CN115674144A - 一种物料转运储存多功能设备的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物料转运储存多功能设备的工作方法，包括以下步骤：车体通过视觉识别模块物料所在位置和高度，通过移动机构移动至物料的一侧；驱动一级升降机构，使得升降架通过一级滑车沿支撑杆上下移动，使得夹紧装置位于物料的一侧；夹紧装置对物料进行夹取；通过二级升降机构驱动储存机构进行升降，对储存机构内的物料进行升降，当储存机构下降时，物料收纳在升降架内；本发明能够夹持yaw轴偏移的箱型物料，使得物料不易掉落或损坏。

Description

一种物料转运储存多功能设备的工作方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种物料转运储存多功能设备的工作方法。

背景技术

工程机器人与物流业的搬运机器人较为相似，都是需要实现在不同高度对一定重量内的规则物体进行夹取搬运，通过自动化，可实现智能物流，比如在港口、物流中心等场景达到全自动化物流；但是，现有的搬运机器人，对于一些yaw轴偏移的箱型物体，即物体绕y轴旋转偏移，也叫偏航角，当物体出现yaw轴偏移时，物体在X和Y轴的投射面上面积增大，进而容易出现机器人卡住物料的边缘的情况，从而导致物料夹持不稳掉落或损坏的情况。

发明内容

本发明提供一种多功能设备的工作方法，利用本发明的方案，能够夹持yaw轴偏移的箱型物料，使得物料不易掉落或损坏，操作方便。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种多功能设备的工作方法，包括以下步骤：S1、车体通过视觉识别模块物料所在位置和高度，通过移动机构移动至物料的一侧；S2、驱动一级升降机构，使得升降架通过一级滑车沿支撑杆上下移动，使得夹紧装置位于物料的一侧；S3、夹紧装置对物料进行夹取；S31、当夹紧装置对物料进行夹取时，通过水平滑动机构驱动夹持机械手滑动靠近物料；S32、通过驱动夹持气缸，夹持气缸带动两个夹持手指在夹持导杆滑动，从而能够针对不同的物料调整两个夹持手指之间的距离来进行夹持；S32、当物料进入夹持机械手的夹持范围时，通过夹持气缸驱动两夹持手指相互靠近，从而两个夹持手指上的摩擦轮夹持住物料；若物料此时处于在yaw轴上处于偏移的状态，在夹持气缸的夹紧作用下，手指转动件上的转动导向轴在两弧形限位槽内滑动，撑开拉簧，进而将两个夹持手指支撑开，使得yaw轴上偏移的物料也能进行夹持；S34、两夹持手指上的摩擦轮与物料的表面抵接，通过摩擦轮电机驱动摩擦轮转动，从而带动物料向靠近夹持导杆的方向移动；若此时物料处于在yaw轴上偏移的状态，卷入物料的过程中，物料会推动手指转动件相对手指支架沿弧形限位槽向外转动，此时转动导向轴在两弧形限位槽内滑动，从而撑开拉簧，进而摩擦轮可夹取在yaw轴上偏移的物料，防止卡住物料的边缘；S4、通过二级升降机构驱动储存机构进行升降，对储存机构内的物料进行升降，当储存机构下降时，物料收纳在升降架内。

上述方法，车体通过视觉识别模块物料所在位置和高度，通过移动机构移动至物料的一侧；根据物料所处高度，驱动一级升降机构，使得升降架通过一级滑车沿支撑杆上下移动，从而实现夹紧装置的升降动作，使得夹紧装置位于物料的一侧；当夹紧装置对物料进行夹取时，启动翻转电机，翻转电机的输出端带动夹持连接件摆动，夹持连接件的摆动带动夹持导杆翻转，夹持导杆的翻转带动夹持手指翻转，让夹持手指的自由端翻转到夹紧机架的外侧，便于通过夹持手指去夹持物料，然后通过水平滑动机构驱动夹持机械手滑动靠近物料，让两摩擦轮分别位于物料的两侧，翻转电机停止工作；然后通过夹持气缸驱动活塞杆回缩并驱动其中一夹持手指向物料靠近并抵持在物料上，当夹持气缸的活塞杆受到物料的阻碍而无法继续回缩时，夹持气缸的缸体则会通过反作用力从而带动另一夹持手指向物料的方向移动，从而通过夹持气缸夹持气缸带动两个夹持手指在夹持导杆滑动，从而能够针对不同的物料调整两个夹持手指之间的距离来对物料进行夹持，使得夹持机械手对物料的夹持更加稳定；通过夹持手指将物料夹持牢固后，通过水平滑动机构驱动夹持机械手向夹持机架方向滑动，同时或者待夹持机械手横向滑动复位后启动翻转电机反向旋转，翻转电机的输出端带动夹持连接件反向摆动，夹持连接件的反向摆动带动夹持导杆反向翻转，夹持导杆的反向翻转带动夹持手指反向翻转，让夹持手指的自由端翻转到夹紧机架内，由于夹持手指在手指滑动部上对应夹持导杆开设有滑动通孔，夹持手指可通过滑动通孔稳定地在夹持导杆上滑动；当物料进入夹持机械手的夹持范围时，通过夹持气缸驱动两夹持手指相互靠近，从而两个夹持手指上的摩擦轮夹持住物料；若物料此时在yaw轴上处于偏移的状态，在夹持气缸的夹紧作用下，手指转动件上的转动导向轴在两弧形限位槽内滑动，撑开拉簧，进而将两个夹持手指支撑开，使得yaw轴上偏移的物料也能进行夹持，随后在夹持气缸的驱动下，两个夹持手指相互靠近的过程中，由于拉簧自身的弹性作用，能够提高夹持手指夹持物料时的稳定性；两夹持手指上的摩擦轮与物料的表面抵接，通过摩擦轮电机驱动摩擦轮转动，从而带动物料向靠近夹持导杆的方向移动，同时对于在yaw轴上偏移的物料，卷入物料的过程中，物料会推动手指转动件相对手指支架沿弧形限位槽向外转动，此时转动导向轴在两弧形限位槽内滑动，从而撑开拉簧，进而摩擦轮可夹取在yaw轴上偏移的物料，防止卡住物料的边缘，从而实现对在yaw轴上不同角度的物料进行夹取，使得物料不易掉落或损坏；另外，还可以通过二级升降机构驱动储存机构进行升降，从而将储存机构内的物料进行升降，当储存机构下降时，物料收纳在升降架内，不易脱离车体，操作方便可靠。

进一步地，上述方法通过以下结构实现，包括车体，车体包括用于驱动车体移动的移动机构、升降装置、储存机构、夹紧装置和拖拉机构；升降装置安装在移动机构上，储存机构设置在升降装置内；夹紧装置设置在升降装置上；升降装置可分别驱动储存机构和夹紧装置升降；拖拉机构设置在移动机构的一侧；移动机构包括底盘。

升降装置包括支撑架、一级升降机构、升降架、一级滑车和二级升降机构；在底盘的两侧相对于底盘的中心对称竖直设置有支撑架，支撑架包括两个竖直设置在底盘上的支撑杆和水平设置的水平支杆，水平支杆的两端分别与两支撑杆固定连接；一级滑车与升降架连接且一级滑车滑动设置在支撑杆上，升降架通过一级滑车滑动设置在支撑杆上；一级升降机构设置在移动机构与支撑架之间，一级升降机构连接升降架，通过驱动一级升降机构，带动升降架在支撑架上滑动；二级升降机构一端连接在底盘上，二级升降机构另一端与一级升降机构连接。

储存机构通过二级升降机构活动设置在升降架上，通过二级升降机构驱动储存机构进行升降；夹紧装置设置在升降架上，通过驱动一级升降机构带动夹紧装置进行升降。

储存机构包括储存机架、翻料机构和夹料机构；二级升降机构与储存机架连接；翻料机构安装在储存机架上；储存机架在翻料机构的两侧分别设有限位板；夹料机构在翻料机构的一侧与储存机架固定连接。

夹紧装置包括夹紧机架、用于驱动夹持机械手移动的水平滑动机构、视觉识别模块和夹持机械手；水平滑动机构安装夹紧机架与夹持机械手之间，夹紧机械手与水平滑动机构连接，夹紧机械手通过水平滑动机构设置在夹紧机架上方；视觉识别模块设置在水平滑动机构上，且位于夹持机械手的一侧，夹紧机架安装在升降架上。

夹持机械手包括两个对称设置的夹持底座、夹持导杆、夹持限位块、夹持连接件、夹持气缸、两个相对设置的夹持手指和用于驱动夹持机械手转动的翻转电机；两个夹持底座分别固定安装在水平滑动机构的滑动底板的一侧，每一夹持底座上固定设置有翻转电机；翻转电机的输出端固定连接有夹持连接件，夹持导杆的两端分别与两个夹持连接件固定连接；两个夹持手指相对滑动设置在夹持导杆上，两夹持手指位于两夹持连接件之间；夹持限位块设置在夹持导杆的中间位置，夹持气缸的缸体与其中一夹持手指固定连接，夹持气缸的活塞杆与另一夹持手指固定连接。

夹持手指包括手指支架、手指滑动部、手指转动件、摩擦轮和用于驱动摩擦轮的摩擦轮电机；手指滑动部设置在手指支架一端，手指滑动部上设有对应夹持导杆滑动设置的通孔；手指转动件转动设置在手指支架相对于手指滑动部的另一端，摩擦轮转动设置在手指转动件远离手指支架的一端，摩擦轮电机固定安装在手指转动件上，摩擦轮电机的输出端与摩擦轮固定连接。

手指支架包括两个上下对应设置的手指支板，两手指支板上开设有弧形限位槽；手指转动件包括两个上下对应设置的手指转动支板，两手指转动支板通过摩擦轮电机连接；两个手指转动支板之间设有转动导向轴和拉簧，转动导向轴的两端分别穿过两手指支板上的弧形限位槽设置，转动导向轴活动设置在两弧形限位槽内；拉簧一端连接转动导向轴，拉簧的另一端连接摩擦轮电机的输出端，拉簧处于拉伸状态；摩擦轮转动设置在两手指转动支板之间且与摩擦轮电机的输出轴连接；摩擦轮电机固定安装在一手指转动支板上。

进一步地，一级升降机构包括升降电机、下齿轮、上齿轮、升降固定件和链条；升降电机安装在底盘上；上齿轮设置在水平支杆上，下齿轮设置在上齿轮的正下方，且下齿轮与升降电机的输出端传动连接；上齿轮与下齿轮之间通过链条传动连接，升降固定件的一端固定连接在链条的一链节上，升降固定件的另一端与升降架固定连接；以上设置，下齿轮、链条和上齿轮形成传动回路，通过驱动升降电机，带动升降固定件随链条上下移动，进而带动升降架沿支撑杆实现升降动作。

进一步地，二级升降机构包括二级滑车、无杆气缸、滑动设置在无杆气缸上的升降滑块、竖直设置在升降架上的升降导杆和升降滑动机构，无杆气缸固定安装在升降架上；升降滑块滑动设置在无杆气缸上，升降滑块的一端与储存机架固定连接；二级滑车固定安装在储存机架上，且二级滑车滑动设置在升降导杆上；通过无杆气缸驱动升降滑块滑动，从而带动储存机构沿升降导杆上下移动；以上设置，使得升降架可以沿着升降导杆进行升降。

进一步地，升降架包括两个相对设置的第一升降侧架、第二升降侧架、第三升降侧架和升降固定座；第二升降侧架与第三升降侧架相对设置，第二升降侧架的两端分别与两个第一升降侧架的一端固定连接；第三升降侧架的两端分别与两个第一升降侧架相对第二升降侧架的另一端固定连接；升降导杆竖直固定安装在第一升降侧架的一侧，升降滑槽安装在第一升降侧架的外侧；升降固定座设置在第一升降侧架的底部，升降固定座与升降固定件固定连接；通过驱动升降电机，升降固定件和升降固定座配合带动升降架升降。

进一步地，水平滑动机构包括滑动气缸、滑动滑轨、滑动滑块、滑轮和滑动底板；滑动气缸一端固定安装在夹紧机架上，滑动滑轨设置在夹紧机架上，滑轮转动该设置在夹紧机架上，且位于滑动滑轨靠近夹持机械手的一端；滑动滑块设置在滑动底板的底面，滑动滑块上设有对应滑动滑轨设置的滑槽，滑动滑块滑动设置在滑动滑轨上；滑动底板的底面分别与滑轮抵接；通过驱动滑动气缸伸缩，滑动底板在滑动滑轨与滑动滑块的配合以及滑轮的作用下滑动。

进一步地，拖拉机构包括一个以上的拖钩，拖钩包括U型安装座、拖拉气缸、两个相对设置的拖拉安装板、拖拉固定块、拖拉限位件、拖拉滑轨、拖拉滑块、限位连杆和拖拉件；

U型安装座的两端分别固定连接在底盘上；拖拉固定块设置在两拖拉安装板之间，拖拉固定块分别与两拖拉安装板固定连接；拖拉气缸的固定端与底盘连接，拖拉气缸的活动端与拖拉固定块固定连接；限位连杆的中间位置铰接在两拖拉安装板之间，拖拉件的一端铰接在两拖拉安装板之间，且位于拖拉安装板远离拖拉固定块的一端；拖拉件与拖拉安装板铰接的一端与限位连杆抵接；拖拉限位件安装在底盘上且位于U型安装座远离拖拉气缸的一侧；拖拉安装板的上端且位于靠近拖拉气缸一侧向上延伸有第一凸起部，凸起部的高度低于U型安装座形成的凹槽的最高点；拖拉安装板的上端且位于远离拖拉气缸一侧向上延伸有第二凸起部；拖拉滑轨设置在拖拉安装板远离另一拖拉安装板的一侧面上，拖拉滑块固定安装在U型安装座形成的凹槽内侧壁上，拖拉滑块上对应拖拉滑轨设置有滑槽，拖拉滑轨滑动设置在拖拉滑块上；拖拉件包括拖拉部和弯折部，拖拉部和弯折部之间倾斜连接，拖拉件在拖拉部与弯折部连接的一端与拖拉安装板铰接。

以上设置，当拖拉气缸伸出时，通过拖拉固定块传动，带动拖拉滑轨和拖拉滑块的配合向外滑动，直到拖拉安装板上的第一凸起部与固定在底盘上的拖拉限位件抵接；通过移动机构1移动，将拖拉件推向其他机器人上设置的横杆，其他机器人的横杆产生的反作用力，推动推拉件的拖拉部向限位连杆方向转动，直至横杆脱离推拉件的推拉部，此时拖拉件复位，拖拉机构完成与其他机器人的横杆的连接动作；当拖拉机构通过拖拉件拉动其他机器人时，限位连杆一端与拖拉件的弯折部抵接，限位连杆的另一端与拖拉限位件抵接，当多功能机器人移动时，拖拉件转动，此时，弯折部向限位连杆方向转动，并推动限位连杆转动，限位连杆的另一端与拖拉限位件抵接，从而限制了拖拉连杆转动的趋势，使得多功能机器人能够通过拖拉件对其他机器人进行拖拉；当拖拉气缸收缩时，拖拉固定块通过拖拉滑轨和拖拉滑块的配合向底盘方向滑动，直到拖拉安装板上的第二凸起部与固定在底盘上的拖拉限位件抵接，从而完成拖拉机构的收起动作。

进一步地，升降滑动机构包括升降滑轨和升降滑槽，升降滑轨固定安装在支撑杆的侧面上，升降滑槽对应升降滑轨固定安装在升降架的一侧；当升降架沿支撑杆上下移动时，升降滑轨在升降滑槽内滑动。

进一步地，升降导杆的顶端还设有用于防止二级滑车脱离升降导杆的L型限位杆，L型限位杆一端与升降导杆固定连接，L型限位杆的另一端与升降架固定连接；以上设置，升降导杆、L型限位杆和升降架形成闭合的环状结构，从而防止二级滑车脱离升降导杆。

进一步地，翻料机构包括翻料座、翻料转动件、推板和翻料电机，翻料座固定安装在储存机架上，翻料转动件转动设置在翻料座上；翻料电机在翻料座的一侧与储存机构固定连接，翻料电机的输出端穿过翻料座与翻料转动件固定连接，通过翻料电机驱动翻料转动件在翻料座上转动；翻料转动件在两个方向上分别延伸形成有两个安装部，两个安装部所在的平面相互垂直设置；推板固定安装在安装部靠近另一安装部的一侧面上；以上设置，可通过翻转电机驱动翻料转动件，带动推板将物料进行翻转。

进一步地，夹料机构包括两个对称设置的夹料底座、夹料底板、夹料气缸、夹料件和设置在夹料件末端的压杆；两个夹料底座对称设置在储存机架上，且分别相邻设置在两限位板的一侧；夹料底板设置在两夹料底座上，夹料件分别转动设置在两夹料底座上，夹料气缸安装在夹料底板上；通过控制夹料气缸的伸缩带动夹料件在夹料底座上转动；以上设置，通过夹料气缸驱动两侧的夹料件，通过夹料件末端的压杆压紧物料。

附图说明

图1为本发明的立体示意图。

图2为本发明中底盘、升降装置、储存机构和夹紧装置的爆炸图。

图3为本发明中底盘、支撑架、升降架和一级升降机构的结构示意图。

图4为图3中A处的局部放大示意图。

图5为本发明中底盘、支撑架、升降架和一级升降机构的侧视图。

图6为本发明中底盘、支撑架、一级升降机构的结构示意图。

图7为本发明中升降架、储存机构、夹持装置的结构示意图。

图8为本发明中升降架、储存机构的结构示意图。

图9为本发明中夹持装置的结构示意图。

图10为本发明中夹持装置另一角度的结构示意图。

图11为图10中B处的局部放大示意图。

图12为本发明中夹持装置的爆炸图。

图13为本发明中夹持手指的结构示意图。

图14为本发明中夹持手指的爆炸图。

图15为本发明中储存机构的结构示意图。

图16为本发明中储存机构的爆炸图。

图17为本发明中夹料机构的结构示意图。

图18为本发明中底盘和拖拉机构的结构示意图。

图19为图18中C处的局部放大示意图。

图20为本发明中拖钩的结构示意图。

图21为本发明中拖钩的侧视结构示意图。

图22为本发明中拖钩在拖拉气缸伸出状态的截面示意图。

图23为本发明中拖钩在拖拉气缸收缩状态的截面示意图。

图24为本发明中夹持装置在夹持yaw轴偏移物料状态的结构示意图。

图25为本发明中夹持装置在夹持yaw轴无偏移物料状态的结构示意图。

图26为本发明中升降的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1-图26所示，一种物料转运储存多功能设备的工作方法，包括以下步骤：

S1、车体10通过视觉识别模块43物料所在位置和高度，通过移动机构1移动至物料7的一侧。

S2、驱动一级升降机构，使得升降架23通过一级滑车24沿支撑杆211上下移动，使得夹紧装置4位于物料7的一侧。

S3、夹紧装置4对物料7进行夹取。

S31、当夹紧装置4对物料7进行夹取时，通过水平滑动机构驱动夹持机械手44滑动靠近物料7。

S32、通过驱动夹持气缸445，带动两个夹持手指446在夹持导杆442滑动，从而能够针对不同的物料调整两个夹持手指446之间的距离来进行夹持。

S32、当物料7进入夹持机械手44的夹持范围时，通过夹持气缸445驱动两夹持手指446相互靠近，从而两个夹持手指446上的摩擦轮4464夹持住物料；若物料此时处于在yaw轴上处于偏移的状态，在夹持气缸的夹紧作用下，手指转动件上的转动导向轴在两弧形限位槽内滑动，撑开拉簧，进而将两个夹持手指446支撑开，使得yaw轴上偏移的物料也能进行夹持。

S34、两夹持手指446上的摩擦轮4464与物料的表面抵接，通过摩擦轮电机4465驱动摩擦轮4464转动，从而带动物料7向靠近夹持导杆442的方向移动；若此时物料7处于在yaw轴上偏移的状态，卷入物料7的过程中，物料7会推动手指转动件4463相对手指支架沿弧形限位槽44612向外转动，此时转动导向轴44636在两弧形限位槽44612内滑动，从而撑开拉簧44637，进而摩擦轮4464可夹取在yaw轴上偏移的物料7，防止卡住物料7的边缘。

S4、通过二级升降机构驱动储存机构3进行升降，对储存机构3内的物料7进行升降，当储存机构3下降时，物料7收纳在升降架23内。

物料转运储存多功能设备包括车体10，车体10包括用于驱动车体10移动的移动机构1、升降装置、储存机构3、夹紧装置4和拖拉机构5；升降装置安装在移动机构1上，储存机构3设置在升降装置内；夹紧装置4设置在升降装置上；升降装置可分别驱动储存机构3和夹紧装置4升降；拖拉机构5设置在移动机构1的一侧上。

如图1所示，移动机构1包括底盘11和设置在底盘11上的车轮100，车轮100上设有用于驱动车轮100的电机，电机固定在底盘11上，当电机工作时，电机的输出轴带动车轮旋转，从而带动物料转运储存多功能机器人运动，在本实施例中，在底盘11上设有四个车轮100，每个车轮对应一电机；拖拉机构5设置在底盘11的一侧。

如图2、图3和图5所示，升降装置包括支撑架21、一级升降机构、升降架23、一级滑车24和二级升降机构。

在底盘11的两侧相对于底盘11的中心对称竖直设置有支撑架21，支撑架21包括两个竖直设置在底盘11上的支撑杆211和水平设置的水平支杆212，水平支杆212的两端分别与两支撑杆211固定连接；一级滑车24与升降架23固定连接且一级滑车24滑动设置在支撑杆211上，升降架23通过一级滑车24滑动设置在支撑杆211上；一级升降机构设置在移动机构1与支撑架21之间，一级升降机构连接升降架23，通过驱动一级升降机构，带动升降架23在支撑架21上滑动；二级升降机构一端连接在底盘11上，二级升降机构另一端与一级升降机构连接。

储存机构3通过二级升降机构活动设置在升降架23上，通过二级升降机构驱动储存机构3进行升降；夹紧装置4设置在升降架23上，通过驱动一级升降机构带动夹紧装置4进行升降。

如图15至图17所示，储存机构3包括储存机架31、翻料机构和夹料机构33；二级升降机构与储存机架31连接；翻料机构安装在储存机架31上；储存机架31在翻料机构的两侧分别设有限位板34；夹料机构33在翻料机构的一侧与储存机架31固定连接。

如图9-图12所示，夹紧装置4包括夹紧机架41、用于驱动夹持机械手44移动的水平滑动机构、视觉识别模块43和夹持机械手44；水平滑动机构安装夹紧机架41与夹持机械手44之间，夹紧机械手44与水平滑动机构连接，夹紧机械手44通过水平滑动机构设置在夹紧机架41上方；视觉识别模块43设置在水平滑动机构上，且位于夹持机械手44的一侧；夹紧机架41安装在升降架23上。

夹持机械手44包括两个对称设置的夹持底座441、夹持导杆442、夹持限位块443、夹持连接件444、夹持气缸445、两个相对设置的夹持手指446和用于驱动夹持机械手44转动的翻转电机447；两个夹持底座441分别固定安装在水平滑动机构的滑动底板425的一侧，每一夹持底座441上固定设置有翻转电机447；翻转电机447的输出端固定连接有夹持连接件444，夹持导杆442的两端分别与两个夹持连接件444固定连接；两个夹持手指446相对滑动设置在夹持导杆442上，两夹持手指446位于两夹持连接件444之间；夹持限位块443设置在夹持导杆442的中间位置，夹持气缸445的缸体与其中一夹持手指446固定连接，夹持气缸445的活塞杆与另一夹持手指446固定连接。

如图13所示，夹持手指446包括手指支架4461、手指滑动部4462、手指转动件4463、摩擦轮4464和用于驱动摩擦轮4464的摩擦轮电机4465；手指滑动部4462设置在手指支架4461一端，手指滑动部4462上设有对应夹持导杆442滑动设置的通孔44620；通过夹持气缸445驱动手指滑动部4462，夹持手指446通过手指滑动部4462在夹持限位块443和夹持连接件444之间沿夹持导杆442滑动；手指转动件4463转动设置在手指支架相对于手指滑动部4462的另一端，摩擦轮4464转动设置在手指转动件4463远离手指支架4461的一端，摩擦轮电机4465固定安装在手指转动件4463上，摩擦轮电机4465的输出端与摩擦轮4464固定连接。

如图14所示，手指支架包括两个上下对应设置的手指支板44611，两手指支板44611上开设有弧形限位槽44612；手指转动件4463包括两个上下对应设置的手指转动支板44631，两手指转动支板44631通过摩擦轮电机4465连接；两个手指转动支板44631之间设有转动导向轴44636和拉簧44637，转动导向轴44636的两端分别穿过两手指支板44611上的弧形限位槽44612设置，转动导向轴44636活动设置在两弧形限位槽44612内；拉簧44637一端连接转动导向轴44636，拉簧44637的另一端连接摩擦轮电机4465的输出端，拉簧44637处于拉伸状态；摩擦轮4464转动设置在两手指转动支板44631之间且与摩擦轮电机4465的输出轴连接；摩擦轮电机4465固定安装在一手指转动支板44631上。

以上设置，车体10通过视觉识别模块43识别物料7所在位置和高度，通过移动机构1移动至物料7的一侧；根据物料7所处高度，驱动一级升降机构，使得升降架23通过一级滑车24沿支撑杆211上下移动，从而实现夹紧装置4的升降动作，使得夹紧装置4位于物料7的一侧；当夹紧装置4对物料7进行夹取时，启动翻转电机447，翻转电机447的输出端带动夹持连接件444摆动，夹持连接件444的摆动带动夹持导杆442翻转，夹持导杆442的翻转带动夹持手指446翻转，让夹持手指446的自由端翻转到夹紧机架41的外侧，便于通过夹持手指446去夹持物料，然后通过水平滑动机构驱动夹持机械手44滑动靠近物料7，让两摩擦轮4464分别位于物料的两侧，翻转电机447停止工作；然后通过夹持气缸445驱动活塞杆回缩并驱动其中一夹持手指446向物料7靠近并抵持在物料7上，当夹持气缸445的活塞杆受到物料7的阻碍而无法继续回缩时，夹持气缸445的缸体则会通过反作用力从而带动另一夹持手指446向物料7的方向移动，从而通过夹持气缸445带动两个夹持手指446在夹持导杆442滑动，从而能够针对不同的物料7调整两个夹持手指446之间的距离来对物料进行夹持，使得夹持机械手44对物料7的夹持更加稳定。通过夹持手指446将物料夹持牢固后，通过水平滑动机构驱动夹持机械手44向夹持机架41方向滑动，同时或者待夹持机械手44横向滑动复位后启动翻转电机447反向旋转，翻转电机447的输出端带动夹持连接件444反向摆动，夹持连接件444的反向摆动带动夹持导杆442反向翻转，夹持导杆442的反向翻转带动夹持手指446反向翻转，让夹持手指446的自由端翻转到夹紧机架41内，由于夹持手指446在手指滑动部4462上对应夹持导杆442开设有滑动通孔，夹持手指446可通过滑动通孔稳定地在夹持导杆442上滑动；当物料7进入夹持机械手44的夹持范围时，通过夹持气缸445驱动两夹持手指446相互靠近，从而两个夹持手指446上的摩擦轮4464夹持住物料7；若物料7此时在yaw轴上处于偏移的状态，在夹持气缸445的夹紧作用下，手指转动件4463上的转动导向轴44636在两弧形限位槽44612内滑动，撑开拉簧44637，进而将两个夹持手指446支撑开，使得yaw轴上偏移的物料7也能进行夹持，随后在夹持气缸445的驱动下，两个夹持手指446相互靠近的过程中，由于拉簧44637自身的弹性作用，能够提高夹持手指446夹持物料7时的稳定性；两夹持手指446上的摩擦轮4464与物料7的表面抵接，通过摩擦轮电机4465驱动摩擦轮转动，从而带动物料7向靠近夹持导杆442的方向移动，同时对于在yaw轴上偏移的物料7，卷入物料的过程中，物料7会推动手指转动件4463相对手指支架沿弧形限位槽44612向外转动，此时转动导向轴44636在两弧形限位槽44612内滑动，从而撑开拉簧44637，进而摩擦轮4464可夹取在yaw轴上偏移的物料7，防止卡住物料7的边缘，从而实现对在yaw轴上不同角度的物料7进行夹取，使得物料7不易掉落或损坏；另外，还可以通过二级升降机构驱动储存机构3进行升降，从而将储存机构3内的物料7进行升降，当储存机构3下降时，物料7收纳在升降架23内，不易脱离车体10。

如图2-图5和图7所示，一级升降机构包括升降电机221、下齿轮222、上齿轮223、升降固定件224和链条225（参考图4）；升降电机221安装在底盘11上；上齿轮223设置在水平支杆212上，下齿轮222设置在上齿轮223的正下方，且下齿轮222与升降电机221的输出端传动连接；上齿轮223与下齿轮222之间通过链条225传动连接，升降固定件224的一端固定连接在链条225的一链节上，升降固定件224的另一端与升降架23固定连接；以上设置，下齿轮222、链条225和上齿轮223形成传动回路，通过驱动升降电机221，带动升降固定件224随链条225上下移动，进而带动升降架23沿支撑杆211实现升降动作。

如图3、图5、图7-图8所示，二级升降机构包括二级滑车251、无杆气缸252、滑动设置在无杆气缸252上的升降滑块253、竖直设置在升降架23上的升降导杆254和升降滑动机构255，无杆气缸252固定安装在升降架上；升降滑块253滑动设置在无杆气缸252上，升降滑块253的一端与储存机架31固定连接；二级滑车251固定安装在储存机架31上，且二级滑车251滑动设置在升降导杆254上；通过无杆气缸252驱动升降滑块253滑动，从而带动储存机构3沿升降导杆254上下移动；以上设置，通过无杆气缸252驱动，使得储存机架31可以沿着升降导杆进行升降。

如图3-图4和图7-图8所示，升降滑动机构255包括升降滑轨2551和升降滑槽2552，升降滑轨2551固定安装在支撑杆211的侧面上，升降滑槽2552对应升降滑轨2551固定安装在升降架23的一侧；当升降架23沿支撑杆211上下移动时，升降滑轨2551在升降滑槽2552内滑动；以上设置，当升降架23进行升降时，通过升降滑轨2551和升降滑槽2552配合，使得升降更加稳定。

如图3-图4所示，在本实施例中，升降导杆254的顶端还设有用于防止二级滑车251脱离升降导杆254的L型限位杆2541，L型限位杆2541一端与升降导杆254固定连接， L型限位杆2541的另一端与升降架23固定连接；以上设置，升降导杆254、L型限位杆2541和升降架23形成闭合的环状结构，从而防止二级滑车251脱离升降导杆254。

如图5、图7和图26所示，升降架23包括两个相对设置的第一升降侧架231、第二升降侧架232、第三升降侧架233和升降固定座234；第二升降侧架232与第三升降侧架233相对设置，第二升降侧架232的两端分别与两个第一升降侧架231的一端固定连接；第三升降侧架233的两端分别与两个第一升降侧架231相对第二升降侧架232的另一端固定连接；升降导杆254竖直固定安装在第一升降侧架的一侧，升降滑槽2552安装在第一升降侧架的外侧；升降固定座234设置在第一升降侧架231的底部，升降固定座234与升降固定件224固定连接；在第一升降侧架231上设有第四升降侧架235，一级滑车24固定在第四升降侧架235上，无杆气缸252设置在其中一个第一升降侧架上；夹紧装置4设置在第二升降侧架232和第三升降侧架233的顶端；通过驱动升降电机221，升降固定件224和升降固定座234配合带动升降架23升降。

如图9-图12所示，水平滑动机构包括滑动气缸421、滑动滑轨422、滑动滑块423、滑轮424和滑动底板425；滑动气缸421一端固定安装在夹紧机架41上，滑动滑轨422设置在夹紧机架41上，滑轮424转动该设置在夹紧机架41上，且位于滑动滑轨422靠近夹持机械手44的一端；滑动滑块423设置在滑动底板425的底面，滑动滑块423上设有对应滑动滑轨422设置的滑槽，滑动滑块423滑动设置在滑动滑轨422上；滑动底板425的底面分别与滑轮424抵接；通过驱动滑动气缸421伸缩，滑动底板425在滑动滑轨422与滑动滑块423的配合以及滑轮424的作用下滑动。

如图18-图23所示，拖拉机构5包括两个拖钩，拖钩包括U型安装座51、拖拉气缸52、两个相对设置的拖拉安装板53、拖拉固定块54、拖拉限位件55、拖拉滑轨56、拖拉滑块57、限位连杆58和拖拉件59；U型安装座51的两端分别固定连接在底盘11上；拖拉固定块54设置在两拖拉安装板53之间，拖拉固定块54分别固定连接底盘11上；拖拉气缸52的固定端与底盘11连接，拖拉气缸52的活动端与拖拉固定块54固定连接；限位连杆58的中间位置铰接在两拖拉安装板53之间，拖拉件59的一端铰接在两拖拉安装板53之间，且位于拖拉安装板53远离拖拉固定块54的一端；拖拉件59与拖拉安装板53铰接的一端与限位连杆58抵接；在本实施例中，拖拉件59与拖拉安装板53之间连接有复位扭簧（图中未示出）；在复位扭簧的弹力作用下，拖拉件29远离限位连杆58的一端竖直向下。

拖拉限位件55安装在底盘11上且位于U型安装座51远离拖拉气缸52的一侧；拖拉安装板53的上端且位于靠近拖拉气缸52一侧向上延伸有第一凸起部531，第一凸起部531的最上端的高度低于U型安装座51形成的凹槽的最高点；拖拉安装板53的上端且位于远离拖拉气缸52一侧向上延伸有第二凸起部532；拖拉限位件55用于对第一凸起部531和第二凸起部532进行限定。

拖拉滑轨56设置在拖拉安装板53远离另一拖拉安装板53的一侧面上，拖拉滑块57固定安装在U型安装座51形成的凹槽内侧壁上，拖拉滑块57上对应拖拉滑轨56设置有滑槽，拖拉滑轨56滑动设置在拖拉滑块57上；拖拉件59包括拖拉部591和弯折部592，拖拉部591和弯折部592之间倾斜连接，拖拉件59在拖拉部591与弯折部592连接的一端与拖拉安装板53铰接。

其中图22中的箭头为限位连杆和拖拉件所受到的力的方向；拖拉机构拖拉其他机器人时，拖钩勾住其他机器人的横杆50，虚线部分为横杆50所处的位置。

以上设置，当拖拉气缸52伸出时，通过拖拉固定块54传动，带动拖拉滑轨56和拖拉滑块57的配合向外滑动，直到拖拉安装板53上的第一凸起部531与固定在底盘11上的拖拉限位件55抵接；通过移动机构1移动，将拖拉件59推向其他机器人上设置的横杆，其他机器人的横杆产生的反作用力，推动推拉件59的拖拉部591向限位连杆55方向转动，直至横杆脱离推拉件59的推拉部591，此时拖拉件59复位，拖拉机构5完成与其他机器人的横杆的连接动作；当拖拉机构5通过拖拉件59拉动其他机器人时，限位连杆58一端与拖拉件59的弯折部592抵接，限位连杆58的另一端与拖拉限位件55抵接，当多功能机器人移动时，拖拉件59转动，此时，弯折部592向限位连杆58方向转动，并推动限位连杆58转动，限位连杆58的另一端与拖拉限位件55抵接，从而限制了拖拉连杆转动的趋势，使得多功能机器人能够通过拖拉件59对其他机器人进行拖拉；当拖拉气缸52收缩时，拖拉固定块54通过拖拉滑轨56和拖拉滑块57的配合向底盘11方向滑动，直到拖拉安装板53上的第二凸起部532与固定在底盘11上的拖拉限位件55抵接，从而完成拖拉机构5的收起动作。

如图15-17所示，翻料机构包括翻料座321、翻料转动件322、推板323和翻料电机324，翻料座321固定安装在储存机架31上，翻料转动件322转动设置在翻料座321上；翻料电机324在翻料座321的一侧与储存机构3固定连接，翻料电机324的输出端穿过翻料座321与翻料转动件322固定连接，通过翻料电机324驱动翻料转动件322在翻料座321上转动；翻料转动件322在两个方向上分别延伸形成有两个安装部，两个安装部所在的平面相互垂直设置；推板323固定安装在安装部靠近另一安装部的一侧面上；以上设置，可通过翻转电机447驱动翻料转动件322，带动推板323将物料7进行翻转；其中，安装部在远离翻料座321的一端设有用于降低物料7与推板323之间摩擦力的导轮6。

图16-图17所示，夹料机构33包括两个对称设置的夹料底座331、夹料底板332、夹料气缸333、夹料件334和设置在夹料件334末端的压杆335；两个夹料底座331对称设置在储存机架31上，且分别相邻设置在两限位板34的一侧；夹料底板332设置在两夹料底座331上，夹料件334分别转动设置在两夹料底座331上，夹料气缸333安装在夹料底板332上；通过控制夹料气缸333的伸缩带动夹料件334在夹料底座331上转动；以上设置，通过夹料气缸333驱动两侧的夹料件334，通过夹料件334末端的压杆335压紧物料7；其中，夹料底板332上设有用于降低摩擦力的导轮6，当压杆335压紧物料7时，物料7在导轮6的滚动作用下移动。

Claims (10)

1.一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、车体通过视觉识别模块物料所在位置和高度，通过移动机构移动至物料的一侧；

S2、驱动一级升降机构，使得升降架通过一级滑车沿支撑杆上下移动，使得夹紧装置位于物料的一侧；

S3、夹紧装置对物料进行夹取；

S31、当夹紧装置对物料进行夹取时，通过水平滑动机构驱动夹持机械手滑动靠近物料；

S32、通过驱动夹持气缸，带动两个夹持手指在夹持导杆滑动，从而能够针对不同的物料调整两个夹持手指之间的距离来进行夹持；

S32、当物料进入夹持机械手的夹持范围时，通过夹持气缸驱动两夹持手指相互靠近，从而两个夹持手指上的摩擦轮夹持住物料；若物料此时处于在yaw轴上处于偏移的状态，在夹持气缸的夹紧作用下，手指转动件上的转动导向轴在两弧形限位槽内滑动，撑开拉簧，进而将两个夹持手指支撑开，使得yaw轴上偏移的物料也能进行夹持；

S34、两夹持手指上的摩擦轮与物料的表面抵接，通过摩擦轮电机驱动摩擦轮转动，从而带动物料向靠近夹持导杆的方向移动；若此时物料处于在yaw轴上偏移的状态，卷入过程中，物料会推动手指转动件相对手指支架沿弧形槽向外转动，此时转动导向轴在两弧形限位槽内滑动，从而撑开拉簧，进而摩擦轮可夹取在yaw轴上偏移的物料，防止卡住物料的边缘；

S4、通过二级升降机构驱动储存机构进行升降，对储存机构内的物料进行升降，当储存机构下降时，物料收纳在升降架内。

2.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：通过以下结构实现，包括车体，车体包括用于驱动车体移动的移动机构、升降装置、储存机构、夹紧装置和拖拉机构；升降装置安装在移动机构上，储存机构设置在升降装置内；夹紧装置设置在升降装置上；升降装置可分别驱动储存机构和夹紧装置升降；拖拉机构设置在移动机构的一侧上；移动机构包括底盘；

升降装置包括支撑架、一级升降机构、升降架、一级滑车和二级升降机构；在底盘的两侧相对于底盘的中心对称竖直设置有支撑架，支撑架包括两个竖直设置在底盘上的支撑杆和水平设置的水平支杆，水平支杆的两端分别与两支撑杆固定连接；一级滑车与升降架固定连接且一级滑车滑动设置在支撑杆上，升降架通过一级滑车滑动设置在支撑杆上；一级升降机构设置在移动机构与支撑架之间，一级升降机构连接升降架，通过驱动一级升降机构，带动升降架在支撑架上滑动；二级升降机构一端连接在底盘上，二级升降机构另一端与一级升降机构连接；

储存机构通过二级升降机构活动设置在升降架上，通过二级升降机构驱动储存机构进行升降；夹紧装置设置在升降架上，通过驱动一级升降机构带动夹紧装置进行升降；

储存机构包括储存机架、翻料机构和夹料机构；二级升降机构与储存机架连接；翻料机构安装在储存机架上；储存机架在翻料机构的两侧分别设有限位板；夹料机构在翻料机构的一侧与储存机架固定连接；

夹紧装置包括夹紧机架、用于驱动夹持机械手移动的水平滑动机构、视觉识别模块和夹持机械手；水平滑动机构安装夹紧机架与夹持机械手之间，夹紧机械手与水平滑动机构连接，夹紧机械手通过水平滑动机构设置在夹紧机架上方；视觉识别模块设置在水平滑动机构上，且位于夹持机械手的一侧，夹紧机架安装在升降架上；

夹持机械手包括两个对称设置的夹持底座、夹持导杆、夹持限位块、夹持连接件、夹持气缸、两个相对设置的夹持手指和用于驱动夹持机械手转动的翻转电机；两个夹持底座分别固定安装在水平滑动机构的滑动底板的一侧，每一夹持底座上固定设置有翻转电机；翻转电机的输出端固定连接有夹持连接件，夹持导杆的两端分别与两个夹持连接件固定连接；两个夹持手指相对滑动设置在夹持导杆上，两夹持手指位于两夹持连接件之间；夹持限位块设置在夹持导杆的中间位置，夹持气缸的缸体与其中一夹持手指固定连接，夹持气缸的活塞杆与另一夹持手指固定连接；

夹持手指包括手指支架、手指滑动部、手指转动件、摩擦轮和用于驱动摩擦轮的摩擦轮电机；手指滑动部设置在手指支架一端，手指滑动部上设有对应夹持导杆滑动设置的通孔；手指转动件转动设置在手指支架相对于手指滑动部的另一端，摩擦轮转动设置在手指转动件远离手指支架的一端，摩擦轮电机固定安装在手指转动件上，摩擦轮电机的输出端与摩擦轮固定连接；

手指支架包括两个上下对应设置的手指支板，两手指支板上开设有弧形限位槽；手指转动件包括两个上下对应设置的手指转动支板，两手指转动支板通过摩擦轮电机连接；两个手指转动支板之间设有转动导向轴和拉簧，转动导向轴的两端分别穿过两手指支板上的弧形限位槽设置，转动导向轴活动设置在两弧形限位槽内；拉簧一端连接转动导向轴，拉簧的另一端连接摩擦轮电机的输出端，拉簧处于拉伸状态；摩擦轮转动设置在两手指转动支板之间且与摩擦轮电机的输出轴连接；摩擦轮电机固定安装在一手指转动支板上。

3.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：一级升降机构包括升降电机、下齿轮、上齿轮、升降固定件和链条；升降电机安装在底盘上；上齿轮设置在水平支杆上，下齿轮设置在上齿轮的正下方，且下齿轮与升降电机的输出端传动连接；上齿轮与下齿轮之间通过链条传动连接，升降固定件的一端固定连接在链条的一链节上，升降固定件的另一端与升降架固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：二级升降机构包括二级滑车、无杆气缸、滑动设置在无杆气缸上的升降滑块、竖直设置在升降架上的升降导杆和升降滑动机构，无杆气缸固定安装在升降架上；升降滑块滑动设置在无杆气缸上，升降滑块的一端与储存机架固定连接；二级滑车固定安装在储存机架上，且二级滑车滑动设置在升降导杆上；通过无杆气缸驱动升降滑块滑动，从而带动储存机构沿升降导杆上下移动。

5.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：升降架包括两个相对设置的第一升降侧架、第二升降侧架、第三升降侧架和升降固定座；第二升降侧架与第三升降侧架相对设置，第二升降侧架的两端分别与两个第一升降侧架的一端固定连接；第三升降侧架的两端分别与两个第一升降侧架相对第二升降侧架的另一端固定连接；升降导杆竖直固定安装在第一升降侧架的一侧，升降滑槽安装在第一升降侧架的外侧；升降固定座设置在第一升降侧架的底部，升降固定座与升降固定件固定连接；通过驱动升降电机，升降固定件和升降固定座配合带动升降架升降。

6.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：水平滑动机构包括滑动气缸、滑动滑轨、滑动滑块、滑轮和滑动底板；滑动气缸一端固定安装在夹紧机架上，滑动滑轨设置在夹紧机架上，滑轮转动该设置在夹紧机架上，且位于滑动滑轨靠近夹持机械手的一端；滑动滑块设置在滑动底板的底面，滑动滑块上设有对应滑动滑轨设置的滑槽，滑动滑块滑动设置在滑动滑轨上；滑动底板的底面分别与滑轮抵接；通过驱动滑动气缸伸缩，滑动底板在滑动滑轨与滑动滑块的配合以及滑轮的作用下滑动。

7.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：拖拉机构包括一个以上的拖钩，拖钩包括U型安装座、拖拉气缸、两个相对设置的拖拉安装板、拖拉固定块、拖拉限位件、拖拉滑轨、拖拉滑块、限位连杆和拖拉件；

U型安装座的两端分别固定连接在底盘上；拖拉固定块设置在两拖拉安装板之间，拖拉固定块分别与两拖拉安装板固定连接；拖拉气缸的固定端与底盘连接，拖拉气缸的活动端与拖拉固定块固定连接；限位连杆的中间位置铰接在两拖拉安装板之间，拖拉件的一端铰接在两拖拉安装板之间，且位于拖拉安装板远离拖拉固定块的一端；拖拉件与拖拉安装板铰接的一端与限位连杆抵接；拖拉限位件安装在底盘上且位于U型安装座远离拖拉气缸的一侧；拖拉安装板的上端且位于靠近拖拉气缸一侧向上延伸有第一凸起部，凸起部的高度低于U型安装座形成的凹槽的最高点；拖拉安装板的上端且位于远离拖拉气缸一侧向上延伸有第二凸起部；拖拉滑轨设置在拖拉安装板远离另一拖拉安装板的一侧面上，拖拉滑块固定安装在U型安装座形成的凹槽内侧壁上，拖拉滑块上对应拖拉滑轨设置有滑槽，拖拉滑轨滑动设置在拖拉滑块上；拖拉件包括拖拉部和弯折部，拖拉部和弯折部之间倾斜连接，拖拉件在拖拉部与弯折部连接的一端与拖拉安装板铰接。

8.根据权利要求4所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：升降滑动机构包括升降滑轨和升降滑槽，升降滑轨固定安装在支撑杆的侧面上，升降滑槽对应升降滑轨固定安装在升降架的一侧；当升降架沿支撑杆上下移动时，升降滑轨在升降滑槽内滑动。

9.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：翻料机构包括翻料座、翻料转动件、推板和翻料电机，翻料座固定安装在储存机架上，翻料转动件转动设置在翻料座上；翻料电机在翻料座的一侧与储存机构固定连接，翻料电机的输出端穿过翻料座与翻料转动件固定连接，通过翻料电机驱动翻料转动件在翻料座上转动；翻料转动件在两个方向上分别延伸形成有两个安装部，两个安装部所在的平面相互垂直设置；推板固定安装在安装部靠近另一安装部的一侧面上。

10.根据权利要求1所述的一种物料转运储存多功能设备的工作方法，其特征在于：夹料机构包括两个对称设置的夹料底座、夹料底板、夹料气缸、夹料件和设置在夹料件末端的压杆；两个夹料底座对称设置在储存机架上，且分别相邻设置在两限位板的一侧；夹料底板设置在两夹料底座上，夹料件分别转动设置在两夹料底座上，夹料气缸安装在夹料底板上；通过控制夹料气缸的伸缩带动夹料件在夹料底座上转动。

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