CN206170060U - 一种三自由度自动循迹的超市购物机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种三自由度自动循迹的超市购物机器人，包括底座，底座上安装有电路板放置台，电路板放置台和底座之间安装有用于驱动直流电机的直流电机驱动模块，电路板放置台上设有水平方向直线模组，水平方向直线模组的上方设有竖直方向直线模组，竖直方向直线模组连接有载物台，载物台上安装有电动推杆，电动推杆连接有电动推杆驱动模块，且电动推杆的端部安装有C字形抓手，C字形抓手连接有传感器，传感器安装在电动推杆上。本实用新型采用电动推杆与直线模组实现xyz三自由度的移动即可完成所需基本功能，通过C字形抓手进行“划进‑拨出”动作，大大降低了机械设备的调试难度，提高了运输货物的稳定性和可靠性。

Description

一种三自由度自动循迹的超市购物机器人

技术领域

本实用新型涉及一种超市购物机器人，具体是涉及一种三自由度自动循迹的超市购物机器人。

背景技术

随着“机器人”行业的迅速崛起，越来越多的大学生“机器人”制作项目在学校中推广开来。其中，获取目标物运输到指定地点是当下很多机器人需要实现的基本功能。但是目前普遍采用的技术方案是四轮驱动的小车底盘与多自由度机械手相结合，利用舵机控制夹持型夹具或者仿人形的手指夹具实现抓取功能，利用小车实现运输功能。这种技术方案结构简单只要有小车底座和机械手便可完成简易机器人制作。但是这样便捷的组合方式却存在很多问题，最突出的便是多自由度机器手臂不仅价格较高且调试难度大，往往为了完成“抓取”这一精准动作需要花费大量的时间进行调试，但在实践过程中还是常常会出现“抓空”的尴尬场景，或者在运输过程中物品脱落掉地的情况。这样的设计方案看似“速成”，实际操作难度较高并且存在多种不确定因素，会给项目制作带来了一定困扰。

实用新型内容

针对现有技术的上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种三自由度自动循迹的超市购物机器人，采用电动推杆与直线模组实现xyz三自由度的移动即可完成所需基本功能，通过C字形抓手进行“划进-拨出”动作，大大降低了机械设备的调试难度，提高了运输货物的稳定性和可靠性。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种三自由度自动循迹的超市购物机器人，包括底座，所述底座的底部安装有直流电机和循迹传感器，所述的底座上安装有电路板放置台，所述的电路板放置台和底座之间安装有用于驱动直流电机的直流电机驱动模块，所述的电路板放置台上安装有主控制电路板和步进电机驱动模块，电路板放置台上设有水平方向直线模组，所述水平方向直线模组的上方设有竖直方向直线模组，所述的竖直方向直线模组连接有载物台，所述的载物台上安装有电动推杆，所述的电动推杆连接有电动推杆驱动模块，且电动推杆的端部安装有C字形抓手，所述的C字形抓手连接有传感器，所述的传感器安装在电动推杆上。

所述底座上安装有万向轮，所述的万向轮为铝合金车轮。

所述的底座与电路板放置台之间设有增高柱。

所述的竖直方向直线模组上安装有摄像头，所述的摄像头位于电动推杆的上方。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型三自由度自动循迹的超市购物机器人，采用三轮驱动的自动循迹小车为底盘，小车的前后左右以及左轮附近的主要位置均放置了循迹传感器，可灵活实现避障、巡线、前进、转弯和后退等功能。小车重心处，放置了两个直线滑台以“ㅗ”形状组合而成，竖直方向的滑台上则固定了一块以镁铝合金制成的载物台，电动推杆便固定在载物台上。于是在选购摆放位置不同的物品时，电动推杆与载物台可随直线模组进行竖直方向、水平方向的移动，而电动推杆自身又可以进行前后的伸缩来选中物品，通过此种组合完成了xyz的三自由度动作。在获取物品的处理上，本实用新型针对物品摆放特点和物品外形结构的研究选用了C字形抓手的非夹持型夹具安装在电动推杆的前端，依靠直线模组的水平与竖直方向上的灵活移动可使该C字形抓手准确定位，将物品“圈在”C字形抓手内，然后令电动推杆以一定速度向后伸缩将物体划出货物架稳稳落在载物台上。在购物过程中，由于电动推杆固定在载物台之上，当每次需要划进物品时可调整载物台略低于货架，使得每次划进的物品可以平稳地放置在载物台上而不掉落。在放置物品至购物车过程中，则可将载物台调整至略高于该购物车边缘。电动推杆平移伸出C字形抓手物品划出，便可平稳地掉入购物车中。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1为底座、2为直流电机、3为循迹传感器、4为电路板放置台、5为直流电机驱动模块、6为主控制电路板、7为步进电机驱动模块、8为水平方向直线模组、9为竖直方向直线模组、10为载物台、11为电动推杆、12为电动推杆驱动模块、13为C字形抓手、14为万向轮、15为增高柱、16为摄像头、17为传感器、18为5V电源、19为12V电源。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，本实用新型三自由度自动循迹的超市购物机器人，包括底座1，底座1上安装有万向轮14，万向轮14为铝合金车轮，底座1的底部安装有直流电机2和循迹传感器3，底座1上安装有电路板放置台4，电路板放置台4和底座1之间安装有用于驱动直流电机2的直流电机驱动模块5，电路板放置台4上安装有主控制电路板6和步进电机驱动模块7，电路板放置台4上设有水平方向直线模组8，水平方向直线模组8的上方设有竖直方向直线模组9，竖直方向直线模组9连接有载物台10，载物台10上安装有电动推杆11，电动推杆11连接有电动推杆驱动模块12，且电动推杆11的端部安装有C字形抓手13，C字形抓手13连接有传感器17，传感器17安装在电动推杆11上。

进一步设置的，底座1与电路板放置台4之间设有增高柱15。竖直方向直线模组9上安装有摄像头16，摄像头16位于电动推杆11的上方。

本实用新型中的电路板放置台4上安装有5V电源18和12V电源19。

本实用新型中的电动推杆11固定于载物台10之上，载物台10固定于竖直方向直线模组9之上，竖直方向直线模组9与水平方向直线模组8结合成“ㅗ”形状，于是载物台10与电动推杆11便可根据物品放置的位置进行水平竖直方向移动，电动推杆11的伸缩则实现了前后方向的移动，实现了三自由度动作。

现有技术中总是认为“获得”物品必须以“抓取”这一动作才可实现，于是花费大量时间与金钱成本购买和调试夹持型夹具或者仿人型机械手，却不一定能得到较好的实践效果。本实用新型利用物品形状及放置特点，只采用C字形抓手13的非夹持型夹具将物品准确确定在夹具范围内，利用电动推杆11进行前后伸缩实现“划进-拨出”这一动作，并利用载物台10的可移动性，实现物品的准确获取、可靠运输与准确放置功能，大大降低了时间成本与金钱成本。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种三自由度自动循迹的超市购物机器人，其特征在于：包括底座，所述底座的底部安装有直流电机和传感器，所述的底座上安装有电路板放置台，所述的电路板放置台和底座之间安装有用于驱动直流电机的直流电机驱动模块，所述的电路板放置台上安装有主控制电路板和步进电机驱动模块，电路板放置台上设有水平方向直线模组，所述水平方向直线模组的上方设有竖直方向直线模组，所述的竖直方向直线模组连接有载物台，所述的载物台上安装有电动推杆，所述的电动推杆连接有电动推杆驱动模块，且电动推杆的端部安装有C字形抓手，所述的C字形抓手连接有传感器，所述的传感器安装在电动推杆上。

2.如权利要求1所述三自由度自动循迹的超市购物机器人，其特征在于：所述底座上安装有万向轮，所述的万向轮为铝合金车轮。

3.如权利要求1所述三自由度自动循迹的超市购物机器人，其特征在于：所述的底座与电路板放置台之间设有增高柱。

4.如权利要求1所述三自由度自动循迹的超市购物机器人，其特征在于：所述的竖直方向直线模组上安装有摄像头，所述的摄像头位于电动推杆的上方。