CN110919623A - 一种物流搬运机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机器人设备领域，公开了一种物流搬运机器人系统，设有驱动车，驱动车从上至下依次安装有车体第三层板、车体第二层板、车体第一层板；车体第一层板的前端安装有多个红外传感器，红外传感器连接陀螺仪模块；车体第一层板的后端安装有多个超声波模块，车体第一层板上固定安装有电机驱动板，电机驱动板连接有电机；红外传感器、超声波模块、电机驱动板均与控制板相连接，控制板通过电源分配板连接电源模块，控制板上还安装有扩展板。该物流搬运机器人系统通过自主行驶、上下桥、抓取物品、躲避障碍物、识别左右转标识、送回物品到指定位置、识别停车和禁停标识后自主停车入位，适用于物流搬运、仓储等。

Description

一种物流搬运机器人系统
技术领域
本发明属于机器人设备领域，尤其涉及一种物流搬运机器人系统。
背景技术
目前，物流搬运机器人都采用有轨方式、通过仓库物品摆放的位置、品类等进行提前划分后，通过电磁循迹或黑白线循迹等方式，提前将地面铺置电磁和路径线路，小车通过识别规定线路标识的方式进行行驶。现有技术使用时需要人员对地磁或标识线不定时进行排查，并且当地磁或规定的行驶路线上方有障碍物时车体不能发现，必须人为进行清理，给使用者造成不便。
现有技术存在的问题是：
(1)需要人员对地磁或标识线不定时进行排查。
(2)当地磁或规定的行驶路线上方有障碍物时车体不能发现，必须人为进行清理，给使用者造成不便。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种物流搬运机器人系统。
本发明是这样实现的，一种物流搬运机器人系统设有驱动车，所述驱动车从上至下依次安装有车体第三层板、车体第二层板、车体第一层板；
所述车体第一层板的前端安装有多个红外传感器，所述红外传感器连接陀螺仪模块；所述车体第一层板的后端安装有多个超声波模块，所述车体第一层板上固定安装有电机驱动板，所述电机驱动板连接有电机；所述红外传感器、超声波模块、电机驱动板均与控制板相连接，所述控制板通过电源分配板连接电源模块，所述控制板上还安装有扩展板；
所述车体第二层板上安装有第一数字舵机，所述第一数字舵机连接摄像头舵机分配板；
所述车体第三层板的中部设置有电机旋转盘安装位，所述车体第三层板上还安有装一键启动按钮、车体电源开关和机械臂开关；所述一键启动按钮连接控制板，所述车体电源开关连接电源分配板，所述机械臂开关连接轴承本体，所述车体第三层板中部设置有过线孔。
进一步，所述机械臂本体内部安装有阻尼重型导轨，所述阻尼重型导轨上活动安装有连接支架，所述连接支架通过齿条与第一手爪安装架上的齿轮齿接安装。
进一步，所述机械臂本体的外侧分别固定安装有机械臂上板、机械臂下板、机械臂后挡板、机械臂左侧挡板、机械臂右侧挡板。
进一步，所述机械臂上板上固定安装有第一机械臂连接槽，所述机械臂左侧挡板上固定安装有第二机械臂连接槽。
进一步，所述车体第一层板的底部通过电机减速箱，所述电机减速箱的前端安装有直流电机，所述直流电机上安装有码盘器电路板，所述码盘器电路板上安装有编码器，所述编码器上安装有数据接口；
所述电机减速箱的后端通过第一连接件活动连接有橡胶轮胎。
进一步，所述车体第一层板与车体第二层板上均设置有支架孔，所述支架孔内贯穿安装有支撑架。
进一步，所述车体第三层板的上端通过第二连接板固定安装有机械臂本体，所述机械臂本体上固定安装有舵机本体，所述机械臂本体的前端固定安装有碰撞开关；所述机械臂本体的前端分别通过第二手爪安装架和灯板安装有手爪舵机和摄像头，所述手爪舵机的前端固定安装有手爪本体。
进一步，所述轴承本体上安装有轴承下固定板，所述轴承下固定板上安装有轴承上固定板，所述轴承上固定板上安装有第二连接板，所述第二连接板上活动安装有第三连接板；所述轴承本体的下端安装有机械臂旋转轴承托架，所述机械臂旋转轴承托架的下端通过第二连接件安装有第一连接板，所述第一连接板的下端安装有第二数字舵机。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：该物流搬运机器人系统通过自主行驶、上下桥、抓取物品、躲避障碍物、识别左右转标识、送回物品到指定位置、识别停车和禁停标识后自主停车入位，适用于物流搬运、仓储等。
附图说明
图1是本发明实施例提供的物流搬运机器人系统的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的机械臂正面结构示意图。
图3是本发明实施例提供的手抓的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的机械臂的侧面结构示意图。
图5是本发明实施例提供的车体第二层板的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的直流电机的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的车体第二层板的结构示意图。
图8是本发明实施例提供的车体第三层板的结构示意图。
图9是本发明实施例提供的机械臂旋转轴承的结构示意图。
图中：1、机械臂上板；2、机械臂下板；3、机械臂后挡板；4、机械臂左侧挡板；5、机械臂右侧挡板；6、舵机本体；7、碰撞开关；8、阻尼重型导轨；9、连接支架；10、齿条；11、齿轮；12、第一手爪安装架；13、第二手爪安装架；14、灯板；15、摄像头；16、手爪舵机；17、手爪本体；18、第一机械臂连接槽；19、第二机械臂连接槽；20、红外传感器；21、陀螺仪模块；22、电机；23、控制板；24、扩展板；25、支架孔；26、电源模块；27、电源分配板；28、电机驱动板；29、超声波模块；30、车体第一层板；31、电机减速箱；32、码盘器电路板；33、编码器；34、第一连接件；35、橡胶轮胎；36、数据接口；37、车体第二层板；38、第一数字舵机；39、摄像头舵机分配板；40、车体第三层板；41、一键启动按钮；42、车体电源开关；43、机械臂开关；44、过线孔；45、电机旋转盘安装位；46、第二数字舵机；47、第一连接板；48、机械臂旋转轴承托架；49、轴承本体；50、轴承下固定板；51、轴承上固定板；52、第二连接板；53、第三连接板；54、第二连接件。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种物流搬运机器人系统，下面结合附图1至附图9对本发明作详细的描述。
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种物流搬运机器人系统，以解决在无人值守的情况下设备可以自主行驶，遇到障碍物的情况下自动躲避障碍物，可以自动上下坡，可以辨别左转右转的方向从而将物品放置正确的位置，并且根据停车标识在不需要运送的情况下自动停到停车位内。
驱动车从上至下依次安装有车体第三层板40、车体第二层板37、车体第一层板30；
所述车体第一层板30的前端安装有多个红外传感器20，所述红外传感器20连接陀螺仪模块21；所述车体第一层板30的后端安装有多个超声波模块29，所述车体第一层板30上固定安装有电机驱动板28，所述电机驱动板28连接有电机22；所述红外传感器20、超声波模块29、电机驱动板28均与控制板23相连接，所述控制板23通过电源分配板27连接电源模块26，所述控制板23上还安装有扩展板24；
所述车体第二层板37上安装有第一数字舵机38，所述第一数字舵机38连接摄像头舵机分配板39；
所述车体第三层板40的中部设置有电机旋转盘安装位45，所述车体第三层板40上还安有装一键启动按钮41、车体电源开关42和机械臂开关43；所述一键启动按钮41连接控制板23，所述车体电源开关42连接电源分配板27，所述机械臂开关43连接轴承本体49，所述车体第三层板40中部设置有过线孔44。
所述机械臂本体内部安装有阻尼重型导轨8，所述阻尼重型导轨8上活动安装有连接支架9，所述连接支架9通过齿条10与第一手爪安装架12上的齿轮11齿接安装。
所述机械臂本体的外侧分别固定安装有机械臂上板1、机械臂下板2、机械臂后挡板3、机械臂左侧挡板4、机械臂右侧挡板5。
所述机械臂上板1上固定安装有第一机械臂连接槽18，所述机械臂左侧挡板4上固定安装有第二机械臂连接槽19。
所述车体第一层板30的底部通过电机减速箱31，所述电机减速箱31的前端安装有直流电机，所述直流电机上安装有码盘器电路板32，所述码盘器电路板32上安装有编码器33，所述编码器33上安装有数据接口36；
所述电机减速箱31的后端通过第一连接件34活动连接有橡胶轮胎35。
所述车体第一层板30与车体第二层板37上均设置有支架孔25，所述支架孔25内贯穿安装有支撑架。
所述车体第三层板40的上端通过第二连接板52固定安装有机械臂本体，所述机械臂本体上固定安装有舵机本体6，所述机械臂本体的前端固定安装有碰撞开关7；所述机械臂本体的前端分别通过第二手爪安装架13和灯板14安装有手爪舵机16和摄像头15，所述手爪舵机16的前端固定安装有手爪本体17。
所述轴承本体49上安装有轴承下固定板50，所述轴承下固定板50上安装有轴承上固定板51，所述轴承上固定板51上安装有第二连接板52，所述第二连接板52上活动安装有第三连接板53；所述轴承本体49的下端安装有机械臂旋转轴承托架48，所述机械臂旋转轴承托架48的下端通过第二连接件54安装有第一连接板47，所述第一连接板47的下端安装有第二数字舵机46。
橡胶轮胎35与电机22用螺丝固定连接，电机22通过电机减速箱31与车体底层板下面连接，电机22下部具有电机保护架，电机22上安装了旋转编码器33，可以对电机22的转数进行记录。驱动车底板上面通过工字形的连接支架9将车体第二层板37进行连接，底板上由控制板23、扩展板24、电机驱动板28、电源分配板27、电源模块26，控制板23与扩展板24通过I/O排针相连，将控制板23的I/O口充分的连接到扩展板24上，扩展板24将每个传感器的I/O定义好通过防插反接口引出，两块电机驱动板28叠加放置分别控制车体左右两侧的电机22。车体第一层板30前面下部放置两个红外传感器20，车体第一层板30上部放置一个陀螺仪模块21，车体第一层板30后面放置两个超声波模块29。车体第二层板37上前面左面右面各放置两个超声波模块29，前面的超声波模块29中间放置270度的第一数字舵机38，第一数字舵机38上安装有摄像头15，通过此摄像头15可识别出场地内的左右转标识、停车禁停等标识。车体第三层板40中间为圆形镂空，放置了一个270度旋转的第二数字舵机46，第二数字舵机46上方安装了一个电机旋转盘安装位45，此电机旋转盘安装位45与抓取物体的机械臂本体相连。
机械臂本体内采用阻尼重型导轨8加齿轮11、齿条10的方式通过一个360度的舵机本体6控制机械臂本体的伸缩，机械臂本体外延上方安装有碰撞开关7，当机械臂本体退回到指定位置时，碰撞开关7同时机械臂本体停止回退，机械臂本体前方安装手爪本体17，手爪本体17通过270度的第二数字舵机46控制，手爪本体17上方安装了摄像头15，摄像头15能够识别物体的形状、颜色、标识、二维码等产品信息，通过摄像头15的识别确定要抓取的物品位置，从而控制机械臂本体抓取物体，手爪本体17上方的摄像头15背后配有LED高亮灯板14，如遇光线不足，通过LED灯板14给摄像头15进行补光后正确识别所要抓取的物体。
驱动车运动的过程通过电机驱动板28分别对应车体两侧的电机进行数据的调整，将电机的误差调到最小，驱动车上的控制板23采用2560芯片，2560控制板23与扩展板24连接将控制陀螺仪模块21、舵机本体6、超声波模块29及红外传感器20、摄像头15的I/O接口全部引出，通过控制可以使超声波检测到与物体的距离，以判断前方是否有障碍物，来确定的是否转弯，通过控制陀螺仪模块21来矫正车身是否按角度正确的转弯，当电机无法完全转体90度时，通过陀螺仪模块21来矫正，通过控制板23控制红外传感器20，当驱动车上桥时或者经过路面较窄的路时，可以通过红外的检测来保证车体直线行驶不会从桥上掉落。通过对舵机本体6的控制使机械手臂进行伸缩和抓取放置的动作，控制板23通过对摄像头15的控制来进行物体的颜色、大小、形状进行识别来判断要抓取的物体是否正确以及通过识别路线的左右标识进行物体放置的位置选择，将物体正确的放置到指定位置。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种物流搬运机器人系统，其特征在于，所述物流搬运机器人系统设有驱动车，所述驱动车从上至下依次安装有车体第三层板、车体第二层板、车体第一层板；
所述车体第一层板的前端安装有多个红外传感器，所述红外传感器连接陀螺仪模块；所述车体第一层板的后端安装有多个超声波模块，所述车体第一层板上固定安装有电机驱动板，所述电机驱动板连接有电机；所述红外传感器、超声波模块、电机驱动板均与控制板相连接，所述控制板通过电源分配板连接电源模块，所述控制板上还安装有扩展板；
所述车体第二层板上安装有第一数字舵机，所述第一数字舵机连接摄像头舵机分配板；
所述车体第三层板的中部设置有电机旋转盘安装位，所述车体第三层板上还安有装一键启动按钮、车体电源开关和机械臂开关；所述一键启动按钮连接控制板，所述车体电源开关连接电源分配板，所述机械臂开关连接轴承本体，所述车体第三层板中部设置有过线孔。
2.如权利要求1所述物流搬运机器人系统，其特征在于，所述机械臂本体内部安装有阻尼重型导轨，所述阻尼重型导轨上活动安装有连接支架，所述连接支架通过齿条与第一手爪安装架上的齿轮齿接安装。
3.如权利要求1所述物流搬运机器人系统，其特征在于，所述机械臂本体的外侧分别固定安装有机械臂上板、机械臂下板、机械臂后挡板、机械臂左侧挡板、机械臂右侧挡板。
4.如权利要求3所述物流搬运机器人系统，其特征在于，所述机械臂上板上固定安装有第一机械臂连接槽，所述机械臂左侧挡板上固定安装有第二机械臂连接槽。
5.如权利要求1所述物流搬运机器人系统，其特征在于，所述车体第一层板的底部通过电机减速箱，所述电机减速箱的前端安装有直流电机，所述直流电机上安装有码盘器电路板，所述码盘器电路板上安装有编码器，所述编码器上安装有数据接口；
所述电机减速箱的后端通过第一连接件活动连接有橡胶轮胎。
6.如权利要求1所述物流搬运机器人系统，其特征在于，所述车体第一层板与车体第二层板上均设置有支架孔，所述支架孔内贯穿安装有支撑架。
7.如权利要求1所述物流搬运机器人系统，其特征在于，所述车体第三层板的上端通过第二连接板固定安装有机械臂本体，所述机械臂本体上固定安装有舵机本体，所述机械臂本体的前端固定安装有碰撞开关；所述机械臂本体的前端分别通过第二手爪安装架和灯板安装有手爪舵机和摄像头，所述手爪舵机的前端固定安装有手爪本体。
8.如权利要求1所述物流搬运机器人系统，其特征在于，所述轴承本体上安装有轴承下固定板，所述轴承下固定板上安装有轴承上固定板，所述轴承上固定板上安装有第二连接板，所述第二连接板上活动安装有第三连接板；所述轴承本体的下端安装有机械臂旋转轴承托架，所述机械臂旋转轴承托架的下端通过第二连接件安装有第一连接板，所述第一连接板的下端安装有第二数字舵机。
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