CN115367195A - 智能玩具收纳整理系统及收纳整理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能玩具收纳整理系统，包括：主控制器，装有车载控制器的拾取运输车，多空间智能玩具仓储装置；拾取运输车包括：小车，设于小车上的拾取机械臂、储物筐、视频识别装置、巡航避障装置；多空间智能玩具仓储装置包括：设有放取控制器的玩具定点放取装置，置于玩具定点放取装置前侧的收纳柜；车载控制器、放取控制器分别与主控制器信号连接。所述的智能玩具收纳整理系统，孩子操控主控制器收纳整理玩具，让收纳整理玩具变得和玩玩具一样充满趣味性和富有吸引力。

Description

智能玩具收纳整理系统及收纳整理方法

技术领域

本发明涉及家用收纳整理技术领域，尤其是一种智能玩具收纳整理系统及收纳整理方法。

背景技术

孩子的成长离不开玩具的陪伴，收纳整理玩具会耗费妈妈大量的时间和精力；鼓励培养孩子们收纳整理玩具的习惯，利于引导孩子们养成热爱整洁、讲究卫生、珍惜玩具的好习惯，提高管理能力和责任心；由于收纳整理玩具趣味性较差，存在对孩子们吸引力较小的不足，因此，设计一种让收纳整理玩具变得和玩玩具一样充满趣味性和富有吸引力的智能玩具收纳整理系统及收纳整理方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前由于收纳整理玩具趣味性较差，存在对孩子们吸引力较小的不足，提供一种让收纳整理玩具变得和玩玩具一样充满趣味性和富有吸引力的智能玩具收纳整理系统及收纳整理方法。

本发明的具体技术方案是：

一种智能玩具收纳整理系统，包括：主控制器，装有车载控制器的拾取运输车，多空间智能玩具仓储装置；拾取运输车包括：小车，设于小车上的拾取机械臂、储物筐、视频识别装置、巡航避障装置；多空间智能玩具仓储装置包括：设有放取控制器的玩具定点放取装置，置于玩具定点放取装置前侧的收纳柜；车载控制器、放取控制器分别与主控制器信号连接。

作为优选，所述的拾取机械臂包括：下端设有与小车上端连接的立柱的安装板，与安装板上端连接的两个固定臂，两个输出轴与两个固定臂上端一一对应连接的第一双轴舵机，一端与第一双轴舵机一端连接的第二双轴舵机，两个一端分别与第二双轴舵机的两个输出轴一一对应连接的俯仰转臂，两个输出轴与两个俯仰转臂另一端一一对应连接的第三双轴舵机，与第三双轴舵机一端连接的安装座，后端与安装座一端连接的夹持机械手，与安装座上端连接的夹持舵机；夹持机械手前端设有两个联动的驱动臂，夹持舵机的输出轴与一个驱动臂连接；第一双轴舵机、第二双轴舵机、第三双轴舵机、夹持舵机分别与车载控制器信号连接。

作为优选，所述的视频识别装置包括：与安装板上端连接的安装架，与安装架上端连接的机器视觉系统；机器视觉系统与车载控制器信号连接。

作为优选，所述的巡航避障装置包括：与小车上端连接的固定架，装于固定架上端的红外传感器和超声波测距仪；红外传感器和超声波测距仪分别与车载控制器信号连接。

作为优选，所述的拾取运输车还包括：装于小车下端的四个轮毂电机，装于小车前端的碰撞缓冲装置；碰撞缓冲装置包括：与小车前端连接的缓冲架，至少一个装于缓冲架前端的缓冲器；车载控制器装于小车上端；轮毂电机与车载控制器信号连接。

作为优选，所述的玩具定点放取装置包括：底板，通过至少一个横向直线导轨与底板滑动连接的下板，中板，上板，多个与下板、中板和上板分别连接的立杆，装于底板上的横向齿条，装于下板上端的驱动电机，与驱动电机的输出轴连接且与横向齿条啮合的齿轮，设有位于两个传动轮之间的连接架的皮带输送装置，连接架与两个传动轮的支承轴分别枢接，多个两端与中板和上板一一对应连接的导柱，设有多个一一对应套在多个导柱外的导孔的上升降板、下升降板，两端与中板和上板一一对应枢接的第一螺杆、第二螺杆，装于下升降板上且与第一螺杆螺接的螺母，设于上升降板上且与第二螺杆螺接的螺孔，前端设有扒爪且与上升降板下端通过至少一个前后向导轨滑动连接的取件板，位于取件板一侧且与上升降板下端连接的电缸，分别与电缸的驱动杆和取件板下端连接的驱动板，装于中板下端的第一电机、第二电机，装于上板前端的视觉传感器；第一电机的输出轴与第一螺杆下端连接；第二电机的输出轴与第二螺杆下端连接；放取控制器装于下板上端；驱动电机、皮带输送装置、视觉传感器、第一电机和第二电机分别与放取控制器信号连接。

作为优选，所述的收纳柜设有多个上下分布的放置横格。

作为优选，所述的储物筐包括：与小车上端连接的支架，前端敞口且装于支架上端的筐体。

作为优选，所述的主控制器、车载控制器和放取控制器分别设有无线通信模块；主控制器设有显示屏、操控按键；车载控制器和放取控制器分别与主控制器通过无线通信模块信号连接。

一种智能玩具收纳整理系统的收纳整理方法，所述的智能玩具收纳整理系统为上述的智能玩具收纳整理系统，

（1）主控制器由孩子操控，机器视觉系统寻找玩具并指引拾取运输车行走到玩具处，调整轮毂电机的转速可以调整拾取运输车的行走速度和行走方向；

（2）拾取机械臂拾取玩具，需要拾取的玩具为多个时，拾取机械臂将拾取的玩具放在筐体中；

（3）机器视觉系统指引拾取运输车行走到玩具定点放取装置后侧，拾取机械臂将玩具放到皮带输送装置上，在驱动电机、第一电机驱动下，使皮带输送装置运动到与收纳柜相应的放置横格的定点位置相对，启动皮带输送装置将玩具定点移放到收纳柜中，需要拾取的玩具为多个时，拾取机械臂将放在筐体中的玩具逐个从筐体中转放到皮带输送装置上，皮带输送装置将玩具逐个定点移放到收纳柜中，视觉传感器对玩具放置过程及收纳柜中玩具存储状态进行监测，并在显示屏显示；

（4）需要取出玩具时，在驱动电机、第一电机驱动下，使皮带输送装置运动到与收纳柜相应的放置横格的定点位置相对，在第二电机、电缸驱动下，取件板的扒爪勾住玩具前侧的上部，取件板向后运动使玩具移动到皮带输送装置上，启动皮带输送装置将玩具输送到皮带输送装置后部，拾取机械臂取下玩具；

（6）通过巡航避障装置的红外传感器、超声波测距仪感知拾取运输车行走方向有无障碍，如有障碍，车载控制器控制调整拾取运输车行走方向或停止行走，提高安全性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的智能玩具收纳整理系统，孩子操控主控制器收纳整理玩具，用尺寸较低的拾取运输车，通过玩具定点放取装置将玩具定点放入尺寸较高的收纳柜中，或从尺寸较低取出，让收纳整理玩具变得和玩玩具一样充满趣味性和富有吸引力。玩具定点放取装置，通过皮带输送装置运动定位，将玩具定点移放到收纳柜中；通过设有扒爪的取件板运动定位，且与皮带输送装置配合，将玩具输送到皮带输送装置后部，利于拾取机械臂取下玩具；上升降板、下升降板设有的导孔一一对应套在共用的导柱外，结构紧凑；视觉传感器利于对玩具放置过程及收纳柜中玩具存储状态进行监测，并在显示屏直观显示。设有储物筐，利于在需要拾取的玩具为多个时，拾取机械臂将拾取的玩具放在筐体中，减少拾取运输车行走路程。机器视觉系统利于指引拾取运输车行走；调整轮毂电机的转速可以调整拾取运输车的行走速度和行走方向；通过巡航避障装置的红外传感器、超声波测距仪感知拾取运输车行走方向有无障碍，如有障碍，车载控制器控制调整拾取运输车行走方向或停止行走，提高安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1中玩具定点放取装置、收纳柜的左视图；

图3是夹持机械手的结构示意图。

图中：主控制器1，车载控制器2，小车3，放取控制器4，收纳柜5，立柱6，安装板7，固定臂8，第一双轴舵机9，第二双轴舵机10，俯仰转臂11，第三双轴舵机12，安装座13，夹持机械手14，夹持舵机15，驱动臂16，安装架17，机器视觉系统18，固定架19，红外传感器20，超声波测距仪21，轮毂电机22，缓冲架23，缓冲器24，底板25，横向直线导轨26，下板27，中板28，上板29，立杆30，横向齿条31，驱动电机32，齿轮33，传动轮34，连接架35，皮带输送装置36，导柱37，上升降板38，下升降板39，第一螺杆40，第二螺杆41，螺母42，扒爪43，前后向导轨44，取件板45，电缸46，驱动板47，第一电机48，第二电机49，视觉传感器50，放置横格51，支架52，筐体53，显示屏54，操控按键55。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

如附图1、附图2、附图3所示：一种智能玩具收纳整理系统，包括：主控制器1，装有车载控制器2的拾取运输车，多空间智能玩具仓储装置；拾取运输车包括：小车3，装于小车3上的拾取机械臂、储物筐、视频识别装置、巡航避障装置；多空间智能玩具仓储装置包括：设有放取控制器4的玩具定点放取装置，置于玩具定点放取装置前侧的收纳柜5；车载控制器2、放取控制器4分别与主控制器1信号连接。

所述的拾取机械臂包括：下端设有与小车3上端螺接的立柱6的安装板7，与安装板7上端螺接的两个固定臂8，两个输出轴与两个固定臂8上端一一对应螺接的第一双轴舵机9，一端与第一双轴舵机9一端螺接的第二双轴舵机10，两个一端分别与第二双轴舵机10的两个输出轴一一对应螺接的俯仰转臂11，两个输出轴与两个俯仰转臂11另一端一一对应螺接的第三双轴舵机12，与第三双轴舵机12一端螺接的安装座13，后端与安装座13一端螺接的夹持机械手14，与安装座13上端螺接的夹持舵机15；夹持机械手14前端设有两个联动的驱动臂16，夹持舵机15的输出轴与一个驱动臂16螺接；第一双轴舵机9、第二双轴舵机10、第三双轴舵机12、夹持舵机15分别与车载控制器2信号连接。

所述的视频识别装置包括：与安装板7上端螺接的安装架17，与安装架17上端螺接的机器视觉系统18；机器视觉系统18与车载控制器2信号连接。

所述的巡航避障装置包括：与小车3上端螺接的固定架19，装于固定架19上端的红外传感器20和超声波测距仪21；红外传感器20和超声波测距仪21分别与车载控制器2信号连接。

所述的拾取运输车还包括：装于小车3下端的四个轮毂电机22，装于小车3前端的碰撞缓冲装置；碰撞缓冲装置包括：与小车3前端螺接的缓冲架23，两个装于缓冲架23前端的缓冲器24；车载控制器2装于小车3上端；轮毂电机22与车载控制器2信号连接。

所述的玩具定点放取装置包括：底板25，通过两个横向直线导轨26与底板25滑动连接的下板27，中板28，上板29，四个与下板27、中板28和上板29分别连接的立杆30，装于底板25上的横向齿条31，装于下板27上端的驱动电机32，与驱动电机32的输出轴键连接且与横向齿条31啮合的齿轮33，设有位于两个传动轮34之间的连接架35的皮带输送装置36，连接架35与两个传动轮34的支承轴分别枢接，两个两端与中板28和上板29一一对应连接的导柱37，设有两个一一对应套在多个导柱37外的导孔（未图示）的上升降板38、下升降板39，两端与中板28和上板29一一对应通过轴承枢接的第一螺杆40、第二螺杆41，装于下升降板39上且与第一螺杆40螺接的螺母42，设于上升降板38上且与第二螺杆41螺接的螺孔（未图示），前端设有扒爪43且与上升降板38下端通过两个前后向导轨44滑动连接的取件板45，位于取件板45一侧且与上升降板38下端螺接的电缸46，分别与电缸46的驱动杆和取件板45下端螺接的驱动板47，装于中板28下端的第一电机48、第二电机49，装于上板29前端的视觉传感器50；第一电机48的输出轴与第一螺杆40下端键连接；第二电机49的输出轴与第二螺杆41下端键连接；放取控制器4装于下板27上端；驱动电机32、皮带输送装置36、视觉传感器50、第一电机48和第二电机49分别与放取控制器4信号连接。

所述的收纳柜5设有多个上下分布的放置横格51。

所述的储物筐包括：与小车3上端螺接的支架52，前端敞口且装于支架52上端的筐体53。

所述的主控制器1、车载控制器2和放取控制器4分别设有无线通信模块；主控制器1设有显示屏54、操控按键55。

一种智能玩具收纳整理系统的收纳整理方法，所述的智能玩具收纳整理系统为上述的智能玩具收纳整理系统，

（1）主控制器1由孩子操控，机器视觉系统18寻找玩具并指引拾取运输车行走到玩具处，调整轮毂电机22的转速可以调整拾取运输车的行走速度和行走方向；

（2）拾取机械臂拾取玩具，需要拾取的玩具为多个时，拾取机械臂将拾取的玩具放在筐体53中；

（3）机器视觉系统18指引拾取运输车行走到玩具定点放取装置后侧，拾取机械臂将玩具放到皮带输送装置36上，在驱动电机32、第一电机48驱动下，使皮带输送装置36运动到与收纳柜5相应的放置横格51的定点位置相对，启动皮带输送装置36将玩具定点移放到收纳柜5中，需要拾取的玩具为多个时，拾取机械臂将放在筐体53中的玩具逐个从筐体53中转放到皮带输送装置36上，皮带输送装置36将玩具逐个定点移放到收纳柜5中，视觉传感器50对玩具放置过程及收纳柜5中玩具存储状态进行监测，并在显示屏显示；

（4）需要取出玩具时，在驱动电机32、第一电机48驱动下，使皮带输送装置36运动到与收纳柜5相应的放置横格51的定点位置相对，在第二电机49、电缸46驱动下，取件板45的扒爪43勾住玩具前侧的上部，取件板45向后运动使玩具移动到皮带输送装置36上，启动皮带输送装置36将玩具输送到皮带输送装置36后部，拾取机械臂取下玩具；

（6）通过巡航避障装置的红外传感器20、超声波测距仪21感知拾取运输车行走方向有无障碍，如有障碍，车载控制器2控制调整拾取运输车行走方向或停止行走，提高安全性。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能玩具收纳整理系统，包括：主控制器，其特征是，所述的智能玩具收纳整理系统还包括：装有车载控制器的拾取运输车，多空间智能玩具仓储装置；拾取运输车包括：小车，设于小车上的拾取机械臂、储物筐、视频识别装置、巡航避障装置；多空间智能玩具仓储装置包括：设有放取控制器的玩具定点放取装置，置于玩具定点放取装置前侧的收纳柜；车载控制器、放取控制器分别与主控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的拾取机械臂包括：设有与小车上端连接的立柱的安装板，与安装板上端连接的两个固定臂，两个输出轴与两个固定臂上端一一对应连接的第一双轴舵机，一端与第一双轴舵机一端连接的第二双轴舵机，两个一端分别与第二双轴舵机的两个输出轴一一对应连接的俯仰转臂，两个输出轴与两个俯仰转臂另一端一一对应连接的第三双轴舵机，与第三双轴舵机一端连接的安装座，后端与安装座一端连接的夹持机械手，与安装座上端连接的夹持舵机；夹持机械手前端设有两个联动的驱动臂，夹持舵机的输出轴与一个驱动臂连接；第一双轴舵机、第二双轴舵机、第三双轴舵机、夹持舵机分别与车载控制器信号连接。

3.根据权利要求2所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的视频识别装置包括：与安装板上端连接的安装架，与安装架上端连接的机器视觉系统；机器视觉系统与车载控制器信号连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的巡航避障装置包括：与小车上端连接的固定架，装于固定架上端的红外传感器和超声波测距仪；红外传感器和超声波测距仪分别与车载控制器信号连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的拾取运输车还包括：装于小车下端的四个轮毂电机，装于小车前端的碰撞缓冲装置；碰撞缓冲装置包括：与小车前端连接的缓冲架，至少一个装于缓冲架前端的缓冲器；车载控制器装于小车上端；轮毂电机与车载控制器信号连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的玩具定点放取装置包括：底板，通过至少一个横向直线导轨与底板滑动连接的下板，中板，上板，多个与下板、中板和上板分别连接的立杆，装于底板上的横向齿条，装于下板上端的驱动电机，与驱动电机的输出轴连接且与横向齿条啮合的齿轮，设有位于两个传动轮之间的连接架的皮带输送装置，连接架与两个传动轮的支承轴分别枢接，多个两端与中板和上板一一对应连接的导柱，设有多个一一对应套在多个导柱外的导孔的上升降板、下升降板，两端与中板和上板一一对应枢接的第一螺杆、第二螺杆，装于下升降板上且与第一螺杆螺接的螺母，设于上升降板上且与第二螺杆螺接的螺孔，前端设有扒爪且与上升降板下端通过至少一个前后向导轨滑动连接的取件板，位于取件板一侧且与上升降板下端连接的电缸，分别与电缸的驱动杆和取件板下端连接的驱动板，装于中板下端的第一电机、第二电机，装于上板前端的视觉传感器；第一电机的输出轴与第一螺杆下端连接；第二电机的输出轴与第二螺杆下端连接；放取控制器装于下板上端；驱动电机、皮带输送装置、视觉传感器、第一电机和第二电机分别与放取控制器信号连接。

7.根据权利要求1或2或3至权利要求6任一所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的收纳柜设有多个上下分布的放置横格。

8.根据权利要求2至权利要求6任一所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的储物筐包括：与小车上端连接的支架，前端敞口且装于支架上端的筐体。

9.根据权利要求1或2或3所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，所述的主控制器、车载控制器和放取控制器分别设有无线通信模块；主控制器设有显示屏、操控按键。

10.一种智能玩具收纳整理系统的收纳整理方法，所述的智能玩具收纳整理系统为权利要求1至权利要求9任一所述的智能玩具收纳整理系统，其特征是，

（1）主控制器由孩子操控，机器视觉系统寻找玩具并指引拾取运输车行走到玩具处，调整轮毂电机的转速可以调整拾取运输车的行走速度和行走方向；

（2）拾取机械臂拾取玩具，需要拾取的玩具为多个时，拾取机械臂将拾取的玩具放在筐体中；

（3）机器视觉系统指引拾取运输车行走到玩具定点放取装置后侧，拾取机械臂将玩具放到皮带输送装置上，在驱动电机、第一电机驱动下，使皮带输送装置运动到与收纳柜相应的放置横格的定点位置相对，启动皮带输送装置将玩具定点移放到收纳柜中，需要拾取的玩具为多个时，拾取机械臂将放在筐体中的玩具逐个从筐体中转放到皮带输送装置上，皮带输送装置将玩具逐个定点移放到收纳柜中，视觉传感器对玩具放置过程及收纳柜中玩具存储状态进行监测，并在显示屏显示；

（4）需要取出玩具时，在驱动电机、第一电机驱动下，使皮带输送装置运动到与收纳柜相应的放置横格的定点位置相对，在第二电机、电缸驱动下，取件板的扒爪勾住玩具前侧的上部，取件板向后运动使玩具移动到皮带输送装置上，启动皮带输送装置将玩具输送到皮带输送装置后部，拾取机械臂取下玩具；

（6）通过巡航避障装置的红外传感器、超声波测距仪感知拾取运输车行走方向有无障碍，如有障碍，车载控制器控制调整拾取运输车行走方向或停止行走，提高安全性。

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