CN111098288A - 一种智能物流搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明适用于物流机器人技术领域，提供了一种智能物流搬运机器人，包括手爪、第一舵机、第一舵机架、第二舵机架、转向台、车轮、驱动电机、主控板、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、第三舵机架和支撑台，通过设置依次连接的第一舵机、第一舵机架、第二舵机、第二舵机架、第三舵机、第三舵机架、第四舵机、转向台和第五舵机，主控板安装在所述支撑台上，主控板电连接所述第一舵机、驱动电机、第二舵机、第三舵机、第四舵机和第五舵机，并且第一舵机的输出端连接一个用于夹取物料的手爪，第二舵机、第三舵机、第四舵机和第五舵机构成五个旋转关节，手爪活动范围更大，整体灵活度高，手爪能够更精确的移动到目标位置。

Description

一种智能物流搬运机器人

技术领域

本发明属于物流机器人的技术领域，尤其涉及一种智能物流搬运机器人。

背景技术

近年来，随着我国人口红利的逐渐消失，企业用工成本不断上涨，各种工业机器人获得了广泛的应用。尤其是在快递业务发展迅速且劳动成本提高的今天，传统的仓储管理中存在数据采集靠手工录入或条码扫描，工作效率较低；库内货位划分不清晰，堆放混乱不利收敛；实物盘点技术落后，导致常常账实不符；人为因素影响大，差错率高，增加额外成本；缺乏流程跟踪，责任难以界定等问题。所以急需开发智能物流搬运机器人代替物流员工完成简单、重复性操作，降低人的劳动程度，提高分拣入库的效率。

虽然市面上已经出现一些AGV物流机器人，但是编写机器人的程序比较复杂，工作效率低、成本高、不能智能识别物料信息，搬运容错率高以及搬运过程中不能准确避障的问题，在一定程度上存在不足。

发明内容

本发明提供一种智能物流搬运机器人，旨在解决现有技术中存在的问题。

本发明是这样实现的，一种智能物流搬运机器人，包括手爪、第一舵机、第一舵机架、第二舵机架、转向台、车轮、驱动电机、主控板、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、第三舵机架和支撑台；

所述第一舵机的输出端安装有所述手爪，所述第一舵机用于控制所述手爪张开和闭合，所述第一舵机安装在所述第一舵机架上，所述第二舵机的输出端连接所述第一舵机架，所述第二舵机安装在所述第二舵机架上，所述第三舵机的输出端连接所述第二舵机架，所述第三舵机固定安装在所述第三舵机架上，所述第四舵机的输出端连接所述第三舵机架，所述第四舵机固定安装在所述转向台上，所述转向台固定连接所述第五舵机的输出端，所述第五舵机固定安装在所述支撑台上，所述支撑台的底部安装有四个所述驱动电机，所述驱动电机的输出端安装有所述车轮，所述主控板安装在所述支撑台上，所述主控板电连接所述第一舵机、驱动电机、第二舵机、第三舵机、第四舵机和所述第五舵机。

优选的，还包括至少一个颜色传感器，所述颜色传感器固定连接所述第一舵机架且位于所述手爪的上方，所述颜色传感器电连接所述主控板。

优选的，所述第一舵机架上固定有一个L形结构的支架，所述支架的一端连接所述第一舵机架，所述支架的另一端安装有所述颜色传感器。

优选的，还包括至少一个灰度传感器，所述灰度传感器安装在所述支撑台的底部，所述灰度传感器电连接所述主控板。

优选的，还包括至少一个红外传感器，所述红外传感器安装在所述支撑台的一侧边沿，所述红外传感器电连接所述主控板。

优选的，所述支撑台上安装有一个显示屏，所述显示屏电连接所述主控板。

优选的，所述驱动电机设置有四个且均分为两组电机组，两组所述电机组对称设置在所述支撑台的两侧边沿。

优选的，所述驱动电机采用直流减速电机。

优选的，所述车轮采用麦克纳姆轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种智能物流搬运机器人，通过设置依次连接的第一舵机、第一舵机架、第二舵机、第二舵机架、第三舵机、第三舵机架、第四舵机、转向台和第五舵机，并且第一舵机的输出端连接一个用于夹取物料的手爪，第二舵机、第三舵机、第四舵机和第五舵机构成五个旋转关节，能够使手爪活动范围更大，整体灵活度高，手爪能够更精确的移动到目标位置，通过设置连接主控板的颜色传感器、灰度传感器和红外传感器，从而能够分别读取物料的信息、沿识别预设的轨迹和识别障碍物，使得机器人的搬运更准确并且能够有效避障，运行更安全。

附图说明

图1为本发明的一种智能物流搬运机器人的整体结构示意图。

图2为本发明的一种智能物流搬运机器人的仰视图。

图中：1-手爪、2-第一舵机、3-第一舵机架、4-第二舵机架、5-转向台、6-车轮、7-驱动电机、8-颜色传感器、9-灰度传感器、10-红外传感器、11-主控板、12-显示屏、13-第二舵机、14-第三舵机、15-第四舵机、16-第五舵机、17-第三舵机架、18-支撑台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种智能物流搬运机器人，包括手爪1、第一舵机2、第一舵机架3、第二舵机架4、转向台5、车轮6、驱动电机7、颜色传感器8、灰度传感器9、红外传感器10、主控板11、第二舵机13、第三舵机14、第四舵机15、第五舵机16、第三舵机架17和支撑台18。

第一舵机2的输出端安装有手爪1，第一舵机2用于控制手爪1张开和闭合，第一舵机2安装在第一舵机架3上，第二舵机13的输出端连接第一舵机架3，第二舵机13安装在第二舵机架4上，第三舵机14的输出端连接第二舵机架4，第三舵机14固定安装在第三舵机架17上，第四舵机15的输出端连接第三舵机架17，第四舵机15固定安装在转向台5上，转向台5固定连接第五舵机16的输出端，第五舵机16固定安装在支撑台18上，支撑台18的底部安装有四个驱动电机7，驱动电机7的输出端安装有车轮6，主控板11安装在支撑台18上，主控板11电连接第一舵机2、驱动电机7、第二舵机13、第三舵机14、第四舵机15和第五舵机16。驱动电机7设置有四个且均分为两组电机组，两组电机组对称设置在支撑台18的两侧边沿。驱动电机7采用直流减速电机，车轮6采用麦克纳姆轮。

第一舵机架3上固定有一个L形结构的支架，支架的一端通过固定螺栓连接第一舵机架3，支架的另一端安装有颜色传感器8，颜色传感器8电连接主控板11。灰度传感器9安装在支撑台18的底部，灰度传感器9电连接主控板11。红外传感器10安装在支撑台18的一侧边沿，红外传感器10电连接主控板11。支撑台18上安装有一个显示屏12，显示屏12电连接主控板11。

主控板11内预置有控制第一舵机2、驱动电机7、第二舵机13、第三舵机14、第四舵机15和第五舵机16的控制程序，并且使用了Arduino图形化编程，实现机器人的编程，机器人编程比较简单，能够更加直观的排查编程方面的问题。颜色传感器8用于检测待抓取的物料的颜色以获得物料信息。灰度传感器9用于识别预设的行走轨迹，红外传感器10用于识别障碍物以使机器人在遇到障碍物时停止行走。第二舵机13用于驱动第一舵机架3移动，第三舵机14用于驱动第二舵机架4移动，第四舵机15用于驱动第三舵机架17移动，第五舵机16用于驱动支撑台18旋转。第一舵机2、第一舵机架3、第二舵机13、第二舵机架4、第三舵机14、第三舵机架17和第四舵机15构成一个机械臂。

本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，第一舵机2能够驱动手爪1夹取物料，第二舵机13使手爪抓取物料时保持水平，第三舵机14和第四舵机15能够调整手爪1的抓取位置和放置位置，转向台5通过第五舵机16进行转向，驱动电机7驱动车轮6转动，从而实现机器人整体的横向平移和纵向平移，手爪1上方的颜色传感器8能够识别抓取的物料的颜色，从而获取物料的信息，并且通过显示屏12显示，然后触发灰度传感器9，利用寻迹将物料放置的目标位置，到达目标位置，红外传感器10触发，机器人停止运动，开始放置物料，然后再利用寻迹原路退回物料转置台，重复循环，直到物料完全放置结束，机器人回到充电点进行充电。

本发明的智能物流搬运机器人的体积小、工作效率高、适应性环境性强，可准确实现自主避障的功能。行驶路径可以根据仓储货位要求、搬运流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变的费用与传统的人工分拣并通过输送带传送和重新相比非常低廉。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能物流搬运机器人，其特征在于：包括手爪(1)、第一舵机(2)、第一舵机架(3)、第二舵机架(4)、转向台(5)、车轮(6)、驱动电机(7)、主控板(11)、第二舵机(13)、第三舵机(14)、第四舵机(15)、第五舵机(16)、第三舵机架(17)和支撑台(18)；

所述第一舵机(2)的输出端安装有所述手爪(1)，所述第一舵机(2)用于控制所述手爪(1)张开和闭合，所述第一舵机(2)安装在所述第一舵机架(3)上，所述第二舵机(13)的输出端连接所述第一舵机架(3)，所述第二舵机(13)安装在所述第二舵机架(4)上，所述第三舵机(14)的输出端连接所述第二舵机架(4)，所述第三舵机(14)固定安装在所述第三舵机架(17)上，所述第四舵机(15)的输出端连接所述第三舵机架(17)，所述第四舵机(15)固定安装在所述转向台(5)上，所述转向台(5)固定连接所述第五舵机(16)的输出端，所述第五舵机(16)固定安装在所述支撑台(18)上，所述支撑台(18)的底部安装有四个所述驱动电机(7)，所述驱动电机(7)的输出端安装有所述车轮(6)，所述主控板(11)安装在所述支撑台(18)上，所述主控板(11)电连接所述第一舵机(2)、驱动电机(7)、第二舵机(13)、第三舵机(14)、第四舵机(15)和所述第五舵机(16)。

2.如权利要求1所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：还包括至少一个颜色传感器(8)，所述颜色传感器(8)固定连接所述第一舵机架(3)且位于所述手爪(1)的上方，所述颜色传感器(8)电连接所述主控板(11)。

3.如权利要求2所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：所述第一舵机架(3)上固定有一个L形结构的支架，所述支架的一端连接所述第一舵机架(3)，所述支架的另一端安装有所述颜色传感器(8)。

4.如权利要求1所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：还包括至少一个灰度传感器(9)，所述灰度传感器(9)安装在所述支撑台(18)的底部，所述灰度传感器(9)电连接所述主控板(11)。

5.如权利要求1所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：还包括至少一个红外传感器(10)，所述红外传感器(10)安装在所述支撑台(18)的一侧边沿，所述红外传感器(10)电连接所述主控板(11)。

6.如权利要求1所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：所述支撑台(18)上安装有一个显示屏(12)，所述显示屏(12)电连接所述主控板(11)。

7.如权利要求1所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：所述驱动电机(7)设置有四个且均分为两组电机组，两组所述电机组对称设置在所述支撑台(18)的两侧边沿。

8.如权利要求1所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：所述驱动电机(7)采用直流减速电机。

9.如权利要求1所述的一种智能物流搬运机器人，其特征在于：所述车轮(6)采用麦克纳姆轮。

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