CN116923589A - 一种多功能的自动行走搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能的自动行走搬运机器人，涉及机器人运输技术领域，包括底盘，底盘包括车身以及分别设置在车身两侧的车轮，车轮通过传动轴与车身相连，底盘的前后两端分别有柔性架，且前后两端的左右侧分别设置有转向灯，底盘上设置有夹紧固定结构；夹紧固定结构包括夹紧结构、用于对高大工件进行定位的限位结构、电气控制箱，夹紧结构与限位结构连接。本发明提供的多功能的自动行走搬运机器人，使得自行走机器人上的夹持机构能够适应多种规格的工件夹持，具有多功能的技术效果，且操作便捷，成本较低。

Description

一种多功能的自动行走搬运机器人

技术领域

本发明涉及机器人运输技术领域，特别涉及一种多功能的自动行走搬运机器人。

背景技术

近年来，工业新增一项新的高新科技，掀起了新的工业浪潮，那就是自动搬运机器人，这项新技术结合了人类和机器各自的优点，充分的体现了人类的智慧。搬运是生产体系中的一项重要的操作，机器人通过编程可以在人们预期的时间内完成任务。但由于被夹持工件规格尺寸的多样性，要求自行走机器人上的夹持机构适用性要广，以满足生产需求。

申请号为CN2017109111249的中国发明专利公开了门式搬运机器人及门式搬运机器人的操作方法，能够有效的对货物进行自动搬运，同时能够满足对不同宽度的货物的夹紧，提高了门式搬运机器人的应用范围，但是该专利整体功能较为单一；申请号为CN202020024370X的中国实用新型专利公开了一种搬运机器人，通过锁紧机构能够在底盘上择一安装实现运输不同物料的上装，底盘能够安装预定路线自动行走，从而能够满足不同物料的运输需求，但是该专利解决的是如何完成多种物料的搬取和运输作业的技术问题，并不能适用于不同尺寸规格物料的夹取。

因此，如何使得自行走机器人上的夹持机构能够适应多种规格的工件夹持，且同时产生多功能技术效果，本方案针对这一技术问题进行解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能的自动行走搬运机器人，解决了如何使得自行走机器人上的夹持机构能够适应多种规格的工件夹持这一技术问题，具有多功能的技术效果，且操作便捷，成本较低。

一种多功能的自动行走搬运机器人，包括底盘，所述底盘包括车身以及分别设置在车身两侧的车轮，所述车轮通过传动轴与所述车身相连，所述底盘的前后两端分别有柔性架，且前后两端的左右侧分别设置有转向灯，所述底盘上设置有夹紧固定结构；

所述夹紧固定结构包括夹紧结构、用于对高大工件进行定位的限位结构、电气控制箱，所述夹紧结构与所述限位结构连接；

所述夹紧结构包括底端固定在底盘上的定位板、直线滑台模组、与所述直线滑台模组连接的活动板、穿过所述活动板底端的丝杠、与所述丝杠一端连接的伺服电机，所述直线滑台模组包括直线导轨、设置在所述直线导轨上的滑块，所述活动板的两端分别与所述滑块连接；

所述定位板和所述活动板相对的内侧下端部分别设置有凸出台一、凸出台二，所述凸出台一和所述凸出台二的上端面平齐。

所述定位板和所述活动板与所述限位结构连接，所述限位结构包括设置在所述定位板上的限位组件一、设置在所述活动板上的限位组件二，所述限位组件一和所述限位组件二的结构一致。

所述限位组件一包括分别设置在所述定位板两侧的挡板一和缓冲板一、两端分别与所述挡板一和所述缓冲板一连接的拉绳一，所述挡板一的一端转动连接在所述定位板的外侧，所述缓冲板一的一端转动连接在所述定位板的内侧，所述挡板一和所述缓冲板一的铰接点分别位于所述定位板的两端；

所述挡板一的另一端与拉绳一的一端连接，所述缓冲板一的另一端设置有吊座一，所述拉绳一的另一端绕过所述挡板一数匝并分离式连接在所述吊座一上，所述缓冲板一设置在所述凸出台一的上方。

所述凸出台一的内侧面设置有缓冲板二，所述缓冲板二的一端转动连接在所述凸出台一上。

所述底盘上设置有用于测定距离的激光雷达，所述激光雷达与用于生成路线地图的软件系统连接。

所述底盘的前后端分别设置有前控制面板、后控制面板，所述前控制面板上设置有急停开关、控制按钮和电缆插头；

所述后控制面板上设置有警报器、真空压力阀和电量电压显示屏。

所述电气控制箱包括PLC控制器、伺服驱动器、微动开关，所述PLC控制器和伺服驱动器均固定在固定板上。

所述电气控制箱里还设置有微动开关，通过所述微动开关确保夹紧块张开的安全位置，所有电气件固定好后外面通过电气罩保护。

本发明实现了以下的技术效果：

（1）本方案中设置有夹紧结构，在定位板和活动板相对的内侧下端部分别设置有凸出台一、凸出台二，凸出台一和凸出台二的上端面平齐，这样就形成了两个尺寸夹持段，即凸出台一和凸出台二之间的工件夹持、定位板和活动板上端部之间的工件夹持，能适用外径30mm-200mm、200mm-400mm双尺寸段器材夹紧，适用性广。

（2）设置有限位组件一和限位组件二，限位组件一中包括挡板一、缓冲板一和拉绳一，不仅起到缓冲工件挤压的作用，同时还可以将挡板一和缓冲板一竖直放置，实现对高度较大的工件的定位；其中，拉绳一不仅具有连接挡板一和缓冲板一的作用，同时当挡板一、缓冲板一竖立时，还具有绑扎绷紧的作用效果，拉绳二与拉绳一具有同样的作用。

（3）本方案以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势，与物料输送中常用的其他设备相比，自行走式物料搬运机器人的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制，因此，在自动化物流系统中，能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

附图说明

图1是多功能的自动行走搬运机器人等轴测图。

图2是多功能的自动行走搬运机器人前视图。

图3是多功能的自动行走搬运机器人右视图。

图4是多功能的自动行走搬运机器人左视图。

图5是多功能的自动行走搬运机器人俯视半剖图。

图6是夹紧结构和限位结构的连接结构示意图一。

图7是夹紧结构和限位结构的连接结构示意图二。

图8是限位组件一和限位组件二在竖直状态的工作结构示意图。

其中，附图标记为：1-底盘；11-车轮；111-轮毂；112-轮胎；12-传动轴；13-法兰盘；14-柔性架；15-激光雷达；16-前控制面板；161-急停开关；162-控制按钮；163-电缆插头；17-后控制面板；171-警报器；172-真空压力阀；173-电量电压显示屏；18-转向灯；2-夹紧固定结构；21-电气控制箱；211-PLC控制器；212-伺服驱动器；213-微动开关；214-电气罩；215-固定板；22-夹紧结构；221-定位板；2211、拉绳一；2212、挡板一；2213、缓冲板一；2214、缓冲板二；2215、吊座一；2216、支撑条一；222-活动板；2221、拉绳二；2222、挡板二；2223、缓冲板三；2224、缓冲板四；2225、吊座二；2226、支撑条二；224-减震垫板；225-直线滑台模组；226-伺服电机；227-直线导轨；3、丝杠；4、铝型材；5、限位组件一；6、限位组件二。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1-图8，一种多功能的自动行走搬运机器人，包括底盘1，底盘1包括车身以及分别设置在车身两侧的车轮11，车轮11通过传动轴12与车身相连，底盘1的前后两端分别有柔性架14，且前后两端的左右侧分别设置有转向灯18，底盘1上设置有夹紧固定结构2；

夹紧固定结构2包括夹紧结构22、用于对高大工件进行定位的限位结构、电气控制箱21，夹紧结构22与限位结构连接；

底盘1能够通过路线采集建立地图后自动行走，也可手动遥控行走；夹紧固定结构2分两个尺寸段，能适用外径30mm-200mm、200mm-400mm双尺寸段器材夹紧，适用性广。

关于路线采集，具体来说，本方案中设置路线采集器，用于识别行进路线，路线采集器与处理器连接，处理器根据路线采集器的识别结果驱动机械元件作业，通过自动导向移动装置实现装置的行走；这对于本领域技术人员来说，是很容易实现的，在此不再详述。

车轮11包括轮毂111和轮胎112，轮毂111朝向车身的一侧设置有用于车轮11在传动轴12上径向定位的法兰盘13；轮毂111的中心与传动轴12的轴端固定连接。

夹紧结构22包括底端固定在底盘1上的定位板221、直线滑台模组225、与直线滑台模组225连接的活动板222、穿过活动板222底端的丝杠3、与丝杠3一端连接的伺服电机226，直线滑台模组225包括直线导轨227、设置在直线导轨227上的滑块，活动板222的两端分别与滑块连接；

定位板221和活动板222相对的内侧下端部分别设置有凸出台一、凸出台二，凸出台一和凸出台二的上端面平齐。

定位板221和活动板222与限位结构连接，限位结构包括设置在定位板221上的限位组件一5、设置在活动板222上的限位组件二6，限位组件一5和限位组件二6的结构一致。

限位组件一5包括分别设置在定位板221两侧的挡板一2212和缓冲板一2213、两端分别与挡板一2212和缓冲板一2213连接的拉绳一2211，挡板一2212的一端转动连接在定位板221的外侧，缓冲板一2213的一端转动连接在定位板221的内侧，挡板一2212和缓冲板一2213的铰接点分别位于定位板221的两端；

挡板一2212的另一端与拉绳一2211的一端连接，缓冲板一2213的另一端设置有吊座一2215，拉绳一2211的另一端绕过挡板一2212数匝并分离式连接在吊座一2215上，缓冲板一2213设置在凸出台一的上方。

凸出台一的内侧面设置有缓冲板二2214，缓冲板二2214的一端转动连接在凸出台一上。

更优地，在凸出台一上设置有支撑条一2216，缓冲板二2214的一端水平搭设在支撑条一2216上，支撑条一2216形成对缓冲板二2214的支撑。

同理，限位组件二6包括分别设置在活动板222两侧的挡板二2222和缓冲板三2223、两端分别与挡板二2222和缓冲板三2223连接的拉绳二2221，挡板二2222的一端转动连接在活动板222的外侧，缓冲板三2223的一端转动连接在活动板222的内侧，挡板二2222和缓冲板三2223的铰接点分别位于活动板222的两端；

挡板二2222的另一端与拉绳二2221的一端连接，缓冲板三2223的另一端设置有吊座二2225，拉绳二2221的另一端绕过挡板二2222数匝并分离式连接在吊座二2225上，缓冲板三2223设置在凸出台二的上方。

凸出台二的内侧面设置有缓冲板四2224，缓冲板四2224的一端转动连接在凸出台二上。

更优地，在凸出台二上设置有支撑条二2226，缓冲板四2224的一端水平搭设在支撑条二2226上，支撑条二2226形成对缓冲板四2224的支撑。

更优地，在活动板222的上方设置有减震垫板224。

底盘1上设置有用于测定距离的激光雷达15，激光雷达15与用于生成路线地图的软件系统连接，该软件系统设置在路线采集器上。

底盘1的前后端分别设置有前控制面板16、后控制面板17，前控制面板16上设置有急停开关161、控制按钮162和电缆插头163；

后控制面板17上设置有警报器171、真空压力阀172和电量电压显示屏173。

当通讯异常或设备发生故障时按下急停开关161，设备即停止运行，达到保护人身或设备的安全。

当电量过低或电压异常时警报器171发出声音警报，电量电压显示屏173上的电量显示或电压显示闪烁。

关于急停、警报和电量电压的显示控制，均属于现有技术中的电力系统，为本领域技术人员容易实现，在此不再详述。

夹紧固定结构2通过铝型材4固定在底盘1上。

电气控制箱21包括PLC控制器211、伺服驱动器212、微动开关213，PLC控制器211和伺服驱动器212均固定在固定板215上。

电气控制箱21里还设置有微动开关213，通过微动开关213确保夹紧固定结构2张开在安全位置，所有电气件固定好后外面通过电气罩214保护。

关于电气控制箱21和PLC控制器211的工作原理为本领域技术人员容易实现的技术，在此不再详述。

本发明的具体工作过程：

本方案中设计的夹紧固定结构2分两个尺寸段，能适用外径30mm- 200mm、200mm-400mm双尺寸段器材夹紧，适用性广。具体来说：

本方案中设置有夹紧结构22，在定位板221和活动板222相对的内侧下端部分别设置有凸出台一、凸出台二，凸出台一和凸出台二的上端面平齐，这样就形成了两个尺寸的夹持段，即凸出台一和凸出台二之间可以进行工件的夹持，适用于外径较小的工件，例如外径尺寸在30mm-200mm之间，还可以在定位板221和活动板222的上端部之间进行工件的夹持，适用于外径尺寸较大的情形，例如200mm-400mm之间，在实际操作时间，将工件放置在若干铝型材4的上方，工件的两端与凸出台一和凸出台二，或者定位板221和活动板222之间接触。

设置有限位组件一5和限位组件二6，限位组件一5中包括挡板一2212、缓冲板一2213和拉绳一2211，限位组件二6包括挡板二2222、缓冲板三2223和拉绳二2221，当缓冲板一2213和缓冲板三2223处于水平状态时，与工件接触，起到缓冲工件挤压的作用；

当工件的高度较大时，暂时先将拉绳一2211从吊座一2215中取下，将拉绳二2221从吊座二2225中取下，将挡板一2212和缓冲板一2213竖直放置，同时将挡板二2222和缓冲板三2223也相应的竖直放置，将缓冲板二2214和缓冲板四2224也随即竖直放置，将拉绳一2211和拉绳二2221分别围绕工件一周缠绕并绑扎在一起或者仍然连接在吊座一2215、吊座二2225上，提高连接强度，实现对高度较大的工件的定位。

因此，拉绳一2211、拉绳二2221不仅具有连接挡板和缓冲板的作用，同时当挡板、缓冲板竖立时，还具有绑扎绷紧的作用效果。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多功能的自动行走搬运机器人，包括底盘（1），所述底盘（1）包括车身以及分别设置在车身两侧的车轮（11），所述车轮（11）通过传动轴（12）与所述车身相连，所述底盘（1）的前后两端分别有柔性架（14），且前后两端的左右侧分别设置有转向灯（18），其特征在于，所述底盘（1）上设置有夹紧固定结构（2）；

所述夹紧固定结构（2）包括夹紧结构（22）、用于对高大工件进行定位的限位结构、电气控制箱（21），所述夹紧结构（22）与所述限位结构连接；

所述夹紧结构（22）包括底端固定在底盘（1）上的定位板（221）、直线滑台模组（225）、与所述直线滑台模组（225）连接的活动板（222）、穿过所述活动板（222）底端的丝杠（3）、与所述丝杠（3）一端连接的伺服电机（226），所述直线滑台模组（225）包括直线导轨（227）、设置在所述直线导轨（227）上的滑块，所述活动板（222）的两端分别与所述滑块连接；

所述定位板（221）和所述活动板（222）相对的内侧下端部分别设置有凸出台一、凸出台二，所述凸出台一和所述凸出台二的上端面平齐。

2.根据权利要求1所述的多功能的自动行走搬运机器人，其特征在于，所述定位板（221）和所述活动板（222）与所述限位结构连接，所述限位结构包括设置在所述定位板（221）上的限位组件一（5）、设置在所述活动板（222）上的限位组件二（6），所述限位组件一（5）和所述限位组件二（6）的结构一致。

3.根据权利要求2所述的多功能的自动行走搬运机器人，其特征在于，所述限位组件一（5）包括分别设置在所述定位板（221）两侧的挡板一（2212）和缓冲板一（2213）、两端分别与所述挡板一（2212）和所述缓冲板一（2213）连接的拉绳一（2211），所述挡板一（2212）的一端转动连接在所述定位板（221）的外侧，所述缓冲板一（2213）的一端转动连接在所述定位板（221）的内侧，所述挡板一（2212）和所述缓冲板一（2213）的铰接点分别位于所述定位板（221）的两端；

所述挡板一（2212）的另一端与拉绳一（2211）的一端连接，所述缓冲板一（2213）的另一端设置有吊座一（2215），所述拉绳一（2211）的另一端绕过所述挡板一（2212）数匝并分离式连接在所述吊座一（2215）上，所述缓冲板一（2213）设置在所述凸出台一的上方。

4.根据权利要求3所述的多功能的自动行走搬运机器人，其特征在于，所述凸出台一的内侧面设置有缓冲板二（2214），所述缓冲板二（2214）的一端转动连接在所述凸出台一上。

5.根据权利要求1所述的多功能的自动行走搬运机器人，其特征在于，所述底盘（1）上设置有用于测定距离的激光雷达（15），所述激光雷达（15）与用于生成路线地图的软件系统连接。

6.根据权利要求1所述的多功能的自动行走搬运机器人，其特征在于，所述底盘（1）的前后端分别设置有前控制面板（16）、后控制面板（17），所述前控制面板（16）上设置有急停开关（161）、控制按钮（162）和电缆插头（163）；

所述后控制面板（17）上设置有警报器（171）、真空压力阀（172）和电量电压显示屏（173）。

7.根据权利要求1所述的多功能的自动行走搬运机器人，其特征在于，所述电气控制箱（21）包括PLC控制器（211）、伺服驱动器（212）、微动开关（213），所述PLC控制器（211）和伺服驱动器（212）均固定在固定板（215）上。