CN212241017U - 运维机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运维机器人，包括移动底座，所述移动底座上安装有支撑立柱及用于存放硬盘的硬盘存放仓，所述支撑立柱上设置有用于实现铅垂升降的铅垂升降机构，所述铅垂升降机构的升降运动端设置有六自由度机械臂，所述六自由度机械臂的运动末端设置有用于执行夹持动作的末端夹持器，所述末端夹持器上设有用于实现图像定位的视觉相机，所述末端夹持器具有用于测量末端作用力的六维力传感器。该运维机器人可实现对数据中心机房的自动运营维护，特别是对数据服务器硬盘的自动更换与维护，大幅节约人力资源及人力开支，解除对数据中心的发展存在的制约。

Description

运维机器人

技术领域

本实用新型涉及机房运维技术领域，特别涉及一种运维机器人。

背景技术

数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在因特网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。随着信息技术的迅速发展，数据中心机房的规模与日俱增。

目前，数据中心机房的维护特别是数据服务器硬盘的更换与维护主要由人工完成。数据服务器的硬盘数量十分庞大，维护工作简单枯燥而繁琐，需要占用大量的人力资源。统计表明，一个大型数据中心机房约需要30～40 人的维护人员，年均人力开支超过500万元，给运营方带来沉重的经济负担。随着数据中心机房的规模增加，这一问题愈益突出，并对数据中心的发展带来制约。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种运维机器人，可实现对数据中心机房的自动运营维护，特别是对数据服务器硬盘的自动更换与维护，大幅节约人力资源及人力开支，解除对数据中心的发展存在的制约。

本实用新型提供的运维机器人，包括移动底座，所述移动底座上安装有支撑立柱及用于存放硬盘的硬盘存放仓，所述支撑立柱上设置有用于实现铅垂升降的铅垂升降机构，所述铅垂升降机构的升降运动端设置有六自由度机械臂，所述六自由度机械臂的运动末端设置有用于执行夹持动作的末端夹持器，所述末端夹持器上设有用于实现图像定位的视觉相机，所述末端夹持器具有用于测量末端作用力的六维力传感器。

在一些可选的实施例中，所述运维机器人还包括示教器，所述示教器安装于所述移动底座上。

在一些可选的实施例中，所述移动底座设置有激光雷达与陀螺仪。

在一些可选的实施例中，所述移动底座具有轮式构造，所述轮式构造包括一组行走轮及两组转向轮，所述两组转向轮分居所述行走轮的两侧，所述转向轮可绕铅垂轴旋转。

在一些可选的实施例中，所述铅垂升降机构包括驱动电机、传动丝杠、丝杠螺母、直线导轨及升降平台主体，所述驱动电机用于驱动所述传动丝杠旋转，所述传动丝杠与所述丝杠螺母形成丝杠传动配合，所述丝杠螺母与所述升降平台主体固定连接，所述升降平台主体为所述铅垂升降机构的升降运动端，所述升降平台主体可沿铅垂方向直线往复运动地保持于所述直线导轨上。

在一些可选的实施例中，所述末端夹持器包括两指夹爪，所述两指夹爪设置于所述六自由度机械臂的运动末端，且所述两指夹爪具有可转动张合的两个夹持手指。

在一些可选的实施例中，所述六自由度机械臂的重心位于所述移动底座的铅垂投影范围内。

在一些可选的实施例中，所述视觉相机为深度相机，用于捕捉作业对象的图像信息。

在一些可选的实施例中，所述移动底座上设有充电电池。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

移动底座提供地面移动能力，使运维机器人可在数据中心机房内的自由移动，快速到达需要更换维护的硬盘所在的服务器附近；铅垂升降机构提供铅垂升降能力，使六自由度机械臂及其末端的末端夹持器可快速到达所需的作业高度；六自由度机械臂具有六个运动自由度，基于视觉相机提供的图像定位信息及六维力传感器反馈的末端作用力信息，可快速准确调节末端夹持器的位姿，使末端夹持器调节至与服务器上的硬盘盒位相适应的位姿，保证末端夹持器夹持的硬盘于硬盘盒位实现安全精确的插拔动作，于密集分布的硬盘盒位中保证动作精确性与可靠性；基于上述动作，运维机器人得以实现对数据中心机房的自动运营维护，特别是对数据服务器硬盘的自动更换与维护，大幅节约人力资源及人力开支，解除对数据中心的发展存在的制约。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的运维机器人的第一视图；

图2为本实用新型实施例提供的运维机器人的第二视图。

主要元件符号说明：

1-移动底座，11-行走轮，12-转向轮，13-充电电池，14-硬盘存放仓， 2-支承立柱，31-驱动电机，32-传动丝杠，33-直线导轨，34-升降平台主体，4-六自由度机械臂，41-运动末端，5-末端夹持器，51-两指夹爪，52-六维力传感器，6-视觉相机，7-示教器，200-硬盘。

具体实施方式

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合参阅图1～2，本实施例公开了运维机器人的一种具体构造，包括移动底座1、支撑立柱2、硬盘存放仓14、铅垂升降机构、六自由度机械臂4、末端夹持器5及六维力传感器52，对数据中心机房的自动运营维护，特别是对数据服务器硬盘200的自动更换与维护，大幅节约人力资源及人力开支，解除对数据中心的发展存在的制约。

其中，移动底座1用于提供地面移动能力，其具体形式可为AGV。

(Automated Guided Vehicle)小车、移动底盘等。由此，运维机器人可在数据中心机房内的自由移动，快速到达需要更换维护的硬盘200所在的服务器附近。示范性地，移动底座1设置有激光雷达与陀螺仪。激光雷达通过发射激光束，探测目标(或障碍物)的位置、速度等特征量，实现激光测距及为避障越障提供数据信息；陀螺仪是一种常见的传感器，用于测量移动底座1的运动信息。基于上述位置信息，移动底座1可实现精确的避障、越障及运动导向，保证地面移动的精确性与可靠性。

其中，移动底座1可为轮式、履带式等运动构造。示范性地，移动底座1具有轮式构造，包括一组行走轮11及两组转向轮12。其中，行走轮 11用于执行行走动作；两组转向轮12分居行走轮11的两侧，各转向轮12 分别可绕铅垂轴旋转，实现转向目的。示范性地，移动底座1具有差分轮式构造，使转向性能进一步优化。示范性地，移动底座1上设有充电电池 13，为运维机器人的各电气部件提供电能。

其中，移动底座1上安装有用于存放硬盘200的硬盘存放仓14。需要安装的新硬盘及更换后拆下的旧硬盘分别暂存于硬盘存放仓14，以便运输处理。示范性地，硬盘存放仓14具有复数个硬盘盒位，一一对应地存放不同的硬盘200。示范性地，该复数个硬盘盒位具有不同的尺寸，可分别存放不同尺寸的硬盘200，例如2.5寸硬盘、3.5寸硬盘等。

其中，支撑立柱2安装在移动底座1上，用于提供铅垂升降的支撑基础。支撑立柱2上设置有用于实现铅垂升降的铅垂升降机构，铅垂升降机构的升降运动端设置有六自由度机械臂4。当铅垂升降机构输出升降运动时，升降运动端铅垂升降、一并带动六自由度机械臂4铅垂升降。

铅垂升降机构可通过多种结构形式实现，诸如升降台、齿轮齿条机构、链传动机构等等。示范性地，铅垂升降机构包括驱动电机31、传动丝杠32、丝杠螺母、直线导轨33及升降平台主体34。其中，驱动电机31用于驱动传动丝杠32旋转。传动丝杠32与丝杠螺母形成丝杠传动配合，具体为，丝杠螺母可螺旋旋转地保持于传动丝杠32上，传动丝杠32可具体为滚珠丝杠。丝杠螺母与升降平台主体34固定连接，可沿铅垂方向直线往复运动地保持于直线导轨33上。其中，升降平台主体34为铅垂升降机构的升降运动端，与六自由度机械臂4连接。示范性地，升降平台主体34通过滑块与直线导轨33形成配合连接。

六自由度机械臂4具有六个运动自由度，可实现各方向的自由运动，使其运动末端41可灵活地到达所需的各个位置及各种位姿。示范性地，支撑立柱2位于移动底座1上表面的一端侧，六自由度机械臂4的重心落入移动底座1的铅垂投影范围内，有效地保证运维机器人于运动及作业过程的稳定性。

其中，末端夹持器5设置于六自由度机械臂4的运动末端41，用于执行夹持动作，从而可靠地夹持硬盘200。末端夹持器5的机械执行端可采用多种结构形式实现，诸如气动手指、夹爪等。示范性地，末端夹持器5 包括两指夹爪51，两指夹爪51设置于六自由度机械臂4的运动末端41，且两指夹爪51具有可转动张合的两个夹持手指。两个夹持手指转动张合，从而夹紧或松开位于两个夹持手指之间的硬盘200。可以理解，两指夹爪 51的两个夹持手指还可以是直线运动地接近或远离的张合形式。

末端夹持器5上设有视觉相机6，用于实现图像定位，以便准确捕捉夹持对象。示范性地，视觉相机6为深度相机，用于捕捉作业对象的图像信息。同时，末端夹持器5还具有用于测量末端作用力的六维力传感器52，据之判断硬盘200与硬盘盒位之间的相对位置，为六自由度机械臂4的及时制动及位姿调整提供信息基础，防止错误插拔而造成损伤、提高插拔动作的精确度。

示范性地，运维机器人还包括示教器7，示教器7安装于移动底座1 上。示教器7用于对运维机器人执行手动操纵、参数配置，并支持用户进行程序编写而实现二次开发，进一步提高对不同数据中心机房的环境适应性。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.运维机器人，其特征在于，包括移动底座，所述移动底座上安装有支撑立柱及用于存放硬盘的硬盘存放仓，所述支撑立柱上设置有用于实现铅垂升降的铅垂升降机构，所述铅垂升降机构的升降运动端设置有六自由度机械臂，所述六自由度机械臂的运动末端设置有用于执行夹持动作的末端夹持器，所述末端夹持器上设有用于实现图像定位的视觉相机，所述末端夹持器具有用于测量末端作用力的六维力传感器。

2.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，还包括示教器，所述示教器安装于所述移动底座上。

3.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，所述移动底座设置有激光雷达与陀螺仪。

4.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，所述移动底座具有轮式构造，所述轮式构造包括一组行走轮及两组转向轮，所述两组转向轮分居所述行走轮的两侧，所述转向轮可绕铅垂轴旋转。

5.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，所述铅垂升降机构包括驱动电机、传动丝杠、丝杠螺母、直线导轨及升降平台主体，所述驱动电机用于驱动所述传动丝杠旋转，所述传动丝杠与所述丝杠螺母形成丝杠传动配合，所述丝杠螺母与所述升降平台主体固定连接，所述升降平台主体为所述铅垂升降机构的升降运动端，所述升降平台主体可沿铅垂方向直线往复运动地保持于所述直线导轨上。

6.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，所述末端夹持器包括两指夹爪，所述两指夹爪设置于所述六自由度机械臂的运动末端，且所述两指夹爪具有可转动张合的两个夹持手指。

7.根据权利要求6所述的运维机器人，其特征在于，所述六维力传感器设置于所述两指夹爪与所述运动末端之间。

8.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，所述六自由度机械臂的重心位于所述移动底座的铅垂投影范围内。

9.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，所述视觉相机为深度相机，用于捕捉作业对象的图像信息。

10.根据权利要求1所述的运维机器人，其特征在于，所述移动底座上设有充电电池。

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