CN109648539A - 同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，包括车体、行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台，所述的行走装置设于所述的车体下方，所述的定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台均设于所述的车体上方，所述的控制装置分别与行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置相连。

Description

同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车及其使用方法

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其是涉及一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车及其使用方法。

背景技术

在需要频繁搬运的生产线中，传统的人工搬运劳动量大，成本高，生产效率低，耗时耗力。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车及其使用方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，包括车体、行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台，所述的行走装置设于所述的车体下，所述的定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台均设于所述的车体上，所述的控制装置分别与行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置相连。

所述的车体上设有车板，所述的行走装置包括驱动轮、联轴器、电机、八路传感器、激光测距避障传感器，所述的驱动轮至少为四个，且均匀分布于所述的车板底部，所述的电机通过联轴器与所述的驱动轮相连，所述的八路传感器设于车体运行方向前端的车板中间位置上，所述的激光测距避障传感器设于车板上方与八路传感器相对应的位置上。

所述的定位装置包括一路传感器和触须传感器，所述的一路传感器设于车板的右侧，所述的触须传感器设于车板前端靠右的位置上。

所述的抓取装置包括机械手、机械臂，水平移动机构，所述的机械手通过所述的机械臂与所述的水平移动机构相连，所述的水平移动机构设于所述的车板上方。

所述的水平移动机构包括步进电机、步进电机驱动器、同步带、滑块，所述的步进电机驱动器与步进电机相连，所述的步进电机与同步带相连，所述的同步带设于所述的车板上方，所述的滑块通过同步带带动进行位置调整。

所述的机械臂包括U型连接架Ⅰ、U型连接架Ⅱ、U型连接架Ⅲ、直角连接架、一号舵机、二号舵机、三号舵机、连接直杆，所述的一号舵机设于所述的滑块上，所述的一号舵机依次通过U型连接架Ⅰ、连接直杆、U型连接架Ⅱ与二号舵机相连，所述的一号舵机和二号舵机的输出轴分别与U型连接架Ⅰ和U型连接架Ⅱ的两个内侧面相连，所述的连接直杆均与U型连接架Ⅰ、U型连接架Ⅱ的底面垂直相连，所述的二号舵机依次通过直角连接架、U型连接架Ⅲ与三号舵机相连，所述的三号舵机与U型连接架Ⅲ上方的两个内侧面相连，所述的直角连接架的一个外侧面与所述的三号舵机相连，所述的直角连接架的另一个外侧面与二号舵机相连，所述的三号舵机与机械手相连。

所述的识别装置设于所述的机械手的上方，所述的识别装置为扫描设备，所述的扫描设备内设有扫描芯片和与扫描芯片相连的处理器。

所述的载物台包括竖直支杆、载物板安装架、V型凹槽，所述的载物板安装架上均匀分布有若干个矩形凹槽，所述的竖直支杆至少为4个，均匀分布于所述的载物板安装架的下方，并与所述的车板上表面相连，所述的V型凹槽由两块梯形载物板与两块侧边导向板组成，所述的V型凹槽与所述的矩形凹槽数量相等，且与所述的矩形凹槽大小相匹配，所述的V型载物板设于所述的矩形凹槽内。

所述的控制装置包括树莓派和与其相连的T型板；所述的树莓派正上方还设有降温装置，所述的降温装置为风扇。

所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车的使用方法，包括以下步骤：

（1）首先，在搬运区域画若干条连贯且不相互交叉的循迹用黑线，以八路传感器和一路传感器能够识别的宽度为准，将货架摆放在小车运行方向的右侧，货架分为储货区和码货区货架，在储货区和码货区的货架与循迹用黑线之间均画有与循迹用黑线相垂直的三条平行排列的定位用黑线。

（2）开启控制装置，控制装置启动行走装置中的八路传感器，追踪循迹用黑线进行车的移动。

（3）当行走至储货区，触须传感器先与储货区的货架相触碰，然后启动定位程序，一路传感器接近定位用黑线的位置时，车辆停止运行。

（4）机械臂和扫描设备启动，对储货区货架上物品的标码进行扫描，然后将扫描好的货品搬运至V型载物板上，同时将扫描信息、货品的位置信息记录在处理器中。

（5）启动行走装置按照循迹用黑线的轨迹向前行走，当行走至码货区，触须传感器先与码货区的货架相触碰，然后启动定位程序，一路传感器接近定位用黑线的位置时，车辆停止运行。

（6）机械臂和扫描设备启动，对码货区货架上的标码进行扫描，然后将载物板上与之对应的货品通过机械手放入指定货架，搬运完成。

本发明的有益效果是：实现了在特定轨迹路径上自动寻找储货区域，搬运对应二维码或条形码的物品，并运送到码货区至指定码放货架的操作，使得大件物品或者较重的物品的搬运较容易完成，且很容易将物品码放至高处的货架，有利于利用仓库内的上层空间，减少人力成本投入，减轻工人的劳动强度，提高工人的效率。

附图说明

图1为本发明的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示，一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，包括车体、行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台，所述的行走装置设于所述的车体下，所述的定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台均设于所述的车体上，所述的控制装置分别与行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置相连。

所述的车体上设有车板10，所述的行走装置包括驱动轮11、联轴器、电机、八路传感器12、激光测距避障传感器13，所述的驱动轮11至少为四个，且均匀分布于所述的车板10底部，所述的电机通过联轴器与所述的驱动轮11相连，所述的八路传感器12设于车体运行方向前端的车板中间位置上，所述的激光测距避障传感器13设于车板10上方与八路传感器12相对应的位置上。

所述的定位装置包括一路传感器16和触须传感器14，所述的一路传感器16设于车板10的右侧，所述的触须传感器14设于车板10前端靠右的位置上。

所述的抓取装置包括机械手4、机械臂，水平移动机构，所述的机械手4通过所述的机械臂与所述的水平移动机构相连，所述的水平移动机构设于所述的车板10上方。

所述的水平移动机构包括步进电机、步进电机驱动器5、同步带17、滑块18、一号舵机19，所述的步进电机驱动器5与步进电机相连，所述的步进电机与同步带17相连，所述的同步带17设于所述的车板10上方，所述的滑块18通过同步带17带动进行位置调整，所述的一号舵机19设于所述的滑块上。

所述的机械臂包括U型连接架Ⅰ20、U型连接架Ⅱ22、U型连接架Ⅲ2、直角连接架24、二号舵机23、三号舵机1、连接直杆21，所述的一号舵机19依次通过U型连接架Ⅰ20、连接直杆21、U型连接架Ⅱ22与二号舵机23相连，所述的一号舵机19和二号舵机23的输出轴分别与U型连接架Ⅰ20和U型连接架Ⅱ22的两个内侧面相连，所述的连接直杆21均与U型连接架Ⅰ20、U型连接架Ⅱ22的底面垂直相连，所述的二号舵机23依次通过直角连接架24、U型连接架Ⅲ2与三号舵机1相连，所述的三号舵机1与U型连接架Ⅲ2上方的两个内侧面相连，所述的直角连接架24的第一面的外侧面与所述的三号舵机1相连，所述的直角连接架24的第二面的内侧面与二号舵机23相连，所述的三号舵机1与机械手4相连。

所述的识别装置3设于所述的机械手4的上方，所述的识别装置为扫描设备，所述的扫描设备内设有扫描芯片和与扫描芯片相连的处理器。

所述的载物台包括竖直支杆9、载物板安装架8、V型载物板6，所述的载物板安装架8上均匀分布有若干个矩形凹槽，所述的竖直支杆9至少为4个，均匀分布于所述的载物板安装架8的下方，所述的竖直支杆9与所述的车板10上表面相连，所述的V型载物板6与所述的矩形凹槽数量相等，且与所述的矩形凹槽大小相匹配，所述的V型载物板6设于所述的矩形凹槽内。

本发明中的八路传感器和一路传感器分别为8路数字量灰度传感器和1路数字量灰度传感器。

所述的控制装置包括树莓派和与其相连的T型板7；所述的树莓派正上方还设有降温装置15，所述的降温装置15为风扇。

所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车的使用方法，包括以下步骤：

（1）首先，在搬运区域画若干条连贯且不相互交叉的循迹用黑线，以八路传感器和一路传感器能够识别的宽度为准，将货架摆放在小车运行方向的右侧，货架分为储货区和码货区货架，在储货区和码货区的货架与循迹用黑线之间均画有与循迹用黑线相垂直的三条平行排列的定位用黑线。

（2）开启控制装置，控制装置启动行走装置中的八路传感器12，追踪循迹用黑线进行车的移动。

（3）当行走至储货区，触须传感器14先与储货区的货架相触碰，然后启动定位程序，一路传感器16接近定位用黑线的位置时，车辆停止运行。

（4）机械臂和扫描设备启动，对储货区货架上物品的标码进行扫描，然后将扫描好的货品搬运至V型载物板6上，同时将扫描信息、货品的位置信息记录在处理器中。

（5）启动行走装置按照循迹用黑线的轨迹向前行走，当行走至码货区，触须传感器14先与码货区的货架相触碰，然后启动定位程序，一路传感器16接近第二条定位用黑线的位置时，车辆停止运行。

（6）机械臂和扫描设备启动，对码货区货架上的标码进行扫描，然后将载物板6上与之对应的货品通过机械手4放入指定货架，搬运完成。

本发明中的标码包括二维码和条形码。

Claims (10)

1.一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，包括车体、行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台，所述的行走装置设于所述的车体下，所述的定位装置、抓取装置、识别装置、控制装置、载物台均设于所述的车体上，所述的控制装置分别与行走装置、定位装置、抓取装置、识别装置相连。

2.如权利要求1所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的车体上设有车板，所述的行走装置包括驱动轮、联轴器、电机、八路传感器、激光测距避障传感器，所述的驱动轮为四个，且对称分布于所述的车板底部，所述的电机通过联轴器与所述的驱动轮相连，所述的八路传感器设于车体运行方向前端的车板中间位置上，所述的激光测距避障传感器设于车板上方与八路传感器相对应的位置上。

3.如权利要求2所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的定位装置包括一路传感器和触须传感器，所述的一路传感器设于车板的右侧，所述的触须传感器设于车板前端靠右的位置上。

4.如权利要求3所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的抓取装置包括机械手、机械臂，水平移动机构，所述的机械手通过所述的机械臂与所述的水平移动机构相连，所述的水平移动机构设于所述的车板上方。

5.如权利要求4所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的水平移动机构包括步进电机、步进电机驱动器、同步带、滑块，所述的步进电机驱动器与步进电机相连，所述的步进电机与同步带相连，所述的同步带设于所述的车板上方，所述的滑块通过同步带带动进行位置调整。

6.如权利要求5所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的机械臂包括U型连接架Ⅰ、U型连接架Ⅱ、U型连接架Ⅲ、直角连接架、一号舵机、二号舵机、三号舵机、连接直杆，所述的一号舵机设于所述的滑块上，所述的一号舵机依次通过U型连接架Ⅰ、连接直杆、U型连接架Ⅱ与二号舵机相连，所述的一号舵机和二号舵机的输出轴分别与U型连接架Ⅰ和U型连接架Ⅱ的两个内侧面相连，所述的连接直杆均与U型连接架Ⅰ、U型连接架Ⅱ的底面垂直相连，所述的二号舵机依次通过直角连接架、U型连接架Ⅲ与三号舵机相连，所述的三号舵机与U型连接架Ⅲ上方的两个内侧面相连，所述的直角连接架的第一面的外侧面与所述的三号舵机相连，所述的直角连接架的第二面的内侧面与二号舵机相连，所述的三号舵机与机械手相连。

7.如权利要求6所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的识别装置设于所述的机械手的上方，所述的识别装置为扫描设备，所述的扫描设备内设有扫描芯片和与扫描芯片相连的处理器。

8.如权利要求7所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的载物台包括竖直支杆、载物板安装架、V型载物板，所述的载物板安装架上均匀分布有若干个矩形凹槽，所述的竖直支杆至少为4个，均匀分布于所述的载物板安装架的下方，所述的竖直支杆与所述的车板上表面相连，所述的V型凹槽与所述的矩形凹槽数量相等，且与所述的矩形凹槽大小相匹配，所述的V型载物板设于所述的矩形凹槽内。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车，其特征在于，所述的控制装置包括树莓派和与其相连的T型板；所述的树莓派正上方还设有降温装置，所述的降温装置为风扇。

10.如权利要求9所述的一种同步带直臂关节自动寻迹扫码识别搬运小车的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）首先，在搬运区域画若干条连贯的循迹用黑线，以八路传感器和一路传感器能够识别的宽度为准，将货架摆放在小车运行方向的右侧，货架分为储货区和码货区货架，在储货区和码货区的货架与循迹用黑线之间均画有与循迹用黑线相垂直的三条平行排列的定位用黑线；

（2）开启控制装置，控制装置启动行走装置中的八路传感器，追踪循迹用黑线进行车的移动；

（3）当行走至储货区，触须传感器先与储货区的货架相触碰，然后启动定位程序，一路传感器接近定位用黑线的位置时，车辆停止运行；

（4）机械臂和扫描设备启动，对储货区货架上物品的标码进行扫描，然后将扫描好的货品搬运至V型载物板上，同时将扫描信息、货品的位置信息记录在处理器中；

（5）启动行走装置按照循迹用黑线的轨迹向前行走，当行走至码货区，触须传感器先与储货区的货架相触碰，然后启动定位程序，一路传感器接近定位用黑线的位置时，车辆停止运行；

（6）机械臂和扫描设备启动，对码货区货架上的标码进行扫描，然后将载物板上与之对应的货品通过机械手放入指定货架，搬运完成。