CN113859885A - 一种社区机器人搬运设备 - Google Patents

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Abstract

额本发明公开了一种社区机器人搬运设备，包括托运板车，所述托运板车顶部设有承载箱体，所述托运板车与承载箱体可拆卸连接，所述承载箱体两侧均开设有收纳槽。本发明利用承载板和弹力绑带束缚货物，并通过传送带、自驱动滑台在方形导轨上自动运行以及机械臂对货物进行转移，转移码放货物时利用承载箱体内壁的倾斜度，按照从下往上，从内往外的堆叠方式，将货物码实，这一过程中，送料机构配合升降和左右滑动，并根据实际搬运容量，控制第一电动推杆输出端推出支撑架，有效增大载运空间，且便于稳定运输，卸货时，直接打开卸料架，推动物料码堆，将承载板整个滑出即可，快速卸料后可直接返回继续搬运，提高搬运效率。

Description

一种社区机器人搬运设备
技术领域
本发明涉及搬运机器人领域，具体涉及一种社区机器人搬运设备。
背景技术
移动机器人是一种在复杂环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。目前绝大多数移动机器人应用于商用服务领域仅限于迎宾、带位、巡逻以及幼儿教育方面，在自动运输、传递货物方面仍属于初级阶段。
在现有的运输机器人中，特别是对于社区服务的搬运设备，小区高层用户搬家无法使用大型搬运设备，为了更加方便的出入电梯，有效承载量较小，物料搬运的装货和卸货都极为不便，无法连续工作，导致运输效率较低，且搬运物料时容易碰撞损坏。
因此，发明一种社区机器人搬运设备来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种社区机器人搬运设备，以解决小区高层用户搬家无法使用大型搬运设备，为了更加方便的出入电梯，有效承载量较小，物料搬运的装货和卸货都极为不便，无法连续工作，导致运输效率较低，且搬运物料时容易碰撞损坏的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种社区机器人搬运设备，包括托运板车，所述托运板车顶部设有承载箱体，所述托运板车与承载箱体可拆卸连接，所述承载箱体两侧均开设有收纳槽，所述收纳槽内部活动连接有延伸侧板，所述承载箱体顶端四角位于两个延伸侧板的两侧均开设有收纳筒，所述收纳筒底部固定连接有第一电动推杆，所述第一电动推杆输出端固定连接有支撑架，其中一个所述支撑架顶端一侧固定连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机输出端传动连接有丝杆，所述丝杆转动连接于相邻两个支撑架之间，另外两个支撑架之间固定连接有与丝杆平行的滑杆，所述丝杆外侧螺纹套接有螺套，所述滑杆外侧滑动连接有滑套，所述螺套与滑套之间固定连接有方形导轨，所述方形导轨外侧活动连接有自驱动滑台，所述自驱动滑台底端固定连接有机械臂，所述承载箱体内壁底端倾斜设置，且承载箱体内壁底面开设有第一通槽口，所述第一通槽口内转动连接有第一滚排，所述承载箱体内部位于第一滚排顶端活动连接有承载板，所述承载板两端均开设有多个连接孔，两侧相对的两个连接孔之间设有弹力绑带，所述承载箱体一端开设有进料口，所述承载箱体另一端开设有出料口，所述进料口一端设有送料机构，所述出料口一端设有卸料架；
所述送料机构包括基座、第二电动推杆和传送带，所述基座顶部四角均固定连接有第二电动推杆，四个所述第二电动推杆顶端共同连接有传送带，所述托运板车顶部两侧均开设有T型滑槽，所述T型滑槽内滑动连接有T型滑块，所述T型滑块顶端与基座固定连接，其中一个所述T型滑块一侧中部固定连接有第二齿条，靠近第二齿条的T型滑槽顶端固定连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机输出端固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与第二齿条啮合连接；
所述卸料架包括口形框架，所述出料口两侧均固定连接有立方块，所述口形框架一端两侧分别与两个立方块铰接，所述口形框架内侧转动连接有第二滚排，所述口形框架两侧均固定连接有第一销环，所述出料口两侧均固定连接有第二销环，所述第一销环设置在第二销环正上方且销孔同轴分布，所述第一销环和第二销环内部插接有销钉。
优选的，所述承载箱体外侧底部设有均匀分布的四个连接块，所述连接块与托运板车通过螺丝固定连接，所述托运板车一端位于T型滑槽的开口处设有L形卡板，所述L形卡板与托运板车通过螺丝固定连接。
优选的，所述托运板车底部开设有第二通槽口，所述第一通槽口与第二通槽口相匹配，所述第一通槽口内侧开设有凹槽，所述凹槽一端贯穿承载箱体，所述凹槽内滑动连接有漏孔板。
优选的，所述进料口两侧均铰接有封闭门，两个所述封闭门通过门扣连接，所述进料口底端平面高于出料口底端平面。
优选的，所述延伸侧板两侧底端均一体设置有限位块，所述限位块与收纳槽侧壁滑动连接，所述收纳槽内壁两侧的顶端位置均转动连接有第一齿轮，所述延伸侧板两侧位于限位块上方均固定连接有与第一齿轮啮合的第一齿条，所述第一齿条底部设有与承载箱体固定连接的挡块。
优选的，所述延伸侧板顶端两侧均固定连接有第一连接环，所述支撑架顶端靠近延伸侧板的一侧固定连接有第二连接环，所述第一连接环与第二连接环之间设有钢丝绳。
优选的，所述传送带内部设有GPS模块，所述自驱动滑台底端两侧分别设有红外传感器和摄像头，所述自驱动滑台内部设有单片机，所述单片机的输入端设有A/D转换器，所述单片机的输出端设有D/A转换器，所述GPS模块、红外传感器和摄像头均与A/D转换器电性连接，所述第一驱动电机、自驱动滑台、机械臂、第一电动推杆、第二电动推杆和第二驱动电机均与D/A转换器电性连接。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、通过托运板车和承载箱体组合搬运货物的位置，利用承载板和弹力绑带束缚货物，并通过传送带、自驱动滑台在方形导轨上自动运行以及机械臂对货物进行转移，转移码放货物时利用承载箱体内壁的倾斜度，按照从下往上，从内往外的堆叠方式，将货物码实，这一过程中，送料机构配合升降和左右滑动，并根据实际搬运容量，控制第一电动推杆输出端推出支撑架，有效增大载运空间，且便于稳定运输，卸货时，直接打开卸料架，推动物料码堆，将承载板整个滑出即可，快速卸料后可直接返回继续搬运，提高搬运效率；
2、通过利用托运板车和承载箱体组合连接，便于进出社区电梯间，适应性强的同时，有效装载量大，便于推广使用，且装置清理方便，减少装置长时间使用后的运行故障；
3、通过GPS模块定位传送带的位置，并将位置信息反馈给单片机，红外传感器和摄像头分别感测货物顶部高度和货物装载画面，并将监测实时信息反馈给单片机分析处理，单片机通过自动运行程序，在搬运货物时根据感测的实时情况控制第一驱动电机、自驱动滑台、机械臂、第一电动推杆、第二电动推杆和第二驱动电机工作，以实现机器人智能自动搬运，解放了人类劳动，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构的第一视角立体图；
图2为本发明整体结构的第二视角立体图；
图3为本发明整体结构的主视图；
图4为本发明整体结构的右视图；
图5为本发明整体结构的左视图；
图6为本发明整体结构的俯视图；
图7为本发明整体结构的第一视角爆炸图；
图8为本发明整体结构的第二视角爆炸图；
图9为本发明承载箱体的连接结构第一视角立体图；
图10为本发明承载箱体的连接结构第二视角立体图；
图11为本发明承载箱体的连接结构俯视图；
图12为本发明承载箱体的局部剖视图；
图13为本发明送料机构的结构示意图；
图14为本发明图1的A部结构放大图；
图15为本发明自动控制系统工作流程图。
附图标记说明：
1托运板车、2承载箱体、3收纳槽、4延伸侧板、5第一电动推杆、6支撑架、7第一驱动电机、8丝杆、9滑杆、10螺套、11滑套、12方形导轨、13自驱动滑台、14机械臂、15第一滚排、16承载板、17连接孔、18弹力绑带、19送料机构、191基座、192第二电动推杆、193传送带、20卸料架、201口形框架、202第二滚排、203第一销环、204第二销环、205销钉、21T型滑槽、22T型滑块、23第二齿条、24第二驱动电机、25第二齿轮、26连接块、27L形卡板、28凹槽、29漏孔板、30封闭门、31限位块、32第一齿轮、33第一齿条、34第一连接环、35第二连接环、36钢丝绳、37GPS模块、38红外传感器、39摄像头、40单片机。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本发明提供了如图1-14所示的一种社区机器人搬运设备，包括托运板车1，所述托运板车1顶部设有承载箱体2，所述托运板车1与承载箱体2可拆卸连接，所述承载箱体2两侧均开设有收纳槽3，所述收纳槽3内部活动连接有延伸侧板4，所述承载箱体2顶端四角位于两个延伸侧板4的两侧均开设有收纳筒，所述收纳筒底部固定连接有第一电动推杆5，所述第一电动推杆5输出端固定连接有支撑架6，其中一个所述支撑架6顶端一侧固定连接有第一驱动电机7，所述第一驱动电机7输出端传动连接有丝杆8，所述丝杆8转动连接于相邻两个支撑架6之间，另外两个支撑架6之间固定连接有与丝杆8平行的滑杆9，所述丝杆8外侧螺纹套接有螺套10，所述滑杆9外侧滑动连接有滑套11，所述螺套10与滑套11之间固定连接有方形导轨12，所述方形导轨12外侧活动连接有自驱动滑台13，所述自驱动滑台13底端固定连接有机械臂14，所述承载箱体2内壁底端倾斜设置，且承载箱体2内壁底面开设有第一通槽口，所述第一通槽口内转动连接有第一滚排15，所述承载箱体2内部位于第一滚排15顶端活动连接有承载板16，所述承载板16两端均开设有多个连接孔17，两侧相对的两个连接孔17之间设有弹力绑带18，所述承载箱体2一端开设有进料口，所述承载箱体2另一端开设有出料口，所述进料口一端设有送料机构19，所述出料口一端设有卸料架20；
所述送料机构19包括基座191、第二电动推杆192和传送带193，所述基座191顶部四角均固定连接有第二电动推杆192，四个所述第二电动推杆192顶端共同连接有传送带193，所述托运板车1顶部两侧均开设有T型滑槽21，所述T型滑槽21内滑动连接有T型滑块22，所述T型滑块22顶端与基座191固定连接，其中一个所述T型滑块22一侧中部固定连接有第二齿条23，靠近第二齿条23的T型滑槽21顶端固定连接有第二驱动电机24，所述第二驱动电机24输出端固定连接有第二齿轮25，所述第二齿轮25与第二齿条23啮合连接，使用时第二驱动电机24输出端传动第二齿轮25转动，并啮合传动第二齿条23，进一步使送料机构19在水平位置上移动，调节送料机构19的送料深度，第二电动推杆192调节传送带193的高度位置，便于自动化搬运码放物料；
所述卸料架20包括口形框架201，所述出料口两侧均固定连接有立方块，所述口形框架201一端两侧分别与两个立方块铰接，所述口形框架201内侧转动连接有第二滚排202，所述口形框架201两侧均固定连接有第一销环203，所述出料口两侧均固定连接有第二销环204，所述第一销环203设置在第二销环204正上方且销孔同轴分布，所述第一销环203和第二销环204内部插接有销钉205，通过第一销环203、第二销环204和销钉205实现口形框架201的关闭与垂下两种状态转变，在搬运物料时处于关闭状态，便于物料装载并防止其掉落，在卸料时，直接将其放下，随后将载有货物的承载板16依次从第一滚排15和第二滚排202滑下，实现快速卸货，且货物不会散乱。
进一步的，在上述技术方案中，所述承载箱体2外侧底部设有均匀分布的四个连接块26，所述连接块26与托运板车1通过螺丝固定连接，所述托运板车1一端位于T型滑槽21的开口处设有L形卡板27，所述L形卡板27与托运板车1通过螺丝固定连接，连接块26与托运板车1可拆卸便于维护，L形卡板27有效封闭T型滑槽21，避免工作过程中送料机构19滑出。
进一步的，在上述技术方案中，所述托运板车1底部开设有第二通槽口，所述第一通槽口与第二通槽口相匹配，所述第一通槽口内侧开设有凹槽28，所述凹槽28一端贯穿承载箱体2，所述凹槽28内滑动连接有漏孔板29，可能存在有杂质或小的物体从第一滚排15缝隙中掉落，并在漏孔板29上被阻拦，避免小的货物掉落遗失，且漏孔板29可取下进行清理，需要清理时，打开L形卡板27，将送料机构19取下，并拉出漏孔板29即可。
进一步的，在上述技术方案中，所述进料口两侧均铰接有封闭门30，两个所述封闭门30通过门扣连接，所述进料口底端平面高于出料口底端平面，便于物料卸货时直接滑出，在运输时，避免货物掉落。
进一步的，在上述技术方案中，所述延伸侧板4两侧底端均一体设置有限位块31，所述限位块31与收纳槽3侧壁滑动连接，所述收纳槽3内壁两侧的顶端位置均转动连接有第一齿轮32，所述延伸侧板4两侧位于限位块31上方均固定连接有与第一齿轮32啮合的第一齿条33，所述第一齿条33底部设有与承载箱体2固定连接的挡块，限位块31抵接收纳槽3内壁并滑动连接，配合第一齿轮32第一齿条33的啮合，提高延伸侧板4运动的稳定性，使其同步运动，避免倾斜导致的摩擦损耗。
进一步的，在上述技术方案中，所述延伸侧板4顶端两侧均固定连接有第一连接环34，所述支撑架6顶端靠近延伸侧板4的一侧固定连接有第二连接环35，所述第一连接环34与第二连接环35之间设有钢丝绳36，第一连接环34与第二连接环35之间通过钢丝绳36拉紧，在第一电动推杆5推动支撑架6上升的同时拉动两个延伸侧板4同步上升，在货物两侧有效遮挡，提高货物运输的有效容量和稳定性。
如图1-15所示，所述传送带193内部设有GPS模块37，所述自驱动滑台13底端两侧分别设有红外传感器38和摄像头39，所述自驱动滑台13内部设有单片机40，所述单片机40的输入端设有A/D转换器，所述单片机40的输出端设有D/A转换器，所述GPS模块37、红外传感器38和摄像头39均与A/D转换器电性连接，所述第一驱动电机7、自驱动滑台13、机械臂14、第一电动推杆5、第二电动推杆192和第二驱动电机24均与D/A转换器电性连接，GPS模块37用于定位传送带193的位置，并将位置信息反馈给单片机40，红外传感器38和摄像头39分别感测货物顶部高度和货物装载画面，并将监测实时信息反馈给单片机40分析处理，单片机40内部设有自动运行程序，在搬运货物时根据感测的实时情况控制第一驱动电机7、自驱动滑台13、机械臂14、第一电动推杆5、第二电动推杆192和第二驱动电机24工作，以实现机器人智能自动搬运；
在实际生产中，GPS模块37的型号可选用ATGM332D-5N31，红外传感器38的型号可选用UB1309，摄像头39的型号可选用TW-DW1，单片机40的型号可选用STM32F103C8T6。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-14，本装置在使用时，首先将带有托运板车1的承载箱体2移动至社区内需要搬运货物的位置，装货时卸料架20处于封闭状态，打开封闭门30，在第一滚排15顶部放置承载板16，并在承载板16靠近卸料架20一端的连接孔17内连接弹力绑带18，将货物放置在传送带193上，货物被自动传输至承载箱体2内部，在第一驱动电机7输出轴传动丝杆8运动时，螺套10连接方形导轨12使其横向移动，并配合自驱动滑台13在方形导轨12上自动运行以及机械臂14对货物进行转移，转移码放货物时利用承载箱体2内壁的倾斜度，按照从下往上，从内往外的堆叠方式，将货物码实，这一过程中，送料机构19配合升降和左右滑动，并根据实际搬运容量，控制第一电动推杆5输出端推出支撑架6，有效增大载运空间，码放完成后将多个弹力绑带18束缚在货物顶部并从承载板16另一端的连接孔17中穿过绑紧，便于稳定运输，卸货时，直接打开卸料架20，推动物料码堆，将承载板16整个滑出即可；
参照说明书附图1-14，本装置结构紧凑，利用托运板车1和承载箱体2组合连接，便于进出社区电梯间；
参照说明书附图1-15，本装置在工作时GPS模块37定位传送带193的位置，并将位置信息反馈给单片机40，红外传感器38和摄像头39分别感测货物顶部高度和货物装载画面，并将监测实时信息反馈给单片机40分析处理，单片机40通过自动运行程序，在搬运货物时根据感测的实时情况控制第一驱动电机7、自驱动滑台13、机械臂14、第一电动推杆5、第二电动推杆192和第二驱动电机24工作。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种社区机器人搬运设备，包括托运板车(1)，所述托运板车(1)顶部设有承载箱体(2)，所述托运板车(1)与承载箱体(2)可拆卸连接，其特征在于：所述承载箱体(2)两侧均开设有收纳槽(3)，所述收纳槽(3)内部活动连接有延伸侧板(4)，所述承载箱体(2)顶端四角位于两个延伸侧板(4)的两侧均开设有收纳筒，所述收纳筒底部固定连接有第一电动推杆(5)，所述第一电动推杆(5)输出端固定连接有支撑架(6)，其中一个所述支撑架(6)顶端一侧固定连接有第一驱动电机(7)，所述第一驱动电机(7)输出端传动连接有丝杆(8)，所述丝杆(8)转动连接于相邻两个支撑架(6)之间，另外两个支撑架(6)之间固定连接有与丝杆(8)平行的滑杆(9)，所述丝杆(8)外侧螺纹套接有螺套(10)，所述滑杆(9)外侧滑动连接有滑套(11)，所述螺套(10)与滑套(11)之间固定连接有方形导轨(12)，所述方形导轨(12)外侧活动连接有自驱动滑台(13)，所述自驱动滑台(13)底端固定连接有机械臂(14)，所述承载箱体(2)内壁底端倾斜设置，且承载箱体(2)内壁底面开设有第一通槽口，所述第一通槽口内转动连接有第一滚排(15)，所述承载箱体(2)内部位于第一滚排(15)顶端活动连接有承载板(16)，所述承载板(16)两端均开设有多个连接孔(17)，两侧相对的两个连接孔(17)之间设有弹力绑带(18)，所述承载箱体(2)一端开设有进料口，所述承载箱体(2)另一端开设有出料口，所述进料口一端设有送料机构(19)，所述出料口一端设有卸料架(20)；
所述送料机构(19)包括基座(191)、第二电动推杆(192)和传送带(193)，所述基座(191)顶部四角均固定连接有第二电动推杆(192)，四个所述第二电动推杆(192)顶端共同连接有传送带(193)，所述托运板车(1)顶部两侧均开设有T型滑槽(21)，所述T型滑槽(21)内滑动连接有T型滑块(22)，所述T型滑块(22)顶端与基座(191)固定连接，其中一个所述T型滑块(22)一侧中部固定连接有第二齿条(23)，靠近第二齿条(23)的T型滑槽(21)顶端固定连接有第二驱动电机(24)，所述第二驱动电机(24)输出端固定连接有第二齿轮(25)，所述第二齿轮(25)与第二齿条(23)啮合连接；
所述卸料架(20)包括口形框架(201)，所述出料口两侧均固定连接有立方块，所述口形框架(201)一端两侧分别与两个立方块铰接，所述口形框架(201)内侧转动连接有第二滚排(202)，所述口形框架(201)两侧均固定连接有第一销环(203)，所述出料口两侧均固定连接有第二销环(204)，所述第一销环(203)设置在第二销环(204)正上方且销孔同轴分布，所述第一销环(203)和第二销环(204)内部插接有销钉(205)。
2.根据权利要求1所述的一种社区机器人搬运设备，其特征在于：所述承载箱体(2)外侧底部设有均匀分布的四个连接块(26)，所述连接块(26)与托运板车(1)通过螺丝固定连接，所述托运板车(1)一端位于T型滑槽(21)的开口处设有L形卡板(27)，所述L形卡板(27)与托运板车(1)通过螺丝固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种社区机器人搬运设备，其特征在于：所述托运板车(1)底部开设有第二通槽口，所述第一通槽口与第二通槽口相匹配，所述第一通槽口内侧开设有凹槽(28)，所述凹槽(28)一端贯穿承载箱体(2)，所述凹槽(28)内滑动连接有漏孔板(29)。
4.根据权利要求1所述的一种社区机器人搬运设备，其特征在于：所述进料口两侧均铰接有封闭门(30)，两个所述封闭门(30)通过门扣连接，所述进料口底端平面高于出料口底端平面。
5.根据权利要求1所述的一种社区机器人搬运设备，其特征在于：所述延伸侧板(4)两侧底端均一体设置有限位块(31)，所述限位块(31)与收纳槽(3)侧壁滑动连接，所述收纳槽(3)内壁两侧的顶端位置均转动连接有第一齿轮(32)，所述延伸侧板(4)两侧位于限位块(31)上方均固定连接有与第一齿轮(32)啮合的第一齿条(33)，所述第一齿条(33)底部设有与承载箱体(2)固定连接的挡块。
6.根据权利要求1所述的一种社区机器人搬运设备，其特征在于：所述延伸侧板(4)顶端两侧均固定连接有第一连接环(34)，所述支撑架(6)顶端靠近延伸侧板(4)的一侧固定连接有第二连接环(35)，所述第一连接环(34)与第二连接环(35)之间设有钢丝绳(36)。
7.根据权利要求1所述的一种社区机器人搬运设备，其特征在于：所述传送带(193)内部设有GPS模块(37)，所述自驱动滑台(13)底端两侧分别设有红外传感器(38)和摄像头(39)，所述自驱动滑台(13)内部设有单片机(40)，所述单片机(40)的输入端设有A/D转换器，所述单片机(40)的输出端设有D/A转换器，所述GPS模块(37)、红外传感器(38)和摄像头(39)均与A/D转换器电性连接，所述第一驱动电机(7)、自驱动滑台(13)、机械臂(14)、第一电动推杆(5)、第二电动推杆(192)和第二驱动电机(24)均与D/A转换器电性连接。
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