CN208196766U - 一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，包括机械手位姿调整装置、底板承重装置、行走装置和收集装置，机械手执行主体连接机械手位姿调整装置以实现对于机械手执行主体的位姿调整，机械手位姿调整装置设于底板承重装置，底板承重装置设有行走装置以实现底板承重装置及底板承重装置所连接的装置的移动，底板承重装置顶面还固定有收集装置；所述收集装置设于机械手执行主体后方，所述收集装置的后方设置电路控制系统，所述电路控制系统与底板承重装置连接。本实用新型可以高效执行搬运任务，适用于非流水线作业。

Description

一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手

技术领域

本实用新型公开了一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，属于机械工程领域。

背景技术

随着科技日益进步，以前需要人工加工制造的行业开始逐渐向自动化技术转变。作为近几十年不断发展起来的一种高科技自动化生产设备，工业机械手在现代制造技术领域中扮演了极其重要的角色，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。由此发展可移动的连续搬运的小型机械手已经提上议程，所以研究实用型的连续搬运的小型机械手在工厂里货物分拣和货物码垛上应用显得尤为重要。

大多数的工业搬运方式是自动化作业模式，基本上是其能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，并且是大型的连续机械搬运机械手，但是在很多情况下，这种大型的机械相对来说比较笨重，而且并不适用于小型工厂的大批量进购。另一方面自动化作业模式下的货物是以规整好的方形堆为主，利用固定好的机械手可连续快速进行货物搬运，而在很多情况下则是有凌乱摆置货物的现象，不可移动的机械手对于不同远距离的货物显然不适用。

总而言之，国内货物摆放情况和搬运情况是多样的，非流水线的情况很多，并且有各种各样特色的搬运装置在不同场合下有不同应用。但是其自动化对不同距离的货物进行分拣和恶劣天气对机械自动化的编程影响并没有计入其中，在某种程度上存在一定的缺陷和不成熟，不适应中国的多样变化的货物进行搬运作业，不能被广大的工厂所接受。因此，基于中国的现有国情，并且进一步的对工业机械的研究，用以满足国内现阶段的工厂对货物连续搬运的要求，推动工业化领域无人车间的实现，因此急切的要求一种简单便捷的可移动无线控制连续搬运机械手的面世。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术搬运机械手行动性能的不足，提供一种方便使用、可以适应杂乱环境的连续搬运机械手。

一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，包括机械手位姿调整装置、底板承重装置、行走装置和收集装置，机械手执行主体连接机械手位姿调整装置以实现对于机械手执行主体的位姿调整，机械手位姿调整装置设于底板承重装置，底板承重装置设有行走装置以实现底板承重装置及底板承重装置所连接的装置的移动，底板承重装置顶面还固定有收集装置；

进一步的，所述机械手位姿调整装置包括水平舵机、舵机连接杆、圆盘转向舵机和五棱柱，机械手执行主体连接舵机，舵机的下方自上而下依次连接舵机连接杆、圆盘转向舵机和五棱柱以实现机械手执行主体的位姿调整，所述五棱柱下方连接底板承重装置；

进一步的，所述收集装置设于机械手执行主体后方，所述收集装置的后方设置电路控制系统，所述电路控制系统与底板承重装置连接；

进一步的，所述行走装置包括车轮、滚轮轴承和动力源，所述滚轮轴承嵌合于车轮内侧，所述车轮通过车轴连接动力源，所述动力源是减速电机，所述底板承重装置侧面设置车轮，所述车轮连接减速电机，所述减速电机通过固定装置连接于底板承重装置。

进一步的，所述固定装置包括固定主体、轴承孔与螺纹孔，所述固定主体为L形板，所述轴承孔和螺纹孔分别位于L形板互相垂直的两个面上，所述螺纹孔与底板承重装置连接，所述轴承孔内嵌所述滚轮轴承。

进一步的，所述圆盘转向舵机包括转动圆盘与垂直舵机，所述转动圆盘与垂直舵机配合连接。

进一步的，所述底板承重装置包括底板和滑台，所述底板采用铝型材车体，所述滑台突出于底板。

进一步的，所述电路控制系统包括单片机模块、遥控接收模块、驱动模块以及电源，所述单片机模块连接遥控接收模块和驱动模块，所述驱动模块连接移动装置。

进一步的，还包括红外检测灯，所述红外检测等设于所述底板承重装置顶面前端，所述红外检测灯连接所述单片机模块。

进一步的，还包括遥控发射模块，所述遥控发射模块可与遥控接收模块通信。

进一步的，所述收集装置包括收容箱，所述收容箱呈矩形体，其内设置有滑槽，下方与滑台相连接，所述收集装置通过步进电机进行滑动。

进一步的，所述机械手执行主体为直角夹持片18。

进一步的，所述机械手的铁质采用可铸球铁，抓取效果好。

进一步的，所述车轮便于遥控移动，底板承重装置材质使用铝型材，整体机架长40cm，宽30cm，高45cm。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本实用新型设有遥控发射模块和遥控接收模块，可远距离对机械手进行抓取搬运控制，尤其是恶劣环境下，可通过遥控发射模块和遥控接收模块替代完成作业；

2.通过单片劫可进行编译处理，对规划好的路线进行循迹功能，实现自动抓取，搬运的功能；

3.车前端设有红外扫描，可实现准确无误的自动化移动和避障。

4.结构简单、体积巧小，集成了识别、抓取、搬运、码垛等多种功能，为工厂提供更为便捷的搬运机械，提高搬运效率。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1为本实用新型正视图，

图2为本实用新型俯视图，

图3为本实用新型侧视图。

图中，1、机械手执行主体，2、支撑杆，3、红外检测灯，4、车轮，5、轴承，6、外滚轮，7、底板承重装置，8、滑槽，9、收容箱，10、螺钉，11、电路控制系统，12、减速电机，13、固定装置，14、车轮外盖，15、转动圆盘，16、旋转螺母，17、舵机连接杆，18、直角夹持片，19、水平舵机，20、齿轮，21、垫片，22、调节螺母，25、五棱柱，27、灯头，28、螺孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要注意的是，以下说明中的方位用词都是基于附图的，其中，上、下分别对应图2中的上下方位，前后分别对应图2中的左右方位。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

实施例一

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术搬运机械手行动性能的不足，提供一种方便使用、可以适应杂乱环境的连续搬运机械手。

一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，包括机械手位姿调整装置、底板承重装置7、行走装置和收集装置，机械手执行主体1连接机械手位姿调整装置以实现对于机械手执行主体1的位姿调整，机械手位姿调整装置设于底板承重装置7，底板承重装置7设有行走装置以实现底板承重装置7及底板承重装置7所连接的装置的移动，底板承重装置7顶面还固定有收集装置；

所述机械手位姿调整装置包括水平舵机19、舵机连接杆17、圆盘转向舵机和五棱柱25，机械手执行主体1连接舵机，舵机的下方自上而下依次连接舵机连接杆17、圆盘转向舵机和五棱柱25以实现机械手执行主体1的位姿调整，所述五棱柱25下方连接底板承重装置7；

所述收集装置设于机械手执行主体1后方，所述收集装置的后方设置电路控制系统11，所述电路控制系统11与底板承重装置7连接；

所述行走装置包括车轮4、滚轮轴承和动力源，所述滚轮轴承嵌合于车轮4内侧，所述车轮4通过车轴连接动力源，所述动力源是减速电机12，所述底板承重装置7侧面设置车轮4，所述车轮4连接减速电机12，所述减速电机12通过固定装置13连接于底板承重装置7。在本实施例中，所述车轮4、滚轮轴承动力源均设有4个。

所述固定装置13包括固定主体、轴承孔与螺纹孔，所述固定主体为L形板，所述轴承孔和螺纹孔分别位于L形板互相垂直的两个面上，所述螺纹孔与底板承重装置7连接，所述轴承孔内嵌所述滚轮轴承。

所述圆盘转向舵机包括转动圆盘15与垂直舵机，所述转动圆盘15与垂直舵机配合连接。

所述底板承重装置7包括底板和滑台，所述底板采用铝型材车体，所述滑台突出于底板。

所述电路控制系统11包括单片机模块、遥控接收模块、驱动模块以及电源，所述单片机模块连接遥控接收模块和驱动模块，所述驱动模块连接移动装置，具体的所说，所述驱动装置连接。

还包括红外检测灯3，所述红外检测等设于所述底板承重装置7顶面前端，所述红外检测灯3连接所述单片机模块。

还包括遥控发射模块，所述遥控发射模块可与遥控接收模块通信。

所述遥控发射模块和遥控接收模块之间的通信方式遵循短距离无线通信传输协议。

所述收集装置包括收容箱9，所述收容箱9呈矩形体，其内设置有滑槽8，下方与滑台相连接，所述收集装置通过步进电机进行滑动。

直角夹持片18，用于固定红外检测灯3并可以调整不同的检测角度以及检测距离。

灯头27用于物品照明，起到指示灯的作用。

所述机械手的铁质采用可铸球铁，抓取效果好。

所述车轮4便于遥控移动，底板承重装置7材质使用铝型材，整体机架长40cm，宽30cm，高45cm。

本实用新型的工作原理为：

首先，对整个装置的工作路径进行规划，整个装置的移动动作以及机械手的堆垛、码放动作均通过遥控发射模块来进行控制，操作人员可远距离控制移动平台以及机械手执行部件，实现对于机械手堆垛、码放动作的移动化。在遥控发射模块控制整个装置移动的过程中，遥控接收模块接收遥控发射模块所发出的控制信号并将所接收的控制信号反馈至电路控制系统11的单片机和驱动电路，单片机和驱动电路控制四个减速电机12动作，进而控制整个装置移动。

另外，在遥控发射模块控制机械手执行部件以及机械手位姿调整装置的过程中，遥控接收模块接收遥控发射模块所发出的控制信号并将所接收的控制信号反馈至单片机和驱动电路，单片机和驱动电路控制机械手位姿调整装置的垂直舵机和水平舵机19，进而实现动作，而机械手执行主体1的动作也按同样的原理进行。

另外，在本实用新型工作过程中，红外检测灯3实时检测并反馈其检测信息至单片机，单片机内根据反馈的信息主动调整整个装置的移动路径，避免整个装置在移动的过程中撞到物体。

另外，所述收集装置通过步进电机进行滑动，所述步进电机同样连接所述驱动电路，可以通过遥控发射模块控制进行控制。

在本实用新型一种典型的适用环境中，遥控发射模块指定一个移动路径，并发射该信号，该信号包括移动方向的移动距离，行走装置执行该信号；此时操作遥控发射模块的操作人员不必继续操作，红外检测灯3实时检测并反馈其检测信息至单片机，单片机内根据反馈的信息主动调整整个装置的移动路径，避免整个装置在移动的过程中撞到物体；到达指定的地点之后，操作人员继续操作机械手执行部件以及机械手位姿调整装置。

从以上实施例中，可以看出本实用新型所具有的优势：

1.本实用新型设有遥控发射模块和遥控接收模块，可远距离对机械手进行抓取搬运控制，尤其是恶劣环境下，可通过遥控发射模块和遥控接收模块替代完成作业；

2.通过单片劫可进行编译处理，对规划好的路线进行循迹功能，实现自动抓取，搬运的功能；

3.车前端设有红外扫描，可实现准确无误的自动化移动和避障。

4.结构简单、体积巧小，集成了识别、抓取、搬运、码垛等多种功能，为工厂提供更为便捷的搬运机械，提高搬运效率。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，包括机械手位姿调整装置、底板承重装置、行走装置和收集装置，其特征在于,机械手执行主体连接机械手位姿调整装置以实现对于机械手执行主体的位姿调整，机械手位姿调整装置设于底板承重装置，底板承重装置设有行走装置以实现底板承重装置及底板承重装置所连接的装置的移动，底板承重装置顶面还固定有收集装置；所述收集装置设于机械手执行主体后方，所述收集装置的后方设置电路控制系统，所述电路控制系统与底板承重装置连接。

2.如权利要求1所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，所述机械手位姿调整装置包括水平舵机、舵机连接杆、圆盘转向舵机和五棱柱，机械手执行主体连接舵机，舵机的下方依次连接舵机连接杆、圆盘转向舵机和五棱柱以实现机械手执行主体的位姿调整，所述五棱柱下方连接底板承重装置。

3.如权利要求1所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，所述行走装置包括车轮、滚轮轴承和动力源，所述滚轮轴承嵌合于车轮内侧，所述车轮通过车轴连接动力源，所述底板承重装置侧面设置车轮，所述车轮连接减速电机，所述减速电机通过固定装置连接于底板承重装置，所述车轮、滚轮轴承和动力源均设有多个。

4.如权利要求3所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，所述固定装置包括固定主体、轴承孔与螺纹孔，所述固定主体为L形板，所述轴承孔和螺纹孔分别位于L形板互相垂直的两个面上，所述螺纹孔与底板承重装置连接，所述轴承孔内嵌所述滚轮轴承。

5.如权利要求2所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，所述圆盘转向舵机包括转动圆盘与垂直舵机，所述转动圆盘15与垂直舵机配合连接。

6.如权利要求1所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，所述底板承重装置包括底板和滑台，所述滑台突出于底板，所述底板采用铝型材车体。

7.如权利要求1所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，所述电路控制系统包括单片机模块、遥控接收模块、驱动模块以及电源，所述单片机模块连接遥控接收模块和驱动模块，所述驱动模块连接移动装置；

还包括红外检测灯，所述红外检测等设于所述底板承重装置顶面前端，所述红外检测灯连接所述单片机模块。

8.如权利要求1所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，还包括遥控发射模块，所述遥控发射模块可与遥控接收模块通信。

9.如权利要求1所述的一种基于短距离无线传输控制的连续搬运机械手，其特征在于，所述收集装置包括收容箱，所述收容箱呈矩形体，其内设置有滑槽，下方与滑台相连接，所述收集装置通过步进电机进行滑动。