CN211519888U - 行李车收集机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种行李车收集机器人，包括机体；计算机，设于机体的内部，计算机上装载有控制程序；驱动装置，设于机体的底部，并受控于控制程序，用于驱使机体前进、后退和转向；传感器组，设于机体的表面上，并与计算机电连接，用于识别行李车和行李车放置点及定位行李车收集机器人和障碍物的位置；抓取装置，设于机体的表面上，并受控于控制程序，用于抓取行李车；以及移动电源，设于机体的内部，并与计算机、驱动装置、传感器组和抓取装置电连接。本实用新型通过计算机、驱动装置、传感器组与抓取装置配合，使得整个行李车的收集过程依靠行李车收集机器人即可独立完成，无需人工参与，从而解决了机场的行李车需要依靠人工收集的技术问题。

Description

行李车收集机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，更具体地说，是涉及一种行李车收集机器人。

背景技术

近年来，机器人感知、定位和规划等技术取得了突飞猛进的发展，随着各类技术的日趋成熟，无人车越来越多地应用到人们生活的方方面面，如：仓储自主移动机器人、自动送餐机器人、医疗物资运送机器人等，使用机器人来代替人类完成繁重的工作，成为当前机器人领域研究的重要项目之一。

以香港国际机场为例，香港国际机场每天约有100多家航空公司提供1100架次航班，连接220个目的地，每年接待超过7050万人次的旅客。为了应对巨大的客流，机场内分布了约1.3万辆行李车，使用完的行李车散布在机场的各个角落，需要机场收集使用过的行李车，并将其部署在旅客需要的地方。

为了解决这个问题，机场需要雇佣大量的员工来收集分散的行李车，并把它们送回需要的地方，以备将来使用。由于香港的劳动力成本极高，香港国际机场承担着巨大的运营成本，对参与此工作的员工来说，他们的工作繁重，薪资较低，假期较少。

为了减少人力成本，目前，很多机场采用电动助力车，帮助远距离运输行李车队列。该方法在一定程度上减轻了人力负担，提高了行李车回收速度。但该方法只是负责运输行李车，减轻了工作人员远距离运输行李车队列的负担，但收集行李车的过程仍然需要人的参与，该方法并没有显著减少员工的数量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种行李车收集机器人，包括但不限于解决机场的行李车需要依靠人工收集的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种行李车收集机器人，包括：

机体；

计算机，设于所述机体的内部，所述计算机上装载有控制程序；

驱动装置，设于所述机体的底部，并受控于所述控制程序，用于驱使所述机体前进、后退和转向；

传感器组，设于所述机体的表面上，并与所述计算机电连接，用于识别行李车和行李车放置点及定位所述行李车收集机器人和障碍物的位置；

抓取装置，设于所述机体的表面上，并受控于所述控制程序，用于抓取行李车；以及

移动电源，设于所述机体的内部，并与所述计算机、所述驱动装置、所述传感器组和所述抓取装置电连接。

可选地，所述传感器组包括：

三维激光雷达，固定于所述机体的顶部；

二维激光雷达，固定于所述机体的中部，并朝向于所述机体的后侧；以及

深度相机，固定于所述机体的中部，并朝向于所述机体的前侧。

可选地，所述抓取装置包括：

支架，固定于所述机体的前侧面上，并位于所述深度相机的底侧；

摆臂，活动连接于所述支架上；以及

驱动件，设于所述支架上，并受控于所述控制程序，用于驱使所述摆臂摆动。

可选地，所述摆臂的活动端设有挂钩。

可选地，所述传感器组还包括：

第一超声波传感器，固定于所述摆臂的中部，并朝向于所述摆臂的前侧。

可选地，所述传感器组还包括：

三对第二超声波传感器，分别固定于所述机体的左侧面、右侧面和后侧面上。

可选地，所述驱动装置包括：

一对差速驱动轮，设于所述机体的底面上，并分别位于所述机体的左右两侧；以及

万向轮，活动连接于所述机体的底面上，并与所述一对差速驱动轮呈前后分布。

可选地，所述差速驱动轮包括电机、减速齿轮箱和车轮，所述车轮通过所述减速齿轮箱与所述电机传动连接。

可选地，所述驱动装置还包括：

悬架，设于所述机体的底面上，所述万向轮转动连接于所述悬架上。

可选地，所述行李车收集机器人还包括：

显示屏，设于所述机体的表面上，用于显示所述行李车收集机器人的运行状态。

本实用新型提供的行李车收集机器人的有益效果在于：通过计算机、驱动装置、传感器组与抓取装置配合，使得整个行李车的收集过程依靠行李车收集机器人即可独立完成，无需人工参与，从而有效地解决了机场的行李车需要依靠人工收集的技术问题，提高了行李车的收集效率，节省了人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的行李车收集机器人的前侧立体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的行李车收集机器人的后侧立体示意图；

图3为本实用新型实施例提供的行李车收集机器人的仰视示意图；

图4为本实用新型实施例提供的行李车收集机器人的使用状态示意图；

图5为本实用新型实施例提供的行李车收集机器人另一角度的使用状态示意图。

其中，图中各附图标记：

1—行李车收集机器人、2—行李车、10—机体、20—驱动装置、30—传感器组、40—抓取装置、50—显示屏、21—差速驱动轮、22—万向轮、23—悬架、31—三维激光雷达、32—二维激光雷达、33—深度相机、34—第一超声波传感器、35—第二超声波传感器、41—支架、42—摆臂、43—驱动件、211—电机、212—减速齿轮箱、213—车轮、420—挂钩。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是：当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。当一个部件被称为与另一个部件“电连接”，它可以是导体电连接，或者是无线电连接，还可以是其它各种能够传输电信号的连接方式。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本实用新型提供的行李车收集机器人进行说明。

请参阅图1至图5，该行李车收集机器人1包括机体10、计算机(未图示)、驱动装置20、传感器组30、抓取装置40以及移动电源(未图示)，其中，计算机设置在机体10的内部，在该计算机上装载有控制程序；驱动装置20设置在机体10的底部，并且驱动装置20受该计算机的控制程序控制，用于驱使机体10前进、后退和转向；传感器组30设置在机体10的表面上，并且传感器组30与计算机电连接，用于识别行李车2和行李车放置点及定位行李车收集机器人1和障碍物的位置；抓取装置40设置在机体10的表面上，并且抓取装置40受该计算机的控制程序控制，用于抓取行李车2；移动电源设置在机体10的内部，并且移动电源与计算机、驱动装置20、传感器组30和抓取装置40电连接，用于向计算机、驱动装置20、传感器组30和抓取装置40提供电量。可以理解的是，在本实用新型中，计算机装载的“控制程序”是在本领域移动智能跟踪车控制程序的基础上增加了抓取装置的控制模块，由于本申请的保护对象为行李车收集机器人1的机械结构，因此“控制程序”的算法和控制流程在此不作详细描述。

使用时，行李车收集机器人1可以被投放到机场、火车站等交通枢纽的等候区和到达区内。行李车收集机器人1通过传感器组30识别和感知外界环境的信息，并且将该信息实时地发送给计算机，计算机根据外界环境的实时信息可以控制驱动装置20驱动行李车收集机器人1在等候区和到达区内巡航，直至传感器组30识别到散落在行李车放置点以外的行李车2，传感器组30将该行李车2的位置信息发送给计算机，计算机通过计算分析确定该行李车2的定位坐标，然后计算机向驱动装置20发送指令，控制驱动装置20驱使行李车收集机器人1靠近该行李车2，直至行李车收集机器人1靠近该行李车2，计算机向抓取装置40发送指令，控制抓取装置40将行李车2抓住，接着计算机调出距离最近的行李车放置点的坐标，然后向驱动装置20发送指令，控制驱动装置20带动抓取装置40将行李车2拉回到该行李车放置点，然后再重复上述动作，去完成下一个收集行李车2的任务。这样整个行李车2的收集过程依靠行李车收集机器人1独立完成，无需人工参与，从而有效地解决了机场的行李车需要依靠人工收集的技术问题，提高了行李车的收集效率，节省了人力成本。

可选地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的行李车收集机器人的一种具体实施方式，传感器组30包括三维激光雷达31、二维激光雷达32和深度相机33，其中，三维激光雷达31固定在机体10的顶部，用于识别和定位行李车收集机器人1周围的障碍物，有利于行李车收集机器人1避开障碍物；二维激光雷达32固定在机体10的中部，并且二维激光雷达32朝向机体10的后侧，用于协助三维激光雷达31对行李车收集机器人1、障碍物和行李车2进行定位；深度相机33固定在机体10的中部，并且深度相机33朝向机体10的前侧，用于识别行李车2并且确定行李车收集机器人1与行李车2的准确距离。

可选地，请参阅图1、图4和图5，作为本实用新型提供的行李车收集机器人的一种具体实施方式，抓取装置40包括支架41、摆臂42和驱动件43，其中，支架41固定在机体10的前侧面上，并且支架41位于深度相机33的底侧；摆臂42活动连接在支架41上；驱动件43设置在支架41上，并且受计算机的控制程序控制，用于驱使摆臂42摆动。具体地，支架41和深度相机33设置在机体10的同一侧面上，并且支架41固定在机体10的中下部，从而有效地避免了支架41遮挡深度相机33的情况发生；驱动件43优选为电机，驱动件43通过编码器和驱动器与计算机电连接，摆臂42的一端与驱动件43的输出轴直接或者间接连接，其中该编码器可以确定摆臂42的抬升角度，摆臂42的另一端为活动端，该活动端上设置有挂钩420。当行李车收集机器人1靠近行李车2时，驱动件43按照计算机的指令驱使摆臂42的活动端向前上方抬升，直至挂钩420勾住行李车2并且将行李车2提升一定的高度，使行李车2的后侧车轮离开地面，此时行李车2在自身的重力作用下维持稳定状态，而且由于行李车2的后侧车轮离地，减小了行李车2与地面的摩擦力，有利于行李车收集机器人1对行李车2进行运送；接着行李车2在驱动装置20的驱动下被拉回到行李车放置点，然后驱动件43按照计算机的指令驱使摆臂42的活动端降回原始位置，挂钩420与行李车2分离，完成行李车收集任务。

可选地，请参阅图1和图5，作为本实用新型提供的行李车收集机器人的一种具体实施方式，传感器组30还包括第一超声波传感器34，第一超声波传感器34固定在摆臂42的中部，并且第一超声波传感器34朝向摆臂42的前侧。这样在摆臂42抬升的过程中，第一超声波传感器34可以实时地检测挂钩420与行李车2的距离和角度，有效地确保挂钩420勾住行李车2。

可选地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的行李车收集机器人的一种具体实施方式，传感器组30还包括三对第二超声波传感器35，三对第二超声波传感器35分别固定在机体10的左侧面、右侧面和后侧面上。这样即使在二维激光雷达32发生故障的情况下，三对第二超声波传感器35相互配合仍然可以定位到行李车收集机器人1周围的障碍物，从而为行李车收集机器人1提供了冗余的避障保护。

可选地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的行李车收集机器人的一种具体实施方式，驱动装置20包括一对差速驱动轮21和万向轮22，其中，一对差速驱动轮21设置在机体10的底面上，并且一对差速驱动轮21分别位于机体10的左、右两侧；万向轮22活动连接在机体10的底面上，并且万向轮22与一对差速驱动轮21呈前后位置分布。具体地，在机体10的底面上连接有两个万向轮22，两个万向轮22分别位于机体10的左、右两侧，并且与一对差速驱动轮21配合对机体10形成四个支点支撑，使得行李车收集机器人1行走、转向时更加平稳，并且由于采用一对差速驱动轮21提供动力，即采用差分驱动方式驱动行李车收集机器人1，使得行李车收集机器人1具有良好的地形适应能力。此处，每个差速驱动轮21包括电机211、减速齿轮箱212和车轮213，其中，电机211通过电机驱动器与计算机电连接，车轮213通过减速齿轮箱212与电机211传动连接，这样电机211输出的动力通过减速齿轮箱212传输给车轮，从而增大了车轮的转矩。

可选地，请参阅图2和图3，作为本实用新型提供的行李车收集机器人的一种具体实施方式，驱动装置20还包括悬架23，悬架23设置在机体10的底面上，万向轮22转动连接在悬架23上。具体地，两个万向轮22分别转动连接在悬架23的左右两端。这样万向轮22通过悬架23与机体10连接，可以与一对差速驱动轮21配合提高行李车收集机器人1的地形适应能力。

可选地，请参阅图1和图2，作为本实用新型提供的行李车收集机器人的一种具体实施方式，行李车收集机器人1还包括显示屏50，显示屏50设置在机体10的表面上，用于显示行李车收集机器人1的运行状态，便于技术人员随时、直观地了解行李车收集机器人1的运行状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.行李车收集机器人，其特征在于，包括：

机体；

计算机，设于所述机体的内部，所述计算机上装载有控制程序；

驱动装置，设于所述机体的底部，并受控于所述控制程序，用于驱使所述机体前进、后退和转向；

传感器组，设于所述机体的表面上，并与所述计算机电连接，用于识别行李车和行李车放置点及定位所述行李车收集机器人和障碍物的位置；

抓取装置，设于所述机体的表面上，并受控于所述控制程序，用于抓取行李车；以及

移动电源，设于所述机体的内部，并与所述计算机、所述驱动装置、所述传感器组和所述抓取装置电连接。

2.如权利要求1所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述传感器组包括：

三维激光雷达，固定于所述机体的顶部；

二维激光雷达，固定于所述机体的中部，并朝向于所述机体的后侧；以及

深度相机，固定于所述机体的中部，并朝向于所述机体的前侧。

3.如权利要求2所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述抓取装置包括：

支架，固定于所述机体的前侧面上，并位于所述深度相机的底侧；

摆臂，活动连接于所述支架上；以及

驱动件，设于所述支架上，并受控于所述控制程序，用于驱使所述摆臂摆动。

4.如权利要求3所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述摆臂的活动端设有挂钩。

5.如权利要求3所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述传感器组还包括：

第一超声波传感器，固定于所述摆臂的中部，并朝向于所述摆臂的前侧。

6.如权利要求2所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述传感器组还包括：

三对第二超声波传感器，分别固定于所述机体的左侧面、右侧面和后侧面上。

7.如权利要求1至6任一项所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述驱动装置包括：

一对差速驱动轮，设于所述机体的底面上，并分别位于所述机体的左右两侧；以及

万向轮，活动连接于所述机体的底面上，并与所述一对差速驱动轮呈前后分布。

8.如权利要求7所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述差速驱动轮包括电机、减速齿轮箱和车轮，所述车轮通过所述减速齿轮箱与所述电机传动连接。

9.如权利要求8所述的行李车收集机器人，其特征在于，所述驱动装置还包括：

悬架，设于所述机体的底面上，所述万向轮转动连接于所述悬架上。

10.如权利要求7所述的行李车收集机器人，其特征在于，还包括：

显示屏，设于所述机体的表面上，用于显示所述行李车收集机器人的运行状态。

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