CN210526689U

CN210526689U - 一种搬运协作机器人

Info

Publication number: CN210526689U
Application number: CN201921209020.4U
Authority: CN
Inventors: 刘溢; 常澳; 白俊奇; 何婷; 张梓浩; 朱振威; 周世达; 孙华伟; 钟杰; 黄慧杰; 王晨; 张铭瑞
Original assignee: North University of China
Current assignee: North University of China
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2020-05-15
Anticipated expiration: 2029-07-30

Abstract

本实用新型属于运输装置技术领域，具体涉及一种搬运协作机器人，包括车架和载货平台，所述车架上设有轮式行走机构，车架底部设有履带行走机构，履带行走机构的一端与车架铰接，履带行走机构与车架之间设有伸缩机构，伸缩机构的两端分别与履带行走机构和车架铰接；所述载货平台设置在车架的上端，载货平台的各边上均铰接有挡板，相邻挡板之间可拆卸联接；还包括延长板，相邻挡板之间均设有延长板，所述延长板包括插板和连接板，插板与相邻连接板其中的一个挡板插接，连接板穿过插板与另一个挡板插接，插板与连接板之间通过螺栓联接固定。设置有延长板，挡板展开之后可以通过延长板进行联接，从而增大载货面积。

Description

一种搬运协作机器人

技术领域

本实用新型属于运输装置技术领域，具体涉及一种搬运协作机器人。

背景技术

现有搬运机器人通过发送位置信息指令，限定其工作范围和区域，来控制其在局部范围内的货物搬运。如专利号为CN206465096U智能搬运机器人及其控制设备；或者为应用于特定物品的搬运，如专利号为CN207920187U用于搬运汽车的遥控智能搬运小车、专利号为CN106081519A一种用于混凝土PC构件的智能搬运机器人……所搬运的范围较小，楼梯、陡坡等地形不可通行。为了适应各种复杂的地形或者为了满足一些特殊使用需求，人们对其进行改进，将轮式行走机构3与履带式行走机构相结合，从而提高了对复杂路况的适应能力。如专利申请号为201611098832.7公开的一种电动履带爬楼坐便轮椅床；专利申请号为201811187427 .1公开的一种变电站巡检车；专利申请号为201710484507 .2公开的一种既能移动又能爬楼的载物机器人。上述装置，可以根据实际路况进行轮式行走机构和履带行走机构之间的切换。

载物机器人主要用于货物的运输，货物的体积有大有小，但常见的载物框（厢）尺寸固定，在运输一些较大体积的物品时存在一定的困难。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种搬运协作机器人，该机器人可以实现复杂路况的行驶，并可提高载货能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种搬运协作机器人，包括车架和载货平台，所述车架上设有轮式行走机构，车架底部设有履带行走机构，履带行走机构的一端与车架铰接，履带行走机构与车架之间设有伸缩机构，伸缩机构的两端分别与履带行走机构和车架铰接；所述载货平台设置在车架的上端，载货平台的各边上均铰接有挡板，相邻挡板之间可拆卸联接；还包括延长板，相邻挡板之间均设有延长板，所述延长板包括插板和连接板，插板与相邻挡板其中的一个挡板插接，连接板穿过插板与另一个挡板插接，插板与连接板之间通过螺栓联接固定。

所述车架上设有云台摄像头。

所述车架上设有自动跟随装置。

所述履带行走机构中的履带采用双面齿加厚同步带。

所述伸缩机构采用电动伸缩缸。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：

设置有履带行走机构和轮式行走机构，可以根据实际路况进行两者之间切换，提高适应能力。设置有延长板，挡板展开之后可以通过延长板进行联接，从而增大载货面积。

附图说明

图1是本实用新型的轴测图一；

图2是本实用新型的轴测图二；

图3是本实用新型的侧视图；

图4是本实用新型的侧剖图；

图5是本实用新型挡板展开结构示意图；

图6是图5中A处的局部放大图；

图7是本实用新型挡板折叠状态示意图；

图8是本实用新型延长板使用状态示意图；

图9是本实用新型的电路框图；

其中：1为车架，2为载货平台，3为轮式行走机构，4为履带行走机构，5为伸缩机构，6为挡板，7为延长板，70为插板，71为连接板，8为螺栓，9为直角插块。

具体实施方式

下面对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至8所示，一种搬运协作机器人，包括车架1和载货平台2，车架1上设有轮式行走机构3，车架1底部设有履带行走机构4，履带行走机构4的一端与车架1铰接，履带行走机构4与车架1之间设有伸缩机构5，伸缩机构5的两端分别与车架1以及履带行走机构4的履带架铰接，通过伸缩机构5的伸缩改变履带行走机构4与车架1之间的角度，使得履带行走机构4与地面接触，实现轮式行走机构3与履带行走机构4之间的转换。

当需要爬坡或者爬楼梯时，通过伸缩机构5伸长，使得履带行走机构4与地面接触，通过履带行走机构4进行驱动；反之，当在较为平坦的路面时，伸缩机构5缩回，履带行走机构4不与地面接触，通过轮式行走机构3进行驱动。

履带行走机构4通过两个步进电机进行驱动；轮式行走机构3采用四个轮毂电机驱动，轮式行走机构3还可采用麦克纳姆轮。

载货平台2设置在车架1的上端，载货平台2的各边上均铰接有挡板6，相邻挡板6之间可拆卸联接；相邻挡板6立起（折叠）后，可以通过搭扣进行联接，当然也可通过螺栓方式进行联接；亦或者可以采用图7中所示的直角插块9进行联接，直角插块9与相邻两挡板6插接，插接后再分别通过螺栓进行联接。挡板6折叠后可以形成一个常见的车厢结构。

还包括延长板7，相邻挡板6之间均设有延长板7，延长板7包括插板70和连接板71，插板70与相邻挡板6其中的一个挡板6插接，连接板71穿过插板70与另一个挡板6插接，插板70与连接板71之间通过螺栓8联接固定。

当需要运输底面积较大的物品时，可以将各挡板6展开，展开后通过延长板7进行联接，具体如下：先将各挡板6展开，将插板70与其中一个挡板6插接，挡板6上设有相应的插槽；插接后，将连接板71穿过插板70与另一个插板70插接，插板70上设有相应的通槽，连接板71插接后，通过螺栓8将插板70和连接板71进行联接固定，螺栓8依次穿过插板70和连接板71上的螺栓孔，穿过后旋紧螺母。由于挡板6展开后，整体会形成一个平面，因此无法较好的固定货物，故可以在各挡板6上均设置与绳索联接的挂钩，从而利用绳索对货物进行捆绑。

进一步，车架1上设有云台摄像头。通过云台摄像头可以实现远程操控，通信方面采用TS3206接收器和发送器，并配套有雪花屏；其中云台装置部分，可以利用3D打印得到。当然，本领域的技术人员还可以设计开发相应简易的App进行控制，手机只需蓝牙连接通信外设即可实现远程操纵，无需人在身边。可通过二维码识别，开创搬运机器人的新型共享模式。

进一步，车架1上设有自动跟随装置。具体可采用OpenMV4 H7 cam智能摄像头，其运行速度快，图像处理算法快，识别能力强，更精确。增加Gps室内定位功能，使用NEO-6M卫星定位模块，利用模块携带者和小车的位置差实现自动跟随。实现更加好的抗干扰效果。方便操纵者“一心二用”，提高办事效率，实现车辆智能化。提升到了高于市面产品的自动跟随精度，优于普通的自动跟随旅行箱的在有障碍情况下无法跟随的问题。车辆全方位障碍物以及行人监测，车辆前方配备区间限速功能，传感器检测到行人或者障碍物根据距离来减速或者制动，后方配置倒车警报。

通过应用图像识别技术来识别台阶等障碍物，以此实现动力系统的自动切换。

进一步，履带行走机构4中的履带采用双面齿加厚同步带。

进一步，伸缩机构5采用电动伸缩缸（电动推杆）。

上述，动力系统中优选采用四个36v 250w轮毂电机，两个42步进电机（1：32减速比大扭矩）控制履带，专用电驱配合主控控制电机（轮毂电机使用专用电驱，42步进使用tb6600驱动器）。可适应平地、楼梯等绝大部分地形，最高时速可达16km/h；电池采用36v13AH锂电池（电芯三元锂电18650），续航充足。LM2596 自行安装两个扇热风扇，保证长时间的稳压供电。

如图9所示，主控采用STM32F407ZGT6，通信控制使用STM32F103ZET6，两款芯片功能强大，反应速度极快，能保证车辆各项系统的快速运作。

利用mpu6050陀螺仪监测车辆平衡，保持车辆平衡。利用HY-SRF05超声波模块测量车辆四周障碍物距离从而实现自动限速，制动。利用E18-D80NK红外传感器实现台阶监测，自动对台阶进行处理，如停车或者变形（履带行走机构4与轮式行走机构3的转换）。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种搬运协作机器人，其特征在于：包括车架（1）和载货平台（2），所述车架（1）上设有轮式行走机构（3），车架（1）底部设有履带行走机构（4），履带行走机构（4）的一端与车架（1）铰接，履带行走机构（4）与车架（1）之间设有伸缩机构（5），伸缩机构（5）的两端分别与履带行走机构（4）和车架（1）铰接；所述载货平台（2）设置在车架（1）的上端，载货平台（2）的各边上均铰接有挡板（6），相邻挡板（6）之间可拆卸联接；还包括延长板（7），相邻挡板（6）之间均设有延长板（7），所述延长板（7）包括插板（70）和连接板（71），插板（70）与相邻挡板（6）其中的一个挡板（6）插接，连接板（71）穿过插板（70）与另一个挡板（6）插接，插板（70）与连接板（71）之间通过螺栓（8）联接固定。

2.根据权利要求1所述的一种搬运协作机器人，其特征在于：所述车架（1）上设有云台摄像头。

3.根据权利要求1所述的一种搬运协作机器人，其特征在于：所述车架（1）上设有自动跟随装置。

4.根据权利要求1所述的一种搬运协作机器人，其特征在于：所述履带行走机构（4）中的履带采用双面齿加厚同步带。

5.根据权利要求1所述的一种搬运协作机器人，其特征在于：所述伸缩机构（5）采用电动伸缩缸。