CN111645092A

CN111645092A - 一种面向无人值守档案馆的机器人装置

Info

Publication number: CN111645092A
Application number: CN202010635917.4A
Authority: CN
Inventors: 刘启辉; 朱国栋
Original assignee: Ningbo Xinhai Intelligent Manufacturing Technology Co ltd
Current assignee: Ningbo Xinhai Intelligent Manufacturing Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-03
Filing date: 2020-07-03
Publication date: 2020-09-11

Abstract

本发明涉及服务型机器人技术领域，具体涉及一种面向无人值守档案馆的机器人装置。型材框架，其内设置有档案存放架，型材框架的左右两侧分别设置有滑轨，两滑轨之间固定安装有滑台，所述滑台包括可上下移动的滑块；升降板，包括托板和连接部，所述连接部与所述滑块连接，且所述连接部左右两端分别与对应侧的滑轨配合，滑块升降时可带动升降板的升降；机械臂，固定在所述升降板的托板上，所述机械臂上设置有视觉摄像头，所述机械臂末端设置有夹爪；控制系统，包括系统控制柜及用于控制机械臂动作的机械臂电控柜。采用该装置可降低成本，提高效率，并且可方便的实现对高层档案柜的档案存放、抓取。

Description

一种面向无人值守档案馆的机器人装置

技术领域

本发明涉及服务型机器人技术领域，具体涉及一种面向无人值守档案馆的机器人装置。

背景技术

随着智能制造技术的普及，档案馆建设逐渐向智能化发展。当前的多数档案馆主要采用人工方式对档案资料进行采集、保管和整理。然而人工管理的方式工作量极为巨大，整理档案资料的效率较低并且耗费大量的人力成本。

除此之外，对于摆放位置比较高的档案资料，受制于工作人员的身高限制，不能方便的对档案进行拿取和存放。

近年来服务型机器人已在现代工作生活中得到了广泛应用，而档案抓取和存放等工作对于机器人的可靠性和精准性要求较高，所以现有技术中还很少有应用于档案馆的服务型机器人。

基于以上描述，亟需一种面向无人值守档案馆的机器人装置，以解决现有的人工方式效率低，成本大，且不方便对高层档案柜的档案存放、抓取问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向无人值守档案馆的机器人装置，采用该装置可降低成本，提高效率，并且可方便的实现对高层档案柜的档案存放、抓取。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种面向无人值守档案馆的机器人装置，包括：

型材框架，其内设置有档案存放架，型材框架的左右两侧分别设置有滑轨，两滑轨之间固定安装有滑台，所述滑台包括可上下移动的滑块；

升降板，包括托板和连接部，所述连接部与所述滑块连接，且所述连接部左右两端分别与对应侧的滑轨配合，滑块升降时可带动升降板的升降；

机械臂，固定在所述升降板的托板上，所述机械臂上设置有视觉摄像头，所述机械臂末端设置有夹爪；

控制系统，包括系统控制柜及用于控制机械臂动作的机械臂电控柜。

作为优选，所述面向无人值守档案馆的机器人装置还包括底盘框架，所述型材框架固定在底盘框架上；

所述型材框架分为上下两层，所述档案存放架设置在上层，所述机械臂电控柜设置在下层；

所述底盘框架上设置有所述系统控制柜、车轮、对车轮进行驱动的主动驱动轮系统、电池、对所述电池进行充电的无线充电板。

作为优选，所述主动驱动轮系统包括两个伺服轮、减振装置。

作为优选，所述型材框架的上层还设置有用于将档案存放架推出、收回的推杆及电机，所述推杆的一端固定在档案存放架上，另一端通过电机带动，所述电机固定设置在所述型材框架上层。

作为优选，所述面向无人值守档案馆的机器人装置还包括用于导航的激光传感器，所述激光传感器固定在底盘框架上。

作为优选，所述激光传感器对角安置在所述底盘框架上。

作为优选，所述面向无人值守档案馆的机器人装置还包括外壳，所述外壳固定在所述型材框架外部。

作为优选，所述底盘框架下端的四周设置有防撞条。

作为优选，所述面向无人值守档案馆的机器人装置还包括用于检测障碍物的超声传感器。

作为优选，所述超声传感器分别设置在底盘框架的前后两端。

本发明的有益效果是：

本方案提供的一种面向无人值守档案馆的机器人装置，型材框架，其内设置有档案存放架，型材框架的左右两侧分别设置有滑轨，两滑轨之间固定安装有滑台，所述滑台包括可上下移动的滑块；升降板，包括托板和连接部，所述连接部与所述滑块连接，且所述连接部左右两端分别与对应侧的滑轨配合，滑块升降时可带动升降板的升降；机械臂，固定在所述升降板的托板上，所述机械臂上设置有视觉摄像头，所述机械臂末端设置有夹爪；控制系统，包括系统控制柜及用于控制机械臂动作的机械臂电控柜。通过机械臂配合视觉摄像头，可方便的实现对档案存放架上档案资料的存放、抓取；上对高层档案柜的档案可方便的将档案资料从取下。由于升降板可滑台沿着滑台上下移动，进而带着机械臂上下移动，所以该装置不止实现低处档案存放架上档案资料的存放、抓取，还可以实现高处档案存放架上档案资料的存放、抓取。

附图说明

图1是本实施例提供的机器人装置的立体图；

图2是本实施例提供的机器人装置的立体透视图；

图3是本实施例提供的机器人装置的右视图；

图4是本实施例提供的底盘框架的局部放大图。

1-升降板；2-机械臂；3-夹爪；4-滑台；5-滑轨；6-外壳；7-防撞条；8-超声传感器；9-无线充电板；10-系统控制柜；11-型材框架；12- 档案存放架；13-推杆；14-机械臂电控柜；15-底盘框架；16-激光传感器；17-车轮；18-电池；19-主动驱动轮系统。

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，以下结合附图和具体实施例，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。

如图1-4所示，本发明提供了一种面向无人值守档案馆的机器人装置，用于档案抓取存放，实现无人值守。该机器人装置包括型材框架 11、档案存放架12、滑台4、滑轨5、升降板1、机械臂2、夹爪3、系统控制柜10、机械臂控制柜14。

其中，型材框架11作为机器人装置的支撑架，其它部件均以型材框架11为依附而设置，型材框架11内设置有档案存放架12，档案存放架 12用于放置档案。

所述型材框架11的左右两侧分别设置有滑轨5。所述滑台4固定设置在型材框架11外侧，且位于两滑轨5之间，所述滑台4包括可上下移动的滑块。

所述升降板1包括托板和连接部，所述连接部与所述滑块连接，且所述连接部左右两端分别与对应侧的滑轨5配合，滑块升降时可带动升降板 1的升降，此时，滑轨5可辅助实现升降板1的上下升降。

所述机械臂2固定在所述升降板1的托板上。所述托板优选为水平板。具体的，所述机械臂2下端设置有底座，所述机械臂2通过底座固定在托板上。当滑块上下升降移动时，可带动升降板1上下升降移动，进而带动机械臂2进行上下升降移动。所述机械臂2末端设置有夹爪3，夹爪 3用于对档案的抓取、存放。另外，机械臂2上还设置有视觉摄像头，视觉摄像头用于对待抓取档案的识别。视觉摄像头优选为设置在机械臂2末端，但并不局限于此位置。机械臂2通过上下升降移动，可实现对不同位置档案的抓取、存放。

机械臂电控柜14用于控制机械臂2动作。

系统控制柜10用于控制整个机器人装置。

于本实施例中，作为优选，所述机器人装置还包括底盘框架15，所述底盘框架15的横截面积大于所述型材框架11的横截面积。底盘框架 15放置在整个机器人下部，型材框架11固定在底盘框架15上。

所述型材框架11分为上下两层，所述档案存放架12设置在上层，所述机械臂电控柜14设置在下层。

所述底盘框架15上设置有所述系统控制柜10、车轮17、对车轮17 进行驱动的主动驱动轮系统19、电池18、对所述电池18进行充电的无线充电板9等相关元部件。电池18固定在底盘框架15中，是机器人的能源系统。车轮17固定在底盘框架15下方，可实现机器人的移动。系统控制柜10放置在机器人底盘框架15中，内部存放机器人各种电机控制器、驱动器及处理器等。无线充电板9放置在机器人底部，可用于对电池18的充电，在机器人运行过程中为整个装置提供能源。

于本实施例中，作为优选，所述主动驱动轮系统19包括两个伺服轮、减振装置。但并不局限于此结构。

于本实施例中，作为优选，所述型材框架11的上层还设置有用于将档案存放架12推出、收回的推杆13及电机，所述推杆13的一端固定在档案存放架12上，另一端通过电机带动，即通过电机带动推杆13进行推出、收回运动。所述电机固定设置在所述型材框架11上层。所述推杆13 优选为直线推杆，但并不局限于此。

于本实施例中，作为优选，所述机器人装置还包括激光传感器16，所述激光传感器16固定在底盘框架15上，可实现对机器人装置的导航。

于本实施例中，作为进一步的优选方案，所述激光传感器16对角安置在所述底盘框架15上。

于本实施例中，作为优选，所述机器人装置还包括外壳6，所述外壳 6固定在所述型材框架11外部，用于对内部元部件的防护。

于本实施例中，作为优选，所述底盘框架15下端的四周设置有防撞条7，防撞条7用于对机器人装置的防护，避免外部装置碰到底盘框架 15。

于本实施例中，作为优选，所述机器人装置还包括超声传感器8。所述底盘框架15的前后两端均设置有超声传感器8。超声传感器8用于检测机器人行走时的障碍物。

具体的，运用机器人装置进行档案抓取、存放的过程如下：

1)机器人按照档案在档案馆中的位置，根据底盘框架15中系统控制柜10发出的指令，通过主动驱动轮系统19驱动车轮17移动到相应的位置。在移动过程中，机器人前后两端的超声传感器8即时检测机器人行走时的障碍物，起到避障作用；同时，机器人底部四周的防撞条7起到防护作用。

2)到达目标位置后，机器人停止移动，机器人的机械臂2开始动作。根据型材框架11中的机械臂控制柜14发出的指令，滑台4开始垂直移动，利用型材框架11两侧的滑轨5实现升降板1和机械臂2的垂直移动。到达相应档案位置后，利用机械臂2末端的视觉摄像头识别档案的准确位置进行微调，然后夹爪3伸入到档案的两侧，到位后对档案夹取。

3)型材框架11上的推杆13将档案存放架12推出，夹爪3将夹取的档案通过固定轨迹将档案移动到档案存放架12中，推杆13再将档案存放架12收回。

4)机器人按照系统控制柜10发出的指令，将档案运送到指定位置。移动过程中同样有超声传感器8和防撞条7发挥避障和防护作用。到达指定位置后，机器人需要将档案放置在档案存放架12中。依靠机械臂2末端摄像头识别档案存放的位置，存储移动路径，然后夹爪3抓取机器人存放的档案后按照规划的路径将档案放置在相应位置。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1.一种面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，还包括底盘框架，所述型材框架固定在底盘框架上；

3.如权利要求2所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，所述主动驱动轮系统包括两个伺服轮、减振装置。

4.如权利要求2所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，所述型材框架的上层还设置有用于将档案存放架推出、收回的推杆及电机，所述推杆的一端固定在档案存放架上，另一端通过电机带动，所述电机固定设置在所述型材框架上层。

5.如权利要求2所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，还包括用于导航的激光传感器，所述激光传感器固定在底盘框架上。

6.如权利要求5所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，所述激光传感器对角安置在所述底盘框架上。

7.如权利要求2所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，还包括外壳，所述外壳固定在所述型材框架外部。

8.如权利要求2所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，所述底盘框架下端的四周设置有防撞条。

9.如权利要求2所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，还包括用于检测障碍物的超声传感器。

10.如权利要求9所述的面向无人值守档案馆的机器人装置，其特征在于，所述超声传感器分别设置在底盘框架的前后两端。