下底板7；所述抓取机构包括气动抓手1、机器人2、物料盒3和红外扫描仪18，所述物料盒3放置在上面板4上，机器人2安装在物料盒3前端，气动抓手1与机器人2连接，红外扫描仪18通过螺纹紧固方式安装在气动抓手1的安装孔上；所述智能小车包括智能小车系统8、安装板9、信号灯10、信号传输器11、防撞条12、蜂鸣器13、充电口14、激光传感器15、激光传感器安装板16、路径规划模块17，安装板9通过螺纹紧固方式安装在小车平台一侧上，信号灯10安装在安装板9的安装孔上，信号传输器11安装在安装板9另一安装孔上，防撞条12粘贴在小车边缘上，蜂鸣器13安装在小车的预留孔上，充电口14设置于小车的预留口上，激光传感器安装板16安装在小车平台另一侧上，激光传感器15安装在激光传感器安装板16的预留孔上，路径规划模块17安装在小车的底板上；升降机构包括升降台5和液压缸6，所述液压缸6安装在升降台5之间，升降台5包括上框架501、下框架502和支杆503，所述上框架501与上面板4连接，下框架502与下底板7连接，支杆503连接在上框架501和下框架502之间，液压缸6通过安装杆安装在下框架502上。

在上述技术方案中，路径规划模块17先规划好行驶路径并发送至智能小车系统8，智能小车系统8控制智能小车行驶至指定区域，通过气动抓手1上的红外扫描仪18对货物进行扫描并记录相关数据，气动抓手1对货物进行抓取并放置于物料盒3内，按类别放置，上述过程中，升降机构中的液压缸6为升降台5的升降提供动力推动，液压缸6通过下框架502、连接下框架502和上框架501的支杆503，推动上框架501的上升或下降，该动作用于配合抓取高层货架的货物；激光传感器15会检测小车周围的环境状况，并及时反馈信号到智能小车系统8，根据环境的变化适时地调整行驶路径或工作状态，防撞条12配合激光传感器15能对小车进行更好地保护，避免碰撞造成损坏；智能小车系统8通过信号传输器11发送信号至信号灯10显示正在工作作态，当小车出现异常情况时，信号灯10熄灭，蜂鸣器13响，小车同时停止工作状态，等待操作人员的检查；设置在小车预留口上的充电口14用于小车电量过低时充电使用，增加了其方便性，同时不影响外观造型，此外小车电量低于预设值时，会自动返回充电站等待充电指令。

实施例二，一种智能搬运机器人小车管理方法，包括以下步骤：

S1，由工作人员向物流控制中心终端输入相关信息，物流控制中心根据信息发送相关指令至中央控制室；

S2，通过中央控制室通信控制智能机器人小车系统反馈到智能搬运机器人小车计算机对当前信息进行整理、运算并设定相关操作指令发送；

S3，计算机发送信号到红外扫描仪对货物进行检测和记录相关数据；

S4，通过智能搬运机器人小车传感器模块进行监控，监控包括超声测距、全方位障碍物检测、移动检测以及激光导航检测，保证小车在行驶以及工作过程中的稳定性以及安全性，促使小车高效地完成工作；

S5，智能搬运机器人小车执行模块根据系统发送指令判断执行以下操作，操作包括装卸、分拣、搬运和码垛；

S6，通过系统的判断和红外扫描仪的数据反馈给机器人进行放入相应的物料盒内，通过物流控制中心管理系统进行统一的管理分配；

S7，通过路径规划模块、激光制导仪模块、智能小车、机器人一起运行对货物进行装卸、分拣、搬运、码垛，运行到相应地点完成相应的指令和工序；

S8，通过小车系统反馈给物流控制中心和中央控制室进行下一步指令；

S9，如果小车的电控设备监控到小车电量即将耗尽时，会向物流控制中心和中央控制室发出请求指令，请求充电(一般工作人员会事先设置好一个电量值)，在物流控制中心和中央控制室允许后自动运行智能搬运机器人小车系统设定的充电程序系统，然后到设定充电的地方排队充电；

S10，如果小车发生故障或系统出现故障，电控设备会发送信号到物流控制中心和中央控制室示警，发生故障时可通过手动复位恢复系统正常运行。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种智能搬运机器人小车，其特征在于，包括：抓取机构、升降机构和智能小车，抓取机构设置在升降机构上方且之间设置有上面板，升降机构安装在智能小车上方且之间设置有下底板；

所述抓取机构包括气动抓手、机器人、物料盒和红外扫描仪，所述物料盒放置在上面板上，机器人安装在物料盒前端，气动抓手与机器人连接，红外扫描仪通过螺纹紧固方式安装在气动抓手的安装孔上；

所述智能小车包括智能小车系统、安装板、信号灯、信号传输器、防撞条、蜂鸣器、充电口、激光传感器、激光传感器安装板、路径规划模块，安装板通过螺纹紧固方式安装在小车平台一侧上，信号灯安装在安装板的安装孔上，信号传输器安装在安装板另一安装孔上，防撞条粘贴在小车边缘上，蜂鸣器安装在小车的预留孔上，充电口设置于小车的预留口上，激光传感器安装板安装在小车平台另一侧上，激光传感器安装在激光传感器安装板的预留孔上，路径规划模块安装在小车的底板上。

2.如权利要求1所述的智能搬运机器人小车，其特征在于：所述升降机构包括升降台和液压缸，所述液压缸安装在升降台之间。

3.如权利要求2所述的智能搬运机器人小车，其特征在于：所述升降台包括上框架、下框架和支杆，所述上框架与上面板连接，下框架与下底板连接，支杆连接在上框架和下框架之间。

4.如权利要求3所述的智能搬运机器人小车，其特征在于：所述液压缸通过安装杆安装在下框架上。

5.一种智能搬运机器人小车管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，由工作人员向物流控制中心终端输入相关信息；

S2，通过物流控制中心和中央控制室通信控制智能机器人小车系统反馈到智能搬运机器人小车计算机进行运算；

S3，计算机发送信号到红外扫描仪对货物进行检测和记录相关数据；

S4，通过智能搬运机器人小车传感器模块进行监控；

S5，智能搬运机器人小车执行模块功能选择；

S6，通过系统的判断和红外扫描仪的数据反馈给机器人进行放入相应的物料盒内，通过物流控制中心管理系统进行统一的管理分配；

S7，通过路径规划模块、激光制导仪模块、智能小车、机器人一起运行对货物进行操作，运行到相应地点完成相应的指令和工序；

S8，通过小车系统反馈给物流控制中心和中央控制室进行下一步指令；

S9，如果小车的电控设备监控到小车电量即将耗尽时，会向物流控制中心和中央控制室发出请求指令，请求充电；

S10，如果小车发生故障或系统出现故障，电控设备会发送信号到物流控制中心和中央控制室示警。

6.如权利要求5所述的智能搬运机器人小车管理方法，其特征在于：所述步骤S4中传感器包括超声测距传感器、全方位障碍物传感器、移动传感器和激光导航传感器。

7.如权利要求5所述的智能搬运机器人小车管理方法，其特征在于：所述步骤S5和S7中的操作包括装卸、分拣、搬运和码垛。