CN112976056B - 一种运输物料的平衡机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运输物料的平衡机器人，涉及机器人技术领域，包括输送板，所述输送板的顶部均匀安装有旋转杆，所述旋转杆贯穿输送板并且延伸至输送板的外部，所述输送板的顶部中间位置通过支撑杆转动连接有输送箱，所述输送板的顶部固定连接有伸缩管，所述旋转杆安装在伸缩管的内部，所述伸缩管的顶部转动连接有滑动块，所述滑动块的顶部与输送箱滑动连接，所述旋转杆的顶部固定连接有摩擦球。该运输物料的平衡机器人，能够在机器人内部重心偏移时自动调整机器人的重心，保证机器人在运输物料时的稳定性，提高了机器人的安全程度，智能化程度较高，能够在物料摆放的过程中自动调整物料的放入位置，使机器人内部的物料均匀摆放。

Description

一种运输物料的平衡机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种运输物料的平衡机器人。

背景技术

随着机器人越来越普及，机器人被越来越广泛的应用在各种场景中，在物资搬运及垃圾运输等领域中应用也越来越广泛，搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。

但是现有的运输机器人内部重心偏移时容易侧翻，不具备重心调整能力，安全性能较低，在向机器人内部摆放物料时不能实现自动调整的能力，无法在摆放物料的过程中调整物料的均匀程度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种运输物料的平衡机器人，能够在机器人内部重心偏移时自动调整机器人的重心，保证机器人在运输物料时的稳定性，提高了机器人的安全程度，智能化程度较高，能够在物料摆放的过程中自动调整物料的放入位置，使机器人内部的物料均匀摆放。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种运输物料的平衡机器人，包括输送板，所述输送板的顶部均匀安装有旋转杆，所述旋转杆贯穿输送板并且延伸至输送板的外部，所述输送板的顶部中间位置通过支撑杆转动连接有输送箱，所述输送板的顶部固定连接有伸缩管，所述旋转杆安装在伸缩管的内部，所述伸缩管的顶部转动连接有滑动块，所述滑动块的顶部与输送箱滑动连接，所述旋转杆的顶部固定连接有摩擦球，所述伸缩管的内壁滑动连接有升降板，所述升降板的顶部开设有与摩擦球相适配的穿孔，所述输送箱的底部位于旋转杆的上方固定连接有摩擦杆，所述伸缩管的内部位于升降板的下方填充有填料，充分利用装置重心偏移开始偏转后装置内部摩擦导致内部体积受热膨胀，膨胀后的装置抬升输送箱使装置整体的重新重新移动到中心位置，保证输送装置在内部重心发生偏移时能够自动纠正恢复装置的稳定，保证机器人在运输物料时的稳定性，提高了机器人的安全程度，所述升降板的底部安装有膨胀装置，所述输送箱的内部安装有平衡装置。

优选的，所述伸缩管包括底部管，所述底部管的外侧套设有上部管，所述底部管与上部管滑动连接，所述升降板与上部管固定连接。

优选的，所述膨胀装置包括从动齿轮，所述从动齿轮与升降板转动连接，所述旋转杆的外部安装有与从动齿轮相适配的齿轮条，所述从动齿轮和齿轮条的底部均为弧形设计，所述从动齿轮的底部固定连接有膨胀杆，所述膨胀杆的外侧对称安装有膨胀刀。

优选的，所述输送箱的底部转动连接有挤压板，所述挤压板的底部与升降板转动连接，利用非膨胀流体沙粒受到挤压后体积增加使装置偏重下降的一端抬升，增加了装置整体重心偏移导致转动后向上抬升的力度，能够保证装置在运输较多物料时有足够的动力维持重心的稳定，提高了装置输送物料的能力。

优选的，所述平衡装置包括折板，所述折板对称安装在输送箱的内部，所述折板的一侧固定连接有倾斜板，所述折板的顶部转动连接有摆动板，所述输送箱的内壁两侧之间滑动连接有引导板。

优选的，所述引导板的两侧均固定连接有轨道杆，所述输送箱的内壁两侧均开设有与轨道杆相适配的轨道槽，所述轨道杆远离引导板的一端延伸至轨道槽的内部并且与轨道槽滑动连接，能够在装置内部运输的物料摆放不均匀时自动调整物料的摆放位置，使装置整体的重心趋于平衡，提高了装置的智能化程度。

优选的，所述引导板的两侧均开设有升降槽，所述轨道杆的一端延伸至升降槽的内部，所述升降槽的内侧顶部均匀安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的底部与轨道杆固定连接。

优选的，所述输送板的底部固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出端外侧通过主动皮带与旋转杆传动连接，所述旋转杆之间通过从动皮带传动连接。

本发明提供了一种运输物料的平衡机器人。具备以下有益效果：

(1)、该运输物料的平衡机器人，充分利用装置重心偏移开始偏转后装置内部摩擦导致内部体积受热膨胀，膨胀后的装置抬升输送箱使装置整体的重新重新移动到中心位置，保证输送装置在内部重心发生偏移时能够自动纠正恢复装置的稳定，保证机器人在运输物料时的稳定性，提高了机器人的安全程度。

(2)、该运输物料的平衡机器人，从动齿轮底部弧形设计在下降的过程中减少伸缩管内部沙粒的阻力，能够使从动齿轮更加顺利的下降正常工作，装置的可靠程度较高。

(3)、该运输物料的平衡机器人，利用非膨胀流体沙粒受到挤压后体积增加使装置偏重下降的一端抬升，增加了装置整体重心偏移导致转动后向上抬升的力度，能够保证装置在运输较多物料时有足够的动力维持重心的稳定，提高了装置输送物料的能力。

(4)、该运输物料的平衡机器人，经过大直径的从动齿轮的传动降低了膨胀刀带动伸缩管内部沙粒的速度，使装置能够以较慢的速度平稳的划过沙粒，避免膨胀刀移动速度过快被沙粒阻挡。

(5)、该运输物料的平衡机器人，能够在装置内部运输的物料摆放不均匀时自动调整物料的摆放位置，使装置整体的重心趋于平衡，提高了装置的智能化程度。

(6)、该运输物料的平衡机器人，物料放入输送箱内部后首先挤压引导板，引导板被向下挤压后下降，轨道杆向上挤压缓冲弹簧进行缓冲，提高了装置的缓冲能力，能够避免装置在物料放入时受到碰撞损伤。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明伸缩管结构示意图；

图3为本发明伸缩管内部结构示意图；

图4为本发明膨胀装置结构示意图；

图5为本发明平衡装置结构示意图；

图6为本发明图5中的A处结构放大图。

图中：1-输送板、2-旋转杆、3-支撑杆、4-输送箱、5-伸缩管、501-底部管、502-上部管、6-滑动块、7-摩擦球、8-升降板、9-摩擦杆、10-膨胀装置、101-从动齿轮、102-齿轮条、103-膨胀杆、104-膨胀刀、11-平衡装置、111-折板、112-倾斜板、113-摆动板、114-引导板、12-挤压板、13-轨道杆、14-轨道槽、15-升降槽、16-缓冲弹簧、17-旋转电机、18-主动皮带、19-从动皮带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种运输物料的平衡机器人，包括输送板1，输送板1的顶部均匀安装有旋转杆2，旋转杆2贯穿输送板1并且延伸至输送板1的外部，输送板1的顶部中间位置通过支撑杆3转动连接有输送箱4，输送板1的顶部固定连接有伸缩管5，旋转杆2安装在伸缩管5的内部，伸缩管5的顶部转动连接有滑动块6，滑动块6的顶部与输送箱4滑动连接，旋转杆2的顶部固定连接有摩擦球7，伸缩管5的内壁滑动连接有升降板8，升降板8的顶部开设有与摩擦球7相适配的穿孔，输送箱4的底部位于旋转杆2的上方固定连接有摩擦杆9，伸缩管5的内部位于升降板8的下方填充有填料，填料为沙粒。

输送板1的底部固定连接有旋转电机17，旋转电机17的输出端外侧通过主动皮带18与旋转杆2传动连接，旋转杆2之间通过从动皮带19传动连接。

使用时，将输送板1安装在移动装置上，启动旋转电机17后带动旋转杆2和摩擦球7转动，向输送箱4内部放入需要运输的物料，带动输送板1和输送箱4移动，装置的整体重心发生偏移时输送箱4沿着支撑杆3向一侧转动，输送箱4内部较重的位置随着支撑杆3转动下降后带动摩擦杆9移动到伸缩管5的内部与摩擦球7接触，转动的摩擦球7与摩擦杆9摩擦后导致摩擦杆9和摩擦球7在接触的部分融化，摩擦球7和摩擦杆9融化的部分由于受热体积膨胀，将伸缩管5内部填充的沙粒向四周挤压，沙粒被挤压后向上推动升降板8和伸缩管5向上抬升，上升的伸缩管5将输送箱4较重下降的一端支撑抬起，直至输送箱4偏转后内部的重心重新移动到中心位置保持稳定，充分利用装置重心偏移开始偏转后装置内部摩擦导致内部体积受热膨胀，膨胀后的装置抬升输送箱使装置整体的重新重新移动到中心位置，保证输送装置在内部重心发生偏移时能够自动纠正恢复装置的稳定，保证机器人在运输物料时的稳定性，提高了机器人的安全程度。

实施例二

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：在实施例一的基础上，升降板8的底部安装有膨胀装置10，伸缩管5包括底部管501，底部管501的外侧套设有上部管502，底部管501与上部管502滑动连接，升降板8与上部管502固定连接。

膨胀装置10包括从动齿轮101，从动齿轮101与升降板8转动连接，旋转杆2的外部安装有与从动齿轮101相适配的齿轮条102，从动齿轮101和齿轮条102的底部均为弧形设计，从动齿轮101的底部固定连接有膨胀杆103，膨胀杆103的外侧对称安装有膨胀刀104。

输送箱4的底部转动连接有挤压板12，挤压板12的底部与升降板8转动连接。

使用时，输送箱4的内部重心偏转后带动输送箱4向一侧转动，输送箱4的底部一端在转动的过程中通过挤压板12向下挤压升降板8，升降板8挤压伸缩管5内部的沙粒下降的过程中带动上部管502和从动齿轮101下降，从动齿轮101底部弧形设计在下降的过程中减少伸缩管内部沙粒的阻力，能够使从动齿轮更加顺利的下降正常工作，装置的可靠程度较高。

从动齿轮101下降到旋转杆2外侧的齿轮条102处时，从动齿轮101被转动的旋转杆2和齿轮条102带动旋转，由于从动齿轮101比旋转杆2的直径大，从动齿轮101以较慢的速度旋转，带动下方的膨胀杆103和膨胀刀104以较慢的速度旋转，膨胀刀104在转动的过程中带动伸缩管5内部的沙粒移动，将沙粒的规则排列结构打乱，使沙粒间的空隙增大，沙粒整体的体积在被膨胀刀104转动挤压后增大，体积增加的沙粒向上抬升升降板8和上部管502，上部管502上升后将输送箱4下降的一端向上抬起，利用非膨胀流体沙粒受到挤压后体积增加使装置偏重下降的一端抬升，增加了装置整体重心偏移导致转动后向上抬升的力度，能够保证装置在运输较多物料时有足够的动力维持重心的稳定，提高了装置输送物料的能力。

实施例三

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：在实施例一的基础上，输送箱4的内部安装有平衡装置11，平衡装置11包括折板111，折板111对称安装在输送箱4的内部，折板111的一侧固定连接有倾斜板112，折板111的顶部转动连接有摆动板113，输送箱4的内壁两侧之间滑动连接有引导板114。

引导板114的两侧均固定连接有轨道杆13，输送箱4的内壁两侧均开设有与轨道杆13相适配的轨道槽14，轨道杆13远离引导板114的一端延伸至轨道槽14的内部并且与轨道槽14滑动连接。

引导板114的两侧均开设有升降槽15，轨道杆13的一端延伸至升降槽15的内部，升降槽15的内侧顶部均匀安装有缓冲弹簧16，缓冲弹簧16的底部与轨道杆13固定连接。

使用时，物料放入输送箱4内部一端后输送箱4向较重的一侧转动，输送箱4转动后由于重力作用较低位置处的摆动板113向倾斜板112的方向转动，直至摆动板113的底部被倾斜板112支撑后固定，引导板114由于重力沿着轨道槽14向输送箱4的较低处滑动，直至滑动到倾斜后的摆动板113处底部被摆动板113支撑，引导板114被摆动板113支撑后与摆动板113以相同的角度倾斜，物料放入输送箱4内部后被倾斜的引导板114引导，物料沿着引导板114滑动到输送箱4的另一端，输送箱4质量较轻位置较高的一端被新进入的物料向下挤压后向反方向转动，直至输送箱4恢复平衡，能够在装置内部运输的物料摆放不均匀时自动调整物料的摆放位置，使装置整体的重心趋于平衡，提高了装置的智能化程度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种运输物料的平衡机器人，包括输送板(1)，其特征在于：所述输送板(1)的顶部均匀安装有旋转杆(2)，所述旋转杆(2)贯穿输送板(1)并且延伸至输送板(1)的外部，所述输送板(1)的顶部中间位置通过支撑杆(3)转动连接有输送箱(4)，所述输送板(1)的顶部固定连接有伸缩管(5)，所述旋转杆(2)安装在伸缩管(5)的内部，所述伸缩管(5)的顶部转动连接有滑动块(6)，所述滑动块(6)的顶部与输送箱(4)滑动连接，所述旋转杆(2)的顶部固定连接有摩擦球(7)，所述伸缩管(5)的内壁滑动连接有升降板(8)，所述升降板(8)的顶部开设有与摩擦球(7)相适配的穿孔，所述输送箱(4)的底部位于旋转杆(2)的上方固定连接有摩擦杆(9)，所述伸缩管(5)的内部位于升降板(8)的下方填充有填料，所述升降板(8)的底部安装有膨胀装置(10)，所述输送箱(4)的内部安装有平衡装置(11)；

所述伸缩管(5)包括底部管(501)，所述底部管(501)的外侧套设有上部管(502)，所述底部管(501)与上部管(502)滑动连接，所述升降板(8)与上部管(502)固定连接；

所述输送箱(4)的底部转动连接有挤压板(12)，所述挤压板(12)的底部与升降板(8)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种运输物料的平衡机器人，其特征在于：所述膨胀装置(10)包括从动齿轮(101)，所述从动齿轮(101)与升降板(8)转动连接，所述旋转杆(2)的外部安装有与从动齿轮(101)相适配的齿轮条(102)，所述从动齿轮(101)和齿轮条(102)的底部均为弧形设计，所述从动齿轮(101)的底部固定连接有膨胀杆(103)，所述膨胀杆(103)的外侧对称安装有膨胀刀(104)。

3.根据权利要求1所述的一种运输物料的平衡机器人，其特征在于：所述平衡装置(11)包括折板(111)，所述折板(111)对称安装在输送箱(4)的内部，所述折板(111)的一侧固定连接有倾斜板(112)，所述折板(111)的顶部转动连接有摆动板(113)，所述输送箱(4)的内壁两侧之间滑动连接有引导板(114)。

4.根据权利要求3所述的一种运输物料的平衡机器人，其特征在于：所述引导板(114)的两侧均固定连接有轨道杆(13)，所述输送箱(4)的内壁两侧均开设有与轨道杆(13)相适配的轨道槽(14)，所述轨道杆(13)远离引导板(114)的一端延伸至轨道槽(14)的内部并且与轨道槽(14)滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种运输物料的平衡机器人，其特征在于：所述引导板(114)的两侧均开设有升降槽(15)，所述轨道杆(13)的一端延伸至升降槽(15)的内部，所述升降槽(15)的内侧顶部均匀安装有缓冲弹簧(16)，所述缓冲弹簧(16)的底部与轨道杆(13)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种运输物料的平衡机器人，其特征在于：所述输送板(1)的底部固定连接有旋转电机(17)，所述旋转电机(17)的输出端外侧通过主动皮带(18)与旋转杆(2)传动连接，所述旋转杆(2)之间通过从动皮带(19)传动连接。

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