CN110013196A - 一种家用清洁搬运机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种家用清洁搬运机器人,属于机器人领域。本发明包括电机、舵机、皮带轮,皮带,升降台等零件。本发明可以通过车体上装配的摄像头导航,控制板根据摄像头拍摄的照片,确定物体方位,找到并把它抓起来,然后送到指定的地方放下,然后识别下达的命令,继续寻找其它最近的物体或暂时不工作。还在家用机器人的尾部特意设计了清洁装置,其独特的工作方式,相比于普通清洁装置有着工作更高效。
Description
技术领域
本发明涉及一种家用清洁搬运机器人,属于机器人领域。
背景技术
家用机器人,顾名思义就是在家庭中能为使用者提供各种所需服务的机器人设备,家庭机器人已然成为了智能家居的入口,将是人和家庭连接的最佳方式,由此看来,家庭机器人的市场需求将会不断继续扩大。
家用机器人行业快速发展的一个重要标志就是智能化进程的不断加快,机器人技术应用已经成为家庭服务行业未来发展的重要因素,但现有的清洁搬运机器人只具备清扫功能,功能单一,不能满足人们只能生活的需要。
发明内容
本发明解决的技术问题是:针对现有技术的不足,本发明提供了一种家用清洁搬运机器人,既可以实现清扫,还可以通过导航系统完成规定的物品运送任务,解放了清洁与搬运工作,不会再浪费大量的时间和人力。
本发明采用的技术方案是:一种家用清洁搬运机器人,包括动力系统5、机械臂3、导航系统7、清洁装置2、车体1、控制板6、升降台装置4;车体1安装在动力系统5上,两个机械臂3安装在车体1两侧,升降台装置4的顶部与车体1下部连接,底部与动力系统5的顶部连接,清洁装置2安装在车体1后端,控制板6安装在动力系统5上方;导航系统7安装在车体1上部;
所述的升降台装置4包括活塞杆11、横梁9、上导轨8、液压缸Ⅰ10、上横轴40、下横轴41、下导轨42、升降台液压缸控制电机,上导轨8顶端与车体1底部连接,下导轨42与底部与动力系统5连接,上导轨8和下导轨42的一端设有滑轨,一根上横轴40的两端与左右两根上导轨8的固定端连接,另一根上横轴40的两端通过滑块与左右两根上导轨8的滑轨端连接,一根下横轴41的两端与左右两根下导轨42的固定端连接,另一根下横轴41的两端通过滑块与左右两根下导轨42的滑轨端连接,横梁9一端与上横轴40的端部连接,另一端与下横轴41的端部连接,左边两根横梁9通过铰链交叉连接,右边两根横梁9通过铰链交叉连接,液压缸Ⅰ10与一侧的下横轴40铰链连接,活塞杆11安装在液压缸Ⅰ10内且与另一侧的下横轴41铰链连接,液压缸Ⅰ10同时与升降台液压缸控制电机连接;
所述的导航系统7包括电机Ⅲ23、锥齿轮Ⅰ21、锥齿轮Ⅱ22、直齿轮26、齿条27、滚轮24、导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨、升降台外壳45、摄像头固定壳、摄像头,电机Ⅲ23安装在车体1上,升降台外壳45内部安装有左右齿条27,左齿条27的外侧安装有内外设置的导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47,右齿条27的外侧安装有内外设置的左内导轨、导轨Ⅰ25,导轨Ⅲ47、导轨Ⅱ46之间卡设有上下两个滚轮24,左内导轨、导轨Ⅰ25之间卡设有上下两个滚轮24,上端两滚轮24之间通过上连接轴连接,下端两滚轮24之间通过上连接轴连接,上连接轴的两端安装有两个直齿轮26,两个直齿轮26分别与左右两个齿条27啮合,锥齿轮Ⅰ21安装在上连接轴上且与锥齿轮Ⅱ22啮合,锥齿轮Ⅱ22安装在电机Ⅲ23的输出轴上,导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨、导轨Ⅰ25的上下两端均与升降台外壳45的上下两端连接,升降台外壳45,摄像头固定壳套在齿条27、导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨上且电机Ⅲ23、锥齿轮Ⅰ21、锥齿轮Ⅱ22、直齿轮26均位于摄像头固定壳内部,摄像头固定壳外部固定有摄像头;
所述的机械臂3包括电机Ⅰ18、电机Ⅱ43、连接件Ⅰ12、液压缸Ⅱ14、连杆Ⅰ16、连杆Ⅱ13、连杆Ⅲ15、连杆Ⅳ44、蜗杆19、蜗轮20、底座17、机械臂液压缸控制电机;底座17连接在车体1两侧,电机Ⅰ18连接在车体1内部,蜗杆20、蜗轮19啮合且安装在机械臂底座17内部,蜗杆20与电机Ⅰ18的输出轴连接,蜗轮19与底座17的伸出杆的一端连接,电机Ⅱ43的输出轴分别与底座17的伸出杆的另一端、连杆Ⅰ16的一端、连杆Ⅳ44的一端连接,连杆Ⅰ16的另一端与连杆Ⅲ15的一端铰链连接,连杆Ⅲ15的另一端、连杆Ⅳ44的另一端均与连杆Ⅱ13的一端铰链连接,且连杆Ⅲ15、连杆Ⅳ44呈平行状,连杆Ⅳ44的中部与液压缸Ⅱ14的一端连接,连杆Ⅱ13的另一端、液压缸Ⅱ14的另一端均与连接件Ⅰ12的后端连接,液压缸Ⅱ14与机械臂液压缸控制电机连接,连接件Ⅰ12的前端与机械手连接;
清扫系统2包括清扫系统外壳、电源30、电机Ⅳ28、清洁滚筒29、皮带轮Ⅰ31、皮带轮Ⅱ33、皮带32;清扫系统外壳连接在车体1尾部,电源30、电机Ⅳ28安装在外壳内部,清洁滚筒29安装在清扫系统外壳后端且连接在车体1上,皮带轮Ⅰ31安装在电机Ⅳ28输出轴上,皮带轮Ⅱ33安装在清洁滚筒29的转轴上,皮带轮Ⅰ31通过皮带32与皮带轮Ⅱ33连接;
所述的动力系统5包括车轮48、电机支架49、电机Ⅴ50、舵机51、连接件Ⅲ52、连接件Ⅳ53,连接件Ⅳ53在上下位置分别设置有螺纹孔,用于与升降台装置4的左侧的下导轨42连接,连接件Ⅲ52中间位置设置有螺纹孔,用于与右侧的下导轨42连接,连接件Ⅲ52、连接件Ⅳ53的两端均安装有舵机51,舵机51与电机支架49连接,车轮48与电机Ⅴ50的输出轴连接,电机Ⅴ50安装在电机支架49上;
控制板6分别与摄像头、升降台液压缸控制电机、机械臂液压缸控制电机、电机Ⅰ18,电机Ⅱ43,电机Ⅲ23,电机Ⅳ28,电机Ⅴ50、舵机51连接。
优选地,所述的摄像头固定壳外部的左右两端均安装有摄像头,摄像头固定壳上设有6个通孔及,导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨及左右两齿条27分别穿过6个通孔。
具体地,所述的机械手包括连接件Ⅱ35、液压缸Ⅲ34、中间轴36、连杆Ⅴ37、连杆Ⅵ38、夹手,液压缸Ⅲ34与连接件Ⅰ12相连,液压缸Ⅲ34通过连接件Ⅱ35与中间轴36连接,连接件Ⅱ35的左右两端设有连接台,左侧两平行连杆Ⅵ38的两端分别与左连接台、左夹手铰链连接,右侧两平行连杆Ⅵ38的两端分别与右连接台、右夹手铰链连接,连杆Ⅴ37一端连接在中间轴36上,另一端与连杆Ⅵ38的中间铰链连接。
优选地,所述的导轨Ⅰ8有螺纹孔,通过穿过螺钉孔的螺钉与车体1底部连接,导轨Ⅱ42有螺纹孔,通过穿过螺钉孔的螺钉与动力系统5连接,所述的活塞杆11与横轴41通过螺栓连接,活塞杆11与液压缸Ⅰ10螺纹连接,电机Ⅲ23通过螺钉安装在车体1上,底座17通过螺钉固定在车体1两侧,清扫系统外壳通过螺钉连接在车体1尾部,清洁滚筒29通过螺钉连接在车体1上,车轮48与电机Ⅴ50输出轴轴孔配合,舵机51与电机支架49通过螺栓连接,电机支架49与电机Ⅴ50通过螺钉连接。
优选地,横梁9一端与上横轴40的端部通过轴孔配合连接,另一端与下横轴41的端部通过轴孔配合连接。
优选地,所述的导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨的上下两端均与升降台外壳45通过轴孔配合连接。
优选地,所述的车体1为ABS材料制造。
本发明的有益效果是:
1、本发明采用升降台装置,可以实现升降上台面的高度变化,以加大机器人相关装置的工作范围。
2、本发明采用摄像头设计,可以在搬运货物的过程中,利用自身特殊的机械结构避开障碍物,从而可以保证快速和高效率的机器人导航。
3、本发明设有清洁装置,可对机器人经过的路线进行清洁,清洁更彻底。
4、本发明将机械手和家用清洁搬运机器人相结合,可以实现家庭中物品的传送。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的升降台装置4结构示意图;
图3是本发明的机械臂3结构示意图;
图4是图3中沿A-A线的剖视图;
图5是本发明导航系统7的结构示意图;
图6是本发明机械手结构示意图;
图7是本发明清洁装置2结构示意图;
图8是图7中沿B-B线的剖视图;
图9是本发明动力系统5结构示意图。
图中各标号为:车体-1、清洁装置-2、机械臂-3、升降台装置-4、动力系统-5、控制板-6、导航系统-7、上导轨-8、横梁-9、液压缸Ⅰ-10、活塞杆-11、连接件Ⅰ-12、连杆Ⅱ-13、液压缸Ⅱ-14、连杆Ⅲ-15、连杆Ⅰ-16、底座-17、电机Ⅰ-18、蜗杆-19、蜗轮-20、锥齿轮Ⅰ-21、锥齿轮Ⅱ-22、电机Ⅲ-23、滚轮-24、导轨Ⅰ-25、直齿轮-26、齿条-27、电机Ⅳ-28、清洁滚筒-29、电源-30、皮带轮Ⅰ-31、皮带-32、皮带轮Ⅱ-33、液压缸Ⅲ-34、连接件Ⅱ-35、中间轴-36、连杆Ⅴ-37、连杆Ⅵ-38、机械手爪-39、上横轴-40、下横轴-41、下导轨-42、电机Ⅱ-43、连杆Ⅳ-44、升降台外壳-45、导轨Ⅱ-46、导轨Ⅲ-47、车轮-48、电机支架-49、电机Ⅴ-50、舵机-51、连接件Ⅲ-52、连接件Ⅳ-53。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1:如图1-9所示,一种家用清洁搬运机器人,包括动力系统5、机械臂3、导航系统7、清洁装置2、车体1、控制板6、升降台装置4;车体1安装在动力系统5上,两个机械臂3安装在车体1两侧,升降台装置4的顶部与车体1下部连接,底部与动力系统5的顶部连接,清洁装置2安装在车体1后端,控制板6安装在动力系统5上方;导航系统7安装在车体1上部;
所述的升降台装置4包括活塞杆11、横梁9、上导轨8、液压缸Ⅰ10、上横轴40、下横轴41、下导轨42、升降台液压缸控制电机,上导轨8顶端与车体1底部连接,下导轨42与底部与动力系统5连接,上导轨8和下导轨42的一端设有滑轨,一根上横轴40的两端与左右两根上导轨8的固定端连接,另一根上横轴40的两端通过滑块与左右两根上导轨8的滑轨端连接,一根下横轴41的两端与左右两根下导轨42的固定端连接,另一根下横轴41的两端通过滑块与左右两根下导轨42的滑轨端连接,横梁9一端与上横轴40的端部连接,另一端与下横轴41的端部连接,左边两根横梁9通过铰链交叉连接,右边两根横梁9通过铰链交叉连接,液压缸Ⅰ10与一侧的下横轴40铰链连接,活塞杆11安装在液压缸Ⅰ10内且与另一侧的下横轴41铰链连接,液压缸Ⅰ10同时与升降台液压缸控制电机连接;
所述的导航系统7包括电机Ⅲ23、锥齿轮Ⅰ21、锥齿轮Ⅱ22、直齿轮26、齿条27、滚轮24、导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨、升降台外壳45、摄像头固定壳、摄像头,电机Ⅲ23安装在车体1上,升降台外壳45内部安装有左右齿条27,左齿条27的外侧安装有内外设置的导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47,右齿条27的外侧安装有内外设置的左内导轨、导轨Ⅰ25,导轨Ⅲ47、导轨Ⅱ46之间卡设有上下两个滚轮24,左内导轨、导轨Ⅰ25之间卡设有上下两个滚轮24,上端两滚轮24之间通过上连接轴连接,下端两滚轮24之间通过上连接轴连接,上连接轴的两端安装有两个直齿轮26,两个直齿轮26分别与左右两个齿条27啮合,锥齿轮Ⅰ21安装在上连接轴上且与锥齿轮Ⅱ22啮合,锥齿轮Ⅱ22安装在电机Ⅲ23的输出轴上,导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨、导轨Ⅰ25的上下两端均与升降台外壳45的上下两端连接,升降台外壳45,摄像头固定壳套在齿条27、导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨上且电机Ⅲ23、锥齿轮Ⅰ21、锥齿轮Ⅱ22、直齿轮26均位于摄像头固定壳内部,摄像头固定壳外部固定有摄像头;
所述的机械臂3包括电机Ⅰ18、电机Ⅱ43、连接件Ⅰ12、液压缸Ⅱ14、连杆Ⅰ16、连杆Ⅱ13、连杆Ⅲ15、连杆Ⅳ44、蜗杆19、蜗轮20、底座17、机械臂液压缸控制电机;底座17连接在车体1两侧,电机Ⅰ18连接在车体1内部,蜗杆20、蜗轮19啮合且安装在机械臂底座17内部,蜗杆20与电机Ⅰ18的输出轴连接,蜗轮19与底座17的伸出杆的一端连接,电机Ⅱ43的输出轴分别与底座17的伸出杆的另一端、连杆Ⅰ16的一端、连杆Ⅳ44的一端连接,连杆Ⅰ16的另一端与连杆Ⅲ15的一端铰链连接,连杆Ⅲ15的另一端、连杆Ⅳ44的另一端均与连杆Ⅱ13的一端铰链连接,且连杆Ⅲ15、连杆Ⅳ44呈平行状,连杆Ⅳ44的中部与液压缸Ⅱ14的一端连接,连杆Ⅱ13的另一端、液压缸Ⅱ14的另一端均与连接件Ⅰ12的后端连接,液压缸Ⅱ14与机械臂液压缸控制电机连接,连接件Ⅰ12的前端与机械手连接;
清扫系统2包括清扫系统外壳、电源30、电机Ⅳ28、清洁滚筒29、皮带轮Ⅰ31、皮带轮Ⅱ33、皮带32;清扫系统外壳连接在车体1尾部,电源30、电机Ⅳ28安装在外壳内部,清洁滚筒29安装在清扫系统外壳后端且连接在车体1上,皮带轮Ⅰ31安装在电机Ⅳ28输出轴上,皮带轮Ⅱ33安装在清洁滚筒29的转轴上,皮带轮Ⅰ31通过皮带32与皮带轮Ⅱ33连接;
所述的动力系统5包括车轮48、电机支架49、电机Ⅴ50、舵机51、连接件Ⅲ52、连接件Ⅳ53,连接件Ⅳ53在上下位置分别设置有螺纹孔,用于与升降台装置4的左侧的下导轨42连接,连接件Ⅲ52中间位置设置有螺纹孔,用于与右侧的下导轨42连接,连接件Ⅲ52、连接件Ⅳ53的两端均安装有舵机51,舵机51与电机支架49连接,车轮48与电机Ⅴ50的输出轴连接,电机Ⅴ50安装在电机支架49上;
控制板6分别与摄像头、升降台液压缸控制电机、机械臂液压缸控制电机、电机Ⅰ18,电机Ⅱ43,电机Ⅲ23,电机Ⅳ28,电机Ⅴ50、舵机51连接。
进一步地,所述的摄像头固定壳外部的左右两端均安装有摄像头,摄像头固定壳上设有6个通孔及,导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨及左右两齿条27分别穿过6个通孔。
进一步地,所述的机械手包括连接件Ⅱ35、液压缸Ⅲ34、中间轴36、连杆Ⅴ37、连杆Ⅵ38、夹手,液压缸Ⅲ34与连接件Ⅰ12相连,液压缸Ⅲ34通过连接件Ⅱ35与中间轴36连接,连接件Ⅱ35的左右两端设有连接台,左侧两平行连杆Ⅵ38的两端分别与左连接台、左夹手铰链连接,右侧两平行连杆Ⅵ38的两端分别与右连接台、右夹手铰链连接,连杆Ⅴ37一端连接在中间轴36上,另一端与连杆Ⅵ38的中间铰链连接。
进一步地,所述的导轨Ⅰ8有螺纹孔,通过穿过螺钉孔的螺钉与车体1底部连接,导轨Ⅱ42有螺纹孔,通过穿过螺钉孔的螺钉与动力系统5连接,所述的活塞杆11与横轴41通过螺栓连接,活塞杆11与液压缸Ⅰ10螺纹连接,电机Ⅲ23通过螺钉安装在车体1上,底座17通过螺钉固定在车体1两侧,清扫系统外壳通过螺钉连接在车体1尾部,清洁滚筒29通过螺钉连接在车体1上,车轮48与电机Ⅴ50输出轴轴孔配合,舵机51与电机支架49通过螺栓连接,电机支架49与电机Ⅴ50通过螺钉连接。
进一步地,横梁9一端与上横轴40的端部通过轴孔配合连接,另一端与下横轴41的端部通过轴孔配合连接。
进一步地,所述的导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨的上下两端均与升降台外壳45通过轴孔配合连接。
进一步地,车体1为ABS材料制造,满足家居环境对强度的要求。
本发明的工作原理是:动力系统5位于机器人底部,为清洁搬运机器人提供动力。清洁装置2固定在机器人尾部,为清洁搬运机器人的清洁执行机构。导航系统7固定在清洁搬运机器人车体上,为清洁搬运机器人感知前方障碍物情况,并传输到控制板,进行下一步处理。控制板6根据摄像头拍摄的照片判断所要搬运物品的具体位置,并控制机器人行走、抓取物品,同时在行走过程中避开障碍物。
考虑到车体高度过低会造成功能上的许多局限性,在动力系统5与车体1之间添加了升降台装置4,该装置通过液压缸Ⅰ10控制高度,下台面与动力系统5通过螺钉固连,上台面与车体1相连接,当液压缸Ⅰ10伸长或缩短时,将会带动上横轴40、下横轴41沿着上导轨8、下导轨42前后滑动,进而推动活塞杆11绕中间铰链转动,最终实现升降上台面的高度变化,以加大机器人相关装置的工作范围。
机械臂3通过螺钉固定在车体两侧,主要采用了电机Ⅰ18,电机Ⅱ43和液压缸Ⅱ14作为动力原件,控制电机Ⅰ18为机械臂3工作提供动力,连杆Ⅰ16相当于人体手臂的大臂可以实现上下左右的运动,其左右运动的实现主要是通过电机Ⅱ43驱动,底座17的旋转是通过蜗杆20、蜗轮19啮合将电机Ⅰ18的转矩转换以驱动底座17的转动。连杆Ⅱ13相当于人体的小臂,只存在两个自由度,其运动方式主要是通过连杆Ⅰ16牵动连杆Ⅲ15,进而牵动其绕连杆Ⅳ44左右转动,连接件Ⅰ12则相当于人体中的手腕,通过液压缸Ⅱ14的驱动牵引,可以绕连杆Ⅱ13转动。
机械手主要由连杆机构设计而成,该机械手与机械臂通过连接件Ⅱ35相连接,动力来源主要为液压缸Ⅲ34,液压缸Ⅲ34与连接件Ⅰ12相连,受控制板控制。液压缸Ⅲ34通过伸缩控制带动中间轴36的上下运动,连杆Ⅴ37一端连接在中间轴,另一端与连杆Ⅵ38相连接,中间轴3的上下运动会使连杆Ⅴ37绕铰链一端旋转,进而连杆Ⅵ38也会在连杆Ⅴ37的牵动下绕一固定端转动,最终使得机械手实现张开与闭合。
导航系统7固定在清洁搬运机器人上,根据实际情况,摄像头的位置可以通过升降台进行调整,满足更大范围的工作需求。摄像头提供导航功能,采用了双摄像头的装置,是因为通过双摄像头硬件记录照片的景深信息,可以感知被拍照物体远近,如此可以将物体和背景分离可以精确的导航。
导航系统7的动力来自于内部电机Ⅲ23的驱动,电机Ⅲ23的转矩经过锥齿轮21与22的啮合传动,传递到上连接轴上,上连接轴带动其上销的直齿轮26转动,直齿轮26与穿过升降台外壳45的齿条27啮合,由于齿条27固连在升降台外壳45上,摄像头固定壳套在齿条27、导轨Ⅰ25、导轨Ⅱ46、导轨Ⅲ47、左内导轨上,因此齿轮26带动摄像头固定壳沿齿条27运动,通过控制电机Ⅲ23的转向来改变其运动方向,已达到升降目的。为了保证运动的稳定性以及摄像头固定壳与齿条27的同轴度,在升降台外壳45的两侧添加了滚轮24与导轨25,在滚轮24与导轨Ⅱ46,导轨Ⅲ47的配合下,能够更好的保证齿轮26沿着竖直方向平稳运动,不会发生侧翻。
清洁装置2通过螺钉连接在车体1尾部,主要由车体1运动带动前进,电机Ⅳ28控制其清洁滚筒的转向与转速,清洁滚筒29通过螺钉连接在车体上当车体前进时,电机Ⅳ28带动皮带轮Ⅰ31,通过皮带32,将动力传到皮带轮Ⅱ33,使清洁滚筒以与前进方向相反的方向的转动,并且转速的快慢可以根据地面的整洁程度调整,地面越脏则可以适当调高转速,以达到与地面尽可能大的摩擦效果。
控制板6分别与摄像头、升降台液压缸控制电机、机械臂液压缸控制电机、电机Ⅰ18,电机Ⅱ43,电机Ⅲ23,电机Ⅳ28,电机Ⅴ50、舵机51连接。控制板6通过控制与其连接的各部件的运动来控制机器人的运动。
本发明的家用搬运机器人本身所装置的工业摄像机,采用了双摄像头设计,能够起到更好的导航作用,还可以在搬运货物的过程中,利用摄像头拍摄的照片避开障碍物,从而可以保证快速和高效率的机器人导航。机器人可以安装两个机械手来完成各种不同形状和状态的工件搬运工作,大大减轻了人类繁重的体力劳动,同时也提高了工作效率。该机器人按照预先设计的路线,在各种家具杂物之间穿行的速度可以达到很快,不但不会出错,而且还可以绕开障碍物,完成规定的物品运送任务。需要说明的是,控制板6根据摄像头拍摄的照片控制机器人运动并避开障碍物是现有技术常用的技术手段,本申请不再详细说明。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种家用清洁搬运机器人,其特征在于:包括动力系统(5)、机械臂(3)、导航系统(7)、清洁装置(2)、车体(1)、控制板(6)、升降台装置(4);车体(1)安装在动力系统(5)上,两个机械臂(3)安装在车体(1)两侧,升降台装置(4)的顶部与车体(1)下部连接,底部与动力系统(5)的顶部连接,清洁装置(2)安装在车体(1)后端,控制板(6)安装在动力系统(5)上方;导航系统(7)安装在车体(1)上部;
所述的升降台装置(4)包括活塞杆(11)、横梁(9)、上导轨(8)、液压缸Ⅰ(10)、上横轴(40)、下横轴(41)、下导轨(42)、升降台液压缸控制电机,上导轨(8)顶端与车体(1)底部连接,下导轨(42)与底部与动力系统(5)连接,上导轨(8)和下导轨(42)的一端设有滑轨,一根上横轴(40)的两端与左右两根上导轨(8)的固定端连接,另一根上横轴(40)的两端通过滑块与左右两根上导轨(8)的滑轨端连接,一根下横轴(41)的两端与左右两根下导轨(42)的固定端连接,另一根下横轴(41)的两端通过滑块与左右两根下导轨(42)的滑轨端连接,横梁(9)一端与上横轴(40)的端部连接,另一端与下横轴(41)的端部连接,左边两根横梁(9)通过铰链交叉连接,右边两根横梁(9)通过铰链交叉连接,液压缸Ⅰ(10)与一侧的下横轴(40)铰链连接,活塞杆(11)安装在液压缸Ⅰ(10)内且与另一侧的下横轴(41)铰链连接,液压缸Ⅰ(10)同时与升降台液压缸控制电机连接;
所述的导航系统(7)包括电机Ⅲ(23)、锥齿轮Ⅰ(21)、锥齿轮Ⅱ(22)、直齿轮(26)、齿条(27)、滚轮(24)、导轨Ⅰ(25)、导轨Ⅱ(46)、导轨Ⅲ(47)、左内导轨、升降台外壳(45)、摄像头固定壳、摄像头,电机Ⅲ(23)安装在车体(1)上,升降台外壳(45)内部安装有左右齿条(27),左齿条(27)的外侧安装有内外设置的导轨Ⅱ(46)、导轨Ⅲ(47),右齿条(27)的外侧安装有内外设置的左内导轨、导轨Ⅰ(25),导轨Ⅲ(47)、导轨Ⅱ(46)之间卡设有上下两个滚轮(24),左内导轨、导轨Ⅰ(25)之间卡设有上下两个滚轮(24),上端两滚轮(24)之间通过上连接轴连接,下端两滚轮(24)之间通过上连接轴连接,上连接轴的两端安装有两个直齿轮(26),两个直齿轮(26)分别与左右两个齿条(27)啮合,锥齿轮Ⅰ(21)安装在上连接轴上且与锥齿轮Ⅱ(22)啮合,锥齿轮Ⅱ(22)安装在电机Ⅲ(23)的输出轴上,导轨Ⅱ(46)、导轨Ⅲ(47)、左内导轨、导轨Ⅰ(25)的上下两端均与升降台外壳(45)的上下两端连接,升降台外壳(45),摄像头固定壳套在齿条(27)、导轨Ⅰ(25)、导轨Ⅱ(46)、导轨Ⅲ(47)、左内导轨上且电机Ⅲ(23)、锥齿轮Ⅰ(21)、锥齿轮Ⅱ(22)、直齿轮(26)均位于摄像头固定壳内部,摄像头固定壳外部固定有摄像头;
所述的机械臂(3)包括电机Ⅰ(18)、电机Ⅱ(43)、连接件Ⅰ(12)、液压缸Ⅱ(14)、连杆Ⅰ(16)、连杆Ⅱ(13)、连杆Ⅲ(15)、连杆Ⅳ(44)、蜗杆(19)、蜗轮(20)、底座(17)、机械臂液压缸控制电机;底座(17)连接在车体(1)两侧,电机Ⅰ(18)连接在车体(1)内部,蜗杆(20)、蜗轮(19)啮合且安装在机械臂底座(17)内部,蜗杆(20)与电机Ⅰ(18)的输出轴连接,蜗轮(19)与底座(17)的伸出杆的一端连接,电机Ⅱ(43)的输出轴分别与底座(17)的伸出杆的另一端、连杆Ⅰ(16)的一端、连杆Ⅳ(44)的一端连接,连杆Ⅰ(16)的另一端与连杆Ⅲ(15)的一端铰链连接,连杆Ⅲ(15)的另一端、连杆Ⅳ(44)的另一端均与连杆Ⅱ(13)的一端铰链连接,且连杆Ⅲ(15)、连杆Ⅳ(44)呈平行状,连杆Ⅳ(44)的中部与液压缸Ⅱ(14)的一端连接,连杆Ⅱ(13)的另一端、液压缸Ⅱ(14)的另一端均与连接件Ⅰ(12)的后端连接,液压缸Ⅱ(14)与机械臂液压缸控制电机连接,连接件Ⅰ(12)的前端与机械手连接;
所述的清扫系统(2)包括清扫系统外壳、电源(30)、电机Ⅳ(28)、清洁滚筒(29)、皮带轮Ⅰ(31)、皮带轮Ⅱ(33)、皮带(32);清扫系统外壳连接在车体(1)尾部,电源(30)、电机Ⅳ(28)安装在外壳内部,清洁滚筒(29)安装在清扫系统外壳后端且连接在车体(1)上,皮带轮Ⅰ(31)安装在电机Ⅳ(28)输出轴上,皮带轮Ⅱ(33)安装在清洁滚筒(29)的转轴上,皮带轮Ⅰ(31)通过皮带(32)与皮带轮Ⅱ(33)连接;
所述的动力系统(5)包括车轮(48)、电机支架(49)、电机Ⅴ(50)、舵机(51)、连接件Ⅲ(52)、连接件Ⅳ(53),连接件Ⅳ(53)在上下位置分别设置有螺纹孔,用于与升降台装置(4)的左侧的下导轨(42)连接,连接件Ⅲ(52)中间位置设置有螺纹孔,用于与右侧的下导轨(42)连接,连接件Ⅲ(52)、连接件Ⅳ(53)的两端均安装有舵机(51),舵机(51)与电机支架(49)连接,车轮(48)与电机Ⅴ(50)的输出轴连接,电机Ⅴ(50)安装在电机支架(49)上;
所述的控制板(6)分别与摄像头、升降台液压缸控制电机、机械臂液压缸控制电机、电机Ⅰ(18),电机Ⅱ(43),电机Ⅲ(23),电机Ⅳ(28),电机Ⅴ(50)、舵机(51)连接。
2.根据权利要求1所述的一种家用清洁搬运机器人,其特征在于:所述的摄像头固定壳外部的左右两端均安装有摄像头,摄像头固定壳上设有6个通孔及,导轨Ⅰ(25)、导轨Ⅱ(46)、导轨Ⅲ(47)、左内导轨及左右两齿条(27)分别穿过6个通孔。
3.根据权利要求1所述的一种家用清洁搬运机器人,其特征在于:所述的机械手包括连接件Ⅱ(35)、液压缸Ⅲ(34)、中间轴36)、连杆Ⅴ(37)、连杆Ⅵ(38)、夹手,液压缸Ⅲ(34)与连接件Ⅰ(12)相连,液压缸Ⅲ34通过连接件Ⅱ(35)与中间轴(36)连接,连接件Ⅱ(35)的左右两端设有连接台,左侧两平行连杆Ⅵ(38)的两端分别与左连接台、左夹手铰链连接,右侧两平行连杆Ⅵ(38)的两端分别与右连接台、右夹手铰链连接,连杆Ⅴ(37)一端连接在中间轴(36)上,另一端与连杆Ⅵ(38)的中间铰链连接。
4.根据权利要求1所述的一种家用清洁搬运机器人,其特征在于:所述的导轨Ⅰ(8)有螺纹孔,通过穿过螺钉孔的螺钉与车体(1)底部连接,导轨Ⅱ(42)有螺纹孔,通过穿过螺钉孔的螺钉与动力系统(5)连接,所述的活塞杆(11)与横轴41)通过螺栓连接,活塞杆(11)与液压缸Ⅰ(10)螺纹连接,电机Ⅲ(23)通过螺钉安装在车体(1)上,底座(17)通过螺钉固定在车体(1)两侧,清扫系统外壳通过螺钉连接在车体1尾部,清洁滚筒(29)通过螺钉连接在车体(1)上,车轮(48)与电机Ⅴ(50)输出轴轴孔配合,舵机(51)与电机支架(49)通过螺栓连接,电机支架(49)与电机Ⅴ(50)通过螺钉连接。
5.根据权利要求1所述的一种家用清洁搬运机器人,其特征在于:所述的
横梁(9)一端与上横轴(40)的端部通过轴孔配合连接,另一端与下横轴(41)的端部通过轴孔配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种家用清洁搬运机器人,其特征在于:所述的导轨Ⅰ(25)、导轨Ⅱ(46)、导轨Ⅲ(47)、左内导轨的上下两端均与升降台外壳(45)通过轴孔配合连接。
7.根据权利要求1所述的一种家用清洁搬运机器人,其特征在于:所述的车体(1)为ABS材料制造。
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