CN116119336A - 一种智能物料搬运机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能物料搬运机器人,包括底盘和安装在所述底盘底部的行走机构;所述底盘顶部的一侧固定安装有舵机一;所述舵机一的顶部固定安装有机械臂结构;所述机械臂结构的顶端安装有机械抓手机构;所述底盘顶部的另一侧设置有升降组件;所述升降组件上方设置有载物台;所述底盘底部固定有红外感受器;所述底盘的侧面安装有传感器。本发明采用上述的一种智能物料搬运机器人,在物料抓取方面,可旋转的机械手臂能实现对于物料的多方位抓取,克服了因抓取方式的单一而影响对于物料的抓取工作。在物料的运输方面,载物台结构的存在使机械爪因物料尺寸不统一及重量问题易发生脱落的问题得到有效解决,提高了搬运效率。
Description
技术领域
本发明涉及物料搬运技术领域,尤其是涉及一种智能物料搬运机器人。
背景技术
目前大多数的生产车间在生产活动中都需要对物料进行搬运,然而传统的物料搬运方式为手工推车对物料进行搬运,随着科技的不断发展,为了节省人力物力,增加物料的搬运效率,发明了一些智能化的搬运机器车或搬运装置,使物料的搬运效率大大增加。
现有的物料搬运机器人由于物料尺寸的不统一和不规则,以及物料的重量影响,在夹取过后运输过程中,容易使得物料因夹取不牢固而发生掉落,给物料搬运带来不便,降低实用性。并且,物料搬运环境复杂,以及搬运地面凹凸不平,机器对于物料的固定及放置的方式容易使物料发生倾倒或者掉落。由于物料放置位置不固定,机器人抓取物料方式机械单一,使得机器不能很好的对物料进行抓取。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能物料搬运机器人,在物料抓取方面,可旋转的机械手臂能实现对于物料的多方位抓取,克服了因抓取方式的单一而影响对于物料的抓取工作。在物料的运输方面,载物台的升降组件可保持物料的平稳性,不易发生掉落。载物台结构的存在使机械手因物料尺寸不统一及重量问题易发生脱落的问题得到有效解决,提高了搬运效率。
为实现上述目的,本发明提供了一种智能物料搬运机器人,包括底盘和安装在所述底盘底部的行走机构;所述底盘顶部的一侧固定安装有舵机一;所述舵机一的顶部固定安装有机械臂结构;所述机械臂结构的顶端安装有机械抓手机构;所述底盘顶部的另一侧设置有升降组件;所述升降组件上方设置有载物台;所述底盘底部固定有红外感受器;所述底盘的侧面安装有传感器。
优选的,所述行走机构包括车轮、连接杆和转动轴;所述连接杆设置在所述底盘底部,所述连接杆底端安装有自动锁;所述连接杆中间设置有转动轴;所述转动轴底端设置有车轮;所述车轮的数量为4个。
优选的,所述红外感受器安装在所述底盘的前侧、后侧、左侧、右侧。
优选的,所述机械抓手机构包括机械爪和机械手指;所述机械爪与所述机械手指为分体式结构。
优选的,所述升降组件对称设置有两个;所述升降组件包括升降槽和升降杆;所述升降槽固定在所述底盘上;所述升降杆上方固定有所述载物台;所述升降槽与所述升降杆相互适配。
优选的,所述机械臂结构包括机械臂一和机械臂二;所述机械臂一与所述机械臂二之间通过舵机二连接。
优选的,所述机械抓手机构与所述机械臂一之间通过舵机三连接。
优选的,所述底盘四周均为向下倾斜结构;所述底盘的截面为等腰梯形结构。
优选的,所述底盘内部安装有驱动装置和控制模块。
因此,本发明采用上述一种智能物料搬运机器人,在物料抓取方面,可旋转的机械手臂能实现对于物料的多方位抓取,克服了因抓取方式的单一而影响对于物料的抓取工作。在物料的运输方面,载物台的升降组件可保持物料的平稳性,不易发生掉落。载物台结构的存在使机械手因物料尺寸不统一及重量问题易发生脱落的问题得到有效解决,提高了搬运效率。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明一种智能物料搬运机器人的结构示意图;
图2是本发明一种智能物料搬运机器人的车轮的结构示意图;
图3是本发明一种智能物料搬运机器人的载物台的结构示意图;
附图标记
1、底盘;2、舵机一;3、车轮;4、传感器;5、升降槽;6、载物平台;7、机械臂一;8、机械爪;9、机械手指;10、机械臂二;11、红外感受器;12、舵机二;13、舵机三;14、自动锁;15、升降杆;16、连接杆;17、转动轴。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1所示,本发明提供了一种智能物料搬运机器人,包括底盘1和设置在底盘1底部的行走机构。
如图2所示,行走机构包括车轮3、连接杆16和转动轴17。连接杆16固定在底盘1的四个角上,转动轴17连接在连接杆16上,并且可以绕连接杆16自由旋转,车轮3固定在转动轴17的自由端,方便机器人进行各种角度的转弯。连接杆16底端安装有自动锁14,自动锁14为电磁吸结构,车轮3转动时自动锁14处于通电状态,被吸在连接杆16中,当机器人停止运动后,电路中断,磁力消失,自动锁就会弹出,将车轮3锁紧,防止机器人在搬运物料过程中发生倾倒或者滑动。
底盘1四周均为向下倾斜结构,底盘1的截面为等腰梯形结构。等腰梯形能够使底盘1结构更加稳定,有利于小车多项运动的稳定性。底盘1的一侧安装有传感器4,传感器4内部有信号接收元件、转换元件和信号输出元件。信号接收元件可以接收到物料上信号器发出的信号,然后转化为指令,对底盘1内部的控制模块发出指令,控制驱动装置驱动车轮3,车轮3转动进而可以带动机器人朝着物料的方向前进。
底盘1的前侧、后侧、左侧、右侧分别安装有红外感受器11,红外感受器11可以左右转动,全方位扫描机器人附近路面的障碍物,方便机器人在运送物料的过程中可以避开障碍物。
底盘1顶部的一侧固定安装有舵机一2,其中舵机为现有技术,包括信号输入端、驱动端和位置检测元件。底盘1内部的控制模块可以控制驱动装置,驱动装置将动力信号传导到舵机一2的信号输入端,驱动舵机转动,由位置检测元件判断是否达到指定位置。然后带动机械臂二10转动,机械臂二10可以绕着舵机一2进行360°旋转。同理,控制模块的信号接着传导到舵机二12,可以驱动舵机二12转动,然后带动机械臂一7转动,机械臂一7可以进行各个角度的旋转,可以将机械臂结构对准各个位置的物料,进而可以对物料进行多方位的抓取。
机械臂一7的顶端连接有机械抓手机构,机械抓手机构包括机械爪8和机械手指9,机械爪8通过舵机三13与机械臂一7相连接。机械爪8内部安装有传动装置和驱动装置,机械爪8内的驱动装置在舵机三13传动装置的带动下开始转动,然后驱动机械爪8内部的传动装置,通过传动装置中的齿轮转动控制机械手指9张开和闭合。机械手指9与机械爪8为分体式结构,通过螺栓连接固定在机械爪8上,便于依据物料形状拆卸更换机械手指9,使机械手指9与物料紧密贴合,使抓取更加稳定。
底盘1顶部的另一侧设置有载物台6,载物台6与底盘1之间对称设置有两组升降组件,升降组件包括升降槽5和升降杆15。升降槽5固定在底盘1上,升降槽5内部设置有升降杆15,升降杆15顶端固定有载物台6,升降槽5与升降杆15相互适配。底盘内部的控制模块可以控制升降杆15的升降,两组升降组件可以独立控制升降。如果运输过程中左边路面有凹陷,左边的升降杆15可以升高,右边的升降杆15不动,使得载物台6保持不动,所以路面不平时通过升降组件的独立调节可以使载物台6保持在同一水平面,使物料放置的平稳,减少掉落,提高运输效率。
本发明在工作时,工作人员先根据物料的种类及形状换上合适的机械手指9,机械手指9通过螺栓固定连接在机械爪8上,然后启动机器人。机器人底盘1一侧的传感器4接收到物料上的信号器发出的信号,然后发出指令给机器人底盘1内部的控制模块,控制驱动装置驱动车轮3转向物料放置的方向,然后驱动车轮3转动,驶向物料。在前进过程中,位于底盘1底部前侧、后侧、左侧、右侧的红外感受器11可以全方位扫描前进路上的障碍物,进行躲避。
当机器人前进到与物料相距合适的距离之后,传感器4发出指令给底盘1内部的控制模块,控制驱动装置驱动车轮3停止转动,电路切断,连接杆16中的自动锁14弹出将车轮3锁紧。
机器人的车轮3固定好之后,底盘1内部的控制模块接收到传感器4发出的指令,控制驱动装置驱动舵机一2转动,通过舵机一2带动机械臂二10转动,随后舵机二12也接收到信号,带动机械臂一7向下倾斜,将机械抓手机构对准物料需要被抓取的位置,然后信号传递给舵机三13。机械抓手机构中的机械爪8由舵机三13驱动,带动机械爪8内部的驱动装置,然后通过传动装置的齿轮控制机械手指9闭合,与物料紧密贴合。
抓取完毕后舵机二12带动机械臂一7一起向上转动将物料抬高至高于载物台6的高度。然后舵机一2接收到指令带动整个机械臂结构向后旋转至载物台6上方,然后舵机二12带动机械臂一7向下旋转,直至物料平稳放在载物台6上。舵机三13控制机械爪8中的驱动装置,然后通过传动装置传动控制机械手指9张开,将物料放置的载物台6上,随后机械臂一7在舵机二12的驱动下上升一段距离,离开物料。
根据地面的平稳情况和物料的形状及重量,载物台6通过两组升降组件的分别调节使得载物台6处于同一平面,保证物料在载物台6上的稳定性。当载物台6调整好,确保物料不会掉落,机器人车轮3上的自动锁14收回到连接杆16中,底盘1一侧传感器4发出指令传导给机器人底盘1内部的驱动装置,驱动机器人的车轮3转动,进行物料运输,并在运输过程中随时根据地面的平稳情况,两组升降组件随时进行微调以保证载物台6总在同一平面上。
当物料运输到指定位置后,机械臂一在舵机二12的驱动下向下转动,将机械抓手机构对准物料抓取部位,然后机械爪8在舵机三13的驱动下带动内部的驱动装置和传动装置控制机械手指9收紧抓取物料。随后舵机二12带动机械臂一7抬高,然后舵机一2带动机械臂二10向后旋转至物料需要摆放的位置,之后舵机二12带动机械臂一7向下旋转将物料放在指定位置,然后机械爪8在舵机三13的驱动控制机械手指9张开,将物料放置在指定位置,机械臂一7在舵机二12的带动下抬高一段距离,离开物料。
因此,本发明采用上述一种智能物料搬运机器人,在物料抓取方面,可旋转的机械手臂能实现对于物料的多方位抓取,克服了因抓取方式的单一而影响对于物料的抓取工作。在物料的运输方面,载物台的升降组件可保持物料的平稳性,不易发生掉落。载物台结构的存在使机械手因物料尺寸不统一及重量问题易发生脱落的问题得到有效解决,提高了搬运效率。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种智能物料搬运机器人,其特征在于:包括底盘和安装在所述底盘底部的行走机构;所述底盘顶部的一侧固定安装有舵机一;所述舵机一的顶部固定安装有机械臂结构;所述机械臂结构的顶端安装有机械抓手机构;所述底盘顶部的另一侧设置有升降组件;所述升降组件上方设置有载物台;所述底盘底部固定有红外感受器;所述底盘的侧面安装有传感器。
2.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述行走机构包括车轮、连接杆和转动轴;所述连接杆设置在所述底盘底部,所述连接杆底端安装有自动锁;所述连接杆中间设置有转动轴;所述转动轴底端设置有车轮;所述车轮的数量为4个。
3.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述红外感受器安装在所述底盘的前侧、后侧、左侧、右侧。
4.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述机械抓手机构包括机械爪和机械手指;所述机械爪与所述机械手指为分体式结构。
5.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述升降组件对称设置有两个;所述升降组件包括升降槽和升降杆;所述升降槽固定在所述底盘上;所述升降杆上方固定有所述载物台;所述升降槽与所述升降杆相互适配。
6.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述机械臂结构包括机械臂一和机械臂二;所述机械臂一与所述机械臂二之间通过舵机二连接。
7.根据权利要求4所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述机械抓手机构与所述机械臂一之间通过舵机三连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述底盘四周均为向下倾斜结构;所述底盘的截面为等腰梯形结构。
9.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人,其特征在于:所述底盘内部安装有驱动装置和控制模块。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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