CN108748186A - 一种递送机器人及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种递送机器人及其使用方法，属于机器人技术领域。本发明所提供的递送机器人包括导航底座、置物箱、伸缩机构、物料架和控制机构，通过在置物箱内设置伸缩机构和物料架，并将伸缩机构的顶部与置物箱的箱盖连接，伸缩机构的中部与物料架连接时，从而在伸缩机构伸长时，能够将置物箱打开，并将物料架移送至置物箱的外部，以便取放物料；在伸缩机构收缩时，能够将物料架移动在置物箱内，并将置物箱关闭，使物料处于密闭空间，在极大程度上提高了物料的保密性，避免被他人识别。此外，通过设置具有导航功能的导航底座，能够将物料准确地移动至目标位置，在极大程度上提高了递送机器人的智能性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种递送机器人及该递送机器人的使用方法。
背景技术
机器人是自动控制机器的俗称，其包括一切模拟人或其他生物的行为和思想的机器。随着工业化和自动化的快速发展，为了降低人工成本，提高工作效率和避免恶劣工作环境对人的伤害，越来越多的行业选择用机器人替换人力劳动。
递送机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。现有的递送机器人一般通过握持物品或者将物品置于机器人的搬运平台上，然后将物品从一个加工位置移动至另一个加工位置。由于递送机器人能够在极大程度上降低人们的劳动强度，因此其被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。
但是现有的递送机器人一般智能化程度较低，只能实现定轨迹搬运，且在搬运过程中，搬运物品裸露在外，不仅保密性差，且很容易跌落损坏。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种递送机器人，该递送机器人所搬运物品的保密性较好，不易被他人识别，物品的安全性能高，不易发生损坏，且能够自动导航，灵活性能高。
本发明的另一个目的在于提供一种递送机器人的使用方法，该使用方法操作简便。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种递送机器人，包括：
导航底座；
置物箱，可拆卸连接于所述导航底座的顶部；
伸缩机构，设置在所述置物箱内，所述伸缩机构的中部连接有物料架，所述伸缩机构的顶部与所述置物箱的箱盖连接；沿所述置物箱的开口方向，所述伸缩机构的伸缩长度大于等于所述物料架和所述箱盖之间的距离；
控制机构，与所述伸缩机构和所述导航底座通信连接。
作为优选，所述导航底座上设置有避障传感器。
作为优选，所述导航底座包括置物平台和移动底盘，所述置物平台和所述移动底盘可拆卸连接，所述置物箱可拆卸连接在所述置物平台上，所述避障传感器设置在所述置物平台和所述移动底盘之间。
作为优选，所述置物平台内设置有供电机构，所述供电机构与所述移动底盘电连接。
作为优选，所述移动底盘的底部设置有多个滚轮。
作为优选，所述滚轮为万向轮。
作为优选，所述控制机构为触摸屏，所述触摸屏上设置有控制区和显示区。
作为优选，所述控制区内设置有启动按钮和复位按钮。
作为优选，所述物料架上设置有多个限位凹槽，且所述限位凹槽内设置有物料检测传感器。
一种上述递送机器人的使用方法，包括如下步骤：
S1:控制机构控制伸缩机构伸长，以打开置物箱的箱盖，并将物料架抬升至所述置物箱的外部；
S2:将物料置于所述物料架上，
S3:所述控制机构控制所述伸缩机构收缩，以将所述物料架复位至所述置物箱的内部，并关闭所述箱盖；
S4:导航底座将所述置物箱移动至目标位置；
S5:重复步骤S1，取走所述物料，重复步骤S3；
S6:所述导航底座将所述置物箱移动至初始位置。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种递送机器人，该递送机器人包括导航底座、置物箱、伸缩机构、物料架和控制机构，通过在置物箱内设置伸缩机构和物料架，并将伸缩机构的顶部与置物箱的箱盖连接，伸缩机构的中部与物料架连接时，从而在伸缩机构伸长时，能够将置物箱打开，并将物料架移送至置物箱的外部，以便取放物料；在伸缩机构收缩时，能够将物料架移动在置物箱内，并将置物箱关闭，使物料处于密闭空间，在极大程度上提高了物料的保密性，避免被他人识别。此外，通过设置具有导航功能的导航底座，能够将物料准确地移动至目标位置，在极大程度上提高了递送机器人的智能性。
附图说明
图1是本发明所提供的递送机器人的透视图一；
图2是本发明所提供的递送机器人的透视图二；
图3是本发明所提供的递送机器人的正视图；
图4是本发明所提供的递送机器人的仰视图；
图5是本发明所提供的递送机器人的爆炸图；
图6是本发明所提供的物料架和箱盖的装配图；
图7是本发明所提供的物料架的透视图；
图8是本发明所提供的物料架的爆炸图。
图中：1、导航底座；101、置物平台；102、移动底盘；103、显示屏；104、充电口；
2、置物箱；201、箱体；202、箱盖；
3、触摸屏；4、避障传感器；5、滚轮；
6、伸缩机构；601、第一杆；602、第二杆；603、安装板；
7、物料架；701、限位凹槽；8、物料；
9、导向机构；901、导向轮；902、固定架；903、固定销；
10、物料检测传感器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种递送机器人，该递送机器人能够根据用户的命令执行搬运作业，并按照用户输入目标位置的坐标，将物料8从初始位置准确地移动至目标位置。在执行完搬运任务后，该递送机器人还能够自动运动至初始位置，以便再次执行搬运作业。
具体的，如图1至图8所示，该递送机器人包括控制机构、导航底座1和置物箱2。置物箱2可拆卸连接在导航底座1的顶部，控制机构为设置在置物箱2上的触摸屏3。用户使用触摸屏3完成和递送机器人的交互活动，具体地，触摸屏3包括控制区和显示区，控制区上设置有多个执行特定运动的控制按钮，比如控制递送机器人启闭的开关按钮，以及控制置物箱2内伸缩机构6的启动按钮和复位按钮。显示区能够显示与该递送机器人相关的信息和参数，比如该递送机器人的物料载量以及续航能力等。触摸屏3相对于置物箱2的顶部倾斜设置，以符合用户的视物习惯，倾斜角度可以为30度、45度或者60度。
导航底座1用于驱动整个递送机器人运动，并能够根据客户输入的目标位置自动规划运动路径，以便能够以最快速度将物料8送至目标位置。为了便于在导航底座1上放置置物箱2，将导航底座1设置为置物平台101和移动底盘102，置物平台101可拆卸连接在移动底盘102的顶部，置物平台101的上表面为置物面，置物箱2可拆卸连接在置物面上。在本实施例中，通过将置物箱2、置物平台101和移动底盘102设置为可拆卸连接，能够实现根据需要运输的物料量和物料种类，更换不同大小或者不同形状的置物箱2，并能够根据置物箱2的大小和形状更换不同规格的置物平台101，从而改变整个递送机器人的物料8载量和载物种类。置物平台101的内部为空腔，其内安装有供电机构以及驱动移动底盘102运动的动力源，移动底盘102内设置有传动机构，动力源可以采用电机，电机与供电机构电连接，电机的输出端与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端连接有滚轮5，动力源通过传动机构驱动滚轮5转动从而实现递送机器人的移动。在本实施例中，对传动机构的具体结构不做限制，滚轮5的数量可以为多个，例如三个，如图4所示，三个滚轮5排布呈正三角形。进一步地，为了提高机器人运动的灵活性，将滚轮5设置为万向轮。
进一步地，为了显示供电机构的剩余电量以及移动底盘102的移动速度等数据，如图3所示，在置物平台101的外表面上还设置有显示屏103，该显示屏103可以直接镶嵌在置物平台101的外壳上，也可以通过支架安装在置物平台101的外壳上，显示屏103的显示平面倾斜设置，倾斜角度符合用户的视物习惯，例如可以为30度、45度或者60度。如图2所示，供电机构优先采用可充电的移动电源，并在置物平台101的外表面上设置有充电口104，当移动电源的电量耗尽时，可以通过外部电源给移动电源充电。为了在供电机构电量耗尽前，给用户提示，置物平台101上还可以设置提醒机构，提醒机构可以为指示灯或者报警器。
为了能够使该递送机器人实现自动规划路径，在导航底座1上设置有具有避障功能的避障传感器4，并将避障传感器4设置于置物平台101和移动底盘102之间。在递送机器人的移动过程中，避障传感器4的发射端向外发出光信号，当光信号接触到障碍物被反射回来后，能够被避障传感器4内的接收端接收到。当接收端接收到发射端发射出的光信号后，避障传感器4将前方有障碍物的信号传输给控制机构，控制机构根据自身携带的算法重新规划路径，并控制导航底座1适当改变移动路线，以避开障碍物。当然在其他实施例中，也可以将避障传感器4设置在递送机器人的其他部位，但是由于障碍物的体积可能较小，将避障传感器4设置在位于递送机器人底部的导航底座1上，有利于检测到体积较小的障碍物。
为了便于物料8的取放，将置物箱2设置为分体设计的箱体201和箱盖202，箱体201的顶部开口，箱盖202扣装在箱体201顶部，为了便于用户操作，将触摸屏3设置在箱盖202上。箱体201内设置有伸缩机构6，伸缩机构6的自由端与箱盖202固定连接，伸缩机构6的中部设置有物料架7，物料架7用于放置物料8，物料8可以为矿泉水等。沿置物箱2的开口方向伸缩机构6的伸缩长度大于或者等于物料架7和箱盖202之间的距离，以便将物料架7移动至箱体201的外部。当然，在其他实施例中，箱盖202也可以不与伸缩机构6固定连接，将箱盖202的一端与箱体201的一个侧边转动连接，通过箱盖202相对于箱体201的转动，实现置物箱2的开口，从而允许物料架7的升降。
当用户想要取出放置在物料架7上的物料8或者在物料架7上放置物料8，则用户可以点击触摸屏3上的启动按钮，从而控制伸缩机构6伸长，当伸缩机构6开始伸长时，位于置物箱2顶部的箱盖202与箱体201分离，从而将置物箱2打开，当伸缩机构6继续伸长至一定长度时，能够将物料架7移送至置物箱2的外部，以便用户取放物料8；待用户取放完物料8后，点击触摸屏3上的复位按钮，控制伸缩机构6收缩，从而能够将物料架7移动至置物箱2内，待伸缩机构6收缩至一定长度时，箱盖202重新扣装在箱体201上将置物箱2关闭，使物料8处于密闭空间。物料8在搬运过程中处于密闭空间能够在极大程度上提高物料8的保密性，避免被他人识别。此外，通过将物料架7置于置物箱2内，置物箱2的内壁能够对物料架7起到一定的限位作用，从而有利于提高物料架7移动的精度和稳定性，避免在递送物料8时出现物品跌落的现象。
具体的，如图6至图8所示，物料架7上设置有多个用于放置物料8的限位凹槽701，限位凹槽701的形状与物料8的形状相适配，例如当物料8为柱体时，限位凹槽701可以为圆柱形凹槽。进一步地，为了统计物料架7上物料8的数量，在每一个限位凹槽701内设置一个物料检测传感器10，具体的，物料检测传感器10可以为红外传感器或者超声波传感器。当物料检测传感器10检测到物料8时，将该信息反馈给控制机构，以便控制机构在显示屏103上显示递送机器人搬运的物料量。为了提高置物箱2的美观性以及便于用户取放物料8，在置物箱2的外壁上设置有灯条，灯条不仅具有照明功能，且兼具美观性。
进一步地，伸缩机构6包括动力机构和伸缩杆，伸缩杆包括套设并能够相对移动的第一杆601和第二杆602，第一杆601的底端固定在置物平台101的内底面上，第二杆602套设在第一杆601的顶端，在动力机构的驱动下，第二杆602能够沿第一杆601上下移动，第二杆602的顶端设置有安装板603，安装板603与箱盖202固定连接。由于在本实施例中箱体201的开口设置在顶部，因此伸缩机构6的伸缩方向是沿竖直方向的，当然在其他实施例中，如果箱体201的开口设置在箱体201的侧部，伸缩机构6的伸缩方向也可以是沿水平方向的。具体的，在本实施例中，伸缩机构6的动力机构可以采用电机。当然在其他实施例中，也可以将气缸直接作为伸缩机构6，并将伸缩机构6的气缸杆直接作为伸缩杆，与置物架和箱盖202连接。
为了提高置物架在抬升和复位过程中运动的稳定性和准确性，在物料架7的侧部设置有导向机构9，导向机构9与箱体201的内壁滑动连接。具体的，如图8所示，导向机构9可以为设置在物料架7侧部的多个导向轮901。为了提高导向效果，将多个导向轮901沿物料架7的侧部均匀排布，并在箱体201内壁与导向轮901相对的位置设置有导槽。为了便于在物料架7的侧部安装导向轮901，在物料架7的侧壁上均匀开设有多个安装槽，导向轮901通过固定架902固定在安装槽内。在本实施例中，固定架902由条形板经过翻折形成，具体的，固定架902包括U型卡接部，U型卡接部的两端向外翻折形成翻边，在U型卡接部两个相对侧边的相对位置设置第一通孔，并在翻边上设置第二通孔。在将固定架902安装至安装槽时，首先利用固定销903穿过U型卡接部上的第二通孔和导向轮901中心处的第三通孔，从而将导向轮901和固定架902转动连接，然后将U型卡接部卡接在安装槽内，并使U型卡接部的开口朝外设置，翻边与物料架7的侧壁抵接，最后利用销钉穿过翻边上的第二通孔将固定架902固定至物料架7的侧部。
本实施例在上述递送机器人的基础上，还提供了一种递送机器人的使用方法，该使用方法具体包括如下步骤：
S1:递送方点击触摸屏3上的启动按钮，伸缩机构6开始伸长，从而打开置物箱2的箱盖202，并将物料架7移动至置物箱2的外部；
S2:递送方将物料8置于物料架7上，
S3:递送方点击触摸屏3上的复位按钮，伸缩机构6开始收缩，从而将物料架7移动至置物箱2的内部，并关闭箱盖202；
S4:导航底座1自动导航将置物箱2移动至目标位置；
S5:待递送机器人到达目标位置后，接收方再次点击触摸屏3上的启动按钮，伸缩机构6再次伸长，从而打开置物箱2的箱盖202，并将物料架7移动至置物箱2的外部；
S6:接收方取走物料8；
S7:接收方再次点击触摸屏3上的复位按钮，伸缩机构6再次收缩，从而将物料架7移动至置物箱2的内部，并关闭箱盖202，使物料架7和箱盖202复位；
S8:导航底座1自动导航将置物箱2移动至初始位置，以便执行下次递送任务。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种递送机器人，其特征在于，包括：
导航底座(1)；
置物箱(2)，可拆卸连接于所述导航底座(1)的顶部；
伸缩机构(6)，设置在所述置物箱(2)内，所述伸缩机构(6)的中部连接有物料架(7)，所述伸缩机构(6)的顶部与所述置物箱(2)的箱盖(202)连接；沿所述置物箱(2)的开口方向，所述伸缩机构(6)的伸缩长度大于等于所述物料架(7)和所述箱盖(202)之间的距离；
控制机构，与所述伸缩机构(6)和所述导航底座(1)通信连接。
2.根据权利要求1所述的递送机器人，其特征在于，
所述导航底座(1)上设置有避障传感器(4)。
3.根据权利要求2所述的递送机器人，其特征在于，
所述导航底座(1)包括置物平台(101)和移动底盘(102)，所述置物平台(101)和所述移动底盘(102)可拆卸连接，所述置物箱(2)可拆卸连接在所述置物平台(101)上，所述避障传感器(4)设置在所述置物平台(101)和所述移动底盘(102)之间。
4.根据权利要求3所述的递送机器人，其特征在于，
所述置物平台(101)内设置有供电机构，所述供电机构与所述移动底盘(102)电连接。
5.根据权利要求3所述的递送机器人，其特征在于，
所述移动底盘(102)的底部设置有多个滚轮(5)。
6.根据权利要求5所述的递送机器人，其特征在于，
所述滚轮(5)为万向轮。
7.根据权利要求1所述的递送机器人，其特征在于，
所述控制机构为触摸屏(3)，所述触摸屏(3)上设置有控制区和显示区。
8.根据权利要求7所述的递送机器人，其特征在于，
所述控制区内设置有启动按钮和复位按钮。
9.根据权利要求1-8任一项所述的递送机器人，其特征在于，
所述物料架(7)上设置有多个限位凹槽(701)，且所述限位凹槽(701)内设置有物料检测传感器(10)。
10.一种权利要求1-9任一项所述的递送机器人的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:控制机构控制伸缩机构(6)伸长，以打开置物箱(2)的箱盖(202)，并将物料架(7)抬升至所述置物箱(2)的外部；
S2:将物料(8)置于所述物料架(7)上，
S3:所述控制机构控制所述伸缩机构(6)收缩，以将所述物料架(7)复位至所述置物箱(2)的内部，并关闭所述箱盖(202)；
S4:导航底座(1)将所述置物箱(2)移动至目标位置；
S5:重复步骤S1，取走所述物料(8)，重复步骤S3；
S6:所述导航底座(1)将所述置物箱(2)移动至初始位置。
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