CN213765849U - 基于红外巡线控制的物流机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于红外巡线控制的物流机器人，包括底板，所述底板的底部表面安装有电机固定座，所述电机固定座为四个，且呈矩形排列，所述电机固定座的一侧安装有直流减速电机，所述直流减速电机的一端设置有全向轮，所述底板的顶部表面中央安装有固定件，所述固定件的顶部设置有旋转底座，所述旋转底座上对称设置有第一竖直固定板和第二竖直固定板。本实用新型是一种基于红外巡线控制的物流机器人，该物流机器人可以有效解决现物流行业搬运过程仍需大量的人工费且效率不高的问题。该物流机器人的机械臂采用四连杆机构与平行四边形对边平行的结构，具有始终保持夹具水平的特点，使得物料的抓取与放置更加稳定。

Description

基于红外巡线控制的物流机器人

技术领域

本实用新型涉及智能设备领域，特别涉及一种基于红外巡线控制的物流机器人。

背景技术

近年来，随着我国人口红利的逐渐消失，企业用工成本不断上涨，各种工业机器人获得了广泛的应用。在众多的工业机器人中，搬运机器人无疑是应用率最高的机器人之一，不管是在工业制造、仓储物流、烟草、医药、食品、化工等行业领域，还是在邮局、图书馆、港口码头、机场、停车场等场景，都能见到搬运机器人的身影。2018年上半年以来，全球工业机器人市场规模已经达到155亿美元，我国市场也已超过40亿美元，其中搬运机器人的占比超过了30％。这些数据表明，如今搬运机器人不仅是饱受市场追捧的全新热点，更是工业机器人产业发展的主要力量。搬运机器人的强劲表现，与其广泛的市场需求密不可分。众所周知，物料搬运是一项无处不在的日常工作，存在于各行各业间，但看似不起眼的简单工作背后，却有着长期性、基础性的企业需求，还时常受到人员、成本及效率等因素的限制，在这样的情况下，搬运机器人大有可为。在各大快递存放点或仓库等需要搬运大量物料的场所，现阶段仍需要人工完成，需要大量的人工费且效率不高，而该物流机器人可以实现自主识别二维码、物料并规划路径来达到搬运物料的目的，工作效率高，节省大量人工费降低成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于红外巡线控制的物流机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种基于红外巡线控制的物流机器人，包括底板，其特征在于，所述底板的底部表面安装有电机固定座，所述电机固定座为四个，且呈矩形排列，所述电机固定座的一侧安装有直流减速电机，所述直流减速电机的一端设置有全向轮，所述底板的顶部表面中央安装有固定件，所述固定件的顶部设置有旋转底座，所述旋转底座上对称设置有第一竖直固定板和第二竖直固定板，所述旋转底座、第一竖直固定板和第二竖直固定板构成U型结构，所述第一竖直固定板的一侧依次安装有扫码模块和第一舵机，所述第二竖直固定板远离第一竖直固定板的一侧安装有第二舵机，所述第一竖直固定板和第二竖直固定板的内侧安装有连杆机械臂，所述连杆机械臂的一端对称设置有夹持板，所述夹持板的内侧安装有第三舵机，所述夹持板的底部设置有机械爪固定板，所述机械爪固定板的底部安装有机械爪。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述底板的底部表面中央安装有第四舵机，所述第四舵机的输出轴通过圆盘与旋转底座相固定。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述底板的顶部安装有视觉模块固定支架，所述视觉模块固定支架上安装有视觉模块，所述底板的底部依次安装有铜柱，所述铜柱的底部安装有灰度传感器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述机械爪包括相互啮合的一组齿轮和夹持手臂。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述灰度传感器采用TCRT5000循迹传感器，所述视觉模块固定支架采用OpenMV机器视觉模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型是一种基于红外巡线控制的物流机器人，可以有效解决现物流行业搬运过程仍需大量的人工费且效率不高的问题。该物流机器人的机械臂采用四连杆机构与平行四边形对边平行的结构，具有始终保持夹具水平的特点，使得物料的抓取与放置更加稳定，通过两个舵机控制机械臂的伸缩，使其移动范围更加广阔；该物流机器人采用四个全向轮底盘设计，可以实现全方向移动，同时运行过程中纠偏更加方便；该物流机器人可通过扫码模块实现二维码识别，并且可通过视觉模块对物料进行识别，最终进行物料的抓取任务。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图之一；

图2是本实用新型的整体结构示意图之二；

图3是本实用新型的程序流程图；

图中：1、底板；2、固定件；3、旋转底座；4、第一竖直固定板；5、扫码模块；6、第一舵机；7、第二竖直固定板；8、第二舵机；9、连杆机械臂； 10、夹持板；11、第三舵机；12、机械爪固定板；13、机械爪；14、电机固定座；15、直流减速电机；16、全向轮；17、铜柱；18、灰度传感器；19、视觉模块固定支架；20、视觉模块；21、第四舵机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型提供一种基于红外巡线控制的物流机器人，包括底板1，底板1的底部表面安装有电机固定座14，电机固定座14为四个，且呈矩形排列，电机固定座14的一侧安装有直流减速电机15，直流减速电机 15的一端设置有全向轮16，底板1的顶部表面中央安装有固定件2，固定件 2的顶部设置有旋转底座3，旋转底座3上对称设置有第一竖直固定板4和第二竖直固定板7，旋转底座3、第一竖直固定板4和第二竖直固定板7构成U型结构，第一竖直固定板4的一侧依次安装有扫码模块5和第一舵机6，第二竖直固定板7远离第一竖直固定板4的一侧安装有第二舵机8，第一竖直固定板4和第二竖直固定板7的内侧安装有连杆机械臂9，连杆机械臂9的一端对称设置有夹持板10，夹持板10的内侧安装有第三舵机11，夹持板10的底部设置有机械爪固定板12，机械爪固定板12的底部安装有机械爪13。

进一步的，底板1的底部表面中央安装有第四舵机21，第四舵机21的输出轴通过圆盘与旋转底座3相固定。

底板1的顶部安装有视觉模块固定支架19，视觉模块固定支架19上安装有视觉模块20，底板1的底部依次安装有铜柱17，铜柱17的底部安装有灰度传感器18。

机械爪13包括相互啮合的一组齿轮和夹持手臂，该物流机器人的机械手采用四连杆机构与平行四边形对边平行的结构，具有始终保持夹具水平的特点，使得物料的抓取与放置更加稳定，通过两个舵机控制机械臂的伸缩，使其移动范围更加广阔。

灰度传感器18采用TCRT5000循迹传感器，视觉模块固定支架19采用 OpenMV机器视觉模块，灰度传感器18利用相对位置关系进行定位同时对路径进行调整和优化，OpenMV机器视觉模块的使用方便、操作灵活、高效快速。

具体的，该物流机器人部件间固定关系：第一舵机6和第二舵机8的输出轴均与连杆机械臂9相固定，为连杆机械臂9提供动力，第三舵机11的输出轴与机械爪13的主动齿轮相固定，为机械爪13提供动力，第四舵机21通过圆盘与旋转底座3相固定，为旋转底座3提供动力，第一竖直固定板4和第二竖直固定板7均与旋转底座3相固定；该物流机器人的行车路径控制：采用JY901型号的九轴陀螺仪，JY901型号的九轴陀螺仪是一种模块集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，其采用先进的数字滤波技术、高性能的微处理器和先进的动力学解算法，能有效降低测量噪声，提高测量精度。结合动态卡尔曼动态滤波算法，能快速求解出在动态环境下最佳的姿态角并输出。对于小车的直行移动，需要采集的角度为Z轴yaw角，并将角度通过一级PD环并串联增量式速度PID环完成对偏移角度的反馈控制，同时对电机的编码值累加转化为累积的位移，建立全局坐标系，通过给定坐标运动，并通过灰度传感器18进行卡点，根据灰度传感器18对地图特征信息的检测，利用相对位置关系进行定位同时对路径进行调整和优化；该物流机器人的图像处理模块：对于物料颜色识别采用OpenMv作为识别工具，它是一个低成本功能强大的机器视觉模块；能够快速取景和传输，并对图像进行处理和分析，它具有使用方便、操作灵活、高效快速的特点，而且能够处理较为复杂的场景，同时利用OpenMV自己对物块进行颜色的阈值的设置，并根据颜色确定物块放置位置，OpenMV每拍摄一帧图像，根据阈值确定红绿蓝三色物块的位置，用矩形框选中，并选取中心坐标，逐一比较解析出物块颜色的顺序，这样可以一次识别三个物块的颜色，增加整体效率，同时结合扫码模块5对二维码进行识别，通过预定程序，该物流机器人将完成相应的拿取、搬运操作。

该物流机器人可以有效解决现物流行业搬运过程仍需大量的人工费且效率不高的问题。该物流机器人的机械臂采用四连杆机构与平行四边形对边平行的结构，具有始终保持夹具水平的特点，使得物料的抓取与放置更加稳定，通过两个舵机控制机械臂的伸缩，使其移动范围更加广阔；该物流机器人采用四个全向轮底盘设计，可以实现全方向移动，同时运行过程中纠偏更加方便；该物流机器人可通过扫码模块实现二维码识别，并且可通过视觉模块对物料进行识别，最终进行物料的抓取任务。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于红外巡线控制的物流机器人，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的底部表面安装有电机固定座(14)，所述电机固定座(14)为四个，且呈矩形排列，所述电机固定座(14)的一侧安装有直流减速电机(15)，所述直流减速电机(15)的一端设置有全向轮(16)，所述底板(1)的顶部表面中央安装有固定件(2)，所述固定件(2)的顶部设置有旋转底座(3)，所述旋转底座(3)上对称设置有第一竖直固定板(4)和第二竖直固定板(7)，所述旋转底座(3)、第一竖直固定板(4)和第二竖直固定板(7)构成U型结构，所述第一竖直固定板(4)的一侧依次安装有扫码模块(5)和第一舵机(6)，所述第二竖直固定板(7)远离第一竖直固定板(4)的一侧安装有第二舵机(8)，所述第一竖直固定板(4)和第二竖直固定板(7)的内侧安装有连杆机械臂(9)，所述连杆机械臂(9)的一端对称设置有夹持板(10)，所述夹持板(10)的内侧安装有第三舵机(11)，所述夹持板(10)的底部设置有机械爪固定板(12)，所述机械爪固定板(12)的底部安装有机械爪(13)。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外巡线控制的物流机器人，其特征在于，所述底板(1)的底部表面中央安装有第四舵机(21)，所述第四舵机(21)的输出轴通过圆盘与旋转底座(3)相固定。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外巡线控制的物流机器人，其特征在于，所述底板(1)的顶部安装有视觉模块固定支架(19)，所述视觉模块固定支架(19)上安装有视觉模块(20)，所述底板(1)的底部依次安装有铜柱(17)，所述铜柱(17)的底部安装有灰度传感器(18)。

4.根据权利要求1所述的一种基于红外巡线控制的物流机器人，其特征在于，所述机械爪(13)包括相互啮合的一组齿轮和夹持手臂。

5.根据权利要求3所述的一种基于红外巡线控制的物流机器人，其特征在于，所述灰度传感器(18)采用TCRT5000循迹传感器，所述视觉模块固定支架(19)采用OpenMV机器视觉模块。

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