CN109267773A - 一种基于agv与机器人协同工作的可移动展览馆及其搭建方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于文化展览领域，提供一种基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆及其搭建方法，包括隔板、灯光、展览台、火灾报警器，所述隔板为矩形平面板状结构，隔板由内部骨架和面板构成，骨架和面板通过铆接的方式连接，隔板上部设有自带机械锁定功能的挂钩，隔板底部安装有万向轮和平衡铁块，所述万向轮上有制动装置，所述隔板内部集成有用于灯光的电路，隔板上设有电路接口，多个隔板连接成一组，相邻两个隔板之间使用铰接的方式连接，所述灯光为LED轨道灯，由铝合金轨道和设于轨道上的若干LED光源组成。本发明具有智能化、快速响应、降低成本等优点，能够在农村环境里使用，让农民也能欣赏到各类文化展览。

Description

一种基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆及其搭建 方法

技术领域

本发明属于文化展览领域，具体的说是一种基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆及其搭建方法。

背景技术

当前我国虽然大力实施“文化下乡”等政策，然而还存在以下发展困难：1.在农村里，各类文化活动比较少、比较单一，同时还存在着资金不足、环境复杂等困难；2.农村里缺少类似美术馆、展览馆这样的文化展示，而这类建筑在农村的建设和维护成本较高；3.当前农村展览馆的搭建主要由人工完成，耗费时间长，成本较高，而且展览结束以后所用材料往往会当成垃圾扔掉，不符合环保理念。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于AGV的可移动展览馆及其搭建方法，具有智能化、快速响应、降低成本等优点，能够在农村环境里使用，让农民也能欣赏到各类文化展览。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是。

一种基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，包括隔板、灯光、展览台、火灾报警器，所述隔板为矩形平面板状结构，隔板由内部骨架和面板构成，骨架为铝合金材质，面板为环保材料，骨架和面板通过铆接的方式连接，隔板上部设有自带机械锁定功能的挂钩，隔板底部安装有万向轮和平衡铁块，所述万向轮上有制动装置，所述隔板内部集成有用于灯光的电路，隔板上设有电路接口，多个隔板连接成一组，相邻两个隔板之间使用铰接的方式连接，存放的时候折叠在一起，节约空间和便于运载，搭建的时候展开，然后在隔板底部加上固定支架，即可形成一面展览墙，所述灯光为LED轨道灯，由铝合金轨道和设于轨道上的若干LED光源组成。

在上述技术方案中，所述隔板、灯光、展览台以AGV小车作为运送载体。

在上述技术方案中，所述AGV小车包括车体、车轮、控制系统、检测系统、动力系统，所述控制系统采用PLC控制，以触摸屏为人机对话窗口，采用GPS进行导航，控制系统与上位机无线通讯，由上位机控制AGV小车的行进路线及行为，所述动力系统以蓄电池作为动力源，以直流电机作为驱动，所述车轮为麦克纳姆轮，所述检测系统主要采用光电传感器进行信号检测，在车体的四个方向上各布置一个光电传感器，用于检测周围环境，光电传感器与控制系统相连。

在上述技术方案中，所述AGV小车上设有组装机器人，组装机器人以AGV小车作为移动平台，组装机器人包括控制系统、执行机构及位置检测系统，所述控制系统采用PLC控制，所述执行机构包括腰部、大臂、小臂、手部，所述腰部固定在AGV小车上，由第一步进电机通过减速器驱动腰部水平旋转，所述大臂一端与腰部通过转轴连接，所述大臂另一端与小臂通过转轴连接，在大臂与腰部连接处设有第二步进电机，由第二步进电机通过减速器驱动大臂绕转轴转动，并经由同步带来驱动小臂绕转轴转动；所述手部包括夹持装置、连接法兰，所述夹持装置通过连接法兰与小臂连接，由安装在小臂末端的电机通过减速器来驱动夹持装置动作，所述位置检测系统主要采用光电传感器，在大臂与腰部连接处、大臂与小臂连接处、小臂与手部连接处分别布置有内部光电传感器，用于检测机器人内部运行情况，在大臂、小臂、夹持装置上分别布置有外部光电传感器，用于检测周围环境，上述光电传感器均与控制系统相连。

在上述技术方案中，所述LED轨道灯的轨道上设有监控摄像头。

在上述技术方案中，所述组装机器人手部的夹持装置根据抓取物体不同可更换。

本发明还提供一种上述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆的搭建方法，包括以下步骤：

（1）所有设备存放在集装箱内，由集装箱运输车运输到需要搭建展览馆的地方，卸载集装箱，将其放置于地面上；

（2）用AGV小车根据规划好的路径将存放在集装箱内的隔板运送到指定位置；

（3）组装机器人装上适合于抓取隔板的夹持装置，机器人开始工作，将隔板从AGV小车上搬至地面，并推动隔板展开；打开隔板万向轮的制动装置，在隔板底部加上固定支架，固定住隔板；按下隔板上挂钩的开关，使挂钩弹出来，用于挂置灯光和展品；

（4）所有隔板按指定顺序、指定方向搭好后，展览墙即搭建完成；

（5）AGV小车将展览台运送到指定位置，组装机器人换上适合于抓取展览台的夹持装置，机器人开始工作，将展览台从AGV小车上搬至地面并摆放好；

（6）AGV小车将LED轨道灯运送到指定位置，组装机器人换上适合于抓取LED轨道灯的夹持装置，机器人开始工作，夹住轨道并挂在隔板的挂钩上；

（7）在展厅四个角落分别摆放一个火灾报警器；

（8）分别将展品挂置到隔板挂钩上或展览台上，展览馆搭建完成。

本发明基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆及其搭建方法，与现有技术相比，具有以下优点：

1.本发明所用设备都可以存放在集装箱内，便于运输；

2.搭建过程中，以AGV小车作为主要运送载体，以机器人作为主要搬运工具，具有快速方便、效率高的优点；

3.所用设备和材料可重复使用，节约环保。

综上，本发明具有智能化、快速响应、降低成本等优点，能够在农村环境里使用，让农民也能欣赏到各类文化展览。

附图说明

图1为本发明中集装箱示意图。

图2为本发明中AGV小车示意图。

图3为本发明中隔板示意图。

图4为隔板局部放大图。

图5为本发明中组装机器人示意图。

图6为本发明中小尺寸物体夹持装置示意图。

图7为本发明中大尺寸物体夹持装置示意图。

图8为搭建完成的展览馆总体示意图。

其中，101：集装箱、201：AGV小车、301：隔板、302：展品、303：挂钩、304：LED灯、305：轨道、306：监控摄像头、307：固定支架、308：万向轮、309：制动装置、310：平衡铁块、401：车体、402：腰部、403：步进电机、404：大臂、405：小臂、406：连接法兰、501：连接盘、502：机械式夹持手、601：机械式夹持手、701：展览台。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接” 另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同吋存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/ 或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图8所示，本实施例提供一种基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，包括集装箱、AGV小车、组装机器人、隔板、灯光、展品、展览台、火灾报警器、监控设备。

如图1所示，所述集装箱101为20尺标准集装箱，由集装箱运输车运输到需要搭建展览馆的地方，然后用电动集装箱升降系统将集装箱卸载下来，放置在地面上。

如图3、4所示，所述隔板301为矩形平面板状结构，矩形长2.5米，宽1米；隔板主体由内部骨架和面板构成，骨架和面板通过铆接的方式连接；骨架采用铝合金材质，减轻重量的同时能保证必须的强度，面板使用环保材料，能防火、防水；隔板上部设有自带机械锁定功能的挂钩303，用于挂置展品和灯光，自带机械锁定功能的挂钩303按下去，松手后挂钩缩回隔板内，不会完全跳起来，隔板折叠收起时处于锁定状态，需要再按一次，挂钩才解锁完全跳起来，用于挂置灯光和展品；隔板底部安装有2个万向轮308和平衡铁块310；所述平衡铁块310的作用是增加隔板下部重量从而增加稳定性；所述万向轮上有制动装置309，制动装置由踏板和制动片组成，踩下踏板时制动片压在轮子上，阻止轮子转动，需要移动隔板时再将踏板复原；隔板内部集成有用于灯光电路，隔板上设有电路插座，不需要另外拉电线以避免线路混乱造成的触电危险；根据需要，几个隔板连接成一组，相邻两个隔板之间使用铰接的方式连接，存放的时候折叠在一起，节约空间和便于运载，搭建的时候展开，然后在隔板底部加上固定支架，即可形成一面展览墙。

如图2所示，所述AGV小车201包括车体、车轮、控制系统、检测系统、动力系统、机械系统；所述控制系统以PLC作为控制核心，以触摸屏为人机对话窗口，用GPS进行导航，控制系统与上位机无线通讯，由上位机控制其行进路线及行为；所述动力系统以蓄电池作为动力源，以直流电机驱动；所述车轮为麦克纳姆轮；所述检测系统主要采用光电传感器进行信号检测，在车体的四个方向上各布置一个光电传感器，用于检测周围环境，光电传感器与控制系统相连。AGV小车是主要的运载平台，用于运送隔板、灯光、展品、展览台等设备。

如图5所示，所述组装机器人是以AGV小车201作为移动平台，上部安装有机械手来执行设备安装、搬运的功能；所述组装机器人主要由控制系统、驱动系统、执行机构及位置检测系统等组成；所述控制系统以PLC作为控制核心；所述驱动系统以电力驱动；所述执行机构包括腰部402、大臂404、小臂405、手部；所述腰部402固定在AGV小车上，由第一步进电机通过减速器来实现腰部的回转运动；所述大臂404一端与腰部402通过转轴连接，所述大臂404另一端与小臂405通过转轴连接，在大臂404与腰部402连接处设有第二步进电机，由第二步进电机通过减速器驱动大臂404绕转轴转动，并经由同步带来驱动小臂405绕转轴转动；所述手部包括夹持装置、传动部件、连接法兰406、小型电机、减速器等；所述夹持装置通过连接法兰406与小臂连接，由安装在小臂末端的电机通过减速器来驱动夹持装置旋转；所述夹持装置包括抓取灯光等使用的机械式夹持手502，如图6所示，抓取隔板、展览台等使用的机械式夹持手601，如图7所示；所述位置检测系统主要采用光电传感器，在大臂与腰部连接处、大臂与小臂连接处、小臂与手部连接处分别布置有内部光电传感器，用于检测机器人内部运行情况，在大臂、小臂、夹持装置上分别布置有外部光电传感器，用于检测周围环境，上述光电传感器均与控制系统相连。

所述灯光为LED轨道灯，由铝合金轨道305和设置于轨道上的若干LED光源304组成，具有光谱纯正、色彩丰富、环保节能、轻巧简便等优点；所述轨道上还安装有监控摄像头306，用以监控展览馆内情况。

所述展览台主要用于摆放不适合挂在展览墙上的展品，如雕塑作品等；挂在展览墙上的展品主要为画作、标本等。

所述火灾报警器使用电池作为电源，能对探测到的烟雾、火灾等进行报警。

本实施例还提供一种上述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆的搭建方法，包括以下步骤：

（1）所有设备存放在集装箱内，由集装箱运输车运输到需要搭建展览馆的地方，卸载集装箱，将其放置于地面上；

（2）用AGV小车根据规划好的路径将存放在集装箱内的隔板运送到指定位置；

（3）组装机器人装上适合于抓取隔板的夹持装置，机器人开始工作，将隔板从AGV小车上搬至地面，并推动隔板展开；打开隔板万向轮的制动装置，在隔板底部加上固定支架，固定住隔板；按下隔板上挂钩的开关，使挂钩弹出来，用于挂置灯光和展品；

（4）所有隔板按指定顺序、指定方向搭好后，展览墙即搭建完成；

（5）AGV小车将展览台运送到指定位置，组装机器人换上适合于抓取展览台的夹持装置，机器人开始工作，将展览台从AGV小车上搬至地面并摆放好；

（6）AGV小车将LED轨道灯运送到指定位置，组装机器人换上适合于抓取LED轨道灯的夹持装置，机器人开始工作，夹住轨道并挂在隔板的挂钩上；

（7）在展厅四个角落分别摆放一个火灾报警器；

（8）分别将展品挂置到隔板挂钩上或展览台上，展览馆搭建完成。

本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

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 (7)

1.一种基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，包括隔板、灯光、展览台、火灾报警器，其特征在于：所述隔板为矩形平面板状结构，隔板由内部骨架和面板构成，骨架和面板通过铆接的方式连接，隔板上部设有自带机械锁定功能的挂钩，隔板底部安装有万向轮和平衡铁块，所述万向轮上有制动装置，所述隔板内部集成有用于灯光的电路，隔板上设有电路接口，多个隔板连接成一组，相邻两个隔板之间使用铰接的方式连接，所述灯光为LED轨道灯，由铝合金轨道和设于轨道上的若干LED光源组成。

2.根据权利要求1所述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，其特征在于：所述隔板、灯光、展览台以AGV小车作为运送载体。

3.根据权利要求2所述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，其特征在于：所述AGV小车包括车体、车轮、控制系统、检测系统、动力系统，所述控制系统采用PLC控制，以触摸屏为人机对话窗口，采用GPS进行导航，控制系统与上位机无线通讯，由上位机控制AGV小车的行进路线及行为，所述动力系统以蓄电池作为动力源，以直流电机作为驱动，所述车轮为麦克纳姆轮，所述检测系统采用光电传感器进行信号检测，在车体的四个方向上各布置一个光电传感器，光电传感器与控制系统相连。

4.根据权利要求2所述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，其特征在于：所述AGV小车上设有组装机器人，组装机器人包括控制系统、执行机构及位置检测系统，所述控制系统采用PLC控制，所述执行机构包括腰部、大臂、小臂、手部，所述腰部固定在AGV小车上，由第一步进电机通过减速器驱动腰部水平旋转，所述大臂一端与腰部通过转轴连接，所述大臂另一端与小臂通过转轴连接，在大臂与腰部连接处设有第二步进电机，由第二步进电机通过减速器驱动大臂绕转轴转动，并经由同步带来驱动小臂绕转轴转动；所述手部包括夹持装置、连接法兰，所述夹持装置通过连接法兰与小臂连接，由安装在小臂末端的电机通过减速器来驱动夹持装置动作，所述位置检测系统为光电传感器，在大臂与腰部连接处、大臂与小臂连接处、小臂与手部连接处分别布置有用于检测机器人内部运行情况的光电传感器，在大臂、小臂、夹持装置上分别布置有用于检测周围环境的光电传感器，上述光电传感器均与控制系统相连。

5.根据权利要求1所述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，其特征在于：所述LED轨道灯的轨道上设有监控摄像头。

6.根据权利要求1所述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆，其特征在于：所述组装机器人手部的夹持装置根据抓取物体不同可更换。

7.一种如权利要求1所述的基于AGV与机器人协同工作的可移动展览馆的搭建方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）所有设备存放在集装箱内，由集装箱运输车运输到需要搭建展览馆的地方，卸载集装箱，将其放置于地面上；

（2）用AGV小车根据规划好的路径将存放在集装箱内的隔板运送到指定位置；

（3）组装机器人装上适合于抓取隔板的夹持装置，机器人开始工作，将隔板从AGV小车上搬至地面，并推动隔板展开；打开隔板万向轮的制动装置，在隔板底部加上固定支架，固定住隔板；按下隔板上挂钩的开关，使挂钩弹出来，用于挂置灯光和展品；

（4）所有隔板按指定顺序、指定方向搭好后，展览墙即搭建完成；

（5）AGV小车将展览台运送到指定位置，组装机器人换上适合于抓取展览台的夹持装置，机器人开始工作，将展览台从AGV小车上搬至地面并摆放好；

（6）AGV小车将LED轨道灯运送到指定位置，组装机器人换上适合于抓取LED轨道灯的夹持装置，机器人开始工作，夹住轨道并挂在隔板的挂钩上；

（7）在展厅四个角落分别摆放一个火灾报警器；

（8）分别将展品挂置到隔板挂钩上或展览台上，展览馆搭建完成。