CN116810821A - 一种多功能的智能作业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能的智能作业机器人，涉及家务机器人技术领域；包括移动式机器人底座，所述移动式机器人底座上设置有升降机构，所述升降机构上安装有夹取机构，所述夹取机构包括：伸缩臂，伸缩臂固定于升降机构上；安装座，安装座固定于伸缩臂的一端；第一电动伸缩缸，第一电动伸缩缸安装于安装座内部。本发明通过设置夹取机构，能够通过第一电动伸缩缸工作，带动弹性调节片在导向滑道内滑动，进而调整弹性调节片的位置，从而能够利用弹性调节片对夹持片牵引，使得夹持片形变，两个夹持片的端部相互靠近，即可达到夹取物体的目的；该方式结构简单，空间占用小，使用更加灵活便捷。

Description

一种多功能的智能作业机器人

技术领域

本发明涉及家务机器人技术领域，尤其涉及一种多功能的智能作业机器人。

背景技术

随着科技的飞速发展，人工智能和机器学习技术的进步，家务机器人已经从科幻小说中走进了现实生活。这些机器人能够执行各种家务任务，如清洁、烹饪、洗衣等，极大地减轻了家庭成员的负担，提高了生活质量。

经检索，中国专利申请号为CN202021298805.6的专利，公开了一种自整理机器人，本实用新型属于智能生活电器技术领域，具体涉及一种整理家务的机器人，以解决城市生活中年轻人由于上班辛苦而不愿整理家务的问题，包括运动基座机构，所述运动基座机构的上部设置有至少四根立杆，所述立杆的上部设置有上基座平台，所述上基座平台上设置有滑动机构，所述滑动机构上设置有夹臂基座，所述夹臂基座上设置有反向倒L型的夹臂杆，所述夹臂杆上设置有夹取机构。机器人带有机器夹臂，有超过3个自由度的工作范围，可以自主夹取放置各类物品，机器人还有放置平台用于运载部分较重物品。上述专利中的机器人存在以下不足：其夹取结构整体高度较长，导致在实际应用时多有不便，在较小的空间内活动时，局限性较大，还有待改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多功能的智能作业机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种多功能的智能作业机器人，包括移动式机器人底座，所述移动式机器人底座上设置有升降机构，所述升降机构上安装有夹取机构，所述夹取机构包括：

伸缩臂，伸缩臂固定于升降机构上；

安装座，安装座固定于伸缩臂的一端；

第一电动伸缩缸，第一电动伸缩缸安装于安装座内部；

弹性调节片，安装座内设置有导向滑道，两个导向滑道配合呈“八”形结构，两个弹性调节片分别滑动于两个导向滑道内壁，弹性调节片的一端固定于第一电动伸缩缸的输出端；

夹持片，夹持片呈弧形结构，两个夹持片的端部分别固定于安装座的两侧，两个弹性调节片的端部分别固定于两个夹持片的一侧外壁。

作为本发明一种优选的：所述夹持头为圆柱状结构，夹持头的圆周外壁上设置有多个均匀分布的吸盘。

作为本发明一种优选的：所述升降机构包括：

升降导架，升降导架固定于移动式机器人底座顶部；

升降滑座，升降滑座上下滑动于升降导架外壁，伸缩臂一端固定于升降滑座一侧外壁；

防滑胶轮，防滑胶轮通过轴可转动的安装于升降滑座的端部；

胶轮电机，胶轮电机固定于升降滑座的一侧外壁，胶轮电机的输出端与防滑胶轮的轴传动连接。

作为本发明一种优选的：所述夹取机构还配合使用有吸尘机构，所述吸尘机构包括：

吸尘装置主体，吸尘装置主体通过安装架安装于伸缩臂上；

吸尘曲管，吸尘曲管一端连接于吸尘装置主体的吸尘端；

连接管，连接管连接于吸尘曲管的另一端，连接管底端设置有吸尘罩；

角度调节组件，角度调节组件可拆卸的安装于两个夹持头之间，吸尘曲管安装于角度调节组件上，所述角度调节组件上还设置有用于固定吸尘曲管的固定组件。

作为本发明一种优选的：所述角度调节组件包括：

球形件，球形件包括两个形状适配的球面拱形件，球面拱形件上开设有第二装配孔，两个球面拱形件拼接时，中部形成供连接管通过的通口，两个球面拱形件能够通过在第二装配孔处安装螺件，组装形成球状结构；

球座，球形件可活动的安装于球座内，球座可拆卸的固定于两个夹持头上。

作为本发明一种优选的：所述球座包括：

第一球罩，第一球罩的形状与球面拱形件相适配；

第二球罩，第二球罩的形状与第一球罩相适配，第一球罩和第二球罩上开设有用于通过螺件组装或拆卸的第一装配孔；

所述第一球罩和第二球罩组装后形成球状结构。

作为本发明一种优选的：所述第一球罩和第二球罩上分别开设有纵向开口和横向开口，纵向开口和横向开口处分别设置有纵向调节件和横向调节件，所述纵向调节件和横向调节件均包括：

驱动电机，驱动电机通过支架固定于第一球罩或第二球罩上；

环形座，环形座可转动的安装于驱动电机的输出端；

弧形拨片，多个弧形拨片可滑动的安装于环形座的圆周内壁，多个弧形拨片在环形座外侧呈均匀圆周分布，弧形拨片和环形座之间通过弹簧连接；

中心架，中心架固定于环形座内侧；

环形气囊，环形气囊安装于中心架上，在弹簧的作用力下，弧形拨片的一端紧贴于环形气囊的外壁；

纵向调节件和横向调节件的弧形拨片分别伸入至纵向开口和横向开口内，在环形气囊未充气膨胀的状态下，弧形拨片不与球面拱形件接触，在环形气囊充气膨胀时，弧形拨片与球面拱形件接触，且两者之间的摩擦力使得弧形拨片能够带动球面拱形件运动；

所述环形气囊的一侧安装有注气组件，用于调整环形气囊内气压。

作为本发明一种优选的：所述注气组件包括：

导向杆，导向杆固定于环形座上；

滑架，滑架滑动连接于导向杆外壁；

中心盘，中心盘可转动的安装于滑架中心位置；

弹性折皱气囊，弹性折皱气囊固定于滑架上，弹性折皱气囊的底端通过连通管与环形气囊相导通；

第二电动伸缩缸，第二电动伸缩缸通过支架固定于第一球罩或第二球罩上，第二电动伸缩缸的输出端可转动的安装有压盘，压盘的位置与中心盘相适配。

作为本发明一种优选的：所述固定组件包括：

弧形架，两个弧形架分别固定于球面拱形件的底部外壁；

侧支架，侧支架固定于弧形架的底部外壁；

固定螺件，固定螺件通过螺纹连接于侧支架的一侧内壁，连接管穿过两个弧形架之间，固定螺件用于固定连接管。

作为本发明一种优选的：所述安装座底部外壁固定有定位架，所述第二球罩或第一球罩的一侧外壁固定有延伸杆，延伸杆可拆卸的安装于定位架上。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过设置夹取机构，能够通过第一电动伸缩缸工作，带动弹性调节片在导向滑道内滑动，进而调整弹性调节片的位置，从而能够利用弹性调节片对夹持片牵引，使得夹持片形变，两个夹持片的端部相互靠近，即可达到夹取物体的目的；该方式结构简单，空间占用小，使用更加灵活便捷。

2.本发明通过设置吸盘等结构，能够进一步提升对物体夹取的牢固度；通过设置升降机构，能够基于胶轮电机工作，带动防滑胶轮在升降导架外壁滚动，从而实现高度的升降。

3.本发明通过设置角度调节组件、注气组件等，连接管安装于两个球面拱形件之间，当需要调整角度时，纵向调节件和横向调节件其中的一个第二电动伸缩缸工作，挤压弹性折皱气囊，将弹性折皱气囊内的气体充入到环形气囊内，使环形气囊膨胀，弧形拨片被向外侧挤压并与球面拱形件接触，相应的驱动电机工作，带动弧形拨片转动，且两者之间的摩擦力使得弧形拨片能够带动球面拱形件运动，从而达到调整角度的目的。

4.本发明由于在环形气囊未充气膨胀的状态下，弧形拨片不与球面拱形件接触，因此，纵向调节件和横向调节件其中的一个环形气囊保持充气状态，另一个环形气囊保持未充气状态即可，纵向调节件和横向调节件协同工作，在满足调整角度的同时避免了相互之间出现干扰的情况。

5.本发明由于弧形拨片的移动为向外扩散的形式，与球面拱形件接触时，随着弧形拨片的挤压，并不会带动球面拱形件转动，且当弧形拨片跟随环形座转动时，才会带动球面拱形件转动，保障了调节的可靠性。

附图说明

图1为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人安装吸尘机构的结构示意图；

图3为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人第一球罩、第二球罩从夹持头上取下的结构示意图；

图4为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人安装座剖视的结构示意图；

图5为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人弧形架、固定螺件的结构示意图；

图6为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人第一球罩、第二球罩球面拱形件拆分的结构示意图；

图7为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人环形座、弧形拨片的结构示意图；

图8为本发明提出的一种多功能的智能作业机器人环形座剖视的结构示意图。

图中：1移动式机器人底座、2升降导架、3升降滑座、4安装架、5伸缩臂、6定位架、7胶轮电机、8防滑胶轮、9吸尘装置主体、10吸尘曲管、11安装座、12连接管、13第一球罩、14吸尘罩、15第二球罩、16弧形拨片、17夹持头、18弹性调节片、19夹持片、20吸盘、21第一电动伸缩缸、22驱动电机、23第二电动伸缩缸、24第一装配孔、25固定螺件、26侧支架、27弧形架、28第二装配孔、29球面拱形件、30环形座、31滑架、32中心盘、33弹性折皱气囊、34导向杆、35弹簧、36压盘、37中心架、38环形气囊。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

一种多功能的智能作业机器人，如图1-8所示，包括移动式机器人底座1，所述移动式机器人底座1上设置有升降机构，所述升降机构上安装有夹取机构，所述夹取机构包括：

伸缩臂5，伸缩臂5固定于升降机构上；

安装座11，安装座11固定于伸缩臂5的一端；

第一电动伸缩缸21，第一电动伸缩缸21安装于安装座11内部；

弹性调节片18，安装座11内设置有导向滑道，两个导向滑道配合呈“八”形结构，两个弹性调节片18分别滑动于两个导向滑道内壁，弹性调节片18的一端固定于第一电动伸缩缸21的输出端；

夹持片19，夹持片19呈弧形结构，两个夹持片19的端部分别固定于安装座11的两侧，两个弹性调节片18的端部分别固定于两个夹持片19的一侧外壁；

通过设置夹取机构，能够通过第一电动伸缩缸21工作，带动弹性调节片18在导向滑道内滑动，进而调整弹性调节片18的位置，从而能够利用弹性调节片18对夹持片19牵引，使得夹持片19形变，两个夹持片19的端部相互靠近，即可达到夹取物体的目的；该方式结构简单，空间占用小，使用更加灵活便捷。

为了提升夹取效果；如图4所示，所述夹持头17为圆柱状结构，夹持头17的圆周外壁上设置有多个均匀分布的吸盘20；

通过设置吸盘20等结构，能够进一步提升对物体夹取的牢固度。

为了便于控制作业高度；如图1、图2所示，所述升降机构包括：

升降导架2，升降导架2固定于移动式机器人底座1顶部；

升降滑座3，升降滑座3上下滑动于升降导架2外壁，伸缩臂5一端固定于升降滑座3一侧外壁；

防滑胶轮8，防滑胶轮8通过轴可转动的安装于升降滑座3的端部；

胶轮电机7，胶轮电机7固定于升降滑座3的一侧外壁，胶轮电机7的输出端与防滑胶轮8的轴传动连接；

通过设置升降机构，能够基于胶轮电机7工作，带动防滑胶轮8在升降导架2外壁滚动，从而实现高度的升降。

为了便于吸尘作业；如图1-8所示，所述夹取机构还配合使用有吸尘机构，所述吸尘机构包括：

吸尘装置主体9，吸尘装置主体9通过安装架4安装于伸缩臂5上；

吸尘曲管10，吸尘曲管10一端连接于吸尘装置主体9的吸尘端；

连接管12，连接管12连接于吸尘曲管10的另一端，连接管12底端设置有吸尘罩14；

角度调节组件，角度调节组件可拆卸的安装于两个夹持头17之间，吸尘曲管10安装于角度调节组件上，所述角度调节组件上还设置有用于固定吸尘曲管10的固定组件。

为了便于调整角度；如图3、图5、图6所示，所述角度调节组件包括：

球形件，球形件包括两个形状适配的球面拱形件29，球面拱形件29上开设有第二装配孔28，两个球面拱形件29拼接时，中部形成供连接管12通过的通口，两个球面拱形件29能够通过在第二装配孔28处安装螺件，组装形成球状结构；

球座，球形件可活动的安装于球座内，球座可拆卸的固定于两个夹持头17上。

为了便于拆装；如图6所示，所述球座包括：

第一球罩13，第一球罩13的形状与球面拱形件29相适配；

第二球罩15，第二球罩15的形状与第一球罩13相适配，第一球罩13和第二球罩15上开设有用于通过螺件组装或拆卸的第一装配孔24；

所述第一球罩13和第二球罩15组装后形成球状结构。

为了便于调整角度；如图3、图5、图6所示，所述第一球罩13和第二球罩15上分别开设有纵向开口和横向开口，纵向开口和横向开口处分别设置有纵向调节件和横向调节件，所述纵向调节件和横向调节件均包括：

驱动电机22，驱动电机22通过支架固定于第一球罩13或第二球罩15上；

环形座30，环形座30可转动的安装于驱动电机22的输出端；

弧形拨片16，多个弧形拨片16可滑动的安装于环形座30的圆周内壁，多个弧形拨片16在环形座30外侧呈均匀圆周分布，弧形拨片16和环形座30之间通过弹簧35连接；

中心架37，中心架37固定于环形座30内侧；

环形气囊38，环形气囊38安装于中心架37上，在弹簧35的作用力下，弧形拨片16的一端紧贴于环形气囊38的外壁；

纵向调节件和横向调节件的弧形拨片16分别伸入至纵向开口和横向开口内，在环形气囊38未充气膨胀的状态下，弧形拨片16不与球面拱形件29接触，在环形气囊38充气膨胀时，弧形拨片16与球面拱形件29接触，且两者之间的摩擦力使得弧形拨片16能够带动球面拱形件29运动；

所述环形气囊38的一侧安装有注气组件，用于调整环形气囊38内气压。

为了便于控制弧形拨片16的姿态；如图7、图8所示，所述注气组件包括：

导向杆34，导向杆34固定于环形座30上；

滑架31，滑架31滑动连接于导向杆34外壁；

中心盘32，中心盘32可转动的安装于滑架31中心位置；

弹性折皱气囊33，弹性折皱气囊33固定于滑架31上，弹性折皱气囊33的底端通过连通管与环形气囊38相导通；

第二电动伸缩缸23，第二电动伸缩缸23通过支架固定于第一球罩13或第二球罩15上，第二电动伸缩缸23的输出端可转动的安装有压盘36，压盘36的位置与中心盘32相适配；

通过设置角度调节组件、注气组件等，连接管12安装于两个球面拱形件29之间，当需要调整角度时，纵向调节件和横向调节件其中的一个第二电动伸缩缸23工作，挤压弹性折皱气囊33，将弹性折皱气囊33内的气体充入到环形气囊38内，使环形气囊38膨胀，弧形拨片16被向外侧挤压并与球面拱形件29接触，相应的驱动电机22工作，带动弧形拨片16转动，且两者之间的摩擦力使得弧形拨片16能够带动球面拱形件29运动，从而达到调整角度的目的；

由于在环形气囊38未充气膨胀的状态下，弧形拨片16不与球面拱形件29接触，因此，纵向调节件和横向调节件其中的一个环形气囊38保持充气状态，另一个环形气囊38保持未充气状态即可，纵向调节件和横向调节件协同工作，在满足调整角度的同时避免了相互之间出现干扰的情况；

此外，由于弧形拨片16的移动为向外扩散的形式，与球面拱形件29接触时，随着弧形拨片16的挤压，并不会带动球面拱形件29转动，且当弧形拨片16跟随环形座30转动时，才会带动球面拱形件29转动，保障了调节的可靠性。

为了便于固定；如图3、图5、图6所示，所述固定组件包括：

弧形架27，两个弧形架27分别固定于球面拱形件29的底部外壁；

侧支架26，侧支架26固定于弧形架27的底部外壁；

固定螺件25，固定螺件25通过螺纹连接于侧支架26的一侧内壁，连接管12穿过两个弧形架27之间，固定螺件25用于固定连接管12。

实施例2：

一种多功能的智能作业机器人，如图1、图2所示，为了保障结构牢固度；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述安装座11底部外壁固定有定位架6，所述第二球罩15或第一球罩13的一侧外壁固定有延伸杆，延伸杆可拆卸的安装于定位架6上。

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 (10)

1.一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，包括移动式机器人底座(1)，所述移动式机器人底座(1)上设置有升降机构，所述升降机构上安装有夹取机构，所述夹取机构包括：

伸缩臂(5)，伸缩臂(5)固定于升降机构上；

安装座(11)，安装座(11)固定于伸缩臂(5)的一端；

第一电动伸缩缸(21)，第一电动伸缩缸(21)安装于安装座(11)内部；

弹性调节片(18)，安装座(11)内设置有导向滑道，两个导向滑道配合呈“八”形结构，两个弹性调节片(18)分别滑动于两个导向滑道内壁，弹性调节片(18)的一端固定于第一电动伸缩缸(21)的输出端；

夹持片(19)，夹持片(19)呈弧形结构，两个夹持片(19)的端部分别固定于安装座(11)的两侧，两个弹性调节片(18)的端部分别固定于两个夹持片(19)的一侧外壁。

2.根据权利要求1所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述夹持头(17)为圆柱状结构，夹持头(17)的圆周外壁上设置有多个均匀分布的吸盘(20)。

3.根据权利要求1所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述升降机构包括：

升降导架(2)，升降导架(2)固定于移动式机器人底座(1)顶部；

升降滑座(3)，升降滑座(3)上下滑动于升降导架(2)外壁，伸缩臂(5)一端固定于升降滑座(3)一侧外壁；

防滑胶轮(8)，防滑胶轮(8)通过轴可转动的安装于升降滑座(3)的端部；

胶轮电机(7)，胶轮电机(7)固定于升降滑座(3)的一侧外壁，胶轮电机(7)的输出端与防滑胶轮(8)的轴传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述夹取机构还配合使用有吸尘机构，所述吸尘机构包括：

吸尘装置主体(9)，吸尘装置主体(9)通过安装架(4)安装于伸缩臂(5)上；

吸尘曲管(10)，吸尘曲管(10)一端连接于吸尘装置主体(9)的吸尘端；

连接管(12)，连接管(12)连接于吸尘曲管(10)的另一端，连接管(12)底端设置有吸尘罩(14)；

角度调节组件，角度调节组件可拆卸的安装于两个夹持头(17)之间，吸尘曲管(10)安装于角度调节组件上，所述角度调节组件上还设置有用于固定吸尘曲管(10)的固定组件。

5.根据权利要求4所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述角度调节组件包括：

球形件，球形件包括两个形状适配的球面拱形件(29)，球面拱形件(29)上开设有第二装配孔(28)，两个球面拱形件(29)拼接时，中部形成供连接管(12)通过的通口，两个球面拱形件(29)能够通过在第二装配孔(28)处安装螺件，组装形成球状结构；

球座，球形件可活动的安装于球座内，球座可拆卸的固定于两个夹持头(17)上。

6.根据权利要求5所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述球座包括：

第一球罩(13)，第一球罩(13)的形状与球面拱形件(29)相适配；

第二球罩(15)，第二球罩(15)的形状与第一球罩(13)相适配，第一球罩(13)和第二球罩(15)上开设有用于通过螺件组装或拆卸的第一装配孔(24)；

所述第一球罩(13)和第二球罩(15)组装后形成球状结构。

7.根据权利要求6所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述第一球罩(13)和第二球罩(15)上分别开设有纵向开口和横向开口，纵向开口和横向开口处分别设置有纵向调节件和横向调节件，所述纵向调节件和横向调节件均包括：

驱动电机(22)，驱动电机(22)通过支架固定于第一球罩(13)或第二球罩(15)上；

环形座(30)，环形座(30)可转动的安装于驱动电机(22)的输出端；

弧形拨片(16)，多个弧形拨片(16)可滑动的安装于环形座(30)的圆周内壁，多个弧形拨片(16)在环形座(30)外侧呈均匀圆周分布，弧形拨片(16)和环形座(30)之间通过弹簧(35)连接；

中心架(37)，中心架(37)固定于环形座(30)内侧；

环形气囊(38)，环形气囊(38)安装于中心架(37)上，在弹簧(35)的作用力下，弧形拨片(16)的一端紧贴于环形气囊(38)的外壁；

纵向调节件和横向调节件的弧形拨片(16)分别伸入至纵向开口和横向开口内，在环形气囊(38)未充气膨胀的状态下，弧形拨片(16)不与球面拱形件(29)接触，在环形气囊(38)充气膨胀时，弧形拨片(16)与球面拱形件(29)接触，且两者之间的摩擦力使得弧形拨片(16)能够带动球面拱形件(29)运动；

所述环形气囊(38)的一侧安装有注气组件，用于调整环形气囊(38)内气压。

8.根据权利要求7所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述注气组件包括：

导向杆(34)，导向杆(34)固定于环形座(30)上；

滑架(31)，滑架(31)滑动连接于导向杆(34)外壁；

中心盘(32)，中心盘(32)可转动的安装于滑架(31)中心位置；

弹性折皱气囊(33)，弹性折皱气囊(33)固定于滑架(31)上，弹性折皱气囊(33)的底端通过连通管与环形气囊(38)相导通；

第二电动伸缩缸(23)，第二电动伸缩缸(23)通过支架固定于第一球罩(13)或第二球罩(15)上，第二电动伸缩缸(23)的输出端可转动的安装有压盘(36)，压盘(36)的位置与中心盘(32)相适配。

9.根据权利要求8所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述固定组件包括：

弧形架(27)，两个弧形架(27)分别固定于球面拱形件(29)的底部外壁；

侧支架(26)，侧支架(26)固定于弧形架(27)的底部外壁；

固定螺件(25)，固定螺件(25)通过螺纹连接于侧支架(26)的一侧内壁，连接管(12)穿过两个弧形架(27)之间，固定螺件(25)用于固定连接管(12)。

10.根据权利要求6所述的一种多功能的智能作业机器人，其特征在于，所述安装座(11)底部外壁固定有定位架(6)，所述第二球罩(15)或第一球罩(13)的一侧外壁固定有延伸杆，延伸杆可拆卸的安装于定位架(6)上。