CN109606505A - 一种自动搬运机器人 - Google Patents

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仇云杰
王国连
王文明
姚启宏
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Jiangsu Changhong Machinery Design Institute Co Ltd
Jiangsu Changhong Intelligent Equipment Ltd By Share Ltd
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Abstract

本发明涉及一种自动搬运机器人，包含：机器人本体，底面设有多个移动装置，所述移动装置通过防倾倒装置与所述机器人本体底座连接；升降机构，固定设于所述自动搬运机器人的上表面上且沿竖直方向升降运动设置，所述升降机构设为剪叉式升降机构；工作平台，固定于所述升降机构的顶端且与所述升降机构转动连接。本发明既能保证行车安全，也保证货物的安全，同时极大地提高了工作效率。

Description

一种自动搬运机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种自动搬运机器人。
背景技术
自动搬运机器人(Automated Guided Vehicle，AGV)是指装备有电磁或光学等自动定位装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，自动搬运机器人属于轮式移动机器人的范畴。工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过调度系统来控制其行进路线以及行为，或利用磁条、二维码进行导航，磁条或二维码黏贴於地板上，自动搬运机器人则依循磁条或二维码所带来的讯息进行移动与动作的运输车。
自动搬运机器人的使用十分频繁，但是现有的自动搬运机器人在使用的过程中经常会由于物品放置的重心不对称，使得自动搬运机器人在使用的过程中可能会发生倾斜、发生整车倾倒的现象，从而导致物品损坏，使得使用十分不便，费时费力的同时增加成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供了一种既能保证行车安全，也保证货物的安全，同时极大地提高了工作效率的自动搬运机器人。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种自动搬运机器人，包括：
机器人本体，底面设有多个移动装置，所述移动装置通过防倾倒装置与所述机器人本体底座连接；
升降机构，固定设于所述自动搬运机器人的上表面上且沿竖直方向升降运动设置，所述升降机构设为剪叉式升降机构；
工作平台，固定于所述升降机构的顶端且与所述升降机构转动连接。
为了避免自动搬运机器人移动过程中跟周围物品发生碰撞，本发明优选的技术方案是，所述自动搬运机器人还包括固定设于所述机器人本体靠近所述机器人本体一端侧壁的防撞装置和距离探测装置、以及设于所述机器人本体的底面侧边的防护罩，所述防撞装置包括固定设于所述机器人本体一端侧壁的防撞保险杠，所述距离探测装置设为距离传感器。
为了实现自动搬运机器人的定点停止，本发明优选的技术方案是，所述自动搬运机器人还包括导航系统，所述导航系统包括固定设于所述机器人本体底面中间位置的磁感应传感器、固定设于所述机器人本体靠近一侧壁的底面上的地标确认装置、设于地面的磁性导轨、以及设于靠近所述磁性导轨的地面上的地标，所述磁性导轨包括设于地面上的导轨、以及设于所述导轨上的多个磁条，所述地标包括二维码、带标识的图案和突出地面的部件中一种或多种结合；所述地标确认装置包括：二维码读取器、摄像头、红外光栅和接近传感器中一种或多种结合。
为了实现自动搬运机器人自动到达指定位置，本发明优选的技术方案是，所述自动搬运机器人还包括定位系统，所述定位系统包括设于所述机器人本体侧面的激光跟踪传感器、设于所述待装配物品上的反光板。
在一个实施例中，为了避免自动搬运机器人在使用的过程中发生倾斜、整车倾倒，本发明优选的技术方案是，所述防倾倒装置包括固定于所述机器人本体底面的支架、固定于所述支架远离所述机器人本体一端底面的第一壳体、穿设于所述第一壳体且延伸至所述第一壳体两端外侧的转轴、对称固定于所述转轴两端且另一端靠近所述机器人本体一端设置的多个连接臂、中间位置固定于所述支架远离所述第一壳体一端侧壁且可转动的连杆、对称固定于所述连杆两端的多个连接件，所述第一壳体设为圆柱体且其内腔设有多个轴承安装位，所述转轴与第一壳体连接的一端设有轴承安装位，另一端设有凸台，所述转轴通过设于所述第一壳体内的轴承与所述第一壳体转动连接，所述连接臂设为两组且一一对应分布设置于穿设于所述第一壳体内的转轴两端，各所述连接臂上表面中间位置还竖直设有支架，各所述支架上水平设有连接杆，所述连杆两端分别对称设有多个支耳，所述支耳通过螺栓与连接件连接，所述连接件的一端通过螺栓与所述支耳连接、另一端套设于所述连接杆上且与所述连接杆转动连接，所述连接臂的另一端与所述移动装置连接。
为了使搬运机器人能够在使用过程中自动前进或后退，本发明优选的技术方案是，所述移动装置包括固定设于所述连接臂远离所述第一壳体一端的驱动轮、以及固定于所述机器人本体远离所述驱动轮一端底面的多个从动轮，所述驱动轮包括移动轮、以及用于驱动移动轮移动的驱动机构，所述驱动机构包括输出轴与各所述移动轮连接的电机、设于所述机器人本体底面且用于控制所述电机的第一控制器、用于检测所述机器人本体的移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角且与所述第一控制器连接的角度检测装置、设于所述机器人本体底面且与所述第一控制器连接的转向驱动装置，所述第一控制器设有两个电机端口，各所述电机端口用于根据机器人本体的工况向所述电机分配相应的驱动电力；两台所述电机相向设置于机器人本体左右两侧，并能够输出相同大小的驱动扭矩和同步的转速；或输出不同的驱动扭矩和不同步的转速；所述角度检测装置，用于检测所述机器人本体的移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角，所述第一控制器根据检测到的所述移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角控制两个所述移动轮的运动；所述转向驱动装置包括方向助力单元和转向指示单元；所述角度检测装置检测到所述移动轮转动和/或车头偏离直线运动方向时，所述第一控制器根据所述机器人本体的转弯半径对两台所述电机进行差速驱动，且所述转向驱动装置开启并控制所述转向指示单元和方向助力单元自动开启；当所述角度检测装置检测到所述机器人本体的移动轮复位和/或车头恢复直线运动方向时，所述第一控制器对两台所述进行同步驱动，且自动关闭所述转向驱动装置。
为了使其能够承受径向负荷、轴向负荷或径向、轴向同时存在的联合负荷，本发明优选的技术方案是，所述连接件包括与连接杆活动连接的第一连接件、以及与支耳连接且通过螺纹与第一连接件连接的第二连接件，所述第一连接件包括第一固定环、固定设于第一固定环一端的第一杆端，所述第一固定环中间位置嵌设有第一轴承，所述第一杆端设为设有外螺纹的螺杆，所述第一连接件通过第一轴承中间安装孔套设于连接杆上，所述第二连接件包括第二固定环、固定设于第二固定环一端的第二杆端，所述第二固定环中间位置嵌设有第二轴承，所述第二杆端中间设有与第一杆端外螺纹配合的内螺纹，所述第二连接件通过第二轴承中间安装孔与支耳连接。
在一个实施例中，为了在机器人能够在电量低于预设值时自动到指定位置进行充电，本发明优选的技术方案是，所述自动搬运机器人还包括自动充电装置，所述自动充电装置包括固定设于地面的充电底座、设于所述机器人本体侧壁的充电插头、设于所述机器人本体与充电底座之间且用于引导所述充电底座与所述机器人本体侧壁底部的充电插头对接的定位装置、以及设于所述充电底座上的限位机构，所述充电底座包括充电器、用于控制所述充电器开启或关闭的第二控制器，所述充电器上设有与第二控制器连接的第一开关和充电插口，所述充电插口内设有电极，所述充电插头包括固定于所述机器人本体内且一端穿设于所述机器人本体侧壁的伸缩机构、固定于所述伸缩机构穿设于所述机器人本体侧壁且延伸至所述机器人本体外侧一端的充电支架、固定设于所述充电支架远离所述伸缩机构一侧壁的充电电极，所述充电电极设为导电长条状且其包括正电极和负电极，正电极和负电极与充电底座垂直设置，且正电极和负电极之间具有间距并平行设置，所述定位装置包括设于所述机器人本体上且用于发射所述机器人本体方位信息的超声接收器、设于所述充电底座上且用于接收所述机器人本体方位信息的超声发射器，所述超声接收器与第一控制器连接，所述超声发射器与第二控制器连接，所述超声接收器与所述超声发射器的水平高度相同，所述限位机构包括分别设于所述充电插口和所述充电插头上且相互配合的限位槽和限位柱，所述限位槽开口处的宽度大于内侧的宽度，所述限位槽的内侧与所述限位柱相适配，所述限位槽开口处的侧壁上设有将所述限位柱引导至所述限位槽内侧的引导面。
为了在机器人到达指定位置后自动进行充电，本发明优选的技术方案是，所述伸缩机构包括固定于所述机器人本体内侧壁的驱动电机、套设于所述驱动电机输出轴上的传动齿轮、穿设于所述机器人本体侧壁且与所述传动齿轮配合的传动杆，所述传动杆与所述传动齿轮接触的一侧壁设有与所述传动齿轮啮合的齿条，所述传动杆穿设于所述机器人本体侧壁且延伸至所述机器人本体外侧的传动杆，所述充电支架固定于所述传动杆远离所述驱动电机的一端。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的自动搬运机器人，设有防倾倒装置，使机器人行驶在高低不平的路面或转弯时，一侧移动轮向下运动，在防倾倒装置的作用下另一侧的移动轮向上运动，从而使两个移动轮保持相同的抓地力，车身保持平稳状态。当机器人直线行驶在高低不平的地面时，若左边地面比右边低，左后轮连接臂向下运动，连杆的中间位置固定在支架上，连杆的一端向下运动，则另一端向上运动，从而使右移动轮的连接臂向上运动，从而使两个移动轮保持相同的抓地力，车身重心更低，车身保持平稳状态；当机器人在往左拐弯时，机器人本体往左侧倾斜，使左侧的连接臂向上运动，连杆的中间位置固定在支架上，连杆的一端向上运动，则另一端侧向下运动，从而使右边的连接臂向下运动，把机器人压在左侧移动轮上的重力通过连杆传递到右侧的移动轮上，从而保持两个移动轮一样的抓地力，不会侧翻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的一种实施方式中提供的自动搬运机器人的结构示意图；
图2为图1所示的自动搬运机器人的原理图；
图3为图2中导航系统的示意图；
图4为本发明一种实施方式中提供的防倾倒装置的结构示意图；
图5为图4的侧视图；
图6为图4中连接件的结构图；
图7为图4中第一连接件的结构图；
图8为图4中第二连接件的结构图；
图9为图4中移动装置的示意图；
图10为本发明另一种实施方式中提供的自动充电装置的结构示意图；
图11为图10中伸缩机构的结构示意图；
图12为图10中自动充电装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图12所示，本发明提供的一种自动搬运机器人，包括：
机器人本体1，底面设有多个移动装置5，所述移动装置5通过防倾倒装置4与所述机器人本体1底座连接；
升降机构2，固定设于所述自动搬运机器人1的上表面上且沿竖直方向升降运动设置，所述升降机构2设为剪叉式升降机构；
工作平台3，固定于所述升降机构2的顶端且与所述升降机构2转动连接。
上述方案的工作原理及有益效果为：
机器人行驶在高低不平的路面或转弯时，一侧移动轮向下运动，在防倾倒装置的作用下另一侧的移动轮向上运动，从而使两个移动轮保持相同的抓地力，车身保持平稳状态。
为了避免自动搬运机器人移动过程中跟周围物品发生碰撞，如图1、图2所示，本发明优选的实施方案是，所述自动搬运机器人还包括固定设于所述机器人本体1靠近所述机器人本体1一端侧壁的防撞装置6-1和距离探测装置6-2、以及设于所述机器人本体1的底面侧边的防护罩6-3，所述防撞装置6-1包括固定设于所述机器人本体1一端侧壁的防撞保险杠，所述距离探测装置6-2设为距离传感器。
上述方案的工作原理及有益效果为：
自动搬运机器人行进过程中通过距离传感器感应附近是否有障碍物，如果有障碍物，距离传感器反馈信号给第一控制器，第一控制器控制移动装置停止行进；如果未检测到障碍物并与障碍物发生碰撞，自动搬运机器人前端的防撞装置与障碍物接触，防撞装置对碰撞力进行了缓冲，从而减少了碰撞力对自动机器人的伤害。
为了实现自动搬运机器人的定点停止，如图2、3所示，本发明优选的实施方案是，所述自动搬运机器人还包括导航系统，所述导航系统包括固定设于所述机器人本体1底面中间位置的磁感应传感器7-1、固定设于所述机器人本体1靠近一侧壁的底面上的地标确认装置7-2、设于地面的磁性导轨7-3、以及设于靠近所述磁性导轨7-3的地面上的地标7-4，所述磁性导轨7-3包括设于地面上的导轨7-31、以及设于所述导轨7-31上的多个磁条7-32，所述地标7-4包括二维码、带标识的图案和突出地面的部件中一种或多种结合；所述地标确认装置7-2包括：二维码读取器、摄像头、红外光栅和接近传感器中一种或多种结合。
上述方案的工作原理为：
磁性导轨设于所述自动搬运机器人所需要经过的工位，第一控制器通过磁感应传感器感应磁性导轨，控制驱动机构动作，使车体在磁性导轨上行驶，地标的位置可以在工位的附近并且在磁性导轨的附近，当第一控制器通过地标确认装置在预设停止位置确认到地标时，第一控制器控制驱动机构停止并控制停止机构动作，从而使车体停止在预设停止位置，预设停止位置正好是工位，方便工人进行操作，当操作完后，自动搬运机器人继续移动，移动到下一个工位。第一控制器包括：中央处理器、可编辑门阵列电路其中一种或多种结合。
上述方案的有益效果为：
本实施例中，二维码和二维码读取器配合使用，带标识的图案和摄像头配合使用，突出地面的部件与红外光栅或接近传感器配合使用；
二维码和二维码读取器配合使用时，第一控制器通过二维码读取器读取二维码信息可以知道该位置为预设停止位置。选择二维码作为地标的好处是可以随时改变预设的停止位置，当需要改变停止位置时，只需将旧的二维码揭掉，在新的预设位置贴好二维码即可。更换方便而且更换预设位置的成本不高。
带标识的图案和摄像头配合使用时主要是采用图像识别技术，控制器通过摄像头拍摄带标识的图案可以知道该位置为预设停止位置。选择带标识的图案作为地标的好处是可以随时改变预设的停止位置，当需要改变停止位置时，只需将旧的带标识的图案揭掉，在新的预设位置贴好带标识的图案即可。更换方便而且更换预设位置的成本不高。
为了实现自动搬运机器人自动到达指定位置，如图2所示，本发明优选的实施方案是，所述自动搬运机器人还包括定位系统，所述定位系统包括设于所述机器人本体1侧面的激光跟踪传感器11-1、设于所述待装配物品上的反光板11-2。
上述方案的工作原理及有益效果为：
在所述待装配物品设置反光板，并通过反光板向机器人本体上的激光跟踪传感器反射激光，设于机器人本体上的激光跟踪传感器接收反光板所发射的激光，并向所发射激光的位置移动，从而实现自动搬运机器人自动到达指定位置。
在一个实施例中，为了避免自动搬运机器人在使用的过程中发生倾斜、整车倾倒，如图4、图5所示，本发明优选的实施方案是，所述防倾倒装置4包括固定于所述机器人本体1底面的支架4-1、固定于所述支架4-1远离所述机器人本体1一端底面的第一壳体4-2、穿设于所述第一壳体4-2且延伸至所述第一壳体4-2两端外侧的转轴4-3、对称固定于所述转轴4-3两端且另一端靠近所述机器人本体1一端设置的多个连接臂4-4、中间位置固定于所述支架4-1远离所述第一壳体4-2一端侧壁且可转动的连杆4-5、对称固定于所述连杆4-5两端的多个连接件4-6，所述第一壳体5-2设为圆柱体且其内腔设有多个轴承安装位，所述转轴4-3与第一壳体4-2连接的一端设有轴承安装位，另一端设有凸台，所述转轴4-3通过设于所述第一壳体4-2内的轴承与所述第一壳体4-2转动连接，所述连接臂4-4设为两组且一一对应分布设置于穿设于所述第一壳体4-2内的转轴4-3两端，各所述连接臂4-4上表面中间位置还竖直设有支架4-7，各所述支架4-7上水平设有连接杆4-8，所述连杆4-5两端分别对称设有多个支耳4-9，所述支耳4-9通过螺栓与连接件4-6连接，所述连接件4-6的一端通过螺栓与所述支耳4-9连接、另一端套设于所述连接杆4-8上且与所述连接杆4-8转动连接，所述连接臂4-4的另一端与所述移动装置5连接。
本实施例的工作原理及有益效果为：
该机器人的重量作用于支架上，左右两侧的连接臂通过转轴、转轴壳体固定在支架上，左右连接臂末端分别连接移动轮，且左右连接臂中间位置设有支架并通过连接件与中间位置固定在支架上的连杆连接，连杆上的重力通过左右两侧的连接件作用在左右连接臂上，各移动轮上的电机驱动移动轮转动；
当机器人直线行驶在高低不平的地面时，若左边地面比右边低，左后轮连接臂向下运动，连杆的中间位置固定在支架上，连杆的一端向下运动，则另一端向上运动，从而使右移动轮的连接臂向上运动，从而使两个移动轮保持相同的抓地力，车身重心更低，车身保持平稳状态；
当机器人在往左拐弯时，机器人本体往左侧倾斜，使左侧的连接臂向上运动，连杆的中间位置固定在支架上，连杆的一端向上运动，则另一端侧向下运动，从而使右边的连接臂向下运动，把机器人压在左侧移动轮上的重力通过连杆传递到右侧的移动轮上，从而保持两个移动轮一样的抓地力，不会侧翻。
为了使搬运机器人能够在使用过程中自动前进或后退，如图1、图9所示，本发明优选的实施方案是，所述移动装置5包括固定设于所述连接臂4-4远离所述第一壳体4-2一端的驱动轮5-1、以及固定于所述机器人本体1远离所述驱动轮5-1一端底面的多个从动轮5-2，所述驱动轮5-1包括移动轮、以及用于驱动移动轮移动的驱动机构，所述驱动机构包括输出轴与各所述移动轮连接的电机6-1、设于所述机器人本体1底面且用于控制所述电机6-1的第一控制器6-2、用于检测所述机器人本体1的移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角且与所述第一控制器6-2连接的角度检测装置6-3、设于所述机器人本体1底面且与所述第一控制器6-2连接的转向驱动装置6-4，所述第一控制器6-2设有两个电机端口，各所述电机端口用于根据机器人本体1的工况向所述电机6-1分配相应的驱动电力；两台所述电机6-1相向设置于机器人本体1左右两侧，并能够输出相同大小的驱动扭矩和同步的转速；或输出不同的驱动扭矩和不同步的转速；所述角度检测装置6-3，用于检测所述机器人本体1的移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角，所述第一控制器6-2根据检测到的所述移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角控制两个所述移动轮的运动；所述转向驱动装置6-4包括方向助力单元和转向指示单元；所述角度检测装置6-3检测到所述移动轮转动和/或车头偏离直线运动方向时，所述第一控制器6-2根据所述机器人本体1的转弯半径对两台所述电机6-1进行差速驱动，且所述转向驱动装置6-4开启并控制所述转向指示单元和方向助力单元自动开启；当所述角度检测装置6-3检测到所述机器人本体1的移动轮复位和/或车头恢复直线运动方向时，所述第一控制器6-2对两台所述6-1进行同步驱动，且自动关闭所述转向驱动装置6-4。
上述方案的工作原理及有益效果为：
所述角度检测装置6-3可设为三维陀螺仪，各所述电机设有变频器，当车体需要转弯时，第一控制器控制变频器改变电机的转速，使两驱动轮的速度形成速度差，从而使车体转弯；当第一驱动轮的速度大于第二驱动轮的速度时，车体向第二驱动轮外的方向转弯；当第二驱动轮的速度大于第一驱动轮的速度时，车体向第一驱动轮外的方向转弯。
当需要自动搬运机器人向前运动时，两个驱动轮同速向前移动即可，当需要转弯时采用双轮差动转弯方式。因此不必设置舵轮，该驱动机构结构简单、工作可靠。
同时，所述角度检测装置检测到机器人转弯时，能够根椐所述机器人的转弯半径的大小输出不同强度的代表角度变化量的电信号，第一控制器根椐代表角度变化量的电信号控制对转向内侧和转向外侧的电机实施差速驱动，有效预防转弯侧翻，所述转向内侧、转向外侧是相对于转弯时左移动轮、右移动轮所处的位置来判断的。同时，转弯时，驱动方向助力单元中的助力马达工作，实现方向助力。当转弯后所述角度检测装置检测到所述机器人的驱动轮复位和/或车头恢复直线运动方向时，所述第一控制器对两台所述电机进行同步驱动，同时控制所述转向驱动单元自动关闭。
为了使其能够承受径向负荷、轴向负荷或径向、轴向同时存在的联合负荷，如图6至图8所示，本发明优选的实施方案是，所述连接件4-6包括与连接杆4-8活动连接的第一连接件4-61、以及与支耳4-9连接且通过螺纹与第一连接件4-61连接的第二连接件4-62，所述第一连接件4-61包括第一固定环4-611、固定设于第一固定环4-611一端的第一杆端4-612，所述第一固定环4-611中间位置嵌设有第一轴承4-613，所述第一杆端4-612设为设有外螺纹的螺杆，所述第一连接件4-61通过第一轴承4-613中间安装孔套设于连接杆4-8上，所述第二连接件4-62包括第二固定环4-621、固定设于第二固定环4-621一端的第二杆端4-622，所述第二固定环4-621中间位置嵌设有第二轴承4-623，所述第二杆端4-622中间设有与第一杆端4-612外螺纹配合的内螺纹，所述第二连接件4-62通过第二轴承4-623中间安装孔与支耳4-9连接。
在一个实施例中，为了在机器人能够在电量低于预设值时自动到指定位置进行充电，如图10至图12所示，本发明优选的实施方案是，所述自动搬运机器人还包括自动充电装置，所述自动充电装置包括固定设于地面的充电底座8、设于所述机器人本体1侧壁的充电插头9、设于所述机器人本体1与充电底座8之间且用于引导所述充电底座8与所述机器人本体1侧壁底部的充电插头9对接的定位装置10、以及设于所述充电底座8上的限位机构，所述充电底座8包括充电器8-1、用于控制所述充电器8-1开启或关闭的第二控制器8-2，所述充电器8-1上设有与第二控制器8-2连接的第一开关8-11和充电插口8-12，所述充电插口内设有电极8-13，所述充电插头9包括固定于所述机器人本体1内且一端穿设于所述机器人本体1侧壁的伸缩机构9-1、固定于所述伸缩机构9-1穿设于所述机器人本体1侧壁且延伸至所述机器人本体1外侧一端的充电支架9-2、固定设于所述充电支架9-2远离所述伸缩机构9-1一侧壁的充电电极9-3，所述充电电极9-3设为导电长条状且其包括正电极和负电极，正电极和负电极与充电底座8垂直设置，且正电极和负电极之间具有间距并平行设置，所述定位装置10包括设于所述机器人本体1上且用于发射所述机器人本体1方位信息的超声接收器10-1、设于所述充电底座8上且用于接收所述机器人本体1方位信息的超声发射器10-2，所述超声接收器10-1与第一控制器6-2连接，所述超声发射器10-2与第二控制器8-2连接，所述超声接收器10-1与所述超声发射器10-2的水平高度相同，所述限位机构包括分别设于所述充电插口和所述充电插头9上且相互配合的限位槽和限位柱，所述限位槽开口处的宽度大于内侧的宽度，所述限位槽的内侧与所述限位柱相适配，所述限位槽开口处的侧壁上设有将所述限位柱引导至所述限位槽内侧的引导面。
本实施例的工作原理及有益效果为：
当机器人在充电底座中心左边时，左边的超声接收器不能接收到超声发射器发射的信号，只有右边的超声接收器可以接收信号，此时机器人右转靠近充电底座。当机器人在充电底座中心右边时，右边的超声接收器不能接收到超声发射器发射的信号，只有左边的超声接收器可以接收信号，此时机器人左转靠近充电底座。由于超声发射器不断地发射信号，机器人通过超声接收器不断地调整方向，使机器人的中心和充电底座的中心近乎重合，最终机器人本体上的充电电极和充电底座的电极接触，开始充电。
为了在机器人到达指定位置后自动进行充电，如图10、图11所示，本发明优选的实施方案是，所述伸缩机构9-1包括固定于所述机器人本体1内侧壁的驱动电机9-11、套设于所述驱动电机9-11输出轴上的传动齿轮9-12、穿设于所述机器人本体1侧壁且与所述传动齿轮9-12配合的传动杆9-13，所述传动杆9-13与所述传动齿轮9-12接触的一侧壁设有与所述传动齿轮9-12啮合的齿条9-131，所述传动杆9-13穿设于所述机器人本体1侧壁且延伸至所述机器人本体1外侧的传动杆9-13，所述充电支架9-2固定于所述传动杆9-13远离所述驱动电机9-11的一端。
上述方案的工作原理及有益效果为：
当机器人自动行进到指定位置后，第一控制器控制驱动电机工作，驱动电机工作带动套设于所述驱动电机输出轴上的传动齿轮转动，从而带动传动杆向外侧移动，最终将充电接头插入充电插口中进行充电。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种自动搬运机器人，其特征在于，包括：
机器人本体(1)，底面设有多个移动装置(5)，所述移动装置(5)通过防倾倒装置(4)与所述机器人本体(1)底座连接；
升降机构(2)，固定设于所述自动搬运机器人(1)的上表面上且沿竖直方向升降运动设置；
工作平台(3)，固定于所述升降机构(2)的顶端且与所述升降机构(2)转动连接。
2.根据权利要求1所述的自动搬运机器人，其特征在于，还包括固定设于所述机器人本体(1)靠近所述机器人本体(1)一端侧壁的防撞装置(6-1)和距离探测装置(6-2)、以及设于所述机器人本体(1)的底面侧边的防护罩(6-3)，所述防撞装置(6-1)包括固定设于所述机器人本体(1)一端侧壁的防撞保险杠，所述距离探测装置(6-2)设为距离传感器。
3.根据权利要求1所述的自动搬运机器人，其特征在于，还包括导航系统，所述导航系统包括固定设于所述机器人本体(1)底面中间位置的磁感应传感器(7-1)、固定设于所述机器人本体(1)靠近一侧壁的底面上的地标确认装置(7-2)、设于地面的磁性导轨(7-3)、以及设于靠近所述磁性导轨(7-3)的地面上的地标(7-4)，所述磁性导轨(7-3)包括设于地面上的导轨(7-31)、以及设于所述导轨(7-31)上的多个磁条(7-32)，所述地标(7-4)包括二维码、带标识的图案和突出地面的部件中一种或多种结合；所述地标确认装置(7-2)包括：二维码读取器、摄像头、红外光栅和接近传感器中一种或多种结合。
4.根据权利要求1所述的自动搬运机器人，其特征在于，还包括定位系统，所述定位系统包括设于所述机器人本体(1)侧面的激光跟踪传感器(11-1)、设于待装配物品上的反光板(11-2)。
5.根据权利要求1所述的自动搬运机器人，其特征在于，所述防倾倒装置(4)包括固定于所述机器人本体(1)底面的支架(4-1)、固定于所述支架(4-1)远离所述机器人本体(1)一端底面的第一壳体(4-2)、穿设于所述第一壳体(4-2)且延伸至所述第一壳体(4-2)两端外侧的转轴(4-3)、对称固定于所述转轴(4-3)两端且另一端靠近所述机器人本体(1)一端设置的多个连接臂(4-4)、中间位置固定于所述支架(4-1)远离所述第一壳体(4-2)一端侧壁且可转动的连杆(4-5)、对称固定于所述连杆(4-5)两端的多个连接件(4-6)，所述第一壳体(5-2)设为圆柱体且其内腔设有多个轴承安装位，所述转轴(4-3)与第一壳体(4-2)连接的一端设有轴承安装位，另一端设有凸台，所述转轴(4-3)通过设于所述第一壳体(4-2)内的轴承与所述第一壳体(4-2)转动连接，所述连接臂(4-4)设为两组且一一对应分布设置于穿设于所述第一壳体(4-2)内的转轴(4-3)两端，各所述连接臂(4-4)上表面中间位置还竖直设有支架(4-7)，各所述支架(4-7)上水平设有连接杆(4-8)，所述连杆(4-5)两端分别对称设有多个支耳(4-9)，所述支耳(4-9)通过螺栓与连接件(4-6)连接，所述连接件(4-6)的一端通过螺栓与所述支耳(4-9)连接、另一端套设于所述连接杆(4-8)上且与所述连接杆(4-8)转动连接，所述连接臂(4-4)的另一端与所述移动装置(5)连接。
6.根据权利要求5所述的自动搬运机器人，其特征在于，所述移动装置(5)包括固定设于所述连接臂(4-4)远离所述第一壳体(4-2)一端的驱动轮(5-1)、以及固定于所述机器人本体(1)远离所述驱动轮(5-1)一端底面的多个从动轮(5-2)，所述驱动轮(5-1)包括移动轮、以及用于驱动移动轮移动的驱动机构，所述驱动机构包括输出轴与各所述移动轮连接的电机(6-1)、设于所述机器人本体(1)底面且用于控制所述电机(6-1)的第一控制器(6-2)、用于检测所述机器人本体(1)的移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角且与所述第一控制器(6-2)连接的角度检测装置(6-3)、设于所述机器人本体(1)底面且与所述第一控制器(6-2)连接的转向驱动装置(6-4)，所述第一控制器(6-2)设有两个电机端口，各所述电机端口用于根据机器人本体(1)的工况向所述电机(6-1)分配相应的驱动电力；两台所述电机(6-1)相向设置于机器人本体(1)左右两侧，并能够输出相同大小的驱动扭矩和同步的转速；或输出不同的驱动扭矩和不同步的转速；所述角度检测装置(6-3)，用于检测所述机器人本体(1)的移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角，所述第一控制器(6-2)根据检测到的所述移动轮转角和/或车头的行驶方向、车身的前后倾角以及左右倾角控制两个所述车轮的运动；所述转向驱动装置(6-4)包括方向助力单元和转向指示单元；所述角度检测装置(6-3)检测到所述移动轮转动和/或车头偏离直线运动方向时，所述第一控制器(6-2)根据所述机器人本体(1)的转弯半径对两台所述电机(6-1)进行差速驱动，且所述转向驱动装置(6-4)开启并控制所述转向指示单元和方向助力单元自动开启；当所述角度检测装置(6-3)检测到所述机器人本体(1)的移动轮复位和/或车头恢复直线运动方向时，所述第一控制器(6-2)对两台所述电机(6-1)进行同步驱动，且自动关闭所述转向驱动装置(6-4)。
7.根据权利要求5所述的自动搬运机器人，其特征在于，所述连接件(4-6)包括与连接杆(4-8)活动连接的第一连接件(4-61)、以及与支耳(4-9)连接且通过螺纹与第一连接件(4-61)连接的第二连接件(4-62)，所述第一连接件(4-61)包括第一固定环(4-611)、固定设于第一固定环(4-611)一端的第一杆端(4-612)，所述第一固定环(4-611)中间位置嵌设有第一轴承(4-613)，所述第一杆端(4-612)设为设有外螺纹的螺杆，所述第一连接件(4-61)通过第一轴承(4-613)中间安装孔套设于连接杆(4-8)上，所述第二连接件(4-62)包括第二固定环(4-621)、固定设于第二固定环(4-621)一端的第二杆端(4-622)，所述第二固定环(4-621)中间位置嵌设有第二轴承(4-623)，所述第二杆端(4-622)中间设有与第一杆端(4-612)外螺纹配合的内螺纹，所述第二连接件(4-62)通过第二轴承(4-623)中间安装孔与支耳(4-9)连接。
8.根据权利要求1所述的自动搬运机器人，其特征在于，还包括自动充电装置，所述自动充电装置包括固定设于地面的充电底座(8)、设于所述机器人本体(1)侧壁的充电插头(9)、设于所述机器人本体(1)与充电底座(8)之间且用于引导所述充电底座(8)与所述机器人本体(1)侧壁底部的充电插头(9)对接的定位装置(10)、以及设于所述充电底座(8)上的限位机构，所述充电底座(8)包括充电器(8-1)、用于控制所述充电器(8-1)开启或关闭的第二控制器(8-2)，所述充电器(8-1)上设有与第二控制器(8-2)连接的第一开关(8-11)和充电插口(8-12)，所述充电插口内设有电极(8-13)，所述充电插头(9)包括固定于所述机器人本体(1)内且一端穿设于所述机器人本体(1)侧壁的伸缩机构(9-1)、固定于所述伸缩机构(9-1)穿设于所述机器人本体(1)侧壁且延伸至所述机器人本体(1)外侧一端的充电支架(9-2)、固定设于所述充电支架(9-2)远离所述伸缩机构(9-1)一侧壁的充电电极(9-3)，所述充电电极(9-3)设为导电长条状且其包括正电极和负电极，正电极和负电极与充电底座(8)垂直设置，且正电极和负电极之间具有间距并平行设置，所述定位装置(10)包括设于所述机器人本体(1)上且用于发射所述机器人本体(1)方位信息的超声接收器(10-1)、设于所述充电底座(8)上且用于接收所述机器人本体(1)方位信息的超声发射器(10-2)，所述超声接收器(10-1)与第一控制器(6-2)连接，所述超声发射器(10-2)与第二控制器(8-2)连接，所述超声接收器(10-1)与所述超声发射器(10-2)的水平高度相同,所述限位机构包括分别设于所述充电插口和所述充电插头(9)上且相互配合的限位槽和限位柱，所述限位槽开口处的宽度大于内侧的宽度，所述限位槽的内侧与所述限位柱相适配，所述限位槽开口处的侧壁上设有将所述限位柱引导至所述限位槽内侧的引导面。
9.根据权利要求8所述的自动搬运机器人，其特征在于，所述伸缩机构(9-1)包括固定于所述机器人本体(1)内侧壁的驱动电机(9-11)、套设于所述驱动电机(9-11)输出轴上的传动齿轮(9-12)、穿设于所述机器人本体(1)侧壁且与所述传动齿轮(9-12)配合的传动杆(9-13)，所述传动杆(9-13)与所述传动齿轮(9-12)接触的一侧壁设有与所述传动齿轮(9-12)啮合的齿条(9-131)，所述传动杆(9-13)穿设于所述机器人本体(1)侧壁且延伸至所述机器人本体(1)外侧的传动杆(9-13)，所述充电支架(9-2)固定于所述传动杆(9-13)远离所述驱动电机(9-11)的一端。
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