CN110936345B - 一种自动化搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动化搬运机器人，包括：安装座；旋转及行走机构，连接在所述安装座下端，用于控制安装座旋转及行走；升降座，安装在所述安装座上端，所述升降座上端安装机械臂；抓取装置，连接在所述机械臂上；控制器，所述控制器分别与旋转及行走机构、升降座、抓取装置、机械臂、电源电连接。本发明通过设置旋转及行走机构，用于控制安装座旋转及行走，便于实现机器人的行走以及旋转转向，使得机器人运动灵活，便于机器人灵活使用；设置升降座，便于调整机械臂的高度，以便于机器人躲避障碍物，且便于机器人在不同的安装空间内使用，从而便于机器人灵活使用。

Description

一种自动化搬运机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种自动化搬运机器人。

背景技术

随着物流行业及机器智能化的迅猛发展，现在对物流中货箱的搬运及存取的效率越来越高。比如现有企业(如电商)的仓库中搬运货箱时，为了节省人工搬运成本，以及大大提高搬运的效率，现在很多企业的仓库在对货箱进行搬运时已经采用了智能化机器人；但是现有搬运机器人通常尺寸固定，如机器人整体高度固定，不方便在不同搬运空间内使用机器人，以及抓取装置尺寸固定，有时候需要整个更换抓取装置才能抓取不同物体，影响搬运机器人的适应性，以上使得现有搬运机器人使用不方便。

发明内容

本发明提供一种自动化搬运机器人，用以解决上述技术问题的至少一种。

一种自动化搬运机器人，包括：

安装座；

旋转及行走机构，连接在所述安装座下端，用于控制安装座旋转及行走；

升降座，安装在所述安装座上端，所述升降座上端安装机械臂；

抓取装置，连接在所述机械臂上；

控制器，所述控制器分别与旋转及行走机构、升降座、抓取装置、机械臂、电源电连接。

优选的，所述升降座包括：

第一支撑板，所述机械臂安装在所述第一支撑板上端；

若干第一连接杆，间隔分布在安装座上端，所述第一连接杆下端与安装座上端铰接；

若干第二连接杆，间隔分布在第一支撑板下端，所述若干第二连接杆与若干第一连接杆一一对应，所述第二连接杆上端与第一支撑板下端铰接；

第一连接块，所述第一连接杆上端与第一连接块下部铰接，所述第二连接杆下端与第一连接块上部铰接；

若干第一电动缸，所述第一电动缸连接在第一连接杆和第二连接杆之间，所述第一电动缸固定端和伸缩端分别与第一连接杆和第二连接杆固定连接，所述第一电动缸与控制器电连接。

优选的，所述铰接为通过球铰铰接。

优选的，所述旋转及行走机构包括若干行走小组，所述若干行走小组沿安装座下端周向间隔分布；

所述行走小组包括：

竖直连接杆，所述竖直连接杆上端与安装座下端转动连接；

第一驱动电机，所述第一驱动电机固定连接在安装座下端，所述第一驱动电机的输出轴竖直朝下设置；

第一齿轮，固定套接在第一驱动电机的输出轴上；

第二齿轮，固定套接在竖直连接杆上部外壁，所述第一齿轮与第二齿轮啮合传动；

第二连接块，固定连接在竖直连接杆下端，所述第二连接块内部设有安装腔；

第二驱动电机，设置在所述安装腔内，所述第二驱动电机的输出轴竖直设置；

转动杆，水平设置在所述安装腔内，所述转动杆与安装腔两侧壁转动连接，且转动杆两端贯穿至第二连接块外；

第三齿轮，为锥齿轮，固定套接在第二驱动电机的输出轴上；

第四齿轮，为锥齿轮，固定套接在转动杆位于安装腔内部分的外壁，所述第四齿轮与第三齿轮啮合传动；

两个轮体，分别固定套接在转动杆两端外壁；

所述第一驱动电机、第二驱动电机分别与所述控制器电连接。

优选的，所述抓取装置包括：

第二支撑板，所述第二支撑板上端固定连接在机械臂工作端；

两个第一固定块，固定连接在第二支撑板下端连接；

两个第一夹持板，所述两个第一夹持板的转动端分别通过连接转轴铰接在两个第一固定块一侧，所述两个第一夹持板的夹持端相对设置；

两个第二电动缸，水平固定连接在第二支撑板上端两侧，所述第二电动缸与控制器电连接；

两个第三连接杆，所述两个第三连接杆一端分别与两个第二电动缸的伸缩端固定连接，所述两个第三连接杆另一端分别与两个第一夹持板转动端侧壁固定连接，通过第三连接杆驱动所述夹持板的转动端绕所述连接转轴转动。

优选的，所述抓取装置还包括：

两个第三电动缸，竖直固定连接在两个第一固定块之间，所述第三电动缸固定端与所述第二支撑板固定连接；

第二吸盘，所述第二吸盘上端与两个第三电动缸伸缩端固定连接；

第三连接管、第四连接管，均固定连接在第二吸盘两侧；

第二抽气泵、第二充气泵，均固定连接在所述安装座上；所述第二抽气泵通过第三连接管与第二吸盘连通，所述第二充气泵通过第四连接管与所述第二吸盘连通；

所述第三电动缸、第二抽气泵、第二充气泵分别与控制器电连接。

优选的，所述机械臂上设置红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接；

所述抓取装置上设置位置传感器，用于感应抓取装置位置，所述位置传感器与控制器电连接；

所述抓取装置的夹持端内侧设有安装凹槽，所述安装凹槽内设置压力传感器，所述抓取装置包括夹紧装置，所述压力传感器通过信号处理电路与所述控制器连接，所述控制器通过控制电路与所述夹紧装置连接；

所述信号处理电路包括：

第三运算放大器，同相输入端与压力传感器连接；

第五电阻，一端与第三运算放大器反相输入端连接，另一端与第三运算放大器输出端连接；

第五电容，一端与第三运算放大器反相输入端连接，另一端与第三运算放大器输出端连接；

第二运算放大器，同相输入端与压力传感器连接；

第四电阻，一端与第二运算放大器反相输入端连接，另一端与第二运算放大器输出端连接；

第六电容，一端与第二运算放大器反相输入端连接，另一端与第二运算放大器输出端连接；

可调电阻，一端与第二运算放大器反相输入端连接，另一端与第三运算放大器反相输入端连接；

第二电阻，一端与第三运算放大器输出端连接；

第三电阻，一端与第二运算放大器输出端连接；

第一运算放大器，反相输入端与第二电阻另一端连接，同相输入端与第三电阻另一端连接，输出端与控制器连接；

第一电阻，一端与第一运算放大器反相输入端连接，另一端与第一运算放大器输出端连接；

第四电容，一端与第一运算放大器反相输入端连接，另一端与第一运算放大器输出端连接；

所述控制电路包括：

第六电阻，一端与控制器连接；

第七运算放大器，反相输入端与第六电阻另一端连接，同相输入端接地；

第一电容，一端与第七运算放大器反相输入端连接，另一端与第七运算放大器输出端连接；

第七电阻，一端与第七运算放大器输出端连接；

第五运算放大器，反相输入端与第七电阻另一端连接；

第七电容，一端与第五运算放大器反相输入端连接，另一端与第五运算放大器输出端连接；

第六运算放大器，输出端与第五运算放大器同相输入端连接，所述第六运算放大器反相输入端通过第十二电阻与第六运算放大器输出端连接；

晶体二极管，正极与第五运算放大器输出端连接；

晶体三极管，基极通过第十七电阻与晶体二极管负极连接，发射极连接电源；

第八电阻，一端与晶体二极管负极连接，另一端与晶体三极管发射极连接；

第九电阻，一端与晶体三极管基极连接，另一端与晶体三极管发射极连接；

第三电容，一端与晶体三极管发射极及电源连接，另一端接地；

第十电阻，一端与第六运算放大器同相输入端连接，另一端与晶体三极管集电极连接；

第二电容，一端与第六运算放大器同相输入端连接，另一端接地；

第十一电阻，第一端与晶体三极管集电极连接，第二端通过第十五电阻与第六运算放大器反相输入端连接，第二端还通过第八电容接地；

第十三电阻，一端与第十一电阻第二端连接；

第四运算放大器，同相输入端与第十三电阻另一端连接，反相输入端与输出端连接，输出端连接夹紧装置；

第十六电阻，一端与第十一电阻第二端连接，另一端接地。

优选的，所述抓取装置包括：

U形固定板，所述U形固定板的开口竖直朝下设置；

第二固定块，固定连接在U形固定板的内侧顶端中部；

两个第一滑轨，均设置在U形固定板的内侧顶端，且分别位于第二固定块两侧；

两个螺纹杆，分别平行于两个第一滑轨，所述两个螺纹杆与两个第一滑轨一一对应设置，所述螺纹杆一端与第二固定块一侧转动连接，另一端与U形固定板内侧壁转动连接、且贯穿伸入第二固定块内；

两个第四驱动电机，安装在第二固定块内，分别用于驱动两个螺纹杆，所述第四驱动电机输出轴水平设置，所述第四驱动电机输出轴通过联轴器与螺纹杆位于第二固定块内一端连接；

两个第一滑块，分别连接在两个螺纹杆上，所述第一滑块中部设有水平螺纹孔，所述水平螺纹孔螺纹套接在螺纹杆上，所述第一滑块顶端滑动连接在所述第一滑轨内；

两个第一电动伸缩杆，分别竖直设置在两个第一滑块底端，所述第一电动伸缩杆固定端与第一滑块底端固定连接；

两个L形支架，分别连接在两个第一电动伸缩杆的伸缩端，所述L形支架竖直段与第一电动伸缩杆的伸缩端固定连接，所述L形支架水平段位于L形支架竖直段远离第二固定块的一侧；

两个第三固定块，分别固定连接在两个L形支架的水平段下端；

两个第二夹持板，所述两个第二夹持板的转动端分别通过连接转轴铰接在两个第三固定块一侧，所述两个第二夹持板的夹持端相对设置；

两个第四电动缸，水平固定连接在L形支架的水平段上端；

两个第四连接杆，所述两个第四连接杆一端分别与两个第四电动缸的伸缩端固定连接，所述两个第四连接杆另一端分别与两个第二夹持板转动端侧壁固定连接，通过第四连接杆驱动所述第二夹持板的转动端绕所述连接转轴转动；

所述第四驱动电机、第一电动伸缩杆、第四电动缸分别与控制器电连接。

优选的，所述抓取装置还包括：

第四固定块，内部中空，所述第四固定块固定连接在第二固定块下端；

转动轴，沿前后方向水平设置，所述转动轴两端分别与第四固定块前后两侧内壁转动连接，所述转动轴上固定套接有第五齿轮；

第三驱动电机，设置在所述第四固定块内，所述第三驱动电机的输出轴平行于转动轴，所述第三驱动电机的输出轴上固定套接第六齿轮，所述第六齿轮与所述第五齿轮啮合传动，所述第三驱动电机与控制器电连接；

第七齿轮，固定套接在转动轴上；

齿条，沿左右方向水平设置；

所述第四固定块内下端，位于齿条下端前后两侧均设置第二滑轨；

所述齿条下端靠近左右两侧均设置第二滑块，所述第二滑块在所述第二滑轨内滑动；

所述齿条下端中部连接有吸附夹紧装置，所述第四固定块下端位于两个第二滑轨之间设有供所述吸附夹紧装置穿过并随齿条移动的开口。

优选的，所述吸附夹紧装置包括：第二电动伸缩杆，连接在齿条下端，所述第二电动伸缩杆上端的固定端与所述齿条下端固定连接；

中空连接柱，所述中空连接柱竖直设置，且所述中空连接柱上端与所述第二电动伸缩杆下端的伸缩端固定连接；

第一吸盘，所述第一吸盘固定连接在所述中空连接柱下端，所述第一吸盘与所述中空连接柱连通；

第一抽气泵、第一充气泵，均固定连接在所述安装座上，所述第一抽气泵通过第一连接管与所述中空连接柱连通，所述第一充气泵通过第二连接管与所述中空连接柱连通；

所述第二电动伸缩杆、第一抽气泵、第一充气泵分别与控制器电连接。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明图1中旋转及行走机构的结构示意图。

图3为本发明抓取装置的一种实施例的结构示意图。

图4为本发明抓取装置的另一种实施例的结构示意图。

图5为图4中第二固定块的内部左视图；

图6为图4中第二固定块的内部俯视图；

图7为本发明信号处理电路和控制电路的电路图。

图中：1、安装座；2、升降座；21、第一支撑板；22、第一连接杆；23、第二连接杆；24、第一连接块；25、第一电动缸；3、旋转及行走机构；31、行走小组；311、竖直连接杆；312、第一齿轮；313、第二齿轮；314、第二连接块；315、第二驱动电机；316、转动杆；317、第三齿轮；318、第四齿轮；319、轮体；320、第一驱动电机；4、抓取装置；41、第二支撑板；42、第一固定块；43、夹持板；44、第二电动缸；45、第三连接杆；46、第三电动缸；47、第二吸盘；48、第二固定块；49、螺纹杆；410、第一滑块；411、第一电动伸缩杆；412、L形支架；413、第三固定块；414、第二夹持板；415、第四电动缸；416、第四连接杆；417、U形固定板；418、第四固定块；419、第三驱动电机；420、第七齿轮；421、第五齿轮；422、第六齿轮；423、齿条；424、第二滑轨；425、第一滑轨；426、第二滑块；427、吸附夹紧装置；4271、第二电动伸缩杆；4272、第一吸盘；4273、中空连接柱；428、转动轴；429、第四驱动电机；5、机械臂；51、机械臂的工作端；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；R12、第十二电阻；R13、第十三电阻；R14、可调电阻；R15、第十五电阻；R16、第十六电阻；R17、第十七电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；C7、第七电容；C8、第七电容；U1、第一运算放大器；U2、第二运算放大器；U3、第三运算放大器；U4、第四运算放大器；U5、第五运算放大器；U6、第六运算放大器；U7、第七运算放大器；Q、晶体三极管；D、晶体二极管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种自动化搬运机器人，如图1-7所示，包括：

安装座1；

旋转及行走机构3，连接在所述安装座1下端，用于控制安装座1旋转及行走；上述旋转及行走机构可采用如下结构：旋转座及旋转座下端设置行走轮；

升降座2，安装在所述安装座1上端，所述升降座2上端安装机械臂5；

抓取装置4，连接在所述机械臂5上；机械臂可采用现有自动机械手的机械臂。

控制器，所述控制器分别与旋转及行走机构3、升降座2、抓取装置4、机械臂5、电源电连接。优选的，所述控制器可为可编程控制器，便于编程实现自动化工作，所述控制器可设置在安装座上，所述控制器可无线通信连接手持式控制器，通过手持式控制器控制机械手工作，所述手持式控制器为设有控制按键的手持式控制器；

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过设置旋转及行走机构，用于控制安装座1旋转及行走，便于实现机器人的行走以及旋转转向，使得机器人运动灵活，便于机器人灵活使用；设置升降座，便于调整机械臂的高度，以便于机器人躲避障碍物，且便于机器人在不同的安装空间内使用，从而便于机器人灵活使用。以上，使得本发明使用方便。

在一个实施例中，如图1所示，所述升降座2包括：

第一支撑板21，所述机械臂5安装在所述第一支撑板21上端；

若干第一连接杆22，间隔分布在安装座1上端，所述第一连接杆22下端与安装座1上端铰接；

若干第二连接杆23，间隔分布在第一支撑板21下端，所述若干第二连接杆23与若干第一连接杆22一一对应，所述第二连接杆23上端与第一支撑板下端铰接；

第一连接块24，所述第一连接杆22上端与第一连接块24下部铰接，所述第二连接杆23下端与第一连接块24上部铰接；

若干第一电动缸25，所述第一电动缸25连接在第一连接杆22和第二连接杆23之间，所述第一电动缸25固定端和伸缩端分别与第一连接杆22和第二连接杆23固定连接，所述第一电动缸25与控制器电连接(由控制器控制工作)。优选的，所述铰接为通过球铰铰接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构简单，通过控制器控制第一电动缸伸缩即可调节第一支撑板距离安装座的高度，调节方便，设置若干第一连接杆、第二连接杆、第一连接块和第一电动缸相连的伸缩机构，具有结构稳定性好的优点，便于本发明的使用。

在一个实施例中，所述旋转及行走机构3包括若干行走小组31，所述若干行走小组31沿安装座1下端周向间隔分布；

所述行走小组31包括：

竖直连接杆311，所述竖直连接杆311上端与安装座1下端转动连接，优选的，如安装座上设置竖直安装孔，所述安装孔内安装轴承，所述轴承外圈与所述竖直安装孔内壁固定套接，所述轴承内圈与竖直连接杆外壁固定套接，下端，竖直连接杆也可与安装座上下端通过轴承转动连接，；

第一驱动电机320，所述第一驱动电机320固定连接在安装座1下端，所述第一驱动电机320的输出轴竖直朝下设置；

第一齿轮312，固定套接在第一驱动电机320的输出轴上；

第二齿轮313，固定套接在竖直连接杆311上部外壁，所述第一齿轮312与第二齿轮313啮合传动；优选的，可设置保护罩，将第一驱动电机、第一齿轮、第二齿轮保护起来，竖直连接杆与所述保护罩转动连接；

第二连接块314，固定连接在竖直连接杆311下端，所述第二连接块314内部设有安装腔；

第二驱动电机315，设置在所述安装腔内，所述第二驱动电机315的输出轴竖直设置；

转动杆316，水平设置在所述安装腔内，所述转动杆316与安装腔两侧壁转动连接，且转动杆316两端贯穿至第二连接块314外；

第三齿轮317，为锥齿轮，固定套接在第二驱动电机315的输出轴上；

第四齿轮318，为锥齿轮，固定套接在转动杆316位于安装腔内部分的外壁，所述第四齿轮318与第三齿轮317啮合传动；

两个轮体319，分别固定套接在转动杆316两端外壁；

所述第一驱动电机320、第二驱动电机315分别与所述控制器电连接。优选的，所述安装座下端也可设置下述实施例的吸附抓取装置，吸附在地面，用于安装座定位，防止滑动。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当需要控制安装座旋转转向时，控制器控制第一驱动电机转动，通过竖直连接杆带动第二连接块转动，从而使得第二连接块上的轮体转动，实现转向；当需要控制安装座形状时，控制器控制第二驱动电机转动，带动转动杆转动，实现连接在转动杆上的轮体滚动形走；上述结构便于转向及形走；

上述结构设置若干行走小组具有结构稳定性好的优点，便于本发明的使用，且第二驱动电机、第三齿轮、第四齿轮均设置在安装腔内，便于保护第二驱动电机、第三齿轮、第四齿轮，延长本发明使用寿命，且便于本发明使用。

在一个实施例中，如图3所示，所述抓取装置4包括：

第二支撑板41，所述第二支撑板41上端固定连接在机械臂工作端51(机械臂工作端即机械臂抓取搬运物体的一端)；

两个第一固定块42，固定连接在第二支撑板41下端连接；

两个第一夹持板43，所述两个第一夹持板43的转动端分别通过连接转轴铰接在两个第一固定块42一侧，所述两个第一夹持板43的夹持端相对设置；

两个第二电动缸44，水平固定连接在第二支撑板41上端两侧，所述第二电动缸44与控制器电连接(由控制器控制工作)；优选的，本发明所有电动缸也可为电动液压缸或气缸；

两个第三连接杆45，所述两个第三连接杆45一端分别与两个第二电动缸44的伸缩端固定连接，所述两个第三连接杆45另一端分别与两个第一夹持板43转动端侧壁固定连接，通过第三连接杆45驱动所述夹持板43的转动端绕所述连接转轴转动。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构中，当需要夹紧物体时，控制器控制第二电动缸伸长，通过第三连接杆45驱动所述夹持板43的转动端绕所述转动轴428向内侧转动，夹紧物体；当卸放物体时，控制器控制第二电动缸伸长，通过第三连接杆45驱动所述夹持板43的转动端绕所述转动轴428向外侧转动，松开物体，上述结构简单，便于抓取及放下物体，使得本发明使用方便。

在一个实施例中，所述抓取装置4还包括：

两个第三电动缸46，竖直固定连接在两个第一固定块42之间，所述第三电动缸46固定端与所述第二支撑板41固定连接；

第二吸盘47，所述第二吸盘47上端与两个第三电动缸46伸缩端固定连接；

第三连接管、第四连接管，均固定连接在第二吸盘47两侧；

第二抽气泵、第二充气泵，均固定连接在所述安装座1上；所述第二抽气泵通过第三连接管与第二吸盘47连通，所述第二充气泵通过第四连接管与所述第二吸盘47连通；

所述第三电动缸46、第二抽气泵、第二充气泵分别与控制器电连接(由控制器控制工作)。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构中，当需要抓取物体时，控制器控制第二电动缸进行伸缩，使得吸盘的吸附面靠近接触物体表面，然后控制器控制抽气泵抽取第二吸盘内空气，使得吸盘负压吸附抓取物体，当需要卸放物体时，控制器控制充气泵向吸盘内充气，使得吸盘放下物体；上述技术方案便于调整吸盘高度，微调抓取不同高度的物体，使用方便，与前一个实施例组合，可以根据物体种类选择吸盘吸附抓取以及夹持板夹持抓取，或者两者组合，应用范围广，从而使得本发明使用方便。

在一个实施例中，所述机械臂上设置红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接；

所述抓取装置上设置位置传感器，用于感应抓取装置位置，所述位置传感器与控制器电连接；

所述抓取装置的夹持端内侧设有安装凹槽，所述安装凹槽内设置压力传感器，所述抓取装置4包括夹紧装置，所述压力传感器通过信号处理电路与所述控制器连接，所述控制器通过控制电路与所述夹紧装置连接；

如图7所示，所述信号处理电路包括：

第三运算放大器U3，同相输入端与压力传感器连接；

第五电阻R5，一端与第三运算放大器U3反相输入端连接，另一端与第三运算放大器U3输出端连接；

第五电容C5，一端与第三运算放大器U3反相输入端连接，另一端与第三运算放大器U3输出端连接；

第二运算放大器U2，同相输入端与压力传感器连接；

第四电阻R4，一端与第二运算放大器U2反相输入端连接，另一端与第二运算放大器U2输出端连接；

第六电容C6，一端与第二运算放大器U2反相输入端连接，另一端与第二运算放大器U2输出端连接；

可调电阻R14，一端与第二运算放大器U2反相输入端连接，另一端与第三运算放大器U3反相输入端连接；

第二电阻R2，一端与第三运算放大器U3输出端连接；

第三电阻R3，一端与第二运算放大器U2输出端连接；

第一运算放大器U1，反相输入端与第二电阻R2另一端连接，同相输入端与第三电阻R3另一端连接，输出端与控制器连接；

第一电阻R1，一端与第一运算放大器U1反相输入端连接，另一端与第一运算放大器U1输出端连接；

第四电容C4，一端与第一运算放大器U1反相输入端连接，另一端与第一运算放大器U1输出端连接；

所述控制电路包括：

第六电阻R6，一端与控制器连接；

第七运算放大器，反相输入端与第六电阻R6另一端连接，同相输入端接地；

第一电容C1，一端与第七运算放大器反相输入端连接，另一端与第七运算放大器输出端连接；

第七电阻R7，一端与第七运算放大器输出端连接；

第五运算放大器U5，反相输入端与第七电阻R7另一端连接；

第七电容C7，一端与第五运算放大器U5反相输入端连接，另一端与第五运算放大器U5输出端连接；

第六运算放大器，输出端与第五运算放大器U5同相输入端连接，所述第六运算放大器U6反相输入端通过第十二电阻R12与第六运算放大器U6输出端连接；

晶体二极管D，正极与第五运算放大器U5输出端连接；

晶体三极管Q，基极通过第十七电阻R17与晶体二极管D负极连接，发射极连接电源；

第八电阻R8，一端与晶体二极管D负极连接，另一端与晶体三极管Q发射极连接；

第九电阻R9，一端与晶体三极管Q基极连接，另一端与晶体三极管Q发射极连接；

第三电容C3，一端与晶体三极管Q发射极及电源连接，另一端接地；

第十电阻R10，一端与第六运算放大器同相输入端连接，另一端与晶体三极管Q集电极连接；

第二电容C2，一端与第六运算放大器同相输入端连接，另一端接地；

第十一电阻R11，第一端与晶体三极管Q集电极连接，第二端通过第十五电阻R15与第六运算放大器反相输入端连接，第二端还通过第八电容C8接地；

第十三电阻R13，一端与第十一电阻R11第二端连接；

第四运算放大器U4，同相输入端与第十三电阻R13另一端连接，反相输入端与输出端连接，输出端连接夹紧装置；

第十六电阻，一端与第十一电阻R11第二端连接，另一端接地。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：所述红外传感器用于感应其所在区域人体信息，并将其传输给控制器，当其所述区域范围内有人时，控制器控制机器人停止工作，避免损伤人体；所述抓取装置4上设置位置传感器，用于感应抓取装置位置，便于抓取装置抓取物体放置指定位置；压力传感器用于感应抓住装置内侧与抓取的物体之间的压力值信息，并将其传输给控制器，控制器预设有标准压力值范围，控制器根据压力传感器采集的压力值信息自动控制器夹紧装置的夹紧力，使得夹紧物体的压力在压力标准值范围内，避免压力过大损坏物体，及压力过小夹取不牢固；

上述信号处理电路将信号放大，过滤干扰信息，且能够保证信号传输的稳定性。上述控制电路能够对控制信号进行放大，过滤，稳压，便于控制夹紧装置稳压工作，且对控制信号检测，及时发现信号异常，保证控制电路的可靠性。

以上使得本发明工作可靠，从而便于本发明的使用。

在一个实施例中，如图4-6所示，所述抓取装置4包括：

U形固定板417，所述U形固定板417的开口竖直朝下设置；

第二固定块48，固定连接在U形固定板417的内侧顶端中部，所述第二固定块内部中空；

两个第一滑轨425，均设置在U形固定板417的内侧顶端，且分别位于第二固定块48两侧；

两个螺纹杆49，分别平行于两个第一滑轨425，所述两个螺纹杆49与两个第一滑轨425一一对应设置，所述螺纹杆49一端与第二固定块48一侧转动连接，另一端与U形固定板417内侧壁转动连接、且贯穿伸入第二固定块内；

两个第四驱动电机，安装在第二固定块内，分别用于驱动两个螺纹杆，所述第四驱动电机输出轴水平设置，所述第四驱动电机输出轴通过联轴器与螺纹杆位于第二固定块内一端连接；

两个第一滑块410，分别连接在两个螺纹杆49上，所述第一滑块410中部设有水平螺纹孔，所述水平螺纹孔螺纹套接在螺纹杆49上，所述第一滑块410顶端滑动连接在所述第一滑轨425内；(优选的，第一滑块位于第一滑轨内部分大于第一滑轨的开口，防止第一滑块脱离第一滑轨，实现滑动支撑)

两个第一电动伸缩杆411，分别竖直设置在两个第一滑块410底端，所述第一电动伸缩杆411固定端与第一滑块410底端固定连接；

两个L形支架412，分别连接在两个第一电动伸缩杆411的伸缩端，所述L形支架412竖直段与第一电动伸缩杆的伸缩端固定连接，所述L形支架412水平段位于L形支架竖直段远离第二固定块48的一侧；

两个第三固定块413，分别固定连接在两个L形支架412的水平段下端；

两个第二夹持板414，所述两个第二夹持板414的转动端分别通过连接转轴铰接(转动连接)在两个第三固定块一侧，所述两个第二夹持板414的夹持端相对设置；

两个第四电动缸415，水平固定连接在L形支架的水平段上端；

两个第四连接杆416，所述两个第四连接杆416一端分别与两个第四电动缸415的伸缩端固定连接，所述两个第四连接杆416另一端分别与两个第二夹持板43转动端侧壁固定连接，通过第四连接杆416驱动所述第二夹持板414的转动端绕所述连接转轴转动；

所述第四驱动电机429、第一电动伸缩杆411、第四电动缸415分别与控制器电连接(由控制器控制工作)。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：当需要调整两个第二夹持板之间的距离，控制器控制第四驱动电机转动带动螺纹杆转动，使得第一滑块在螺纹杆上左右移动，从而改变两个第二夹持板之间的距离，以便于夹持不同大小的物体，使得本发明适应性广；且通过螺纹杆支撑第一滑块，第一滑块也滑动支撑在第一滑轨内，提高运动结构稳定性。以上便于本发明的使用。

在一个实施例中，如图4-6所示，所述抓取装置4还包括：

第四固定块418，内部中空，所述第四固定块418固定连接在第二固定块48下端；

转动轴428，沿前后方向水平设置，所述转动轴428两端分别与第四固定块418前后两侧内壁转动连接，所述转动轴428上固定套接有第五齿轮421；

第三驱动电机419，设置在所述第四固定块418内，所述第三驱动电机419的输出轴平行于转动轴428，所述第三驱动电机419的输出轴上固定套接第六齿轮422，所述第六齿轮422与所述第五齿轮421啮合传动；

第七齿轮420，固定套接在转动轴428上；

齿条423，沿左右方向水平设置；

所述第四固定块418内下端，位于齿条423下端前后两侧均设置第二滑轨424；

所述齿条423下端靠近左右两侧均设置第二滑块426，所述第二滑块426在所述第二滑轨424内滑动；

所述齿条423下端中部连接有吸附夹紧装置427，所述第四固定块下端位于两个第二滑轨之间设有供所述吸附夹紧装置穿过并随齿条移动的开口。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：控制器控制第三驱动电机转动，通过第五齿轮、第六齿轮带动转动轴转动，转动轴上的第七齿轮带动齿条移动，以调整齿条上吸附装置的位置，便于微调适应性抓取不同位置处的物体，以及抓取物体的不同位置，控制器可同时控制吸附装置与上述第四电动杆工作来带动第二夹持板夹持，实现夹持板夹紧和吸附抓取同时进行，抓取效果较好，更便于抓紧大件物体；可以根据物体种类选择吸附装置吸附抓取以及夹持板夹持抓取，或者两者组合，应用范围广，从而使得本发明使用方便。且能实现不需要整个更换抓取装置即能抓取不同物体。

通过设置第二滑轨和第二滑块使得齿条沿滑轨方向移动，用于导向，提高结构稳定性，便于本发明的使用。

在一个实施例中，如图4-6所示，所述吸附夹紧装置427包括：第二电动伸缩杆4271，连接在齿条下端，所述第二电动伸缩杆4271上端的固定端与所述齿条下端固定连接；

中空连接柱4273，所述中空连接柱4273竖直设置，且所述中空连接柱4273上端与所述第二电动伸缩杆4271下端的伸缩端固定连接；

第一吸盘4272，所述第一吸盘4272固定连接在所述中空连接柱4273下端，所述第一吸盘与所述中空连接柱4273连通；

第一抽气泵、第一充气泵，均固定连接在所述安装座1上，所述第一抽气泵通过第一连接管与所述中空连接柱4273连通，所述第一充气泵通过第二连接管与所述中空连接柱4273连通；

所述第二电动伸缩杆、第一抽气泵、第一充气泵分别与控制器电连接(由控制器控制工作)。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构简单，可通过第二电动伸缩杆进一步调整吸盘高度，便于抓取不同高度的物体，从而进一步便于本发明的使用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种自动化搬运机器人，其特征在于，包括：

安装座(1)；

旋转及行走机构(3)，连接在所述安装座(1)下端，用于控制安装座(1)旋转及行走；

升降座(2)，安装在所述安装座(1)上端，所述升降座(2)上端安装机械臂(5)；

抓取装置(4)，连接在所述机械臂(5)上；

控制器，所述控制器分别与旋转及行走机构(3)、升降座(2)、抓取装置(4)、机械臂(5)、电源电连接；

所述抓取装置(4)包括：

U形固定板(417)，所述U形固定板(417)的开口竖直朝下设置；

第二固定块(48)，固定连接在U形固定板(417)的内侧顶端中部；

两个第一滑轨(425)，均设置在U形固定板(417)的内侧顶端，且分别位于第二固定块(48)两侧；

两个螺纹杆(49)，分别平行于两个第一滑轨(425)，所述两个螺纹杆(49)与两个第一滑轨(425)一一对应设置，所述螺纹杆(49)一端与第二固定块(48)一侧转动连接，另一端与U形固定板(417)内侧壁转动连接、且贯穿伸入第二固定块(48)内；

两个第四驱动电机(429)，安装在第二固定块(48)内，分别用于驱动两个螺纹杆(49)，所述第四驱动电机(429)输出轴水平设置，所述第四驱动电机(429)输出轴通过联轴器与螺纹杆(49)位于第二固定块(48)内一端连接；

两个第一滑块(410)，分别连接在两个螺纹杆(49)上，所述第一滑块(410)中部设有水平螺纹孔，所述水平螺纹孔螺纹套接在螺纹杆(49)上，所述第一滑块(410)顶端滑动连接在所述第一滑轨(425)内；

两个第一电动伸缩杆(411)，分别竖直设置在两个第一滑块(410)底端，所述第一电动伸缩杆(411)固定端与第一滑块(410)底端固定连接；

两个L形支架(412)，分别连接在两个第一电动伸缩杆(411)的伸缩端，所述L形支架(412)竖直段与第一电动伸缩杆(411)的伸缩端固定连接，所述L形支架(412)水平段位于L形支架(412)竖直段远离第二固定块(48)的一侧；

两个第三固定块(413)，分别固定连接在两个L形支架(412)的水平段下端；

两个第二夹持板(414)，所述两个第二夹持板(414)的转动端分别通过连接转轴铰接在两个第三固定块(413)一侧，所述两个第二夹持板(414)的夹持端相对设置；

两个第四电动缸(415)，水平固定连接在L形支架(412)的水平段上端；

两个第四连接杆(416)，所述两个第四连接杆(416)一端分别与两个第四电动缸(415)的伸缩端固定连接，所述两个第四连接杆(416)另一端分别与两个第二夹持板(414)转动端侧壁固定连接，通过第四连接杆(416)驱动所述第二夹持板(414)的转动端绕所述连接转轴转动；

所述第四驱动电机(429)、第一电动伸缩杆(411)、第四电动缸(415)分别与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述升降座(2)包括：

第一支撑板(21)，所述机械臂(5)安装在所述第一支撑板(21)上端；

若干第一连接杆(22)，间隔分布在安装座(1)上端，所述第一连接杆(22)下端与安装座(1)上端铰接；

若干第二连接杆(23)，间隔分布在第一支撑板(21)下端，所述若干第二连接杆(23)与若干第一连接杆(22)一一对应，所述第二连接杆(23)上端与第一支撑板(21)下端铰接；

第一连接块(24)，所述第一连接杆(22)上端与第一连接块(24)下部铰接，所述第二连接杆(23)下端与第一连接块(24)上部铰接；

若干第一电动缸(25)，所述第一电动缸(25)连接在第一连接杆(22)和第二连接杆(23)之间，所述第一电动缸(25)固定端和伸缩端分别与第一连接杆(22)和第二连接杆(23)固定连接，所述第一电动缸(25)与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述铰接为通过球铰铰接。

4.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述旋转及行走机构(3)包括若干行走小组(31)，所述若干行走小组(31)沿安装座(1)下端周向间隔分布；

所述行走小组(31)包括：

竖直连接杆(311)，所述竖直连接杆(311)上端与安装座(1)下端转动连接；

第一驱动电机(320)，所述第一驱动电机(320)固定连接在安装座(1)下端，所述第一驱动电机(320)的输出轴竖直朝下设置；

第一齿轮(312)，固定套接在第一驱动电机(320)的输出轴上；

第二齿轮(313)，固定套接在竖直连接杆(311)上部外壁，所述第一齿轮(312)与第二齿轮(313)啮合传动；

第二连接块(314)，固定连接在竖直连接杆(311)下端，所述第二连接块(314)内部设有安装腔；

第二驱动电机(315)，设置在所述安装腔内，所述第二驱动电机(315)的输出轴竖直设置；

转动杆(316)，水平设置在所述安装腔内，所述转动杆(316)与安装腔两侧壁转动连接，且转动杆(316)两端贯穿至第二连接块(314)外；

第三齿轮(317)，为锥齿轮，固定套接在第二驱动电机(315)的输出轴上；

第四齿轮(318)，为锥齿轮，固定套接在转动杆(316)位于安装腔内部分的外壁，所述第四齿轮(318)与第三齿轮(317)啮合传动；

两个轮体(319)，分别固定套接在转动杆(316)两端外壁；

所述第一驱动电机(320)、第二驱动电机(315)分别与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，

所述机械臂(5)上设置红外传感器，所述红外传感器与控制器电连接；

所述抓取装置(4)上设置位置传感器，用于感应抓取装置(4)位置，所述位置传感器与控制器电连接；

所述抓取装置(4)的夹持端内侧设有安装凹槽，所述安装凹槽内设置压力传感器，所述抓取装置(4)包括夹紧装置，所述压力传感器通过信号处理电路与所述控制器连接，所述控制器通过控制电路与所述夹紧装置连接；

所述信号处理电路包括：

第三运算放大器(U3)，同相输入端与压力传感器连接；

第五电阻(R5)，一端与第三运算放大器(U3)反相输入端连接，另一端与第三运算放大器(U3)输出端连接；

第五电容(C5)，一端与第三运算放大器(U3)反相输入端连接，另一端与第三运算放大器(U3)输出端连接；

第二运算放大器(U2)，同相输入端与压力传感器连接；

第四电阻(R4)，一端与第二运算放大器(U2)反相输入端连接，另一端与第二运算放大器(U2)输出端连接；

第六电容(C6)，一端与第二运算放大器(U2)反相输入端连接，另一端与第二运算放大器(U2)输出端连接；

可调电阻(R14)，一端与第二运算放大器(U2)反相输入端连接，另一端与第三运算放大器(U3)反相输入端连接；

第二电阻(R2)，一端与第三运算放大器(U3)输出端连接；

第三电阻(R3)，一端与第二运算放大器(U2)输出端连接；

第一运算放大器(U1)，反相输入端与第二电阻(R2)另一端连接，同相输入端与第三电阻(R3)另一端连接，输出端与控制器连接；

第一电阻(R1)，一端与第一运算放大器(U1)反相输入端连接，另一端与第一运算放大器(U1)输出端连接；

第四电容(C4)，一端与第一运算放大器(U1)反相输入端连接，另一端与第一运算放大器(U1)输出端连接；

所述控制电路包括：

第六电阻(R6)，一端与控制器连接；

第七运算放大器(U7)，反相输入端与第六电阻(R6)另一端连接，同相输入端接地；

第一电容(C1)，一端与第七运算放大器(U7)反相输入端连接，另一端与第七运算放大器(U7)输出端连接；

第七电阻(R7)，一端与第七运算放大器(U7)输出端连接；

第五运算放大器(U5)，反相输入端与第七电阻(R7)另一端连接；

第七电容(C7)，一端与第五运算放大器(U5)反相输入端连接，另一端与第五运算放大器(U5)输出端连接；

第六运算放大器(U6)，输出端与第五运算放大器(U5)同相输入端连接，所述第六运算放大器(U6)反相输入端通过第十二电阻(R12)与第六运算放大器(U6)输出端连接；

晶体二极管(D)，正极与第五运算放大器(U5)输出端连接；

晶体三极管(Q)，基极通过第十七电阻(R17)与晶体二极管(D)负极连接，发射极连接电源；

第八电阻(R8)，一端与晶体二极管(D)负极连接，另一端与晶体三极管(Q)发射极连接；

第九电阻(R9)，一端与晶体三极管(Q)基极连接，另一端与晶体三极管(Q)发射极连接；

第三电容(C3)，一端与晶体三极管(Q)发射极及电源连接，另一端接地；

第十电阻(R10)，一端与第六运算放大器(U6)同相输入端连接，另一端与晶体三极管(Q)集电极连接；

第二电容(C2)，一端与第六运算放大器(U6)同相输入端连接，另一端接地；

第十一电阻(R11)，第一端与晶体三极管(Q)集电极连接，第二端通过第十五电阻(R15)与第六运算放大器(U6)反相输入端连接，第二端还通过第八电容(C8)接地；

第十三电阻(R13)，一端与第十一电阻(R11)第二端连接；

第四运算放大器(U4)，同相输入端与第十三电阻(R13)另一端连接，反相输入端与输出端连接，输出端连接夹紧装置；

第十六电阻(R16)，一端与第十一电阻(R11)第二端连接，另一端接地。

6.根据权利要求1所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，所述抓取装置(4)还包括：

第四固定块(418)，内部中空，所述第四固定块(418)固定连接在第二固定块(48)下端；

转动轴(428)，沿前后方向水平设置，所述转动轴(428)两端分别与第四固定块(418)前后两侧内壁转动连接，所述转动轴(428)上固定套接有第五齿轮(421)；

第三驱动电机(419)，设置在所述第四固定块(418)内，所述第三驱动电机(419)的输出轴平行于转动轴(428)，所述第三驱动电机(419)的输出轴上固定套接第六齿轮(422)，所述第六齿轮(422)与所述第五齿轮(421)啮合传动，所述第三驱动电机(419)与控制器电连接；

第七齿轮(420)，固定套接在转动轴(428)上；

齿条(423)，沿左右方向水平设置；

所述第四固定块(418)内下端，位于齿条(423)下端前后两侧均设置第二滑轨(424)；

所述齿条(423)下端靠近左右两侧均设置第二滑块(426)，所述第二滑块(426)在所述第二滑轨(424)内滑动；

所述齿条(423)下端中部连接有吸附夹紧装置(427)，所述第四固定块(418)下端位于两个第二滑轨(424)之间设有供所述吸附夹紧装置(427)穿过并随齿条(423)移动的开口。

7.根据权利要求6所述的一种自动化搬运机器人，其特征在于，

所述吸附夹紧装置(427)包括：第二电动伸缩杆(4271)，连接在齿条(423)下端，所述第二电动伸缩杆(4271)上端的固定端与所述齿条(423)下端固定连接；

中空连接柱(4273)，所述中空连接柱(4273)竖直设置，且所述中空连接柱(4273)上端与所述第二电动伸缩杆(4271)下端的伸缩端固定连接；

第一吸盘(4272)，所述第一吸盘(4272)固定连接在所述中空连接柱(4273)下端，所述第一吸盘(4272)与所述中空连接柱(4273)连通；

第一抽气泵、第一充气泵，均固定连接在所述安装座(1)上，所述第一抽气泵通过第一连接管与所述中空连接柱(4273)连通，所述第一充气泵通过第二连接管与所述中空连接柱(4273)连通；

所述第二电动伸缩杆(4271)、第一抽气泵、第一充气泵分别与控制器电连接。

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