CN210525082U - 一种单臂自主移动搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单臂自主移动搬运机器人，涉及自动化移动搬运机器人技术领域，包括有主体结构，主体结构上设置有用于承载物料的承载机构、用于实现物料抓取/释放动作的执行机构以及用于实现主体结构移动的行走机构，执行机构包括有用于抓取/释放物料的机械臂以及驱动机械臂运动的驱动装置，驱动装置包括有横向动力组件和纵向动力组件，且横向动力组件横向驱动连接有旋转动力组件，机械臂与旋转动力组件驱动连接。单臂自主移动搬运机器人的机械臂增加纵向运动，则横向运动、纵向运动以及旋转运动三种运动状态相配合扩大机械臂的运动范围，从而达到提高FOUP盒自动搬运作业灵活性以及效率的目的。

Description

一种单臂自主移动搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化移动搬运机器人技术领域，尤其是设计一种单臂自主移动搬运机器人。

背景技术

前开式晶圆传送盒，（FrontOpeningUnifiedPod，英文简称为FOUP）是半导体制程中用于保护、运送、并存储晶圆的传载容器，一般用于容纳25片的300nm晶圆。

现有授权公告号为CN208629426U的中国专利，其公开了一种自主移动搬运机器人，包括有底座，底座上延其垂向方向延伸设置有竖板。底座上设置有行走机构，行走机构包括有安装于底座上的主动轮和从动轮，以实现机器人的自主移动；且竖板上设置有作业机构和承载机构，作业机构包括有机械手，机械手包括有近端与竖板相连接的机械臂，且机械臂的远端枢转连接有抓手，以实现目标物体（即FOUP盒）的抓取或者释放作业，承载机构包括有多个沿垂直方向间隔设置并固定于竖板上的承载件，以达到承载目标物体的目的。由底座和竖板构成的主体在行走机构、作业机构以及承载机构配合作用下，实现了FOUP盒的自动化搬运作业，提高了生产作业效率。

在上述现有技术中，作业机构的机械手可运行动作包括有抓手旋转动作、各臂节旋转动作以及机械臂横向动作，以使得机械手将目标物体送至所要求位置处。但是，在实际使用过程中，受限于生产制造成本以及空间占用率等因素，机械臂实际可使用的臂节数量有限，导致机械臂在垂直横向方向的平面上的运动范围较窄，影响FOUP盒自动搬运作业的灵活性和搬运效率，现有技术存在可改进之处。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种单臂自主移动搬运机器人，通过实现机械臂横向运动、纵向运动以及旋转运动三种运动状态相结合的立体运动动作，从而达到提高FOUP盒自动搬运作业灵活性和搬运效率的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种单臂自主移动搬运机器人，包括有主体结构，所述主体结构上设置有用于承载物料的承载机构、用于实现物料抓取/释放动作的执行机构以及用于实现主体结构移动的行走机构，所述执行机构包括有用于抓取/释放物料的机械臂以及驱动机械臂运动的驱动装置，所述驱动装置包括有驱动机械臂横向运动的横向动力组件以及驱动横向动力组件、机械臂纵向运动的纵向动力组件，且所述横向动力组件横向驱动连接有旋转动力组件，所述机械臂与旋转动力组件驱动连接，所述旋转动力组件在垂直于横向运动方向的平面内旋转驱动所述机械臂。

通过采用上述技术方案，承载机构用于承载支撑物料，行走机构用于移动主体结构，以实现物料的自主搬运作业，而执行机构用于实现物料的抓取或者释放动作。在抓取物料并移动至承载机构或者抓取承载机构上的物料释放至指定位置的过程中，机械臂在横向动力组件、纵向动力组件以及旋转动力组件三者配合作用下完成搬运动作，且机械臂在运动过程中，同时需要进行横向运动、纵向运动以及旋转运动，与机械臂单纯做横向运动和旋转运动相比较而言，机械臂具有更大的运动辐射范围，同时不需要额外增加机械臂的臂节。单臂自主移动搬运机器人的机械臂增加纵向运动，则横向运动、纵向运动以及旋转运动三种运动状态相配合扩大机械臂的运动范围，从而达到提高物料（FOUP盒）自动搬运作业灵活性以及效率的目的。

本实用新型进一步设置为：所述机械臂的一端与旋转动力组件枢接，所述机械臂的另一端连接有用于抓取/释放物料的抓手，且物料上设置有与所述抓手配合使用的定位凸块；所述机械臂与抓手相连接的一端设置有翻转装置，所述翻转装置驱动抓手旋转，且所述抓手的旋转轴线垂直于机械臂的旋转平面。

通过采用上述技术方案，机械臂在运动的过程中，翻转装置可驱动抓手转动，即调整转手的抓取/释放状态，以便于与定位凸块相配合夹持抓取物料或者与定位凸块相分离松开释放物料。定位凸块与抓手相配合使用，有利于提高物料抓取的准确度以及抓取/释放动作的稳定性；且机械臂的横向运动、纵向运动以及旋转运动与抓手的旋转运动相配合，机械臂的运动主要起到大范围内的位置状态调整，而抓手的运动主要起到小范围内的位置状态调整，多级式物料抓取/释放动作，进一步提高物料抓取或者释放动作的顺畅性、精准性以及稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述抓手包括有动力装置以及由动力装置驱动相互靠近/远离的夹爪，且所述夹爪相配合夹持抓取定位凸块；所述动力装置包括有动力件，所述动力件与夹爪连接有联动组件，且所述联动组件包括有由动力件驱动转动的主动件，所述主动件上相对称的位置处铰接有从动件，且所述从动件远离主动件的端部分别与相对应的夹爪铰接。

通过采用上述技术方案，动力装置驱动夹爪相互靠近或者远离，以实现夹紧定位凸块或者松开定位凸块的动作，进而实现抓手抓取/释放物料的目的。动力件驱动主动件转动，主动件在转动的过程中带动从动件运动，从动件运动并同步驱动夹爪相互靠近或者远离。采用机械驱动的方式实现夹爪的靠近或者远离动作，不需要增设多个动力件分别驱动各夹爪运动，在保持夹爪平稳、同步运动的基础上，降低了抓手的设计、制造成本。

本实用新型进一步设置为：所述动力件与主动件驱动连接有传动组件，所述传动组件包括有啮合传动的蜗轮和蜗杆，且所述蜗轮与主动件同轴连接固定，所述蜗杆横向卧设并与动力件同轴驱动连接。

通过采用上述技术方案，动力件驱动蜗杆转动，蜗杆转动的同时驱动蜗轮转动，蜗轮转动同步带动主动件转动，从而实现夹爪的靠近或者远离动作。蜗轮与蜗杆相配合实现两轴交错、大传动比的传动动作，且蜗轮与蜗杆相配合传动具有自锁特性，有利于提高夹爪抓取物料的稳定性和安全性；同时，蜗杆横向卧设并与动力件驱动连接，在实现传动并驱动夹爪运动的同时降低了对抓手内部空间的占用。

本实用新型进一步设置为：所述动力件和传动组件外罩设有保护罩，且所述保护罩内设置有与抓手联动配合使用的相机组件。

通过采用上述技术方案，相机组件拍照识别物料位置，以实现抓手的精准抓取动作和释放动作，且相机组件、动力件以及传动组件均安装固定于保护罩内，保护罩起到保护相机组件、动力件以及传动组件的作用，同时避免相机组件占用额外空间。

本实用新型进一步设置为：所述机械臂包括有依次连接的臂节，且由所述臂节构成的机械臂设置为轴向伸缩式结构或折叠伸缩式结构。

通过采用上述技术方案，机械臂可选择设置为轴向伸缩式结构或者折叠伸缩式结构，轴向伸缩式结构简单易于实施，而折叠式伸缩结构具有更大的伸缩调节范围，使用者可根据实际情况选择合适的臂节驱动连接结构，具有较好的实用性和使用灵活性。

本实用新型进一步设置为：所述横向动力组件驱动连接有横向驱动安装板，所述旋转动力组件安装于横向驱动安装板上，且所述机械臂靠近主体结构的一端转动设置于横向驱动安装板上；所述旋转动力组件包括有旋转驱动件以及传动连接于旋转驱动件与机械臂之间的旋转同步带轮组，且所述旋转同步带轮组沿机械臂纵向运动方向设置；所述旋转驱动件安装固定于横向驱动安装板的外侧，且所述旋转同步带轮组的同步带穿设横向驱动安装板。

通过采用上述技术方案，旋转动力组件的旋转驱动件通过旋转同步带轮组驱动机械臂转动；且横向动力组件驱动横向安装板横向运动，以达到驱动旋转动力组件和机械臂同步横向运动的目的。旋转驱动件的安装位置以及旋转同步带轮的穿设方式，在实现驱动机械臂转动的前提下降低了横向驱动安装板的体积大小，从而达到进一步提高主体结构内部空间利用率以及安装人员组装便利性的目的。

本实用新型进一步设置为：所述主体结构上沿机械臂纵向运动方向设置有纵向导轨和纵向丝杆，所述纵向导轨相配合构成对称式轨道结构，所述纵向丝杆与纵向动力组件驱动连接，且所述纵向导轨上滑移设置有纵向驱动安装板，所述纵向驱动安装板与纵向丝杆驱动连接。

通过采用上述技术方案，纵向动力组件驱动纵向丝杆转动，纵向丝杆转动带动纵向驱动安装板沿纵向导轨滑移运动，从而达到驱动横向动力组件、旋转动力组件以及机械臂共同纵向运动的目的；且多个纵向导轨相配合构成对称式轨道结构，在纵向驱动安装板承载较大的前提下，提高了纵向驱动安装板、横向动力组件、旋转动力组件以及机械臂纵向运动的平稳性。

本实用新型进一步设置为：所述主体结构设置为架体结构，所述架体结构上设置有用于安装承载机构的前侧安装板以及用于安装驱动装置的后侧安装板，且所述前侧安装板与后侧安装板之间形成有间隔空间；所述前侧安装板上可拆卸安装有用于敞开间隔空间的连接板。

通过采用上述技术方案，将主体结构设置为架体结构，最大程度保证自主搬运机器人的结构强度和运行稳定性；且行走机构和执行机构的各类型连接线等可隐藏设置于前侧安装板与后侧安装板之间的间隔空间内，同时维护人员可拆卸连接板，以敞开间隔空间维护内部元器件。

本实用新型进一步设置为：所述承载机构包括有沿主体结构纵向等间隔设置于前侧安装板上的承载件，物料插接定位固定于所述承载件上。

通过采用上述技术方案，承载件等间距设置，便于使用者设定机械手的运行动作；同时物料与承载件插接定位固定，有利于提高单臂自主移动搬运机器人移动物料的稳定性和安全性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一：在单臂自主移动搬运机器人抓取物料移动至承载机构或者抓取承载机构上的物料释放至指定位置的过程中，机械臂在横向动力组件、纵向动力组件以及旋转动力组件三者配合作用下完成搬运动作，且机械臂在运动过程中，需要完成由横向运动、纵向运动以及旋转运动三种运动状态复合构成的搬运动作，与机械臂单纯做横向运动和旋转运动相比较而言，不需要额外增加机械臂的臂节，就能够获得较大的机械臂运动范围，提高了FOUP盒自动搬运作业的灵活性以及搬运效率；

其二：由夹爪以及动力装置构成的抓手在抓取或者释放物料的动作过程中，具有良好的运动稳定性和安全性，且由抓手和翻转装置构成的机械臂前端结构为机械臂运动提供了第四种运动状态，既便于机械臂的抓手在狭小空间范围内抓取或者释放物料，又有利于进一步提高机械臂的运动范围，提高FOUP盒搬运作业的灵活性和效率；

其三：主体结构内的执行机构部分具有较好的空间布局设计，即执行机构的横向动力组件、纵向动力组件以及旋转动力组件三部分具体结构设计以及安装位置设计，在满足功能需求的前提下最大程度提高了主体结构内部的空间利用率；

其四：物料（FOUP盒）的底部与承载机构的承载件实现插接定位配合，且物料（FOUP盒）的顶部与抓手的夹爪相配合实现抓取或者释放动作，物料（FOUP盒）与单臂自主移动搬运机器人相配合完成搬运作业，具有更好的搬运稳定性。

附图说明

图1是一种单臂自主移动搬运机器人的总体结构示意图；

图2是主要用于展示位于主体结构内部的驱动装置结构示意图；

图3是主要用于展示驱动机械臂纵向运动和横向运动的部分驱动装置结构示意图；

图4是横向驱动安装板的结构示意图；

图5是主要用于展示机械臂内部结构的示意图；

图6是抓手的总体结构示意图；

图7是抓手内部的驱动结构示意图；

图8是主要用于展示传动组件与主动件的驱动结构示意图。

附图标记：1、主体结构；11、铝盖板；12、后侧安装板；13、前侧安装板；14、间隔空间；15、连接板；2、执行机构；3、机械臂；31、臂节；311、第一臂节；312、第二臂节；32、臂节导轨；33、臂节丝杆；34、臂节驱动件；35、翻转装置；351、翻转驱动件；352、加强连接件；4、驱动装置；4-A、横向动力组件；4-A-1、横向驱动件；4-A-2、横向同步轮组；4-B、纵向动力组件；4-B-1、纵向驱动件；4-B-2、纵向同步轮组；4-C、旋转动力组件；4-C-1、旋转驱动件；4-C-2、旋转同步轮组；41、纵向导轨；42、纵向驱动安装板；43、纵向丝杆；44、横向导轨；45、横向丝杆；46、横向驱动安装板；46-A、L型直角板组结构；46-B、穿设孔；461、底板；462、侧板；463、肋板；47、转动轴；48、转动安装筒；49、固定板；5、FOUP盒；51、定位凸块；6、承载机构；61、承载件；7、行走机构；8、抓手；81、抓手本体；811、承载板；812、保护罩；82、夹爪；83、引导导轨；831、滑移块；84、动力件；85、联动组件；851、主动件；852、从动件；86、传动组件；861、蜗轮；862、蜗杆；87、固定座；88、连接轴；9、相机组件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种单臂自主移动搬运机器人，包括有主体结构1以及安装于主体结构1上的执行机构2，执行机构2包括有位于主体结构1侧面的机械臂3以及驱动机械臂3抓取或者释放FOUP盒5的驱动装置4。主体结构1的前侧设置有承载机构6，承载机构6包括有多个沿竖直方向间隔设置的承载件61，且承载件61本身为水平固定于主体结构1前侧的板件结构；则机械臂3可在驱动装置4作用下抓取FOUP盒5并释放于承载件61上。主体结构1的底部安装有行走机构7，则主体结构1可在行走机构7的作用下运送FOUP盒5至指定位置处，以实现FOUP盒5的自动化机器人搬运作业。

主体结构1为由铝型材拼接搭建构成的方型架体结构，竖直固定于行走机构7上，且主体结构1的周侧可覆盖固定铝盖板11，以遮蔽位于主体结构1内部的驱动装置4的主体部分。行走机构7可采用AGV小车或者如授权公告号为CN208629426U的中国专利中所公开的机构，以实现自主驱动主体结构1移动的目的。

结合图2和图3所示，驱动装置4包括有驱动机械臂3横向往复运动的横向动力组件4-A以及驱动机械臂3纵向往复运动的纵向动力组件4-B，即机械臂3可在横向动力组件4-A和纵向动力组件4-B配合作用下实现横向水平运动和纵向竖直运动。主体结构1内靠近其前侧的位置处竖直安装固定有后侧安装板12，后侧安装板12上沿其竖直方向安装有三根纵向导轨41，三根纵向导轨41等水平间距安装并构成对称式轨道结构，且三根纵向导轨41上通过滑块滑移安装有纵向驱动安装板42；上述纵向动力组件4-B驱动连接纵向驱动安装板42并驱动其沿纵向导轨41竖直滑移运动，且横向动力组件4-A安装固定于纵向驱动安装板42上，同时机械臂3与横向动力组件4-A相连接，即纵向动力组件4-B可同时驱动横向动力组件4-A和机械臂3纵向竖直运动。

如图3所示，后侧安装板12上沿其竖直方向安装有纵向丝杆43，纵向丝杆43的上下两端均通过轴承座实现与后侧安装板12的转动配合，且纵向丝杆43的安装位置靠近于中间位置处的纵向导轨41，并通过丝杆螺母与纵向驱动安装板42实现驱动连接。纵向丝杆43的下端与纵向动力组件4-B驱动连接，纵向动力组件4-B包括有安装固定于后侧安装板12上的纵向驱动件4-B-1，可采用电机作为纵向驱动件4-B-1使用，且纵向驱动件4-B-1的输出轴与纵向丝杆43的下端连接有纵向同步轮组4-B-2，即纵向同步轮组4-B-2的主动轮同轴安装于纵向驱动件4-B-1的输出轴上，而纵向同步轮组4-B-2的从动轮同轴安装于纵向丝杆43的下端，且同步带绕设于主动轮和从动轮之间，以达到驱动纵向驱动安装板42竖直往复运动的目的。

纵向驱动安装板42上沿其水平方向安装固定有两根横向导轨44，且两根横向导轨44上通过滑块横向滑移连接有横向驱动安装板46，机械臂3与横向驱动安装板46相连接，则机械臂3和横向驱动安装板46在横向动力组件4-A的作用下沿横向导轨44往复滑移运动。纵向驱动安装板42上位于两根横向导轨44的中间位置处安装有横向丝杆45，横向丝杆45的左右两端均通过轴承座与纵向驱动安装板42实现转动配合，并通过丝杆螺母与横向驱动安装板46实现驱动连接。横向丝杆45远离机械臂3的一端与横向动力组件4-A驱动连接，横向动力组件4-A包括有安装固定于纵向驱动安装板42上的横向驱动件4-A-1，可采用电机作为横向驱动件4-A-1使用，且横向驱动件4-A-1的输出轴与横向丝杆45远离机械臂3的端部连接有横向同步轮组4-A-2，即横向同步轮组4-A-2的主动轮同轴安装于横向驱动件4-A-1的输出轴上，而横向同步轮组4-A-2的从动轮同轴安装于横向丝杆45的端部，且同步带绕设于主动轮和从动轮之间，以达到驱动横向驱动安装板46横向往复运动的目的。

如图4所示，横向驱动安装板46包括有与横向导轨44滑移配合的底板461，底板461上靠近机械臂3（参照图2所示）的一侧垂直安装有侧板462，即底板461与侧板462锁合构成L型直角板组结构46-A，且L型直角板组结构46-A的上下两侧分别锁合安装有肋板463。结合图3和图4所示，横向驱动安装板46上安装有旋转动力组件4-C，旋转动力组件4-C用于旋转驱动机械臂3，机械臂3的端部转动安装于侧板462上，且侧板462上垂直转动安装有转动轴47（转动轴47可通过轴承实现与侧板462的转动配合），转动轴47与机械臂3的端部相连接，则旋转动力组件4-C可通过转动轴47驱动机械臂3在纵向平面内做旋转运动。旋转动力组件4-C包括有安装固定于肋板463上的旋转驱动件4-C-1，可采用电机作为旋转驱动件4-C-1使用，旋转驱动件4-C-1的输出轴与转动轴47连接有旋转同步轮组4-C-2，即旋转同步轮组4-C-2的主动轮同轴安装于旋转动力件84的输出轴上，而旋转同步轮组4-C-2的从动轮同轴安装于转动轴47上，且同步带绕设于主动轮和从动轮之间，以达到驱动转动轴47和机械臂3旋转的目的。

结合图3和图4所示，旋转驱动件4-C-1与相对应的肋板463连接有固定板49，固定板49锁合安装于肋板463的外侧面处，即旋转驱动件4-C-1位于横向驱动安装板46的外部，且肋板463上开设有穿设孔46-B，旋转同步轮组4-C-2的同步带沿纵向穿设出穿设孔46-B（图示中仅展示了旋转驱动件4-C-1位于肋板463下方的状态，而旋转驱动件4-C-1位于肋板463上方的状态未展示）。横向驱动安装板46的肋板463起到提高整体板组结构强度的作用，且在此基础上，将旋转驱动件4-C-1安装于横向驱动安装板46的外部，有利于降低横向驱动安装板46对主体结构1内部空间的占用，同时便于作业人员进行组装，具有较好的组装便利性。

如图5所示，机械臂3包括有多个臂节31，且多个臂节31构成轴向伸缩式结构（也可构成折叠伸缩式结构，并可采用如授权公告号为CN208629426U的专利文件所公开的机械臂3），即多个臂节31沿轴向套设连接并实现伸缩运动。在本附图所展示的机械臂3中，机械臂3包括有两节臂节31，第一臂节311的端部与转动轴47连接有转动安装筒48，转动安装筒48的一端通过法兰盘等与转动轴47同轴连接，而转动安装筒48的另一端与第一臂节311的尾端锁合连接固定；则旋转动力组件4-C驱动转动轴47转动，转动轴47转动进而带动机械臂3在竖直平面内旋转，且转动安装筒48在此过程中起到提高转动轴47传动稳定性和机械臂3旋转稳定性的作用。

如图5所示，第一臂节311和第二臂节312均设置为空心结构，第一臂节311的相对两内侧壁上沿其长度方向延伸安装有臂节导轨32，且第二臂节312部分穿设于第一臂节311内并通过滑块实现与臂节导轨32的滑移配合。在第一臂节311内位于两侧臂节导轨32的中间位置处安装有臂节丝杆33，臂节丝杆33沿第一臂节311的长度方向延伸设置，且臂节丝杆33的两端分别通过轴承座固定于第一臂节311内并实现转动配合；臂节丝杆33远离第二臂节312的一端驱动连接有臂节驱动件34，可采用电机作为臂节驱动件34使用，臂节驱动件34位于第一臂节311的外端部处，且臂节驱动件34的输出轴延伸至第一臂节311内并通过联轴器与臂节丝杆33相连接，以驱动臂节丝杆33转动。臂节丝杆33通过丝杆螺母与第二臂节312驱动连接，则臂节丝杆33在转动过程中，丝杆螺母同步驱动第二臂节312伸出第一臂节311或者缩回至第一臂节311内，进而实现机械臂3抓取或者释放FOUP盒5的臂节31伸缩运动。

结合图5和图6所示，第二臂节312远离第一臂节311的端部旋转驱动连接有抓手8，抓手8的旋转轴线垂直于机械臂3所在的旋转平面，且FOUP盒5的顶部预先安装有定位凸块51，则抓手8可与定位凸块51相配合实现抓取或者释放FOUP盒5的动作。第二臂节312远离第一臂节311的端部安装有用于驱动抓手8转动的翻转装置35，翻转装置35包括有安装固定于第二臂节312端部内的翻转驱动件351，可采用电机作为翻转驱动件351使用，且翻转驱动件351的输出轴延伸出第二臂节312并与抓手8驱动连接。抓手8包括有抓手本体81，且抓手本体81与翻转驱动件351的输出轴连接有加强连接件352；加强连接件352设置为圆柱块状结构，加强连接件352与翻转驱动件351的输出轴同轴穿设配合并销接固定，且加强连接件352同时与抓手本体81锁合固定，即在翻转驱动件351驱动抓手本体81转动的过程中，加强连接件352同步转动并起到提高传动稳定性和驱动连接结构强度的作用。

如图6所示，抓手本体81包括有承载板811，承载板811上罩设有保护罩812，且承载板811与翻转驱动件351的输出轴驱动连接。如图7所示，抓手本体81内安装有动力装置以及由动力装置驱动相互靠近或者远离的两夹爪82，则两夹爪82可在动力装置的驱动下实现抓取或者释放FOUP盒5的动作，即两夹爪82与FOUP盒5顶部的定位凸块51相配合实现抓取动作或者释放动作。两夹爪82对称滑移设置于保护罩812内的两侧，且保护罩812的内侧壁上沿夹爪82的运动方向延伸安装固定有引导导轨83，引导导轨83上滑移安装有滑移块831，夹爪82与相对应的滑移块831连接固定，从而实现动力装置驱动两夹爪82相互靠近或者远离的运动动作。动力装置包括有安装固定于保护罩812内的动力件84，可采用电机作为动力件84使用，且动力件84与两夹爪82传动连接有用于实现两夹爪82同步运动的联动组件85。联动组件85包括有由动力件84驱动竖直转动的主动件851，主动件851设置为圆盘状结构，且主动件851的底部两侧对称位置处铰接有两从动件852，从动件852设置为连杆结构，从动件852远离主动件851的端部铰接于相对应的滑移块831上，铰接点位于滑移块831的中间轴线位置处；则动力件84驱动主动件851转动，主动件851转动驱动两从动件852同步带动滑移块831沿引导导轨83滑移运动，进而实现两夹爪82的同步运动动作。

结合图7和图8所示，动力件84与主动件851驱动连接有传动组件86，传动组件86包括有啮合传动配合的蜗轮861和蜗杆862，蜗轮861的底部同轴连接有连接轴88，连接轴88竖直设置，且连接轴88的底端与主动件851的顶部同轴螺纹连接固定；则蜗杆862转动驱动蜗轮861转动，蜗轮861转动的同时通过连接轴88驱动主动件851转动。保护罩812的内侧壁上安装有固定座87，且蜗杆862转动卧设于固定座87内，并通过联轴器与动力件84的输出轴同轴驱动连接，则电机同样卧设于保护罩812内，以降低对保护罩812内部空间的占用，进而达到缩小抓手8体积，提高抓手8抓取或者释放FOUP盒5灵活性的目的。

如图6所示，为了实现自主抓取或者释放FOUP盒5的目的，保护罩812内还安装有与抓手8联动配合使用的相机组件9，可采用CCD相机以及控制器共同构成该相机组件9，通过相机组件9识别抓手8位置，进而达到提高抓手8抓取或者释放FOUP盒5精准度的目的。

如图3所示，主体结构1正对FOUP盒5的铝盖板11设置为前侧安装板13，前侧安装板13竖直固定于主体结构1上，且前侧安装板13与后侧安装板12之间形成有间隔空间14，主体结构1上的各电气元件的连接线等线体均可隐藏于间隔空间14内。前侧安装板13上沿其竖直方向等间隔安装有连接板15，且连接板15与前侧安装板13可拆卸连接固定，维护人员或者组装人员可拆卸连接板15以敞开间隔空间14，便于进行维护作业或者组装走线作业。

如图1所示，前侧安装板13上沿主体结构1的竖直方向等间隔安装有承载件61，承载件61为板件结构，且FOUP盒5可通过定位插接结构稳定放置于承载件61上，以达到稳定搬运FOUP盒5的目的。

下面结合具体动作流程以及原理对本实用新型作进一步阐述：

当需要抓取或者释放FOUP盒5时，纵向动力组件4-B驱动调节机械臂3的纵向高度位置，横向动力组件4-A驱动调节机械臂3的横向水平位置，机械臂3完成长度伸缩调整，且旋转动力组件4-C驱动调节机械臂3的旋转角度，以使得抓手8初步运动至相应位置处，再通过翻转装置35驱动调节抓手8的旋转角度，以使得抓手8精准对应FOUP盒5的定位凸块51，最后通过动力装置驱动两夹爪82相互靠近或者远离，并与定位凸块51相配合完成FOUP盒5的抓取或者释放动作。

本具体实施方式仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实用新型做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种单臂自主移动搬运机器人，包括有主体结构（1），所述主体结构（1）上设置有用于承载物料的承载机构（6）、用于实现物料抓取/释放动作的执行机构（2）以及用于实现主体结构（1）移动的行走机构（7），其特征在于：所述执行机构（2）包括有用于抓取/释放物料的机械臂（3）以及驱动机械臂（3）运动的驱动装置（4），所述驱动装置（4）包括有驱动机械臂（3）横向运动的横向动力组件（4-A）以及驱动横向动力组件（4-A）、机械臂（3）纵向运动的纵向动力组件（4-B），且所述横向动力组件（4-A）横向驱动连接有旋转动力组件（4-C），所述机械臂（3）与旋转动力组件（4-C）驱动连接，所述旋转动力组件（4-C）在垂直于横向运动方向的平面内旋转驱动所述机械臂（3）。

2.根据权利要求1所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述机械臂（3）的一端与旋转动力组件（4-C）枢接，所述机械臂（3）的另一端连接有用于抓取/释放物料的抓手（8），且物料上设置有与所述抓手（8）配合使用的定位凸块（51）；所述机械臂（3）与抓手（8）相连接的一端设置有翻转装置（35），所述翻转装置（35）驱动抓手（8）旋转，且所述抓手（8）的旋转轴线垂直于机械臂（3）的旋转平面。

3.根据权利要求2所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述抓手（8）包括有动力装置以及由动力装置驱动相互靠近/远离的夹爪（82），且所述夹爪（82）相配合夹持抓取定位凸块（51）；所述动力装置包括有动力件（84），所述动力件（84）与夹爪（82）连接有联动组件（85），且所述联动组件（85）包括有由动力件（84）驱动转动的主动件（851），所述主动件（851）上相对称的位置处铰接有从动件（852），且所述从动件（852）远离主动件（851）的端部分别与相对应的夹爪（82）铰接。

4.根据权利要求3所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述动力件（84）与主动件（851）驱动连接有传动组件（86），所述传动组件（86）包括有啮合传动的蜗轮（861）和蜗杆（862），且所述蜗轮（861）与主动件（851）同轴连接固定，所述蜗杆（862）横向卧设并与动力件（84）同轴驱动连接。

5.根据权利要求4所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述动力件（84）和传动组件（86）外罩设有保护罩（812），且所述保护罩（812）内设置有与抓手（8）联动配合使用的相机组件（9）。

6.根据权利要求1所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述机械臂（3）包括有依次连接的臂节（31），且由所述臂节（31）构成的机械臂（3）设置为轴向伸缩式结构或折叠伸缩式结构。

7.根据权利要求1所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述横向动力组件（4-A）驱动连接有横向驱动安装板（46），所述旋转动力组件（4-C）安装于横向驱动安装板（46）上，且所述机械臂（3）靠近主体结构（1）的一端转动设置于横向驱动安装板（46）上；所述旋转动力组件（4-C）包括有旋转驱动件（4-C-1）以及传动连接于旋转驱动件（4-C-1）与机械臂（3）之间的旋转同步带轮组（4-C-2），且所述旋转同步带轮组（4-C-2）沿机械臂（3）纵向运动方向设置；所述旋转驱动件（4-C-1）安装固定于横向驱动安装板（46）的外侧，且所述旋转同步带轮组（4-C-2）的同步带穿设横向驱动安装板（46）。

8.根据权利要求7所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述主体结构（1）上沿机械臂（3）纵向运动方向设置有纵向导轨（41）和纵向丝杆（43），所述纵向导轨（41）相配合构成对称式轨道结构，所述纵向丝杆（43）与纵向动力组件（4-B）驱动连接，且所述纵向导轨（41）上滑移设置有纵向驱动安装板（42），所述纵向驱动安装板（42）与纵向丝杆（43）驱动连接。

9.根据权利要求1所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述主体结构（1）设置为架体结构，所述主体结构（1）上设置有用于安装承载机构（6）的前侧安装板（13）以及用于安装驱动装置（4）的后侧安装板（12），且所述前侧安装板（13）与后侧安装板（12）之间形成有间隔空间（14）；所述前侧安装板（13）上可拆卸安装有用于敞开间隔空间（14）的连接板（15）。

10.根据权利要求9所述的一种单臂自主移动搬运机器人，其特征在于：所述承载机构（6）包括有沿主体结构（1）纵向等间隔设置于前侧安装板（13）上的承载件（61），物料插接定位固定于所述承载件（61）上。

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