CN215923502U

CN215923502U - 一种具有抓取功能的智能搬运机器人

Info

Publication number: CN215923502U
Application number: CN202121294393.3U
Authority: CN
Inventors: 龚远舟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2031-06-10

Abstract

本实用新型公开了一种具有抓取功能的智能搬运机器人，包括行走机构，所述行走机构的上方安装有转动机构和货架，所述转动机构包括第一平台板，所述第一平台板上设有第一舵机，所述第一舵机上设有第二平台板，所述第二平台板上设有内齿圈，所述内齿圈的内部设有太阳轮、三个行星轮和Y形的行星架，所述行星轮分别与太阳轮和内齿圈相啮合，所述三个行星轮分别与行星架转动连接，所述内齿圈上安装有第三平台板，所述第三平台板上安装有屈臂机构，所述屈臂机构上安装有夹爪机构。本实用新型提供的具有抓取功能的智能搬运机器人，能够自动将货物装入货架和将货物从货架上卸下，提高了智能物流终端的自动化程度。

Description

一种具有抓取功能的智能搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及仓储机器人技术领域，具体地说，涉及一种具有抓取功能的智能搬运机器人。

背景技术

随着人工智能技术、自动化技术的飞速发展，末端物流的智能化程度也不断提高，智能物流终端是末端物流发展的必然趋势，而搬运机器人是可以实现智能物流终端进行自动化搬运作业的主要设备之一。

现有的智能搬运机器人通常只是执行货物的搬运工作，在搬运前，需要工人先将货物装入搬运机器人的货架上，当货物搬运到目的地后，还需要工人将货物从搬运机器人的货架上卸下，从而导致智能物流终端的自动化程度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有抓取功能的智能搬运机器人，能够自动将货物装入货架和将货物从货架上卸下，提高了智能物流终端的自动化程度。

本实用新型公开的具有抓取功能的智能搬运机器人所采用的技术方案是:

一种具有抓取功能的智能搬运机器人，包括行走机构，所述行走机构的上方设有货架，所述行走机构的上方安装有第一垫板，所述第一垫板上并排安装有转动机构和第二垫板，所述货架安装在第二垫板上，所述转动机构包括安装在第一垫板上的第一平台板，所述第一平台板上设有第一舵机，所述第一舵机上设有第二平台板，所述第二平台板上设有内齿圈，所述内齿圈的内部设有太阳轮、三个行星轮和Y形的行星架，所述行星轮分别与太阳轮和内齿圈相啮合，所述三个行星轮分别与行星架转动连接，所述内齿圈上安装有第三平台板，所述第三平台板上安装有屈臂机构，所述屈臂机构远离第三平台板的一端安装有夹爪机构，所述第一垫板的下方安装有与第一舵机电性相连的第一电源组合，以及分别与屈臂机构和夹爪机构电性相连的第二电源组合，所述第一舵机用于驱动太阳轮转动。

作为优选方案，所述第一电源组合包括第一电源盒，所述第一电源盒内设有条状电池，所述第一电源盒的上方设有分隔板，所述分隔板的上安装有第一稳压模块和挂板，所述挂板上开设有让位孔，所述第一稳压模块位于让位孔内，所述挂板安装在第一垫板的下方，所述第一电源盒的两相对侧分别安装有两个挂钩，所述四个挂钩分别挂靠在挂板的四个角部。

作为优选方案，所述挂板的四个角部分别开设有第一通孔，所述第一通孔的一侧开设有卡槽，所述挂钩的一端穿过第一通孔，并卡入卡槽内。

作为优选方案，所述屈臂机构包括第二舵机、第三舵机、第四舵机、第一 U形支架、第二U形支架、第三U形支架和L形支架，所述第二舵机安装在第三平台板上，所述第二舵机与第一U形支架相连，并位于第一U形支架的内侧，所述L形支架与第一U形支架相连，所述三舵机安装在L形支架上，所述第三舵机与第二U形支架相连，并位于第二U形支架的内侧，所述第三U形支架与第三舵机相连，所述第四舵机安装在第三U形支架的内侧、并与夹爪机构相连。

作为优选方案，所述第二电源组合包括第二电源盒，所述第二电源盒内安装有控制模块、电气开关和电池盒，所述电池盒内安装有柱状电池，所述第二电源盒的一侧安装有第二稳压模块，所述第二稳压模块与柱状电池和电气开关电性连接，所述电气开关与控制模块电性连接。

作为优选方案，所述夹爪机构包括夹爪连接件，所述夹爪连接件的上下两侧分别安装有上夹爪板和下夹爪板，所述上夹爪板上安装有第一安装板，所述第一安装板上安装有第五舵机，所述下夹爪板上相对安装有两个夹爪组合，所述第五舵机用于驱动两个夹爪组合相互靠近或远离。

作为优选方案，所述夹爪组合包括齿轮驱动杆、从动杆、连杆和夹爪，所述齿轮驱动杆设有齿轮的一端与下夹爪板铰接连接，另一端与连杆铰接连接，两个所述齿轮驱动杆设有齿轮的一端相互啮合，所述从动杆的一端与下夹爪板铰接连接，另一端与连杆铰接连接，所述夹爪安装在连杆上。

作为优选方案，所述连杆的数量为两个，所述夹爪的数量为两个，所述两个连杆分别位于齿轮驱动杆的两侧，所述夹爪位于连杆远离齿轮驱动杆的一侧，所述夹爪包括相互连接主夹爪和副夹爪。

作为优选方案，所述行走机构包括安装在第一垫板下方的电机支架、麦轮联轴器和四个麦克纳姆轮，以及安装在第一垫板上方的主控模块和电机驱动模块，所述电机支架上安装有直流电机，所述直流电机与麦轮联轴器相连，所述电机驱动模块用于直流电机的控制，所述直流电机用于带动麦克纳姆轮的转动。

作为优选方案，还包括视觉模块、显示屏模块、二维码扫描模块和单色灰度循迹传感器，所述视觉模块安装在夹爪机构的一侧，所述显示屏模块和二维码扫描模块安装在第二垫板的下方，所述单色灰度循迹传感器安装在第一垫板的下方。

本实用新型公开的具有抓取功能的智能搬运机器人的有益效果是：通过在行走机构上安装货架和转动机构，在转动机构上安装屈臂机构，在屈臂机构上安装夹爪机构，当要将货物装入该搬运机器人的货架上时，第一舵机驱动太阳轮转动，太阳轮通过行星轮带动内齿圈转动，安装在内齿圈上的第三平台板、屈臂机构和夹爪机构随内齿圈一起转动，当夹爪机构转动到货物一侧时，夹爪机构在屈臂机构的作用下，靠近货物，并将货物夹起，然后放置到该搬运机器人的货架上；同理，当要将货物从该搬运机器人的货架上卸下时，通过转动机构的转动、屈臂机构的伸缩和夹爪机构的夹持，该搬运机器人自动将其货架上的货物卸下，并将货物放置在指定的位置。

附图说明

图1是本实用新型一种具有抓取功能的智能搬运机器人的结构示意图。

图2是本实用新型一种具有抓取功能的智能搬运机器人的另一视角的结构示意图。

图3是本实用新型一种具有抓取功能的智能搬运机器人的转动机构的分解示意图。

图4是本实用新型一种具有抓取功能的智能搬运机器人的第一电源组合的分解示意图。

图5是本实用新型一种具有抓取功能的智能搬运机器人的夹爪机构的结构示意图。

图6是本实用新型一种具有抓取功能的智能搬运机器人的第二电源组合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:

请参考图1至图6，一种具有抓取功能的智能搬运机器人，包括行走机构 10，行走机构10的上方安装有第一垫板20，第一垫板20上并排安装有转动机构30和第二垫板40，第二垫板40上安装有货架50，转动机构30包括安装在第一垫板上20的第一平台板31，第一平台板31上设有第一舵机32，第一舵机32上设有第二平台板33，第二平台板33上设有内齿圈34，内齿圈34的内部设有太阳轮35、三个行星轮36和Y形的行星架37，行星轮36分别与太阳35轮和内齿圈34相啮合，三个行星轮36分别与行星架37转动连接，内齿圈 34上安装有第三平台板38，第三平台板38上安装有屈臂机构60，屈臂机构 60远离第三平台板38的一端安装有夹爪机构80，第一垫板20的下方安装有与第一舵机32电性相连的第一电源组合70，以及分别与屈臂机构60和夹爪机构80电性相连的第二电源组合90。

当要将货物装入该搬运机器人的货架50上时，第一舵机32驱动太阳轮35转动，太阳轮35通过行星轮36带动内齿圈34转动，安装在内齿圈34上的第三平台板38、屈臂机构60和夹爪机构80随内齿圈34一起转动，当夹爪机构80转动到货物一侧时，夹爪机构80在屈臂机构60的作用下，靠近货物，并将货物夹起，然后放置到该搬运机器人的货架50上；同理，当要将货物从该搬运机器人的货架 50上卸下时，通过转动机构30的转动、屈臂机构60的伸缩和夹爪机构80的夹持，该搬运机器人自动将其货架50上的货物卸下，并将货物放置在指定的位置。

第一电源组合70包括第一电源盒71，第一电源盒71内设有三个条状电池 72，第一电源盒71的上方设有分隔板73，分隔板73的上安装有第一稳压模块 74和挂板75，挂板75上开设有让位孔751，第一稳压模块74位于让位孔751 内，挂板75安装在第一垫板50的下方，第一电源盒71的两相对侧分别安装有两个挂钩76，挂板75的四个角部分别开设有第一通孔752，第一通孔752 的一侧开设有卡槽753，当挂钩76的顶端与第一通孔752对齐后，向上移动第一电源盒71，当挂钩76的顶端穿过第一通孔752后，将第一电源盒71向卡槽 753一侧移动，当挂钩76位于卡槽76的上方时，松开第一电源盒71，在第一电源盒71的重力的作用下，挂钩76卡入卡槽753中；当需要将第一电源盒71 从挂板75上取下时，向上移动第一电源盒71，并将第一电源盒71向远离卡槽 753的一侧移动，当挂钩76与第一通孔752对齐后，向下移动第一电源盒71，从而将第一电源盒71从挂板75上取下。

屈臂机构60由第二舵机61、第三舵机65、第四舵机67、第一U形支架 62、第二U形支架64、第三U形支架66和L形支架63构成，第二舵机61安装在第三平台板38上，第二舵机61与第一U形支架62相连，并位于第一U 形支架62的U形槽内，L形支架63与第一U形支架62相连，第三舵机65安装在L形支架63上，第三舵机65与第二U形支架66相连，并位于第二U形支架66的U形槽内，第三U形支架66与第三舵机65相连，第四舵机67安装在第三U形支架66的U形槽内、并与夹爪机构80相连。

夹爪机构80分别在第二舵机61、第三舵机65和第四舵机67的驱动下，分别绕第一U形支架62、第二U形支架64、第三U形支架66和L形支架63 进行转动，从而实现屈臂机构60的屈伸动作。

第二电源组合90包括第二电源盒91，第二电源盒91的内部安装有控制模块92、电气开关93和电池盒94，电池盒94的内部安装有三个柱状电池95，第二电源盒91的一侧安装有第二稳压模块96，第二稳压模块96与柱状电池 95和电气开关93电性连接，电气开关93与控制模块92电性连接。

从而三个柱状电池95对第二舵机61、第三舵机65、第四舵机67和夹爪机构80提供稳定的电源。

夹爪机构80包括夹爪连接件81，夹爪连接件81的上下两侧分别安装有上夹爪板82和下夹爪板83，上夹爪板82上安装有第一安装板84，第一安装板 84上安装有第五舵机85，下夹爪板83上相对安装有两个夹爪组合86，两个夹爪组合86与下夹爪板83铰接连接，第五舵机85与第二电源组合90电性连接，第五舵机85与舵机法兰87相连，夹爪组合86包括齿轮驱动杆861、从动杆 862、连杆863和夹爪864，齿轮驱动杆861设有齿轮的一端与下夹爪板83铰接连接，另一端与连杆863铰接连接，两个齿轮驱动杆861设有齿轮的一端相互啮合，从动杆862的一端与下夹爪板83铰接连接，另一端与连杆863铰接连接；连杆863和夹爪864的数量均为两个，两个连杆863分别位于齿轮驱动杆861的两侧，夹爪864位于连杆863远离齿轮驱动杆861的一侧，夹爪864 包括相互连接的两个主夹爪8641和两个副夹爪8642。

当需要夹取货物时，第五舵机85通过舵机法兰87驱动两个齿轮驱动杆861 相向转动，从动杆862和连杆863随之转动，两个夹爪864相互靠近，从而将货物夹紧，当需要松开货物时，第五舵机85通过舵机法兰87驱动两个齿轮驱动杆861分别反向转动，从动杆862和连杆863随之反向转动，两个夹爪864 相互远离，从而将货物松开。

行走机构10包括安装在第一垫板20下方的电机支架11、麦轮联轴器12 和四个麦克纳姆轮13，以及安装在第一垫板20上方的主控模块14和电机驱动模块15，电机支架11上安装有直流电机16，直流电机16与麦轮联轴器12相连，电机驱动模块15对直流电机16进行控制，直流电机16带动四个麦克纳姆轮13的转动，从而该机器人在地面上移动。

还包括视觉模块100、显示屏模块120、二维码扫描模块130和单色灰度循迹传感器110，视觉模块100安装在夹爪机构80的一侧，用于货物的识别；显示屏模块120和二维码扫描模块130安装在第二垫板40的下方，第一垫板 20的下方前后左右四个方向分别安装有单色灰度循迹传感器110。

二维码扫描模块130在读取到物料的抓取信息后，将信号发送给主控模块 14进行处理并存储，主控模块14将处理好的信号通过显示屏模块120将抓取顺序显示出来。在视觉模块100捕捉到物料的颜色信息后，该模块会识别摆放位置信息并发回主控模块14，主控模块14将会将该信息与原先存储的抓取信息进行比对，最终得出物料的抓取顺序并控制夹爪机构80进行抓取工作

灰度循迹传感器110通过电平变化来引起麦克纳姆轮13的差速，当机器人行驶轨迹能够保持在中线左右一定范围内时，麦克纳姆轮13正常运动，不差速；当灰度循迹传感器110由于车体的偏斜而感应到黑线时，其电平发生反转并将该信号发送给主控模块14，主控模块14通过直流电机驱动模块15控制麦克纳姆轮13进行差速运动，使其偏移量被修正，当回到正常运动状态后，差速运动停止。其计数的原理是：当灰度循迹传感器110的电平发生一次跳变时，该信号通过主控模块14进行判断并计数，当计数值达到预设值时，主控模块14便发送信号给对应部件执行下一段程序。当机器人进行原地转弯动作时，灰度循迹传感器110的计数作用也能作为判断依据。

综上所述，该具有抓取功能的智能搬运机器人通过在行走机构10上设置转动机构30、屈臂机构60和夹爪机构80，实现了机器人自动装货和卸货，而无需工人进行装货和卸货，从而提高了智能物流终端的自动化程度。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，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实质和范围。

Claims

1.一种具有抓取功能的智能搬运机器人，包括行走机构，所述行走机构的上方设有货架，其特征在于，所述行走机构的上方安装有第一垫板，所述第一垫板上并排安装有转动机构和第二垫板，所述货架安装在第二垫板上，所述转动机构包括安装在第一垫板上的第一平台板，所述第一平台板上设有第一舵机，所述第一舵机上设有第二平台板，所述第二平台板上设有内齿圈，所述内齿圈的内部设有太阳轮、三个行星轮和Y形的行星架，所述行星轮分别与太阳轮和内齿圈相啮合，所述三个行星轮分别与行星架转动连接，所述内齿圈上安装有第三平台板，所述第三平台板上安装有屈臂机构，所述屈臂机构远离第三平台板的一端安装有夹爪机构，所述第一垫板的下方安装有与第一舵机电性相连的第一电源组合，以及分别与屈臂机构和夹爪机构电性相连的第二电源组合，所述第一舵机用于驱动太阳轮转动。

2.如权利要求1所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述第一电源组合包括第一电源盒，所述第一电源盒内设有条状电池，所述第一电源盒的上方设有分隔板，所述分隔板的上安装有第一稳压模块和挂板，所述挂板上开设有让位孔，所述第一稳压模块位于让位孔内，所述挂板安装在第一垫板的下方，所述第一电源盒的两相对侧分别安装有两个挂钩，所述四个挂钩分别挂靠在挂板的四个角部。

3.如权利要求2所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述挂板的四个角部分别开设有第一通孔，所述第一通孔的一侧开设有卡槽，所述挂钩的一端穿过第一通孔，并卡入卡槽内。

4.如权利要求1所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述屈臂机构包括第二舵机、第三舵机、第四舵机、第一U形支架、第二U形支架、第三U形支架和L形支架，所述第二舵机安装在第三平台板上，所述第二舵机与第一U形支架相连，并位于第一U形支架的内侧，所述L形支架与第一U形支架相连，所述三舵机安装在L形支架上，所述第三舵机与第二U形支架相连，并位于第二U形支架的内侧，所述第三U形支架与第三舵机相连，所述第四舵机安装在第三U形支架的内侧、并与夹爪机构相连。

5.如权利要求4所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述第二电源组合包括第二电源盒，所述第二电源盒内安装有控制模块、电气开关和电池盒，所述电池盒内安装有柱状电池，所述第二电源盒的一侧安装有第二稳压模块，所述第二稳压模块与柱状电池和电气开关电性连接，所述电气开关与控制模块电性连接。

6.如权利要求1所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述夹爪机构包括夹爪连接件，所述夹爪连接件的上下两侧分别安装有上夹爪板和下夹爪板，所述上夹爪板上安装有第一安装板，所述第一安装板上安装有第五舵机，所述下夹爪板上相对安装有两个夹爪组合，所述第五舵机用于驱动两个夹爪组合相互靠近或远离。

7.如权利要求6所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述夹爪组合包括齿轮驱动杆、从动杆、连杆和夹爪，所述齿轮驱动杆设有齿轮的一端与下夹爪板铰接连接，另一端与连杆铰接连接，两个所述齿轮驱动杆设有齿轮的一端相互啮合，所述从动杆的一端与下夹爪板铰接连接，另一端与连杆铰接连接，所述夹爪安装在连杆上。

8.如权利要求7所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述连杆的数量为两个，所述夹爪的数量为两个，所述两个连杆分别位于齿轮驱动杆的两侧，所述夹爪位于连杆远离齿轮驱动杆的一侧，所述夹爪包括相互连接主夹爪和副夹爪。

9.如权利要求1至8任一项所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，所述行走机构包括安装在第一垫板下方的电机支架、麦轮联轴器和四个麦克纳姆轮，以及安装在第一垫板上方的主控模块和电机驱动模块，所述电机支架上安装有直流电机，所述直流电机与麦轮联轴器相连，所述电机驱动模块用于直流电机的控制，所述直流电机用于带动麦克纳姆轮的转动。

10.如权利要求1至8任一项所述的具有抓取功能的智能搬运机器人，其特征在于，还包括视觉模块、显示屏模块、二维码扫描模块和单色灰度循迹传感器，所述视觉模块安装在夹爪机构的一侧，所述显示屏模块和二维码扫描模块安装在第二垫板的下方，所述单色灰度循迹传感器安装在第一垫板的下方。