CN207696516U - 一种适用于狭窄空间的货物存取机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于狭窄空间的货物存取机器人，包括机身外壳、叉条传动结构、垂直升降结构、定位系统、机器人底座、线路收集装置，机身外壳安装在所述机器人底座上，机器人底座下方设置驱动电机、可全方位转动的全向轮，驱动电机与全向轮连接；垂直升降结构安装于机身外壳的某个侧面，叉条传动结构安装在垂直升降结构上。本实用新型公开的适用于狭窄空间的货物存取机器人能根据货物大小调整叉条间的距离，并在垂直方向上完成货物的搬运，降低了对空间大小的要求，且能在狭窄环境中灵活移动实现货物搬运。

Description

一种适用于狭窄空间的货物存取机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，更具体的涉及一种适用于狭窄空间的货物存取机器人。

背景技术

随着科技的发展，移动机器人作为工业机器人的类型之一，已经广泛运用于各行业的搬运、传输等工作中，进而不同的工作环境对移动机器人的要求越来越高。

现有的移动机器人往往体积比较大，转弯半径较大，实现立体化搬运货物时需要较大的工作空间，在较小存储空间完成搬运效率较低。

因此，设计出一种体积小、能在狭窄环境中灵活移动实现货物搬运的机器人，成为本领域技术人员所要解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是设计出一种体积小、能在狭窄环境中灵活移动实现货物搬运的机器人，具体来说，本发明提供了一种适用于狭窄空间的货物存取机器人，其采用能全方位移动的全向轮、设置了可垂直移动和水平移动的结构，可在狭窄空间中自由移动并实现立体化存取货物。

本发明提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，包括机身外壳、叉条传动结构、垂直升降结构、定位系统、机器人底座、线路收集装置，所述机身外壳安装在所述机器人底座上，所述机器人底座下方设置驱动电机和可全方位转动的全向轮，所述驱动电机安装在全向轮的一侧且与所述全向轮连接；所述垂直升降结构安装于所述机身外壳的前侧面，所述垂直升降结构包括垂直导轨，所述垂直导轨与地面垂直；所述叉条传动结构安装在所述垂直升降结构上，所述叉条传动结构包括水平导轨，所述水平导轨与地面平行；所述定位系统安装在机器人底座上；所述线路收集装置安装在垂直升降结构的侧壁上。

优选地，所述垂直升降结构还包括第一电机、垂直移动滑块、第一皮带以及支架，具体结构如下：所述垂直导轨安装在所述支架上，所述垂直移动滑块套在所述垂直导轨上，所述第一皮带的下端设有第一主动皮带轮，所述第一皮带的上端设有第一被动皮带轮，所述第一电机的电机轴与所述第一主动皮带轮连接。

优选地，所述叉条传动结构还包括叉条、传动结构、第二皮带、叉车移动载体、第二电机、水平移动滑块，具体结构如下：所述叉车移动载体与所述垂直移动滑块连接，所述第一皮带与所述叉车移动载体连接，所述水平导轨固定安装在所述叉车移动载体上，所述水平移动滑块套在所述水平导轨上；所述第二皮带的一端设有第二主动皮带轮，所述第二皮带的另一端设有第二被动皮带轮，所述第二主动皮带轮和所述第二被动皮带轮均安装于所述所述叉车移动载体，所述第二电机和所述第二主动皮带轮安装在所述叉车移动载体的同一端，且所述第二电机的电机轴与所述第二主动皮带轮连接；所述传动结构的一端通过夹片和螺丝与所述第二皮带固定连接，所述传动结构的另一端与所述叉条连接。

优选地，所述定位系统包括传感器、视觉模块和基于LabVIEW的myRIO程序，所述传感器安装在机器人底座或者外壳或者叉条传动结构或者垂直升降结构上，传感器的信号端与视觉模块连接，基于LabVIEW的myRIO程序安装在视觉模块内。

优选地，所述线路收集装置为坦克带。

优选地，所述机器人底座上设有限位柱。

优选地，所述支架为矩形铝质框架。

优选地，所述叉车移动载体上安装有摄像头固定支架。

优选地，所述叉条前端设有叉条尖端。

优选地，所述叉车移动载体为碳素板。

本发明的有益效果：

1)本发明提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，在驱动电机的驱动下，全向轮可以按照一定的角度偏转，能在平动中完成移动方向的改变，实现原地打转、横移，即在狭窄的空间也能灵活地改变移动方向；由于叉条传动结构、垂直升降结构的设计，移动机器人能根据货物大小调整叉条间的距离，并在垂直方向上完成货物的搬运，降低了对空间大小的要求。

2)本发明提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，设有传感器和基于LabVIEW的myRIO程序，可以快速方便地建立移动机器人的绝对坐标系并设定路线，实现精确定位，提高存取货物的效率。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中适用于狭窄空间的货物存取机器人的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中机器人底座结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中垂直升降结构的展开结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中叉条传动结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中叉条传动结构的展开结构示意图；

图6为本发明具体实施方式中叉条与传动结构连接示意图；

图1-图6中：

机身外壳—01、叉条传动结构—02、垂直升降结构—03、机器人底座—04、线路收集装置—05、全向轮—06、驱动电机—07、垂直导轨—08、第一电机—09、垂直移动滑块—10、第一皮带—11、支架—12、第一主动皮带轮—13、第一被动皮带轮—14、叉条—15、传动结构—16、第二皮带—17、叉车移动载体—18、第二电机—19、水平移动滑块—20、水平导轨—21、第二主动皮带轮—22、第二被动皮带轮—23、夹片—24、限位柱—25、摄像头固定支架—26、叉条尖端—27。

具体实施方式

本发明提供了一种风扇防护格栅，其能够有效降低防护格栅对排放风量的影响和有效降低气流与风扇防护格栅因碰撞而产生的涡流噪音。本发明还提供了一种包括上述风扇防护格栅的室外机及包括该室外机的空调。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图5，图1为本发明具体实施方式中适用于狭窄空间的货物存取机器人的结构示意图；图2为本发明具体实施方式中机器人底座结构示意图；图3为本发明具体实施方式中垂直升降结构的展开结构示意图；图4为本发明具体实施方式中叉条传动结构示意图；图5为本发明具体实施方式中叉条传动结构的展开结构示意图；图6为本发明具体实施方式中叉条与传动结构连接示意图。

本具体实施方式所提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，包括机身外壳01、叉条传动结构02、垂直升降结构03、定位系统、机器人底座04、线路收集装置05，其中，机身外壳01安装在机器人底座04上，机器人底座04下方设置驱动电机07和可全方位转动的全向轮06，驱动电机07安装在全向轮06的一侧与全向轮06连接；垂直升降结构03安装于机身外壳01的某个侧面，垂直升降结构03设有垂直导轨08，垂直导轨08与地面垂直；叉条传动结构02安装在垂直升降结构03上，叉条传动结构02设有水平导轨21，水平导轨21与地面平行，所述定位系统安装在机器人底座04上；所述线路收集装置05安装在垂直升降结构03的侧壁上。。

如此设置，本具体实施方式所提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，在驱动电机07的驱动下，全向轮06可以按照一定的角度偏转，能在平动中完成移动方向的改变，实现原地打转、横移，即在狭窄的空间也能灵活地改变移动方向；由于叉条传动结构02、垂直升降结构03的设置，移动机器人能根据货物大小调整叉条间的距离，并在垂直方向上完成货物的搬运，降低了对空间大小的要求，定位系统可以实现本货物存取机器人的精准走位，线路收集装置05可以对叉条传动结构02上下移动时的线路进行实时的规整。

参照图3所示，垂直升降结构还包括第一电机09、垂直移动滑块10、第一皮带11以及支架12，垂直导轨08安装在支架12上，垂直移动滑块10套在垂直导轨08上，第一皮带11的下端设有第一主动皮带轮13，第一皮带11的上端设有第一被动皮带轮14，第一电机09的电机轴与第一主动皮带轮13连接。

如此设置，本具体实施方式所提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，由于第一电机09的电机轴与第一主动皮带轮13连接，当第一电机09转动时就会使第一主动皮带轮13转动，第一主动皮带轮13转动就会带动第一皮带11运动，进而有使第二被动皮带轮14转动，如此循环实现第一皮带11的转动，进而实现移动机器人存取货物时垂直升降货物的功能。

参照图5所示，叉条传动结构02还包括叉条15、传动结构16、第二皮带17、叉车移动载体18、第二电机19、水平移动滑块20，具体结构如下：

叉车移动载体18与垂直移动滑块10连接，第一皮带11与叉车移动载体18连接，水平导轨21固定安装在叉车移动载体18上，水平移动滑块20套在所述水平导轨21上；

第二皮带17的一端设有第二主动皮带轮22，第二皮带17的另一端设有第二被动皮带轮23，第二主动皮带轮22和第二被动皮带轮23均安装于所述叉车移动载体18上，第二电机19和第二主动皮带轮22安装在叉车移动载体18的同一端，且第二电机19的电机轴与第二主动皮带轮22连接；

传动结构16的一端通过夹片24和螺丝与第二皮带17固定连接，传动结构16的另一端与叉条15连接。

如此设置，本具体实施方式所提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，在第二电机19的驱动下，第二主动皮带轮22就会转动，随之带着第二皮带17和第二被动皮带轮23转动起来，由于第二皮带17与传动结构16连接，传动结构16就会做直线运动，进而与传动结构16连接的叉条15便会一起做直线运动，实现夹取货物的功能，且第一皮带11与叉车移动载体18连接，当第一皮带11运动时，叉车移动载体18就能带动整个叉条传动结构02做垂直方向的运动，由此实现存取货物的夹取、搬运功能。

本实施例中，定位系统设有传感器、视觉模块和基于LabVIEW的myRIO程序，所述传感器安装在机器人底座上，传感器的信号端与视觉模块连接，基于LabVIEW的myRIO程序安装在视觉模块内。需要说明的是，基于LabVIEW的myRIO程序包括了基于NImyRIO移动机器人的配套教学书、基于LabVIEW的myRIO的编程、机器人算法以及工具包。

如此设置，本具体实施方式所提供的适用于狭窄空间的货物存取机器人，通过myRIO移动机器人工具包的使用，可以快速方便搭建起一个机器人程序框架，实现对机器人所处场地进行绝对坐标系建立，结合目标坐标以及路线设定，可以让机器人沿一定路线行驶；同时也可以使用叉车进行升降或夹取东西。通过机器人的视觉模块可以实现对目标的一些精准定位，包括夹取目标或者是路标，同时也可以实现避障，循迹，颜色识别，一维二维码识别等。

本实施例中，线路收集装置05为坦克带。坦克带的一端固定在机器人底座04，另一端与叉条传动结构02连接，能随着叉条传动结构02升降而弯曲，能够收集线路，防止线路缠绕。

参照图2所示，机器人底座04上设有限位柱25。限位柱25能够在叉条传动结构02下降到一定位置限制其继续下降，防止叉条传动结构02与地面发生碰撞，减少机器人的损伤。

本实施例中，支架12为矩形铝质框架。

参照图4所示，叉车移动载体18上安装有摄像头固定支架26。摄像头固定支架26可以固定摄像头，为机器人提供存取货物时的周边环境情况，也能对避障，循迹，颜色以及一维二维码识别。

参照图4所示，叉条15前端设有叉条尖端27。

本实施例中，叉车移动载体18为碳素板。

以下为本发明具体实施方式所提供的一种适用于狭窄空间的货物存取机器人存取货物的步骤：

步骤1：通过后台编程或者识别一维二维码确定目标坐标和路线；

步骤2：到达目标位置后，两个叉条15张开一定距离，同时垂直升降结构03将叉条15下降至一定高度；

步骤3：机器人向货物进一步移动，叉条15夹取或抬起货物；

步骤4：垂直升降结构03将叉条15上升至一定高度，机器人将货物搬运到目标地点，进行下一件的货物搬运。

以上对本发明所提供的一种适用于狭窄空间的货物存取机器人进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于狭窄空间的货物存取机器人，包括机身外壳、叉条传动结构、垂直升降结构、定位系统、机器人底座、线路收集装置，其特征在于：

所述机身外壳安装在所述机器人底座上，所述机器人底座下方设置驱动电机和可全方位转动的全向轮，所述驱动电机安装在全向轮的一侧且与所述全向轮连接；

所述垂直升降结构安装于所述机身外壳的前侧面，所述垂直升降结构包括垂直导轨，所述垂直导轨与地面垂直；

所述叉条传动结构安装在所述垂直升降结构上，所述叉条传动结构包括水平导轨，所述水平导轨与地面平行；

所述定位系统安装在机器人底座上；

所述线路收集装置安装在垂直升降结构的侧壁上。

2.如权利要求1所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述垂直升降结构还包括第一电机、垂直移动滑块、第一皮带以及支架，具体结构如下：

所述垂直导轨安装在所述支架上，所述垂直移动滑块套在所述垂直导轨上，所述第一皮带的下端设有第一主动皮带轮，所述第一皮带的上端设有第一被动皮带轮，所述第一电机的电机轴与所述第一主动皮带轮连接。

3.如权利要求2所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述叉条传动结构还包括叉条、传动结构、第二皮带、叉车移动载体、第二电机、水平移动滑块，具体结构如下：

所述叉车移动载体与所述垂直移动滑块连接，所述第一皮带与所述叉车移动载体连接，所述水平导轨固定安装在所述叉车移动载体上，所述水平移动滑块套在所述水平导轨上；

所述第二皮带的一端设有第二主动皮带轮，所述第二皮带的另一端设有第二被动皮带轮，所述第二主动皮带轮和所述第二被动皮带轮均安装于所述叉车移动载体，所述第二电机和所述第二主动皮带轮安装在所述叉车移动载体的同一端，且所述第二电机的电机轴与所述第二主动皮带轮连接；

所述传动结构的一端通过夹片和螺丝与所述第二皮带固定连接，所述传动结构的另一端与所述叉条连接。

4.如权利要求1所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述定位系统包括传感器、视觉模块和基于LabVIEW的myRIO程序，所述传感器安装在机器人底座或者外壳或者叉条传动结构或者垂直升降结构上，传感器的信号端与视觉模块连接，基于LabVIEW的myRIO程序安装在视觉模块内。

5.如权利要求1所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述线路收集装置为坦克带。

6.如权利要求1所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述机器人底座上设有限位柱。

7.如权利要求2所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述支架为矩形铝质框架。

8.如权利要求3所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述叉车移动载体上安装有摄像头固定支架。

9.如权利要求3所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述叉条前端设有叉条尖端。

10.如权利要求3所述的适用于狭窄空间的货物存取机器人，其特征在于，所述叉车移动载体为碳素板。