CN210115909U - 一种智能全向移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能全向移动机器人，包括移载小车以及固定在移载小车上的机器人；其中，移载小车包括底盘，底盘内设有驱动机构和供电系统；还包括连接部，连接部包括通过螺栓连接的第一连接板和第二连接板；第一连接板盖在底盘上与底盘固定连接，第一连接板下方四个边角处均设有液压缸，液压缸的固定端与第一连接板固定连接；还包括固定设置在第二连接板上的控制箱、液压泵、激光扫描仪和转接台，转接台内设有3D导航系统；驱动机构、液压泵、激光扫描仪和3D导航系统分别通过电缆与控制箱连接，液压泵通过油管分别与四个液压缸连接；转接台顶部设有转接板，机器人通过转接板固定在转接台上。

Description

一种智能全向移动机器人

技术领域

本实用新型涉及一种智能全向移动机器人，属于焊接系统技术领域。

背景技术

目前工业现场的移动小车易晃动，不稳定，车上没有配备3D导航系统，在前进过程中易于外物发生碰撞；同时车上无预留的物料存放平台。另外，机器人在产线上需要进行各种应用，不同的应用之间需要对机器人进行移动，因此一种智能全向移动机器人的开发很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能全向移动机器人，该智能全向移动机器人能够解决大型钢结构现场机器人各种应用问题，如焊接、铣削、喷涂、检测、装配、抓取和搬运等，并且在前进过程中能够顺利避开外物，从而杜绝与外物发生碰撞的情形发生。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种智能全向移动机器人，包括移载小车以及固定在移载小车上的机器人；其中，移载小车包括底盘，底盘内设有驱动机构和供电系统；还包括连接部，连接部包括通过螺栓连接的第一连接板和第二连接板；第一连接板盖在底盘上与底盘固定连接，第一连接板下方四个边角处均设有液压缸，液压缸的固定端与第一连接板固定连接；还包括固定设置在第二连接板上的控制箱、液压泵、激光扫描仪和转接台，转接台内设有3D导航系统；驱动机构、液压泵、激光扫描仪和3D导航系统分别通过电缆与控制箱连接，液压泵通过油管分别与四个液压缸连接；转接台顶部设有转接板，机器人通过转接板固定在转接台上。

其中，所述激光扫描仪为两个，两个激光扫描仪呈对角设置在第二连接板的两个对角处。

其中，所述电源系统为锂离子供电系统，驱动机构包括四个驱动电机以及四个麦克纳姆轮，每个驱动电机对应连接一个麦克纳姆轮，驱动电机输出轴与麦克纳姆轮的转轴传动连接，四个驱动电机分别通过电缆与控制箱连接，锂离子供电系统分别给四个驱动电机供电。

其中，所述转接台的前面板为PVC封板，转接台顶部设有转接板，转接板上设有多个螺纹孔，机器人底座通过螺栓固定在转接板上。

其中，所述第二连接板上还固定安装有物料存放平台。

其中，所述机器人包括机器人手臂、机器人底座以及机器人控制器，机器人手臂固定在机器人底座上，机器人底座通过螺栓固定在转接板上，机器人控制器固定在第二连接板上，且通过电缆与控制箱连接。

相比于现有技术，本实用新型技术方案具有的有益效果为：

本实用新型智能全向移动机器人将机器人搭载在移载小车上，移载小车实时接受控制命令，以期望的速度、方向和轨迹灵活地在二维平面内移动，使机器人31的行动轨迹不再局限于安装位置和轨道的限制，可根据操作目标工况自行调整机器人的位置，并且可以将焊接、铣削、喷涂、检测、装配、抓取与搬运等系列化机器人单元工具搭载在机器人第六轴上，从而实现多样化自动化应用。

附图说明

图1为本实用新型智能全向移动机器人的结构示意图I；

图2为本实用新型智能全向移动机器人的结构示意图II；

图3为本实用新型智能全向移动机器人中移载小车的结构示意图；

图4为本实用新型智能全向移动机器人中底盘的结构示意图

图5为本实用新型智能全向移动机器人中连接部的结构示意图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本实用新型。

如图1～5所示，本实用新型智能全向移动机器人，包括移载小车32以及固定在移载小车32上的机器人31；其中，移载小车包括底盘1，底盘1采用钢结构框架15围合而成，底盘1内设有驱动机构和电源系统，电源系统为锂离子供电系统11，驱动机构包括四个驱动电机13以及四个麦克纳姆轮12，每个驱动电机13对应连接一个麦克纳姆轮12，驱动电机13输出轴与麦克纳姆轮12的转轴传动连接，四个驱动电机13分别通过电缆与控制箱6连接，锂离子供电系统11分别给四个驱动电机13供电；移载小车还包括连接部，连接部包括通过螺栓可拆卸连接的第一连接板19和第二连接板(安装平台)8；第一连接板19盖在底盘1上且与底盘1固定连接，第一连接板19下表面的四个边角处均设有液压缸(液压千斤顶)10，液压缸10的固定端与第一连接板19固定连接，当液压缸10顶升时，液压缸10中的顶升杆伸出，顶升杆作为四个支杆立在地上起支撑作用，整个小车被顶升起来；移载小车还包括固定设置在第二连接板20上的控制箱6、液压泵17、激光扫描仪9和转接台2，转接台2内设有3D导航系统5；驱动机构、液压泵17、激光扫描仪9和3D导航系统5分别通过电缆与控制箱6连接，液压泵17通过油管分别与四个液压缸10连接，转接台2顶部设有转接板18，机器人31通过转接板18固定在转接台2上；其中，移载小车上激光扫描仪9为两个，两个激光扫描仪9一前一后呈对角设置在第二连接板20的两个对角处；转接台2的前面板为PVC封板3，PVC封板3采用PVC透明类材料，内部预留安装可视设备；机器人31包括机器人手臂35、机器人底座33以及机器人控制器34，机器人手臂35固定在机器人底座33上，机器人底座33通过螺栓固定在转接板18上，机器人控制器34固定在第二连接板8上，机器人控制器34通过电缆与控制箱6连接，转接台2顶部设有转接板18，转接板18上设有多个螺纹孔，机器人底座33通过螺栓固定在转接板18上；转接台2有多个规格(不同规格的转接台2尺寸和高度均不同)，转接台2通过螺栓固定在第二连接板8上，当需要使用不同高度的转接台2时，将原来的转接台2从第二连接板8上拆下，将需要高度的转接台2通过螺栓固定在第二连接板8上即可；转接台2为机器人31提供安装固定的平台；第二连接板8上还固定安装有物料存放平台7，物料存放平台7用于放置预留物料或用于其他设备的存放，实现移载小车32价值的最大化。

本实用新型移载小车32的车轮采用麦克纳姆轮12，利用此种车轮所具有的定位和定向功能，可以让移载小车32在二维平面内任意移动而不需要车体改变姿态；另外移载小车32采用高储能且轻量化的锂电池供电系统11，即通过锂电池提供350V直流电，经控制箱6中的逆变电源转成三相380V交流电和220V交流电为移载小车32以及机器人31各个需要电源的部件提供电源底盘1内的驱动机构和电源系统是整个智能全向移动机器人的前行驱动机构，使移载小车32实现在平面内向任意方向的平移、自转、平移加自转运动。

本实用新型移载小车32还包括4个工作能力5T及以上、有效行程50～150mm的液压缸10和0.75KW及以上的液压泵17，液压缸10实现移载小车32到达指定位置之后的平稳顶升，以及实现顶升后的移载小车32及移载小车32平台上所安装设备工作时的稳定作用。

本实用新型移载小车32安装平台上对角方向分别安装2个激光扫描仪9，分别为激光扫描仪I和安全激光扫描仪II，从而实现360°无死角的移动安全控制。

本实用新型移载小车32采用专门适用于移动设备的3d视觉导航系统5，实现对场景和对象进行3D检测，实时视图指示警告和障碍物，所有相关数据都通过传感器发送到控制系统，以实现自动引航。

本实用新型移载小车32能够在行进过程中实现距离监控，自动识别物体、自动引航、防碰撞等，当移载小车32到达指定位置之后，通过液压缸10进行顶升工作，从而将小车固定在所需位置。

移载小车32的工作过程如下：

控制系统对驱动电机13发出指令，驱动电机13接收到指令后驱动麦克纳姆轮12在平面内进行平移行走，除了平移，移载小车32还可以在平面内向任意方向的平移、自转、平移加自转运动，在此过程中，通过3D导航系统5，对场景和对象进行3D检测，通过时间间隔测量得到可靠的距离测量，实时视图指示警告和障碍物，小车行进过程中能够实现距离监控，自动识别物体、自动引航、防碰撞等，当移载小车32到达指定位置之后，3D导航系统5会发送相关数据参数给控制系统，控制系统给出指令给液压泵17，驱动液压泵17通过液压缸10进行顶升工作，从而将移载小车32固定在所需位置，移载小车32被顶至一定位置后开始进行终端相关工作。在整个终端工作中，以移载小车32中心为原点，在激光扫描仪9的360°无死角保护移动安全保护区域内，若有人员或其他障碍物闯入安全保护区域内，移载小车32会停止运动并发出警报，确保整个终端工作的安全控制。移载小车32中的锂电池供电系统11提供350V直流电，经逆变电源转成三相380V交流电和220V交流电为系统中所有需要用电的设备提供所需电源，另外移载小车32的第二连接板(设备安装平台)8和物料存放平台7都可以按需安装其他设备。

本实用新型智能全向移动机器人将机器人31搭载在移载小车32上，移载小车32实时接受控制命令，以期望的速度、方向和轨迹灵活地在二维平面内移动，使机器人31的行动轨迹不再局限于安装位置和轨道的限制，可根据操作目标工况自行调整机器人31的位置，并且可以将焊接、铣削、喷涂、检测、装配、抓取与搬运等系列化机器人单元工具搭载在机器人第六轴上，从而实现多样化自动化应用。另外，机器人31与操作者在此实现人机交互，完成智能化操作的全过程。

Claims (6)

1.一种智能全向移动机器人，其特征在于：包括移载小车以及固定在移载小车上的机器人；其中，移载小车包括底盘，底盘内设有驱动机构和电源系统；还包括连接部，连接部包括通过螺栓连接的第一连接板和第二连接板；第一连接板盖在底盘上与底盘固定连接，第一连接板下方四个边角处均设有液压缸，液压缸的固定端与第一连接板固定连接；还包括固定设置在第二连接板上的控制箱、液压泵、激光扫描仪和转接台，转接台内设有3D导航系统；驱动机构、液压泵、激光扫描仪和3D导航系统分别通过电缆与控制箱连接，液压泵通过油管分别与四个液压缸连接；转接台顶部设有转接板，机器人通过转接板固定在转接台上。

2.根据权利要求1所述的智能全向移动机器人，其特征在于：所述激光扫描仪为两个，两个激光扫描仪呈对角设置在第二连接板的两个对角处。

3.根据权利要求1所述的智能全向移动机器人，其特征在于：所述电源系统为锂离子供电系统，驱动机构包括四个驱动电机以及四个麦克纳姆轮，每个驱动电机对应连接一个麦克纳姆轮，驱动电机输出轴与麦克纳姆轮的转轴传动连接，四个驱动电机分别通过电缆与控制箱连接，锂离子供电系统分别给四个驱动电机供电。

4.根据权利要求1所述的智能全向移动机器人，其特征在于：所述转接台的前面板为PvC封板，转接台顶部设有转接板，转接板上设有多个螺纹孔，机器人底座通过螺栓固定在转接板上。

5.根据权利要求1所述的智能全向移动机器人，其特征在于：所述第二连接板上还固定安装有物料存放平台。

6.根据权利要求1所述的智能全向移动机器人，其特征在于：所述机器人包括机器人手臂、机器人底座以及机器人控制器，机器人手臂固定在机器人底座上，机器人底座通过螺栓固定在转接板上，机器人控制器固定在第二连接板上，且通过电缆与控制箱连接。

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