CN111439701A - 一种移动机器人自动更换操作机构的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动机器人自动更换操作机构的装置及其使用方法，包括设置在移动机器人内部的升降机构，所述升降机构上连接有可上下升降的锁紧装置，所述锁紧装置可与安装于操作机构底部的连接装置卡合连接。一个移动机器人通用底盘上实现自动更换不同操作机构的装置及使用方法，以提高移动机器人的利用率，降低机器人应用成本，实现仅一台移动机器人可背负不同的操作机构的“一机多用”。

Description

一种移动机器人自动更换操作机构的装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及机器人设备技术领域，具体涉及一种移动机器人自动更换操作机构的装置及其使用方法。

背景技术

移动机器人在应用中通常区分为行走机构和操作机构，行走机构在驱动轮的驱动下可以实现前进后退等运动方式，通常加以转向驱动机构即可完成移动机器人的整体运动控制。移动机器人通过各种导航技术，如：激光导航、磁带导航、二维码导航等相关技术，实现地位控制运行。通常机器人的运动底盘与操作机构整体固定在一起，致使一类移动机器人只负责一项专业操作，如：背负载货、移载载货、巡检、机械臂抓取等。

在一个移动机器人应用场景中，移动机器人通过定位导航技术可以移动到多个操作位置，但是由于操作机构与车体紧密连接在一起，导致一类移动机器人只能干一件事情，当移动机器人空闲时也无法去完成其他工作。如何实现仅一台移动机器人可背负不同的操作机构实现“一机多用”是有效提高移动机器人利用效率亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了在一个移动机器人通用底盘上实现自动更换不同操作机构的装置及其使用方法，以提高移动机器人的利用率，降低机器人应用成本。

本发明的具体技术方案是：

一种移动机器人自动更换操作机构的装置，包括设置在移动机器人内部的升降机构，所述升降机构上连接有可上下升降的锁紧装置，所述锁紧装置可与安装于操作机构底部的连接装置卡合连接。

进一步，优选的是，所述升降机构包括固定安装于移动机器人内部的升降平台，所述升降平台侧壁竖直安装有微型电机，所述微型电机输出端安装有主动齿轮，所述升降平台上转动安装有传动齿轮，所述主动齿轮与所述传动齿轮啮合，所述升降平台上还转动安装有升降齿轮，所述升降齿轮则与传动齿轮啮合，所述升降齿轮中心处设置有内丝牙孔，所述内丝牙孔中螺纹连接有升降丝杆，所述升降丝杆穿过内丝牙孔。

进一步，优选的是，所述锁紧装置包括与升降丝杆顶部连接的锁紧支撑板，所述锁紧支撑板上表面通过支架安装有锁紧推杆，所述锁紧推杆伸缩杆端安装有锁紧卡块。

进一步，优选的是，所述锁紧支撑板上表面还安装有对位矫正块。

进一步，优选的是，对应所述锁紧卡块在所述锁紧支撑板上安装有滑轨，所述锁紧卡块底部则安装有滑块，所述滑块可沿滑轨滑动。

进一步，优选的是，所述连接装置包括固定于操作机构底部的连接底架，所述连接底架下侧固定安装有连接板，所述连接板上开有可与所述锁紧卡块卡合的锁紧口，还对应对位矫正块开有对位矫正孔。

进一步，优选的是，所述移动机器人和操作机构上还设置有定位传感系统。

一种移动机器人自动更换操作机构的装置使用方法，包括如下步骤：

步骤一，移动机器人根据运动控制到达装载工装前，完成运动控制定位，并在定位传感系统的数据运算后进入装载工装内。

步骤二，移动机器人进入装载工装前，升降机构将操作机构顶起，移动机器人两侧和操作机构间保证形成一个可以容许装载工装通过的空间。

步骤三，移动机器人顶升操作机构后，驶入装载工装位置内，移动机器人通过定位到达位置并停稳。

步骤四，移动机器人载装操作机构时，移动机器人锁紧机构松开与操作机构底部的连接装置卡接。

步骤五，移动机器人完成锁紧机构分离后，升降机构下降，此时操作机构随锁紧机构一同下降，当操作机构接触到装载工装时，操作机构被摆放到了装载工装上，升降机构继续下降，此时移动机器人和操作机构彻底分离。

步骤六，移动机器人卸载原有操作机构后，在调度系统的控制下会自动运行到需要装载的操作机构装载工装前。

步骤七，移动机器人到达装载工装置后，运行到装载工装下部，通过安装于移动机器人和操作机构上的定位传感系统，识别装载工装上是否有操作机构或操作机构位置是否与移动机器人位置对应，如果不对应则报警提示，如果对应则进行下一步操作。

步骤八，移动机器人在对位准确后，会将升降机构升起，此时升降机构的对位矫正块会插入操作机构底部的对位矫正孔内，有小范围位移偏差可以通过移动机器人对位矫正块的斜向导向面，在重力的作用下操作机构对位矫正孔会滑下并保证与移动机器人精准对位；同时移动机器人将操作机构顶起后，操作机构下表面与装载工装完全分离，在移动机器人和操作机构之间会保留装载工装的移出空间。

步骤九，移动机器人在装载操作机构后，锁紧装置会自动进行锁紧，保证移动机器人与操作机构可以紧密连接在一起，不会出现摇晃松动情况。

步骤十，移动机器人锁紧后，运行离开装载工装位置，移动机器人升降机构下降，到达下降限位后停止下降，此时移动机器人与操作机构就已经完全连接在一起。

步骤十一，移动机器人与操作机构连接后，在移动机器人控制系统的控制下，移动机器人的供电机构向装载的操作机构提供供电。

本发明的有益效果是：在一个移动机器人通用底盘上实现自动更换不同操作机构，以提高移动机器人的利用率，降低机器人应用成本，实现仅一台移动机器人可背负不同的操作机构的“一机多用”，可推运利用于医疗、餐饮服务、生产等领域。

附图说明

图1为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置运行状态参考图，其中移动机器人已经完成操作机构的脱离。

图2为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置俯视图。

图3为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置的升降机构和锁紧装置的立体结构示意图。

图4为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置的升降机构的立体结构示意图，其中拆去升降丝杆顶部安装的锁紧装置以示出升降机构。

图5为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置的升降机构中升降丝杆向上运动将锁紧装置顶起时的状态图。

图6为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置的升降机构中升降丝杆向下运动将锁紧装置下降回收时的状态图。

图7为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置的连接装置结构示意图。

图8为本发明一种移动机器人自动更换操作机构的装置使用方法流程示意图。

上图中：100-移动机器人，101-操作机构，102-装载工装，2-升降机构，3-锁紧装置，4-定位传感系统，5-连接装置，6-供电机构；

201-升降平台，202-微型电机，203-主动齿轮，204-传动齿轮，205-升降齿轮，206-内丝牙孔，207-升降丝杆，208-升降丝杆保护套，209-止动柱；

301-锁紧支撑板，302-支架，303-锁紧推杆，304-锁紧卡块，305-对位矫正块，306-滑轨，307-滑块；

501-连接底架，502-连接板，5021-锁紧口，5022-对位矫正孔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，一种移动机器人自动更换操作机构的装置，包括设置在移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置内部的升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置，升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置上连接有可上下升降的锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置，锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置可与安装于操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置底部的连接装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置5一种移动机器人自动更换操作机构的装置卡合连接。

升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置包括固定安装于移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置内部的升降平台一种移动机器人自动更换操作机构的装置201一种移动机器人自动更换操作机构的装置，升降平台一种移动机器人自动更换操作机构的装置201一种移动机器人自动更换操作机构的装置侧壁竖直安装有微型电机一种移动机器人自动更换操作机构的装置202一种移动机器人自动更换操作机构的装置，微型电机一种移动机器人自动更换操作机构的装置202可以实现正向和反向旋转，微型电机一种移动机器人自动更换操作机构的装置202一种移动机器人自动更换操作机构的装置输出端安装有主动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置203一种移动机器人自动更换操作机构的装置，升降平台一种移动机器人自动更换操作机构的装置201一种移动机器人自动更换操作机构的装置上转动安装有传动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置204一种移动机器人自动更换操作机构的装置，主动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置203一种移动机器人自动更换操作机构的装置与传动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置204一种移动机器人自动更换操作机构的装置啮合。

升降平台一种移动机器人自动更换操作机构的装置201一种移动机器人自动更换操作机构的装置上还转动安装有升降齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置205一种移动机器人自动更换操作机构的装置，升降齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置205一种移动机器人自动更换操作机构的装置设置有三个，均布安装在传动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置204一种移动机器人自动更换操作机构的装置周边，升降齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置205一种移动机器人自动更换操作机构的装置则与传动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置204一种移动机器人自动更换操作机构的装置啮合，升降齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置205一种移动机器人自动更换操作机构的装置中心处设置有内丝牙孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置206一种移动机器人自动更换操作机构的装置，内丝牙孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置206一种移动机器人自动更换操作机构的装置中螺纹连接有升降丝杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置207一种移动机器人自动更换操作机构的装置，升降丝杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置207一种移动机器人自动更换操作机构的装置穿过内丝牙孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置206一种移动机器人自动更换操作机构的装置，升降平台一种移动机器人自动更换操作机构的装置201一种移动机器人自动更换操作机构的装置下侧的升降丝杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置207一种移动机器人自动更换操作机构的装置外还安装有升降丝杆保护套208。

当微型电机一种移动机器人自动更换操作机构的装置202开始运动时，主动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置203一种移动机器人自动更换操作机构的装置开始转动，带动并通过中央大的传动齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置204一种移动机器人自动更换操作机构的装置，将动能传导到三个升降齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置205一种移动机器人自动更换操作机构的装置上。

三个升降齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置205一种移动机器人自动更换操作机构的装置可以保证整个升降过程是在一个均匀的受力平面上，防止产生单传动的偏载问题，如图5图6所示，当三个升降齿轮一种移动机器人自动更换操作机构的装置205一种移动机器人自动更换操作机构的装置转动后内丝牙孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置206一种移动机器人自动更换操作机构的装置在升降丝杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置207一种移动机器人自动更换操作机构的装置上旋转产生上升和下降的动作，保证整个锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置完成升降过程。

如图3和图4所示，当锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置上升和下降时，安装在锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置的光电检测板会遮挡，安装于升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置一侧的光电开关，当升降到位后，光电开关被遮挡，产生I/O信号后移动机器人控制系统控制电机停转，通过在升降平台一种移动机器人自动更换操作机构的装置201一种移动机器人自动更换操作机构的装置上表面还安装有止动柱209。

如图3所示，锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置包括与升降丝杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置207一种移动机器人自动更换操作机构的装置顶部连接的锁紧支撑板一种移动机器人自动更换操作机构的装置301一种移动机器人自动更换操作机构的装置，锁紧支撑板一种移动机器人自动更换操作机构的装置301一种移动机器人自动更换操作机构的装置上表面通过支架一种移动机器人自动更换操作机构的装置302一种移动机器人自动更换操作机构的装置安装有锁紧推杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置303一种移动机器人自动更换操作机构的装置，锁紧推杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置303一种移动机器人自动更换操作机构的装置伸缩杆端安装有锁紧卡块一种移动机器人自动更换操作机构的装置304一种移动机器人自动更换操作机构的装置。

锁紧支撑板一种移动机器人自动更换操作机构的装置301一种移动机器人自动更换操作机构的装置上表面还安装有对位矫正块一种移动机器人自动更换操作机构的装置305一种移动机器人自动更换操作机构的装置；对应锁紧卡块一种移动机器人自动更换操作机构的装置304一种移动机器人自动更换操作机构的装置在锁紧支撑板一种移动机器人自动更换操作机构的装置301一种移动机器人自动更换操作机构的装置上安装有滑轨一种移动机器人自动更换操作机构的装置306一种移动机器人自动更换操作机构的装置，锁紧卡块一种移动机器人自动更换操作机构的装置304一种移动机器人自动更换操作机构的装置底部则安装有滑块一种移动机器人自动更换操作机构的装置307一种移动机器人自动更换操作机构的装置，滑块一种移动机器人自动更换操作机构的装置307一种移动机器人自动更换操作机构的装置可沿滑轨一种移动机器人自动更换操作机构的装置306一种移动机器人自动更换操作机构的装置滑动。

锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置设计采用两个电动推杆作为锁紧推杆一种移动机器人自动更换操作机构的装置303一种移动机器人自动更换操作机构的装置，电动推杆的伸缩长度可以通过数字量反馈到移动机器人控制系统，移动机器人100控制系统通过电动推杆的伸缩长度数字量控制推杆的伸缩，当达到收缩锁紧长度时停止推杆收缩。

对位矫正块一种移动机器人自动更换操作机构的装置305一种移动机器人自动更换操作机构的装置由4个锥形柱组成，安装在锁紧支撑板一种移动机器人自动更换操作机构的装置301一种移动机器人自动更换操作机构的装置上，对位矫正块一种移动机器人自动更换操作机构的装置305一种移动机器人自动更换操作机构的装置采用顶端锥形设计，当移动机器人100与操作机101构存在较小的位移偏差时，可以保证操作机构底部的连接机构正常对接。

如图7所示，连接装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置5一种移动机器人自动更换操作机构的装置包括固定于操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置底部的连接底架一种移动机器人自动更换操作机构的装置501一种移动机器人自动更换操作机构的装置，连接底架一种移动机器人自动更换操作机构的装置501一种移动机器人自动更换操作机构的装置下侧固定安装有连接板一种移动机器人自动更换操作机构的装置502一种移动机器人自动更换操作机构的装置，连接板一种移动机器人自动更换操作机构的装置502一种移动机器人自动更换操作机构的装置上开有可与锁紧卡块一种移动机器人自动更换操作机构的装置304一种移动机器人自动更换操作机构的装置卡合的锁紧口一种移动机器人自动更换操作机构的装置5021一种移动机器人自动更换操作机构的装置，还对应对位矫正块一种移动机器人自动更换操作机构的装置305一种移动机器人自动更换操作机构的装置开有对位矫正孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置5022一种移动机器人自动更换操作机构的装置。锁紧口一种移动机器人自动更换操作机构的装置5021一种移动机器人自动更换操作机构的装置开设有两个，当移动机器人100顶升后，位于移动机器人100锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置上的对位矫正块一种移动机器人自动更换操作机构的装置305一种移动机器人自动更换操作机构的装置可以插入操作机构的连接装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置5一种移动机器人自动更换操作机构的装置上的对位矫正孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置5022一种移动机器人自动更换操作机构的装置内，而两个锁紧口一种移动机器人自动更换操作机构的装置5021一种移动机器人自动更换操作机构的装置与锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置的锁紧卡块一种移动机器人自动更换操作机构的装置304一种移动机器人自动更换操作机构的装置位置吻合，当锁紧卡块一种移动机器人自动更换操作机构的装置304一种移动机器人自动更换操作机构的装置收缩时可以卡住锁紧口一种移动机器人自动更换操作机构的装置5021一种移动机器人自动更换操作机构的装置，完成锁紧操作。

移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置和操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置上还设置有定位传感系统一种移动机器人自动更换操作机构的装置4一种移动机器人自动更换操作机构的装置，定位传感系统一种移动机器人自动更换操作机构的装置4一种移动机器人自动更换操作机构的装置在本实施例中包括设置在操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置底部的对位的二维码，安装于移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置自身校准位置上的二维码传感器，获取移动机器人100与装载工装102上的操作机构100的位置偏差，以便运行到位置并对准操作机构。

供电机构6则包括安装于移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置顶部的供电触板、电池等，以及安装于操作机构101上相同位置安装了一个电刷，在移动机器人100与上部操作机构101完全对接装载完成后，移动机器人100本体上的供电机构6将会对操作机构101开始供电，保证操作机构101的用电需求。

在一个移动机器人通用底盘上的基础上实现自动更换不同操作机构，以提高移动机器人的利用率，降低机器人应用成本，实现仅一台移动机器人可背负不同的操作机构的“一机多用”，如在医院通过背负不同医疗器械实现诸如医药运送、病样采集、消毒等工作，又如在餐厅通过背负饮品器材或烹饪器材，实现饮品制作运输，食物保温运送，餐具回收等功能，大大减低了使用者的成本。

如图8所示，使用上述的一种移动机器人自动更换操作机构的装置使用方法，包括如下步骤：

步骤一，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置根据运动控制到达装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置前，完成运动控制定位，并在定位传感系统一种移动机器人自动更换操作机构的装置4一种移动机器人自动更换操作机构的装置的数据运算后进入装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置内。

步骤二，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置进入装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置前，升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置将操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置顶起，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置两侧和操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置间保证形成一个可以容许装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置通过的空间。

步骤三，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置顶升操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置后，驶入装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置位置内，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置通过定位到达位置并停稳。

步骤四，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置载装操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置时，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置锁紧机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置松开与操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置底部的连接装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置5一种移动机器人自动更换操作机构的装置卡接。

步骤五，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置完成锁紧机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置分离后，升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置下降，此时操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置随锁紧机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置一同下降，当操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置接触到装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置时，操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置被摆放到了装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置上，升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置继续下降，此时移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置和操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置彻底分离。

步骤六，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置卸载原有操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置后，在调度系统的控制下会自动运行到需要装载的操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置前。

步骤七，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置到达装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置置后，运行到装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置下部，通过安装于移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置和操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置上的定位传感系统一种移动机器人自动更换操作机构的装置4一种移动机器人自动更换操作机构的装置，识别装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置上是否有操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置或操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置位置是否与移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置位置对应，如果不对应则报警提示，如果对应则进行下一步操作。即通过在移动机器人100上部位置安装有一个通过二维码识别的定位传感器，定位传感器可以获取传感器中心位置，与对应操作机构101所安装二维码位置的极坐标的位移偏差和角度偏差。

步骤八，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置在对位准确后，会将升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置升起，此时升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置的对位矫正块一种移动机器人自动更换操作机构的装置305一种移动机器人自动更换操作机构的装置会插入操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置底部的对位矫正孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置504一种移动机器人自动更换操作机构的装置内，有小范围位移偏差可以通过移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置对位矫正块一种移动机器人自动更换操作机构的装置305一种移动机器人自动更换操作机构的装置的斜向导向面，在重力的作用下操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置对位矫正孔一种移动机器人自动更换操作机构的装置5022一种移动机器人自动更换操作机构的装置会滑下并保证与移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置精准对位；同时移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置将操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置顶起后，操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置下表面与装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置完全分离，在移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置和操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置之间会保留装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置的移出空间。

步骤九，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置在装载操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置后，锁紧装置一种移动机器人自动更换操作机构的装置3一种移动机器人自动更换操作机构的装置会自动进行锁紧，保证移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置与操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置可以紧密连接在一起，不会出现摇晃松动情况。

步骤十，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置锁紧后，运行离开装载工装一种移动机器人自动更换操作机构的装置102一种移动机器人自动更换操作机构的装置位置，移动机器人升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置下降，到达下降限位后停止下降，此时移动机器人与操作机构就已经完全连接在一起；在升降机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置2一种移动机器人自动更换操作机构的装置一侧设计两个限位光电开关，当上升或下降到限位后，移动机器人控制系统会停止升降机构的运行。

步骤十一，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置与操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置连接后，在移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置控制系统的控制下，移动机器人一种移动机器人自动更换操作机构的装置100一种移动机器人自动更换操作机构的装置的供电机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置6一种移动机器人自动更换操作机构的装置向装载的操作机构一种移动机器人自动更换操作机构的装置101一种移动机器人自动更换操作机构的装置供电。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种移动机器人自动更换操作机构的装置，其特征在于:包括设置在移动机器人（100）一种移动机器人自动更换操作机构的装置内部的升降机构（2）一种移动机器人自动更换操作机构的装置，所述升降机构（2）一种移动机器人自动更换操作机构的装置上连接有可上下升降的锁紧装置（3），所述锁紧装置（3）可与安装于操作机构（101）底部的连接装置（5）卡合连接。

2.根据权利要求1所述的一种移动机器人自动更换操作机构的装置，其特征在于：所述升降机构（2）包括固定安装于移动机器人（100）内部的升降平台（201），所述升降平台（201）侧壁竖直安装有微型电机（202），所述微型电机（202）输出端安装有主动齿轮（203），所述升降平台（201）上转动安装有传动齿轮（204），所述主动齿轮（203）与所述传动齿轮（204）啮合，所述升降平台（201）上还转动安装有升降齿轮（205），所述升降齿轮（205）则与传动齿轮（204）啮合，所述升降齿轮（205）中心处设置有内丝牙孔（206），所述内丝牙孔（206）中螺纹连接有升降丝杆（207），所述升降丝杆（207）穿过内丝牙孔（206）。

3.根据权利要求2所述的一种移动机器人自动更换操作机构的装置，其特征在于：所述锁紧装置（3）包括与升降丝杆（207）顶部连接的锁紧支撑板（301），所述锁紧支撑板（301）上表面通过支架（302）安装有锁紧推杆（303），所述锁紧推杆（303）伸缩杆端安装有锁紧卡块（304）。

4.根据权利要求3所述的一种移动机器人自动更换操作机构的装置，其特征在于：所述锁紧支撑板（301）上表面还安装有对位矫正块（305）。

5.根据权利要求3-4任一项所述的一种移动机器人自动更换操作机构的装置，其特征在于：对应所述锁紧卡块（304）在所述锁紧支撑板（301）上安装有滑轨（306），所述锁紧卡块（304）底部则安装有滑块（307），所述滑块（307）可沿滑轨（306）滑动。

6.根据权利要求4所述的一种移动机器人自动更换操作机构的装置，其特征在于：所述连接装置（5）包括固定于操作机构（101）底部的连接底架（501），所述连接底架（501）下侧固定安装有连接板（502），所述连接板（502）上开有可与所述锁紧卡块（304）卡合的锁紧口（5021），还对应所述对位矫正块（305）开有对位矫正孔（5022）。

7.根据权利要求1所述的一种移动机器人自动更换操作机构的装置，其特征在于：所述移动机器人（100）和操作机构（101）上还设置有定位传感系统（4）。

8.一种移动机器人自动更换操作机构的装置使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，移动机器人（100）根据运动控制到达装载工装（102）前，完成运动控制定位，并在定位传感系统（4）的数据运算后进入装载工装（102）内；

步骤二，移动机器人（100）进入装载工装（102）前，升降机构（2）将操作机构（101）顶起，移动机器人（100）两侧和操作机构（101）间保证形成一个可以容许装载工装（102）通过的空间；

步骤三，移动机器人（100）顶升操作机构（101）后，驶入装载工装（102）位置内，移动机器人（100）通过定位到达位置并停稳；

步骤四，移动机器人（100）载装操作机构（101）时，移动机器人（100）锁紧机构（3）松开与操作机构（101）底部的连接装置（5）卡接；

步骤五，移动机器人（100）完成锁紧机构（3）分离后，升降机构（2）下降，此时操作机构（101）随锁紧机构（3）一同下降，当操作机构（101）接触到装载工装（102）时，操作机构（101）被摆放到了装载工装（102）上，升降机构（2）继续下降，此时移动机器人（100）和操作机构（101）彻底分离；

步骤六，移动机器人（100）卸载原有操作机构（101）后，在调度系统的控制下会自动运行到需要装载的操作机构（101）装载工装（102）前；

步骤七，移动机器人（100）到达装载工装（102）置后，运行到装载工装（102）下部，通过安装于移动机器人（100）和操作机构（101）上的定位传感系统（4），识别装载工装（102）上是否有操作机构（101）或操作机构（101）位置是否与移动机器人（100）位置对应，如果不对应则报警提示，如果对应则进行下一步操作；

步骤八，移动机器人（100）在对位准确后，会将升降机构（2）升起，此时升降机构（2）的对位矫正块（305）会插入操作机构（101）底部的对位矫正孔（504）内，有小范围位移偏差可以通过移动机器人（100）对位矫正块（305）的斜向导向面，在重力的作用下操作机构（101）对位矫正孔（5022）会滑下并保证与移动机器人（100）精准对位；同时移动机器人（100）将操作机构（101）顶起后，操作机构（101）下表面与装载工装（102）完全分离，在移动机器人（100）和操作机构（101）之间会保留装载工装（102）的移出空间；

步骤九，移动机器人（100）在装载操作机构（101）后，锁紧装置（3）会自动进行锁紧，保证移动机器人（100）与操作机构（101）可以紧密连接在一起，不会出现摇晃松动情况；

步骤十，移动机器人（100）锁紧后，运行离开装载工装（102）位置，移动机器人升降机构（2）下降，到达下降限位后停止下降，此时移动机器人与操作机构就已经完全连接在一起；

步骤十一，移动机器人（100）与操作机构（101）连接后，在移动机器人（100）控制系统的控制下，移动机器人（100）的供电机构（6）向装载的操作机构（101）提供供电。

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