CN110371219B - 一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置 - Google Patents
一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，包括主机、检测机构和载物机构，述载物机构包括载物板、四个升降组件和两个支撑组件，支撑组件包括支撑板、铰接组件和两个竖杆，竖杆的远离主机的一侧设有调节单元、移动块和支杆，检测机构包括第一电机、转盘、驱动组件和两个检测组件，检测组件包括伸缩架、连接块、测距仪和两个连杆，该用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置通过检测机构便于检测主机与货架的相对位置，并通过移动机构进行调整，使得主机移动至货架的正下方，便于对货架进行稳定的搬运，不仅如此，通过载物机构中的支撑板增大了对货架的支撑面积，进一步加强运输的平稳性，从而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能领域，特别涉及一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置。
背景技术
人工智能是继蒸汽技术、电力技术、计算机及信息技术革命之后的第四次科技革命核心驱动力。从20世纪50年代发展至今，人工智能已经形成全新的生产力，对生产结构和生产关系产生了颠覆性的改变和影响。经历了技术驱动和数据驱动阶段，人工智能现在已经进入场景驱动阶段，深入落地到各个行业之中去解决不同场景的问题。此类行业实践应用也反过来持续优化人工智能的核心算法，形成正向发展的态势。目前，人工智能主要在制造、家居、金融、零售、交通、安防、医疗、物流、教育等行业中有广泛的应用。
在物流系统中，通过利用智能搜索、推力规划、计算机视觉以及智能机器人等技术在运输、仓储、配送装卸等流程上已经进行了自动化改造，基本实现无人操作，比如，将人工智能技术应用到工业车间的AGV运输车上，可自动实现货架的搬运，由于AGV小车具有自动化程度高、美观、充电自动化、方便、占地面积小等优点，广泛地应用到了企业仓储物流系统中，但是现有的AGV搬运装置中，由于载物平台的尺寸小于货架的底面积，导致运输过程中货架容易摔落，且搬运前，难以精确控制货架的支撑位置，当支撑位置偏移货架底部中心位置较远时，容易造成货架倾斜，降低运输平稳性，严重时，货架掉落，货架上的物品损坏，从而导致现有的AGV搬运装置实用性降低。
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，提供一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，包括主机、检测机构和载物机构，所述检测机构和载物机构均设置在主体的上方，所述主体内设有PLC，所述主体的一侧设有显示屏和若干按键，所述显示屏和按键均与PLC电连接，所述主体的下方的四角处均设有凹口，所述凹口内设有移动机构；
所述载物机构包括载物板、四个升降组件和两个支撑组件，所述载物板的四角处分别通过四个升降组件设置在主机的上方，两个支撑组件分别位于载物板的两侧，所述支撑组件包括支撑板、铰接组件和两个竖杆，两个竖杆分别固定在载物板的两端的下方，所述支撑板通过铰接组件与竖杆连接，所述竖杆的远离主机的一侧设有调节单元、移动块和支杆，所述调节单元与移动块传动连接，所述移动块通过支杆与支撑板铰接；
所述检测机构包括第一电机、转盘、驱动组件和两个检测组件，所述第一电机固定在主机的上方，所述第一电机与转盘传动连接，所述转盘位于载物板的下方，所述驱动组件和检测组件均位于转盘的上方，所述驱动组件位于两个检测组件之间，所述检测组件包括伸缩架、连接块、测距仪和两个连杆，所述驱动组件与伸缩架的一端的两侧铰接，所述伸缩架的另一端的两侧分别通过两个连杆与连接块铰接，所述测距仪固定在连接块的上方，所述测距仪和第一电机均与PLC电连接。
作为优选，为了实现载物板的升降移动，所述升降组件包括液压缸，所述液压缸与PLC电连接，所述液压缸的缸体固定在主机的上方，所述液压缸的液压杆固定在载物板的下方。
作为优选，为了支撑转盘稳定转动，所述检测机构还包括环形槽和若干滑块，所述滑块周向均匀分布在转盘的下方，所述环形槽固定在主机的上方，所述滑块与环形槽滑动连接。
作为优选，为了保证转盘稳定转动，所述环形槽为燕尾槽。
作为优选，为了带动移动块进行升降移动，所述调节单元包括第二电机、轴承和丝杆，所述第二电机和轴承均固定在竖杆上，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与丝杆的顶端传动连接，所述丝杆的底端设置在轴承内，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹。
作为优选，为了方便支撑板转动，所述铰接组件包括中心杆、连接板和两个套管，两个套管分别固定在两个竖杆上，所述中心杆的两端分别设置在两个套管内，所述中心杆通过连接板与支撑板固定连接。
作为优选，为了驱动伸缩架进行伸缩变形，所述驱动组件包括线圈和两个驱动单元，所述线圈位于两个驱动单元之间，所述驱动单元包括固定板、滑杆和磁铁，所述固定板和线圈均固定在转盘的上方，所述滑杆固定在固定板和线圈之间，所述磁铁套设在滑杆上，两个磁铁分别与伸缩架的远离连接块的一端的两侧铰接，所述线圈与PLC电连接。
作为优选，为了保护磁铁，所述固定板和磁铁之间设有弹簧，所述弹簧处于拉伸状态。
作为优选，为了保证第一电机的驱动精度，所述第一电机为步进电机，所述第一电机的步距角为90°。
作为优选，为了带动设备进行移动，所述移动机构包括第三电机、第四电机和两个滚轮，所述第三电机固定在凹口内的底部，所述第三电机的输出轴的底端与第四电机固定连接，两个滚轮分别位于第四电机的两侧，所述第四电机与滚轮传动连接，所述第三电机和第四电机均与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置通过检测机构便于检测主机与货架的相对位置，并通过移动机构进行调整，使得主机移动至货架的正下方，便于对货架进行稳定的搬运，不仅如此，通过载物机构中的支撑板增大了对货架的支撑面积，进一步加强运输的平稳性，从而提高了设备的实用性。
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系统的平稳性高的人工智能搬运装置的结构示意图；
图2是本发明的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置的支撑组件的结构示意图；
图3是本发明的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置的检测机构的结构示意图；
图4是本发明的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置的移动机构的结构示意图；
图中：1.主机，2.显示屏，3.按键，4.载物板，5.支撑板，6.竖杆，7.移动块，8.支杆，9.第一电机，10.转盘，11.伸缩架，12.连接块，13.测距仪，14.连杆，15.液压缸，16.环形槽，17.滑块，18.第二电机，19.轴承，20.丝杆，21.中心杆，22.连接板，23.套管，24.线圈，25.固定板，26.滑杆，27.磁铁，28.弹簧，29.第三电机，30.第四电机，31.滚轮。
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，一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，包括主机1、检测机构和载物机构，所述检测机构和载物机构均设置在主体的上方，所述主体内设有PLC，所述主体的一侧设有显示屏2和若干按键3，所述显示屏2和按键3均与PLC电连接，所述主体的下方的四角处均设有凹口，所述凹口内设有移动机构；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
用户在使用该智能搬运装置时，通过主机1上的按键3进行操作，设置搬运程序和搬运路线后，主机1运行，通过PLC控制主机1凹口内的移动机构启动，带动主机1移动至货架的下方，通过检测机构检测主机1与货架的相对位置，方便通过移动机构带动主机1移动至货架的正下方后，PLC控制载物机构启动，由载物机构接触货架的底部，而后通过移动机构带动设备移动，实现货物的运输，当抵达目的地后，载物机构脱离货架，从而完成搬运工作。
如图1-2所示，所述载物机构包括载物板4、四个升降组件和两个支撑组件，所述载物板4的四角处分别通过四个升降组件设置在主机1的上方，两个支撑组件分别位于载物板4的两侧，所述支撑组件包括支撑板5、铰接组件和两个竖杆6，两个竖杆6分别固定在载物板4的两端的下方，所述支撑板5通过铰接组件与竖杆6连接，所述竖杆6的远离主机1的一侧设有调节单元、移动块7和支杆8，所述调节单元与移动块7传动连接，所述移动块7通过支杆8与支撑板5铰接；
当主机1移动至货架的正下方时，通过载物机构完成将货架放置在主机1上的操作，此时由载物板4两侧竖杆6上的调节单元启动，带动移动块7向上移动，通过支杆8带动支撑板5在铰接组件的支撑作用下向上转动至水平角度，而后四个升降组件同时启动，带动载物板4和支撑板5同时向上移动，利用载物板4与支撑板5与货架的底部接触，而后设备移动，即可通过支撑板5和载物板4支撑货架带动货架移动，由于通过两个支撑板5分别从两侧对货架进行支撑，加强了货架运输的平稳性。当移动至目的地后，升降组件带动载物板4和支撑板5向下移动，脱离货架的底部后，PLC控制调节单元带动移动块7向下移动，移动块7下移时，通过支杆8作用在支撑板5上，使得支撑板5在铰接组件作用下靠近主机1向下转动，便于缩小便于设备的整体体型，方便从货架的底端移出。
如图1和图3所示，所述检测机构包括第一电机9、转盘10、驱动组件和两个检测组件，所述第一电机9固定在主机1的上方，所述第一电机9与转盘10传动连接，所述转盘10位于载物板4的下方，所述驱动组件和检测组件均位于转盘10的上方，所述驱动组件位于两个检测组件之间，所述检测组件包括伸缩架11、连接块12、测距仪13和两个连杆14，所述驱动组件与伸缩架11的一端的两侧铰接，所述伸缩架11的另一端的两侧分别通过两个连杆14与连接块12铰接，所述测距仪13固定在连接块12的上方，所述测距仪13和第一电机9均与PLC电连接。
检测机构运行时，PLC控制转盘10上的驱动组件启动，带动两侧的检测组件中的伸缩架11的靠近检测组件中的一端的两侧相互靠近，促使伸缩架11伸缩，伸缩架11的长度增加，通过两个连杆14带动连接块12向远离转盘10的轴线方向移动，利用连接块12上的测距仪13检测连接块12与货架底部的距离，并将距离数据传递给PLC，当连接块12位于货架的下方时，两个测距仪13检测到的距离数据一致，当其中一个距离数据发生变化而另一个距离数据未发生变化时，表面此时主机1偏离货架的中心处位置，PLC控制移动机构启动，带动主机1移动至伸缩架11伸缩变形方向上，货架底部的中心处，而后驱动组件带动伸缩架11伸缩，使得伸缩架11长度缩小，将连接块12移动至转盘10上方后，PLC控制第一电机9启动，带动转盘10旋转90°，调整检测方向，再由驱动组件带动伸缩架11伸缩，通过增加伸缩架11的长度，带动连接块12脱离转盘10的上方，按照之前检测的方式，通过测距仪13检测到的距离数据，判断连接块12移动方向上，主机1是否位于货架的中心处，若主机1偏离，则控制移动机构带动主机1移动，进行调整，而后伸缩架11伸缩，通过两个连杆14带动连接块12和测距仪13移动至转盘10和载物板4之间后，升降组件启动，并通过支撑组件从货架的中心处支撑货架，防止货架倾斜，保证货架运输的平稳性。
作为优选，为了实现载物板4的升降移动，所述升降组件包括液压缸15，所述液压缸15与PLC电连接，所述液压缸15的缸体固定在主机1的上方，所述液压缸15的液压杆固定在载物板4的下方。PLC控制液压缸15启动，调节液压缸15内的液压，带动液压杆进行移动，液压杆与载物板4保持固定连接，从而可实现载物板4的升降移动。
作为优选，为了支撑转盘10稳定转动，所述检测机构还包括环形槽16和若干滑块17，所述滑块17周向均匀分布在转盘10的下方，所述环形槽16固定在主机1的上方，所述滑块17与环形槽16滑动连接。
利用固定在主机1上的环形槽16，固定了滑块17的转动轨迹，由于滑块17固定在转盘10的下方，进而可支撑转盘10进行稳定的转动，防止转盘10倾斜，通过保证转盘10的水平，便于转盘10上方的检测机构进行精确的检测。
作为优选，为了保证转盘10稳定转动，所述环形槽16为燕尾槽。环形槽16为燕尾槽，使得滑块17无法脱离燕尾槽，进而可保证转盘10的稳定转动。
如图2所示，所述调节单元包括第二电机18、轴承19和丝杆20，所述第二电机18和轴承19均固定在竖杆6上，所述第二电机18与PLC电连接，所述第二电机18与丝杆20的顶端传动连接，所述丝杆20的底端设置在轴承19内，所述移动块7套设在丝杆20上，所述移动块7的与丝杆20的连接处设有与丝杆20匹配的螺纹。
PLC控制第二电机18启动，带动丝杆20在轴承19的支撑作用下旋转，丝杆20通过螺纹作用在移动块7上，使得移动块7沿着丝杆20的轴线进行升降移动。
作为优选，为了方便支撑板5转动，所述铰接组件包括中心杆21、连接板22和两个套管23，两个套管23分别固定在两个竖杆6上，所述中心杆21的两端分别设置在两个套管23内，所述中心杆21通过连接板22与支撑板5固定连接。利用竖杆6固定了套管23的位置，中心杆21可在两个套管23支撑作用下沿着套管23的轴线转动，由于中心杆21通过连接板22与支撑板5固定连接，从而方便支撑板5进行转动。
如图3所示，所述驱动组件包括线圈24和两个驱动单元，所述线圈24位于两个驱动单元之间，所述驱动单元包括固定板25、滑杆26和磁铁27，所述固定板25和线圈24均固定在转盘10的上方，所述滑杆26固定在固定板25和线圈24之间，所述磁铁27套设在滑杆26上，两个磁铁27分别与伸缩架11的远离连接块12的一端的两侧铰接，所述线圈24与PLC电连接。
PLC控制线圈24通电，使得线圈24产生磁性，通过控制线圈24的磁性，可吸引或者排斥线圈24两侧的磁铁27移动，利用固定板25和线圈24，固定了滑杆26的位置，通过将滑杆26穿过磁铁27，从而固定了磁铁27的移动方向，当两个磁铁27相互靠近或者远离时，可带动伸缩架11进行伸缩变形，调整伸缩架11的长度，方便实现连接块12的移动。
作为优选，为了保护磁铁27，所述固定板25和磁铁27之间设有弹簧28，所述弹簧28处于拉伸状态。利用弹簧28可减缓磁铁27的移动，防止线圈24的磁性变化时，磁铁27沿着滑杆26高速移动冲撞固定板25或者线圈24，从而保护磁铁27，防止磁铁27损坏。
作为优选，利用步进电机驱动精度高的特点，为了保证第一电机9的驱动精度，所述第一电机9为步进电机，所述第一电机9的步距角为90°。
如图4所示，所述移动机构包括第三电机29、第四电机30和两个滚轮31，所述第三电机29固定在凹口内的底部，所述第三电机29的输出轴的底端与第四电机30固定连接，两个滚轮31分别位于第四电机30的两侧，所述第四电机30与滚轮31传动连接，所述第三电机29和第四电机30均与PLC电连接。
PLC控制第四电机30启动，可带动滚轮31在地面上滚动，实现设备的移动，PLC控制第三电机29启动，可调整第四电机30的角度，进而改变设备的移动方向，如此，实现了设备的移动功能。
该人工智能搬运装置使用时，通过驱动组件带动伸缩架11进行伸缩变形，利用连接块12移动带动测距仪13移动，检测与货架底部的距离，通过两个距离数据判断主机1的位置，并通过第一电机9带动转盘10转动90°，从另一个方向判断主机1是否偏离货架的中心位置，通过移动机构调整主机1的位置，使得主机1位于货架的正下方，便于设备对货架进行平稳的搬运，当主机1调整位置完毕后，通过调节单元带动移动块7上移，使得支撑板5向上转动至与载物板4同一平面，而后升降组件上移，使得支撑板5与载物板4同时对货架的底部进行支撑，利用载物板4扩大了对货架的支撑面积，进一步保证了运输的稳定性，提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置通过检测机构便于检测主机1与货架的相对位置，并通过移动机构进行调整，使得主机1移动至货架的正下方，便于对货架进行稳定的搬运，不仅如此，通过载物机构中的支撑板5增大了对货架的支撑面积，进一步加强运输的平稳性，从而提高了设备的实用性。
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)
1.一种用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，包括主机(1)、检测机构和载物机构，所述检测机构和载物机构均设置在主体的上方，所述主体内设有PLC，所述主体的一侧设有显示屏(2)和若干按键(3)，所述显示屏(2)和按键(3)均与PLC电连接，所述主体的下方的四角处均设有凹口，所述凹口内设有移动机构；
所述载物机构包括载物板(4)、四个升降组件和两个支撑组件，所述载物板(4)的四角处分别通过四个升降组件设置在主机(1)的上方，两个支撑组件分别位于载物板(4)的两侧，所述支撑组件包括支撑板(5)、铰接组件和两个竖杆(6)，两个竖杆(6)分别固定在载物板(4)的两端的下方，所述支撑板(5)通过铰接组件与竖杆(6)连接，所述竖杆(6)的远离主机(1)的一侧设有调节单元、移动块(7)和支杆(8)，所述调节单元与移动块(7)传动连接，所述移动块(7)通过支杆(8)与支撑板(5)铰接；
所述检测机构包括第一电机(9)、转盘(10)、驱动组件和两个检测组件，所述第一电机(9)固定在主机(1)的上方，所述第一电机(9)与转盘(10)传动连接，所述转盘(10)位于载物板(4)的下方，所述驱动组件和检测组件均位于转盘(10)的上方，所述驱动组件位于两个检测组件之间，所述检测组件包括伸缩架(11)、连接块(12)、测距仪(13)和两个连杆(14)，所述驱动组件与伸缩架(11)的一端的两侧铰接，所述伸缩架(11)的另一端的两侧分别通过两个连杆(14)与连接块(12)铰接，所述测距仪(13)固定在连接块(12)的上方，所述测距仪(13)和第一电机(9)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述升降组件包括液压缸(15)，所述液压缸(15)与PLC电连接，所述液压缸(15)的缸体固定在主机(1)的上方，所述液压缸(15)的液压杆固定在载物板(4)的下方。
3.如权利要求1所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述检测机构还包括环形槽(16)和若干滑块(17)，所述滑块(17)周向均匀分布在转盘(10)的下方，所述环形槽(16)固定在主机(1)的上方，所述滑块(17)与环形槽(16)滑动连接。
4.如权利要求3所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述环形槽(16)为燕尾槽。
5.如权利要求1所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述调节单元包括第二电机(18)、轴承(19)和丝杆(20)，所述第二电机(18)和轴承(19)均固定在竖杆(6)上，所述第二电机(18)与PLC电连接，所述第二电机(18)与丝杆(20)的顶端传动连接，所述丝杆(20)的底端设置在轴承(19)内，所述移动块(7)套设在丝杆(20)上，所述移动块(7)的与丝杆(20)的连接处设有与丝杆(20)匹配的螺纹。
6.如权利要求1所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述铰接组件包括中心杆(21)、连接板(22)和两个套管(23)，两个套管(23)分别固定在两个竖杆(6)上，所述中心杆(21)的两端分别设置在两个套管(23)内，所述中心杆(21)通过连接板(22)与支撑板(5)固定连接。
7.如权利要求1所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述驱动组件包括线圈(24)和两个驱动单元，所述线圈(24)位于两个驱动单元之间，所述驱动单元包括固定板(25)、滑杆(26)和磁铁(27)，所述固定板(25)和线圈(24)均固定在转盘(10)的上方，所述滑杆(26)固定在固定板(25)和线圈(24)之间，所述磁铁(27)套设在滑杆(26)上，两个磁铁(27)分别与伸缩架(11)的远离连接块(12)的一端的两侧铰接，所述线圈(24)与PLC电连接。
8.如权利要求7所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述固定板(25)和磁铁(27)之间设有弹簧(28)，所述弹簧(28)处于拉伸状态。
9.如权利要求1所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述第一电机(9)为步进电机，所述第一电机(9)的步距角为90°。
10.如权利要求1所述的用于物流系统的平稳性高的人工智能搬运装置，其特征在于，所述移动机构包括第三电机(29)、第四电机(30)和两个滚轮(31)，所述第三电机(29)固定在凹口内的底部，所述第三电机(29)的输出轴的底端与第四电机(30)固定连接，两个滚轮(31)分别位于第四电机(30)的两侧，所述第四电机(30)与滚轮(31)传动连接，所述第三电机(29)和第四电机(30)均与PLC电连接。
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