CN110040053A - 一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人 - Google Patents

一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，包括底板、控制器和若干车轮，所述底板的远离控制器的一侧设有装卸机构，所述底板的上方设有折叠机构，所述装卸机构包括连杆和两个转动组件，所述转动组件包括第一电机、转杆、伸缩单元、气缸和橡胶块，所述折叠机构包括滑动组件和折叠组件，所述折叠组件包括固定杆、固定条、滑动杆和若干连接单元，该用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，通过装卸机构装卸货物，降低了人力成本，不仅如此，通过折叠机构调整容积从而增加货物的装载量，提高了实用性。

Description

一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人。
背景技术
智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉等，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段，因其智能化程度高，在救援、运输等领域得到广泛应用。
现有的运输机器人无法自动装卸货物，增加了人力成本，不仅如此，现有的运输机器人无法根据货物的体积调整容量，降低了实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，包括底板、控制器和若干车轮，所述控制器固定在底板的一侧，所述车轮设置在底板的下方，所述底板的远离控制器的一侧设有装卸机构，所述底板的上方设有折叠机构，所述控制器内设有PLC；
所述装卸机构包括连杆和两个转动组件，两个转动组件正对设置，所述转动组件包括第一电机、转杆、伸缩单元、气缸和橡胶块，两个第一电机分别固定在底板的远离控制器的一侧的两端，所述第一电机与转杆的一端传动连接，所述连杆的两端分别与两根转杆固定连接，所述气缸的缸体通过伸缩单元与转杆连接，所述气缸的气杆与橡胶块固定连接，所述第一电机和气缸均与PLC电连接；
所述折叠机构包括滑动组件和折叠组件，所述滑动组件设置在底板的上方的远离控制器的一侧，所述折叠组件包括固定杆、固定条、滑动杆和若干连接单元，所述固定杆和固定条平行固定在底板的上方，所述滑动杆设置在固定条的远离固定杆的一侧，所述连接单元均匀设置在滑动杆和固定杆之间，所述滑动组件与滑动杆连接。
作为优选，为了便于调整气缸到第一电机之间的距离，所述伸缩单元包括第三电机、丝杆、套管和套环，两个第三电机分别与连杆的两端固定连接，所述丝杆与转杆平行设置，所述第三电机与丝杆传动连接，所述套管套设在丝杆上，所述套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述套管的靠近第三电机的一端与套环固定连接，所述套环套设在转杆上，所述套管的另一端与气缸的缸体固定连接，所述第三电机与PLC电连接。
作为优选，为了减小丝杆与套管之间的摩擦力，所述丝杆上涂有润滑油。
作为优选，为了防止套管脱离固定条，所述转杆的远离第一电机的一端设有限位板。
作为优选，为了实现折叠的功能，所述连接单元包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的两端分别与固定杆和固定条固定连接，所述第二连接杆与第一连接杆平行设置，所述固定条上设有若干通孔，所述通孔的数量与第二连接杆的数量相等，所述通孔与第二连接杆一一对应，所述第二连接杆的一端与滑动杆固定连接，所述第二连接杆的另一端穿过通孔。
作为优选，为了防止第二连接杆脱离固定条，所述第二连接杆的远离滑动杆的一端设有限位块。
作为优选，为了带动滑动杆向远离固定条的方向移动，所述滑动组件包括第二电机、主动杆和从动杆，所述第二电机固定在底板的上方的远离控制器的一侧，所述第二电机与主动杆的一端传动连接，所述主动杆的另一端与从动杆的一端铰接，所述从动杆的另一端与滑动杆的远离控制器的一端铰接，所述第二电机与PLC电连接。
作为优选，为了防止货物从折叠机构的两侧掉落，所述固定杆和滑动杆的上方均设有挡板，所述挡板竖向设置。
作为优选，为了使滑动杆移动得更顺畅，所述滑动杆的下方设有若干凹口，所述凹口均匀分布在滑动杆的下方，所述凹口内设有滚珠，所述凹口与滚珠匹配，所述滚珠的球心位于凹口内，所述滚珠与底板的上方抵靠。
作为优选，为了检测货物的位置，所述连杆的中心处设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，通过装卸机构装卸货物，与现有的装卸机构相比，该装卸机构自动化程度高，节省了人力成本，不仅如此，通过折叠机构调整装载货物的容量，与现有的折叠机构相比，该折叠机构灵活性更高，提高了实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人的结构示意图；
图2是本发明的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人的装卸机构的结构示意图；
图3是本发明的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人的折叠机构的结构示意图；
图4是本发明的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人的滚珠的结构示意图；
图中：1.底板，2.控制器，3.车轮，4.第一电机，5.转杆，6.气缸，7.橡胶块，8.连杆，9.限位板，10.固定杆，11.固定条，12.滑动杆，13.第一连接杆，14.第二连接杆，15.限位块，16.第二电机，17.主动杆，18.从动杆，19.挡板，20.第三电机，21.丝杆，22.套管，23.套环，24.滚珠，25.距离传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，包括底板1、控制器2和若干车轮3，所述控制器2固定在底板1的一侧，所述车轮3设置在底板1的下方，所述底板1的远离控制器2的一侧设有装卸机构，所述底板1的上方设有折叠机构，所述控制器2内设有PLC；
用户启动控制器2，机器人依靠车轮3移动到货物附近，PLC驱动装卸机构搬运货物到底板1上方的折叠机构上，折叠机构可根据货物的体积调节容量，便于装载更多的货物，机器人将货物运输到目的地，PLC再驱动装卸机构将货物搬运到地面。
如图2所示，所述装卸机构包括连杆8和两个转动组件，两个转动组件正对设置，所述转动组件包括第一电机4、转杆5、伸缩单元、气缸6和橡胶块7，两个第一电机4分别固定在底板1的远离控制器2的一侧的两端，所述第一电机4与转杆5的一端传动连接，所述连杆8的两端分别与两根转杆5固定连接，所述气缸6的缸体通过伸缩单元与转杆5连接，所述气缸6的气杆与橡胶块7固定连接，所述第一电机4和气缸6均与PLC电连接；
机器人靠近货物伸时，PLC驱动伸缩单元伸缩，使气缸6靠近货物，PLC驱动两个气缸6的气杆相互靠近，带动两个橡胶块7同时与货物抵靠，从而夹紧货物，PLC驱动第一电机4使转杆5转动，通过伸缩单元、气缸6和橡胶块7将货物搬运到折叠机构上，到达目的地后，以同样的方式将货物搬到地面，从而实现装卸货物的功能。
如图3所示，所述折叠机构包括滑动组件和折叠组件，所述滑动组件设置在底板1的上方的远离控制器2的一侧，所述折叠组件包括固定杆10、固定条11、滑动杆12和若干连接单元，所述固定杆10和固定条11平行固定在底板1的上方，所述滑动杆12设置在固定条11的远离固定杆10的一侧，所述连接单元均匀设置在滑动杆12和固定杆10之间，所述滑动组件与滑动杆12连接。
PLC驱动滑动组件带动滑动杆12向远离固定条11的方向移动，从而扩大滑动杆12和固定杆10之间的距离，便于在连接单元上装载更多的货物，增加折叠机构的容量。
作为优选，为了便于调整气缸6到第一电机4之间的距离，所述伸缩单元包括第三电机20、丝杆21、套管22和套环23，两个第三电机20分别与连杆8的两端固定连接，所述丝杆21与转杆5平行设置，所述第三电机20与丝杆21传动连接，所述套管22套设在丝杆21上，所述套管22的与丝杆21的连接处设有与丝杆21匹配的螺纹，所述套管22的靠近第三电机20的一端与套环23固定连接，所述套环23套设在转杆5上，所述套管22的另一端与气缸6的缸体固定连接，所述第三电机20与PLC电连接。
PLC驱动第三电机20带动丝杆21转动，使套管22沿着丝杆21移动，从而调整气缸6到第一电机4之间的距离，便于装卸机构搬运货物。
作为优选，为了减小丝杆21与套管22之间的摩擦力，所述丝杆21上涂有润滑油。
润滑油可减小丝杆21与套管22之间的摩擦力，从而使套管22移动得更顺畅。
作为优选，为了防止套管22脱离固定条11，所述转杆5的远离第一电机4的一端设有限位板9。
限位板9可限制套管22移动的距离，防止套管22脱离固定条11。
作为优选，为了实现折叠的功能，所述连接单元包括第一连接杆13和第二连接杆14，所述第一连接杆13的两端分别与固定杆10和固定条11固定连接，所述第二连接杆14与第一连接杆13平行设置，所述固定条11上设有若干通孔，所述通孔的数量与第二连接杆14的数量相等，所述通孔与第二连接杆14一一对应，所述第二连接杆14的一端与滑动杆12固定连接，所述第二连接杆14的另一端穿过通孔。
滑动杆12向远离固定条11的方向移动时，带动第二连接杆14移动，通孔限制了第二连接杆14的移动方向，由于滑动杆12和固定杆10之间的距离增大，折叠机构上就能放置更多的货物。
作为优选，为了防止第二连接杆14脱离固定条11，所述第二连接杆14的远离滑动杆12的一端设有限位块15。
限位块15防止第二连接杆14的远离滑动杆12的一端穿过通孔，从而避免第二连接杆14脱离固定条11。
作为优选，为了带动滑动杆12向远离固定条11的方向移动，所述滑动组件包括第二电机16、主动杆17和从动杆18，所述第二电机16固定在底板1的上方的远离控制器2的一侧，所述第二电机16与主动杆17的一端传动连接，所述主动杆17的另一端与从动杆18的一端铰接，所述从动杆18的另一端与滑动杆12的远离控制器2的一端铰接，所述第二电机16与PLC电连接。
PLC控制第二电机16驱动主动杆17转动，带动从动杆18转动，使滑动杆12向远离固定条11的方向移动。
作为优选，为了防止货物从折叠机构的两侧掉落，所述固定杆10和滑动杆12的上方均设有挡板19，所述挡板19竖向设置。
挡板19用于防止货物从折叠机构的两侧掉落。
如图4所示，所述滑动杆12的下方设有若干凹口，所述凹口均匀分布在滑动杆12的下方，所述凹口内设有滚珠24，所述凹口与滚珠24匹配，所述滚珠24的球心位于凹口内，所述滚珠24与底板1的上方抵靠。
滑动杆12移动的同时，滚珠24在底板1的上方滚动，从而减小滑动杆12与底板1之间的摩擦力，使滑动杆12移动得更顺畅。
作为优选，为了检测货物的位置，所述连杆8的中心处设有距离传感器25，所述距离传感器25与PLC电连接。
距离传感器25检测货物的位置，并将其转化成信号发送给PLC，PLC收到信号后驱动装卸机构搬运货物。
用户启动控制器2，使机器人移动到货物附近，PLC驱动伸缩单元伸缩，使两个气缸6分别位于货物的两侧，PLC驱动气缸6的气杆靠近货物，使橡胶块7夹紧货物，然后PLC驱动第一电机4使转杆5转动，从而使装卸机构将货物搬运到底板1上方的折叠机构上，折叠机构上的货物放不下时，PLC驱动滑动组件带动滑动杆12向远离固定条11的方向移动，从而扩大连接单元的面积，增加折叠机构的容量，便于装载更多的货物，机器人将货物运输到目的地，PLC再驱动装卸机构将货物搬运到地面。
与现有技术相比，该用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，通过装卸机构装卸货物，与现有的装卸机构相比，该装卸机构自动化程度高，节省了人力成本，不仅如此，通过折叠机构调整装载货物的容量，与现有的折叠机构相比，该折叠机构灵活性更高，提高了实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，包括底板(1)、控制器(2)和若干车轮(3)，所述控制器(2)固定在底板(1)的一侧，所述车轮(3)设置在底板(1)的下方，其特征在于，所述底板(1)的远离控制器(2)的一侧设有装卸机构，所述底板(1)的上方设有折叠机构，所述控制器(2)内设有PLC；
所述装卸机构包括连杆(8)和两个转动组件，两个转动组件正对设置，所述转动组件包括第一电机(4)、转杆(5)、伸缩单元、气缸(6)和橡胶块(7)，两个第一电机(4)分别固定在底板(1)的远离控制器(2)的一侧的两端，所述第一电机(4)与转杆(5)的一端传动连接，所述连杆(8)的两端分别与两根转杆(5)固定连接，所述气缸(6)的缸体通过伸缩单元与转杆(5)连接，所述气缸(6)的气杆与橡胶块(7)固定连接，所述第一电机(4)和气缸(6)均与PLC电连接；
所述折叠机构包括滑动组件和折叠组件，所述滑动组件设置在底板(1)的上方的远离控制器(2)的一侧，所述折叠组件包括固定杆(10)、固定条(11)、滑动杆(12)和若干连接单元，所述固定杆(10)和固定条(11)平行固定在底板(1)的上方，所述滑动杆(12)设置在固定条(11)的远离固定杆(10)的一侧，所述连接单元均匀设置在滑动杆(12)和固定杆(10)之间，所述滑动组件与滑动杆(12)连接。
2.如权利要求1所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述伸缩单元包括第三电机(20)、丝杆(21)、套管(22)和套环(23)，两个第三电机(20)分别与连杆(8)的两端固定连接，所述丝杆(21)与转杆(5)平行设置，所述第三电机(20)与丝杆(21)传动连接，所述套管(22)套设在丝杆(21)上，所述套管(22)的与丝杆(21)的连接处设有与丝杆(21)匹配的螺纹，所述套管(22)的靠近第三电机(20)的一端与套环(23)固定连接，所述套环(23)套设在转杆(5)上，所述套管(22)的另一端与气缸(6)的缸体固定连接，所述第三电机(20)与PLC电连接。
3.如权利要求2所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述丝杆(21)上涂有润滑油。
4.如权利要求1所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述转杆(5)的远离第一电机(4)的一端设有限位板(9)。
5.如权利要求1所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述连接单元包括第一连接杆(13)和第二连接杆(14)，所述第一连接杆(13)的两端分别与固定杆(10)和固定条(11)固定连接，所述第二连接杆(14)与第一连接杆(13)平行设置，所述固定条(11)上设有若干通孔，所述通孔的数量与第二连接杆(14)的数量相等，所述通孔与第二连接杆(14)一一对应，所述第二连接杆(14)的一端与滑动杆(12)固定连接，所述第二连接杆(14)的另一端穿过通孔。
6.如权利要求5所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述第二连接杆(14)的远离滑动杆(12)的一端设有限位块(15)。
7.如权利要求1所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述滑动组件包括第二电机(16)、主动杆(17)和从动杆(18)，所述第二电机(16)固定在底板(1)的上方的远离控制器(2)的一侧，所述第二电机(16)与主动杆(17)的一端传动连接，所述主动杆(17)的另一端与从动杆(18)的一端铰接，所述从动杆(18)的另一端与滑动杆(12)的远离控制器(2)的一端铰接，所述第二电机(16)与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述固定杆(10)和滑动杆(12)的上方均设有挡板(19)，所述挡板(19)竖向设置。
9.如权利要求1所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述滑动杆(12)的下方设有若干凹口，所述凹口均匀分布在滑动杆(12)的下方，所述凹口内设有滚珠(24)，所述凹口与滚珠(24)匹配，所述滚珠(24)的球心位于凹口内，所述滚珠(24)与底板(1)的上方抵靠。
10.如权利要求1所述的用于物流运输的具有装卸和折叠功能的机器人，其特征在于，所述连杆(8)的中心处设有距离传感器(25)，所述距离传感器(25)与PLC电连接。
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