CN207714238U - 一种铁屑回收机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种铁屑回收机器人，机架为三角形结构，车轮包括两个动力轮和一个转向轮，两个动力轮设在机架两侧，两个动力轮相对而设，转向轮设在机架尾部；蓄电池和控制系统设在机架上方；两个动力轮通过直流减速电机进行带动，所述的直流减速电机设有与动力轮分别对应的两个；铁屑吸附装置设在机架的前部，铁屑吸附装置通过升降装置连接到机架前方。采用行走机构带动铁屑吸附装置在地面行走从而实现回收操作，同时，在行走的过程中吸附装置可以通过升降实现对不同地面状况的适应性。

Description

一种铁屑回收机器人

技术领域

本实用新型为可对铁屑进行吸附回收的铁屑回收机器人。

背景技术

制造企业加工工厂，高校实习实训基地由于实际生产和实训操作情况，地面经常会出现铁屑、螺丝、铁钉、边角料等。地面的铁屑、铁钉等对员工的身体安全有很大的威胁，同时也影响工作效率。随着国家对环保要求的越来越高，人们的环保意识普遍增强，一般的厂区清扫扫把在清扫效率、耗时、铁屑粉尘危害等方面不能满足人们的需求，因此研究一种铁屑回收机器人已是大势所趋。

随着社会的发展和人工智能的不断进步，智能机器人行业发展迅猛。在市场引导下，面向家用的智能扫地小型机器人研究已有非常成熟的产品，如科沃斯ECOVACS，iRobot，Proscenic浦桑尼克，fmart福玛特，海尔，Philips飞利浦，莱克LEXY，美的等国内外品牌。但国内外智能机器人市场上并没有针对工厂厂区和小型制造企业，高校实习实训基地等这种大中小场所的铁屑清扫机器。本申请记载的铁屑回收机器人的研发是针对这些特殊场所进行的专门设计，在一定程度上填补了市场的空白，为改善工厂区域的环境提供了一种实施可能。

发明内容

本实用新型提供了一种铁屑回收机器人，它采用行走机构带动铁屑吸附装置在地面行走从而实现回收操作，同时，在行走的过程中吸附装置可以通过升降实现对不同地面状况的适应性。

本实用新型实现上述目的采用以下技术方案：

一种铁屑回收机器人，它包括机架、车轮、蓄电池、控制系统和铁屑吸附装置。

所述的机架为三角形结构，车轮包括两个动力轮和一个转向轮，两个动力轮设在机架两侧，两个动力轮相对而设，转向轮设在机架尾部；蓄电池和控制系统设在机架上方；两个动力轮通过直流减速电机进行带动，所述的直流减速电机设有与动力轮分别对应的两个；铁屑吸附装置设在机架的前部，铁屑吸附装置通过升降装置连接到机架前方。

所述的铁屑吸附装置采用电磁铁转换吸附装置，吸附装置的底面为均匀分布的半圆弧形结构。

所述的升降装置包括光轴支架、光轴、滑块、滑块连接板、托架、齿条、步进电机；光轴支架、光轴、滑块设有相对而设的两组，分别设在机架前部的两侧，光轴为竖直方向设置且通过光轴支架进行支撑，滑块在光轴上滑动，所述的滑块连接板的两侧分别连接到相对而设的两滑块；滑块连接板后部中心处连接有竖直的齿条，机架上与齿条相对应的位置设有安装有齿轮的步进减速电机，齿轮与所述的齿条相啮合；托架设在滑块连接板的前部，铁屑吸附装置连接到托架的下部。

所述的机架上还设有相对而设的两个超声波传感器，所述的超声波传感器分别设在两侧的光轴支架上。

所述的控制系统采用单片机进行控制，共有四个控制单元，分别控制两个行走轮对应的两个直流行走电机、步进减速电机和超声波传感器；整个电路电源由12V电池提供，单片机由AT89S51控制器控制。

本实用新型采用上述技术方案具有以下有益效果：

本技术方案专门针对工厂厂区、小型制造企业和高校实习实训基地等特殊场所，通过控制系统可以实现对机架的灵活控制和对吸附装置的控制，起到很好的铁屑吸附收集效果。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为本实用新型的控制系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示的一种铁屑回收机器人，它包括机架1、车轮、蓄电池3、控制系统4和铁屑吸附装置5。

所述的机架1为三角形结构，车轮包括两个动力轮201和一个转向轮202，两个动力轮201设在机架1两侧，两个动力轮201相对而设，转向轮202设在机架1尾部；蓄电池3和控制系统4设在机架1上方；两个动力轮201通过直流减速电机601进行带动，所述的直流减速电机601设有与动力轮201分别对应的两个；铁屑吸附装置5设在机架1的前部，铁屑吸附装置5通过升降装置7连接到机架1前方。

所述的铁屑吸附装置5采用电磁铁转换吸附装置，铁屑吸附装置5的底面为均匀分布的半圆弧形结构。

所述的升降装置7包括光轴支架701、光轴702、滑块703、滑块连接板704、托架705、齿条706、步进减速电机602；光轴支架701、光轴702、滑块703设有相对而设的两组，分别设在机架1前部的两侧，光轴702为竖直方向设置且通过光轴支架701进行支撑，滑块703在光轴702上滑动，所述的滑块连接板704的两侧分别连接到相对而设的滑块703；滑块连接板704后部中心处连接有竖直的齿条706，机架1上与齿条706相对应的位置设有安装有齿轮707的步进减速电机602，齿轮707与所述的齿条706相啮合；托架705设在滑块连接板704的前部，铁屑吸附装置5连接到托架705的下部。

所述的机架1上还设有相对而设的两个超声波传感器8，所述的超声波传感器8分别设在两侧的光轴支架701上。

如图2所示的控制系统采用单片机进行控制，共有四个控制单元，分别控制两个行走轮对应的两个直流行走电机、步进减速电机和超声波传感器；整个电路电源由12V电池提供，单片机由AT89S51控制器控制。

本铁屑回收机器人的运动、转向和工作装置分别有直流减速电机提供动力并控制速度，通过电机控制机器前置两个动力轮与后置万向轮，形成整个机器的前进、后退以及转向。

步进减速电机通过齿轮齿条运动带动铁屑吸附装置，起到调节回收装置适应地面的起伏。另外，考虑到实际使用情况，在机器前设置超声波探头，通过探测前方障碍物向控制系统发出信号，控制整个铁屑回收机器人的运动，规避障碍。

单片机通过输入输出端口控制步进减速电机驱动器，控制步进减速电机转动带动齿轮转动，通过齿轮齿条机构，升降滑移装置，控制铁屑吸附机构的高度。步进电机的输出取决于输入到电机的步骤信号，较为精确，可以精确控制铁屑吸附装置的高度。

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波具有频率高、波长短、绕射现象少、方向性好以及能够成为射线而定向传播等特点。当超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射，形成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此，超声波传感器可用于测量机器人在工作时与障碍物的距离。在本设计中，超声波传感器采用超声波探头，单片机与超声波探头通过输入输出端口进行信息交互，通过内部程序控制整个车体的运动，达到紧急躲避障碍物和规划清扫路线的目的。

本说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

Claims (5)

1.一种铁屑回收机器人，它包括机架、车轮、蓄电池、控制系统和铁屑吸附装置，其特征在于：所述的机架为三角形结构，车轮包括两个动力轮和一个转向轮，两个动力轮设在机架两侧，两个动力轮相对而设，转向轮设在机架尾部；蓄电池和控制系统设在机架上方；两个动力轮通过直流减速电机进行带动，所述的直流减速电机设有与动力轮分别对应的两个；铁屑吸附装置设在机架的前部，铁屑吸附装置通过升降装置连接到机架前方。

2.根据权利要求1所述的一种铁屑回收机器人，其特征在于：所述的铁屑吸附装置采用电磁铁转换吸附装置，吸附装置的底面为均匀分布的半圆弧形结构。

3.根据权利要求2所述的一种铁屑回收机器人，其特征在于：所述的升降装置包括光轴支架、光轴、滑块、滑块连接板、托架、齿条、步进电机；光轴支架、光轴、滑块设有相对而设的两组，分别设在机架前部的两侧，光轴为竖直方向设置且通过光轴支架进行支撑，滑块在光轴上滑动，所述的滑块连接板的两侧分别连接到相对而设的两滑块；滑块连接板后部中心处连接有竖直的齿条，机架上与齿条相对应的位置设有安装有齿轮的步进减速电机，齿轮与所述的齿条相啮合；托架设在滑块连接板的前部，铁屑吸附装置连接到托架的下部。

4.根据权利要求1所述的一种铁屑回收机器人，其特征在于：所述的机架上还设有相对而设的两个超声波传感器，所述的超声波传感器分别设在两侧的光轴支架上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种铁屑回收机器人，其特征在于：所述的控制系统采用单片机进行控制，共有四个控制单元，分别控制两个行走轮对应的两个直流行走电机、步进减速电机和超声波传感器；整个电路电源由12V电池提供，单片机由AT89S51控制器控制。