CN216736407U - 一种搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搬运机器人，包括机械臂、车载小车及配重机构；车载小车移动设置在地面上，车载小车的上表面四周设置有环形轨道槽；机械臂及配重机构均滑动安装在车载小车的环形轨道槽中；机械臂包括机械臂移动座，机械臂移动座设置在所述环形轨道槽中，机械臂旋转基台设置在机械臂移动座的上方，机械臂本体的一端与机械臂旋转基台连接，另一端为自由端；手爪安装在机械臂本体的自由端端部；本实用新型将机械臂移动座滑动设置在所述环形轨道槽中，并将机械臂本体通过机械臂旋转基台安装在机械臂移动座上，实现了多方位的搬运及装卸作业；通过设置配重机构，避免了搬运卸载过程的倾斜侧翻；结构简单，灵敏度及工作效率高，稳定性好。

Description

一种搬运机器人

技术领域

本实用新型属于机器人验技术领域，特别涉及一种搬运机器人。

背景技术

搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人；搬运作业是指用一种设备握持工件，从一个加工位置移到另一个加工位置；搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。

随着人口老龄化的加剧，家居老人越来越多，行动不便者已经日益突显；对于一些物品的搬运，大部分老人是心有余而力不足，而且对于一些较重物品的搬运，是存在安全隐患的，这种情况在乡村尤为严重；随着科技的发展机器人大量应用于老年人的日常生活中，以帮助解决行动不便的问题；家用机器人在合理程序作用指引下,可以帮助老人们搬运物品；但是，目前的家用搬运机器人普遍存在结构复杂、灵敏度低、控制精度差、工作效率低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种搬运机器人，以解决现有的家用搬运机器人结构复杂、灵敏度及工作效率低的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种搬运机器人，包括机械臂、车载小车及配重机构；车载小车移动设置在地面上，车载小车的上表面四周设置有环形轨道槽；机械臂及配重机构均滑动安装在车载小车的环形轨道槽中；

机械臂包括手爪、机械臂移动轮、机械臂移动座、机械臂旋转基台、机械臂本体；机械臂移动座设置在所述环形轨道槽中，机械臂移动轮均匀设置在机械臂移动座的四周，并配合设置在所述环形轨道槽中；所述机械臂移动座中设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端与所述机械臂移动轮相连；

机械臂旋转基台设置在机械臂移动座的上方，机械臂本体的一端与机械臂旋转基台连接，另一端为自由端；手爪安装在机械臂本体的自由端端部。

进一步的，所述环形轨道槽中设置有两个防侧翻挡板，两个防侧翻挡板对称间隔设置，且沿环形轨道槽的中轴线布设；两个防侧翻挡板之间形成防侧翻机构安装空间；

机械臂移动座的下方设置有机械臂防侧翻机构，机械臂防侧翻机构的上端与机械臂移动座连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内；

配重机构的下方设置有配重防侧翻机构，配重防侧翻机构的上端与配重机构连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内。

进一步的，所述机械臂防侧翻机构及所述配重防侧翻机构均采用防侧翻转盘，防侧翻转盘包括转盘安装座及若干水平转盘；转盘安装座固定设置在机械臂移动座或配重机构的下方，若干水平转盘均匀设置在转盘安装座上，并配合设置在所述防侧翻机构安装空间内；水平转盘的一侧与其中一个防侧翻挡板的内壁滑动连接，另一侧与另一个防侧翻挡板的内壁滑动连接。

进一步的，所述水平转盘的四周设置有若干滚珠。

进一步的，配重机构包括配重块、配重块移动座及配重块移动轮，配重块移动座设置在所述环形轨道槽中，配重块移动轮均匀设置在配重块移动座的四周，并滑动设置在所述环形轨道槽中；所述配重块移动座中设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出端与所述配重块移动轮相连；配重块设置在配重块移动座上；所述配重防侧翻机构安装在配重块移动座的下方。

进一步的，车载小车的底部均匀设置有若干车轮；车载小车中还设置有小车驱动电机，小车驱动电机的输出端与车轮相连。

进一步的，还包括机械臂视觉模块，机械臂视觉模块设置在机械臂本体的自由端端部；所述机械臂视觉模块，用于采集机械臂本体周围环境的障碍物信息或待搬运物体信息。

进一步的，还包括车载小车视觉模块；所述车载小车视觉模块安装在配重块的上方；所述车载小车视觉模块，用于采集车载小车周围环境的障碍物信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种搬运机器人，利用机械臂本体上的手爪实现对物体的抓取搬运；通过在车载小车上设置环形轨道槽，将机械臂移动座滑动设置在所述环形轨道槽中，并将机械臂本体通过机械臂旋转基台安装在机械臂移动座上，实现了多方位的搬运及装卸作业；通过在环形轨道槽中设置配重机构，避免了搬运卸载过程的倾斜侧翻；结构简单，无需对频繁调整机器人的位置，灵敏度及工作效率高，稳定性好。

进一步的，通过在环形轨道槽中设置防侧翻挡板，并在机械臂移动座及配重机构的下方设置防侧翻机构，避免了搬运卸载作业过程，发生倾斜侧翻。

进一步的，防侧翻机构采用转盘安装座及若干水平转盘，结构简单，稳定性好。

进一步的，通过在水平转盘的四周设置滚珠，大大减小了机械臂和配重机构与防侧翻挡板之间的阻力，避免防侧翻机构与防侧翻挡板之间卡死。

进一步的，通过在机械臂上设置机械臂视觉模块，在车载小车上设置车载小车视觉模块，通过视觉模块采集搬运机器人周围的环境信息，为搬运机器人的智能化控制提供基础数据，并能够对机械臂及车载小车的运行状态进行实时监控。

附图说明

图1为实施例所述的搬运机器人的整体结构示意图；

图2为实施例所述的搬运机器人中的机械臂结构示意图；

图3为实施例所述的搬运机器人中的配重块结构示意图；

图4为实施例所述的搬运机器人中的防侧翻转盘。

其中，1机械臂，2车载小车，3配重机构，4车轮，5机械臂视觉模块，6手爪，7机械臂防侧翻机构，8机械臂移动轮，9机械臂移动座，10机械臂旋转基台，11机械臂本体，12 车载小车视觉模块，13配重块，14配重块移动座，15配重块移动轮，16环形轨道槽，17防侧翻挡板，18配重防侧翻机构，19防侧翻转盘。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。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。

本实用新型提供了一种搬运机器人，包括机械臂1、车载小车2、配重机构3、机械臂视觉模块5、机械臂防侧翻机构7、车载小车视觉模块12、两个防侧翻挡板17及配重防侧翻机构18。

车载小车2移动设置在地面上，车载小车2的上表面四周设置有环形轨道槽16；机械臂1 及配重机构3均滑动安装在车载小车2的环形轨道槽16中；所述环形轨道槽16中设置有两个防侧翻挡板17，两个防侧翻挡板17对称间隔设置，且沿环形轨道槽16的中轴线布设；两个防侧翻挡板17之间形成防侧翻机构安装空间；机械臂1的下方设置有机械臂防侧翻机构7，机械臂防侧翻机构7的上端与机械臂1连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内；配重机构3的下方设置有配重防侧翻机构18，配重防侧翻机构8的上端与配重机构3连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内；本实用新型中，通过在车载小车2上设置环形轨道槽16，将机械臂滑动设置在所述环形轨道槽中，实现了多方位的搬运及装卸作业；通过在环形轨道槽中设置配重机构，避免了搬运卸载过程的倾斜侧翻；通过在环形轨道槽中设置防侧翻挡板，并在机械臂及配重机构的下方设置防侧翻机构，避免了搬运卸载作业过程，发生倾斜侧翻。

本实用新型中，机械臂1包括手爪6、机械臂移动轮8、机械臂移动座9、机械臂旋转基台10及机械臂本体11；机械臂移动座9设置在所述环形轨道槽16中，机械臂移动轮8均匀设置在机械臂移动座9的四周，并配合设置在所述环形轨道槽16中；所述机械臂移动座9中设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端与所述机械臂移动轮8相连；机械臂旋转基台10设置在机械臂移动座9的上方，机械臂本体11的一端与机械臂旋转基台10连接，另一端为自由端；手爪6安装在机械臂本体11的自由端端部；其中，机械臂防侧翻机构7固定安装在机械臂移动座9的下方。

本实用新型中，通过将机械臂移动座9安装在环形轨道槽16中，利用机械臂移动轮8在所述环形轨道槽16中的转动，带动机械臂移动座9沿所述环形轨道槽16轴线的移动；将机械臂本体11安装在机械臂旋转基台10上，利用机械臂旋转基台10的旋转，带动机械臂本体11 的水平周向旋转，有效增加了机械臂本体11的作业姿态及作业范围。

车载小车2的上方中心位置设置有载物平台；所述载物平台，用于放置待搬移物体；车载小车2的底部均匀设置有若干车轮4；车载小车2中还设置有小车驱动电机，小车驱动电机的输出端与车轮4相连。

配重机构3包括配重块13、配重块移动座14及配重块移动轮15，配重块移动座14设置在所述环形轨道槽16中，配重块移动轮15均匀设置在配重块移动座14的四周，并滑动设置在所述环形轨道槽16中；所述配重块移动座14中设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出端与所述配重块移动轮15相连；配重块13设置在配重块移动座14上；其中，所述配重防侧翻机构18安装在配重块移动座14的下方。

所述机械臂防侧翻机构7及所述配重防侧翻机构18均采用防侧翻转盘19，防侧翻转盘19 包括转盘安装座及若干水平转盘；转盘安装座固定设置在机械臂移动座9或配重机构3的下方，若干水平转盘均匀设置在转盘安装座上，并配合设置在所述防侧翻机构安装空间内；水平转盘的一侧与其中一个防侧翻挡板17的内壁滑动连接，另一侧与另一个防侧翻挡板17的内壁滑动连接；所述水平转盘的四周设置有若干滚珠；本实用新型中，防侧翻机构采用转盘安装座及若干水平转盘，结构简单，稳定性好；通过在水平转盘的四周设置滚珠，大大减小了机械臂和配重机构与防侧翻挡板之间的阻力，避免防侧翻机构与防侧翻挡板之间卡死。

本实用新型中，机械臂视觉模块5设置在机械臂本体11的自由端端部；所述机械臂视觉模块5，用于采集机械臂本体11周围环境的障碍物信息或待搬运物体信息；所述车载小车视觉模块12安装在配重块13的上方；所述车载小车视觉模块12，用于采集车载小车2周围环境的障碍物信息；通过在机械臂上设置机械臂视觉模块，在车载小车上设置车载小车视觉模块，通过视觉模块采集搬运机器人周围的环境信息，为搬运机器人的智能化控制提供基础数据，并能够对机械臂及车载小车的运行状态进行实时监控。

工作原理：

本实用新型所述的搬运机器人，使用时，将车载小车2停靠在待搬运物体附近，并机械臂 1与配置机构3的位置，确保物体搬运或装卸过程，车载小车2保持稳定，避免发生倾覆；之后，调节机械臂的姿态，利用机械臂1上的手爪，抓取待搬运物体放置至车载小车2上；利用车载小车2将待搬运物体搬运至预定位置，再次调整机械臂姿态，利用机械臂1上的手爪，抓取车载小车2上的待搬运物体放置于预设搬移位置处，则物体搬运过程完成；其中，机械臂姿态调节过程中，可以利用机械臂移动座9对机械臂本体11在车载小车2上沿环形轨道槽16的移动进行调节；利用机械臂旋转基台10，对机械臂本体11的水平方位进行调节；利用机械臂本体11的动作，实现对手爪6动作的调节驱动；配重机构的动作，利用配重块移动座14在车载小车2上沿环形轨道槽16的移动实现。

实施例

如附图1-4所示，本实施例提供了一种搬运机器人，包括机械臂1、车载小车2及配重机构3；机械臂1及配重机构3均滑动设置在车载小车2上；通过在车载小车2上设置配重机构，确保物体搬运装卸工作时，车载小车2避免发生侧翻倾倒。

车载小车2移动设置在地面上，车载小车2用于承载机械臂1、配重机构3和所需搬运物品在地面上移动；车载小车2的上表面四周设置有环形轨道槽16，上表面中部设置有载物平台；机械臂1及配重机构3均滑动安装在车载小车2的环形轨道槽16中；所述环形轨道槽16 中设置有两个防侧翻挡板17，两个防侧翻挡板17对称间隔设置，且沿环形轨道槽16的中轴线布设；两个防侧翻挡板17之间形成防侧翻机构安装空间；机械臂1的下方设置有机械臂防侧翻机构7，机械臂防侧翻机构7的上端与机械臂1连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内；配重机构3的下方设置有配重防侧翻机构18，配重防侧翻机构8的上端与配重机构3连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内。

机械臂1包括手爪6、机械臂移动轮8、机械臂移动座9、机械臂旋转基台10及机械臂本体11；机械臂移动座9设置在所述环形轨道槽16中，机械臂移动轮8均匀设置在机械臂移动座9的四周，并配合设置在所述环形轨道槽16中；所述机械臂移动座9中设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端与所述机械臂移动轮8相连；通过将带有机械臂移动轮8的机械臂移动座9安装在所述环形轨道槽16中，实现了机械臂1在所述环形轨道槽16上的移动，满足进行多方位的搬运和装卸作用；机械臂旋转基台10设置在机械臂移动座9的上方，机械臂本体11的一端与机械臂旋转基台10连接，另一端为自由端；手爪6安装在机械臂本体11的自由端端部。

本实施例中，机械臂防侧翻机构7固定安装在机械臂移动座9的下方，在机械臂移动和搬运作业的时候来防止机械臂侧翻，所述机械臂防侧翻机构7连接机械臂与车载小车，机械臂防侧翻机构7装配在车载小车的防侧翻挡板上。

本实施例中，通过将机械臂移动座9安装在环形轨道槽16中，利用机械臂移动轮8在所述环形轨道槽16中的转动，带动机械臂移动座9沿所述环形轨道槽16轴线的移动；将机械臂本体11安装在机械臂旋转基台10上，利用机械臂旋转基台10的旋转，带动机械臂本体11的水平周向旋转，有效增加了机械臂本体11的作业姿态及作业范围。

车载小车2的上方中心位置设置有载物平台；所述载物平台，用于放置待搬移物体；车载小车2的底部均匀设置有若干车轮4；车载小车2中还设置有小车驱动电机，小车驱动电机的输出端与车轮4相连。

配重机构3包括配重块13、配重块移动座14及配重块移动轮15，配重块移动座14设置在所述环形轨道槽16中，配重块移动轮15均匀设置在配重块移动座14的四周，并滑动设置在所述环形轨道槽16中；所述配重块移动座14中设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出端与所述配重块移动轮15相连；配重块13设置在配重块移动座14上；其中，所述配重防侧翻机构18安装在配重块移动座14的下方。

所述机械臂防侧翻机构7及所述配重防侧翻机构18均采用防侧翻转盘19，防侧翻转盘19 包括转盘安装座及若干水平转盘；转盘安装座固定设置在机械臂移动座9或配重机构3的下方，若干水平转盘均匀设置在转盘安装座上，并配合设置在所述防侧翻机构安装空间内；水平转盘的一侧与其中一个防侧翻挡板17的内壁滑动连接，另一侧与另一个防侧翻挡板17的内壁滑动连接；所述水平转盘的四周设置有若干滚珠；本实施例中，水平转盘上的滚珠，可以随意的摆动，并且水平转盘本身也是可以摆动的。

本实施例中，机械臂视觉模块5设置在机械臂本体11的自由端端部；所述机械臂视觉模块5，用于采集机械臂本体11周围环境的障碍物信息或待搬运物体信息，可以使机器人精确的进行物品的抓取和摆放，可以大大的提高搬运机器人的搬运精度和搬运的灵活度；所述车载小车视觉模块12安装在配重块13的上方；所述车载小车视觉模块12，用于采集车载小车2 周围环境的障碍物信息，可以进行智能避障功能，是车载小车在进行远距离输送过程中的一个有力保障，并且还可以辅助机械手臂搬运和卸载作业时定位和避障；通过在所述搬运机器人中设置控制模块，利用机械臂视觉模块5及车载小车视觉模块12采集搬运机器人周围的环境信息，为控制模块提供基础数据，实现物品抓取和卸载时的精确定位，以及作为车载小车移动时的自动避障；通过在所述控制模块中添加手机APP控制模块，使用者可以通过APP对搬运机器人进行远程控制，并且可以通过上述机器视觉模块进行实时的监控。

本实施例中，机械臂移动轮8安装在车载小车2的环形轨道槽16上，机械臂移动座9下方设有机械臂防侧翻机构7；所述机械臂防侧翻机构7与车载小车2上的防侧翻挡板17连接，起到在搬运和移动作业时的防侧翻作用；所述配重块移动轮15安装在车载小车2的环形轨道槽16上，配重块移动座下方设有配重防侧翻机构18，所述配重防侧翻机构18与车载小车2 上的防侧翻挡板17连接；所述机械臂防侧翻机构7和配重防侧翻机构18具有相同的原理，均采用防侧翻转盘19；两个防侧翻转盘19都装配在车载小车的防侧翻挡板17上，主要目的时固定机械臂1和配重机构3，避免两个机构在移动过程中飞出轨道，所述防侧翻转盘中主要是一个具有自转功能的转盘，此转盘可以进行自转，并且上边还设置有若干滚珠，这两种结构都是减少机械臂1和配重模块3在移动时的摩擦，避免在搬运过程中被卡死。

本实施例所述的搬运机器人，将带有机械臂移动轮的机械臂安装座配合设置在车载小车的环形轨道槽中，并在所述环形轨道槽中设置配重机构；通过设置配重机构能够有效防止搬运工作时，小车产生侧翻；配重机构和机械臂移动设置在车载小车上，可以在车载小车上进行移动使得机械臂可以自由的在小车上移动，多方位的进行搬运和装卸作业；机械臂和配重机构上的防侧翻机构，防止机械臂和配重机构在移动时脱离轨道；结构简单，搬运、装卸及行走更为灵活精准，并且其可以一次性搬运多个物品，大大提高了搬运的效率。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的实施方式之一，本实用新型所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (8)

1.一种搬运机器人，其特征在于，包括机械臂(1)、车载小车(2)及配重机构(3)；车载小车(2)移动设置在地面上，车载小车(2)的上表面四周设置有环形轨道槽(16)；机械臂(1)及配重机构(3)均滑动安装在车载小车(2)的环形轨道槽(16)中；

机械臂(1)包括手爪(6)、机械臂移动轮(8)、机械臂移动座(9)、机械臂旋转基台(10)、机械臂本体(11)；机械臂移动座(9)设置在所述环形轨道槽(16)中，机械臂移动轮(8)均匀设置在机械臂移动座(9)的四周，并配合设置在所述环形轨道槽(16)中；所述机械臂移动座(9)中设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端与所述机械臂移动轮(8)相连；

机械臂旋转基台(10)设置在机械臂移动座(9)的上方，机械臂本体(11)的一端与机械臂旋转基台(10)连接，另一端为自由端；手爪(6)安装在机械臂本体(11)的自由端端部。

2.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于，所述环形轨道槽(16)中设置有两个防侧翻挡板(17)，两个防侧翻挡板(17)对称间隔设置，且沿环形轨道槽(16)的中轴线布设；两个防侧翻挡板(17)之间形成防侧翻机构安装空间；

机械臂移动座(9)的下方设置有机械臂防侧翻机构(7)，机械臂防侧翻机构(7)的上端与机械臂移动座(9)连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内；

配重机构(3)的下方设置有配重防侧翻机构(18)，配重防侧翻机构(18)的上端与配重机构(3)连接，下端滑动设置在所述防侧翻机构安装空间内。

3.根据权利要求2所述的一种搬运机器人，其特征在于，所述机械臂防侧翻机构(7)及所述配重防侧翻机构(18)均采用防侧翻转盘(19)，防侧翻转盘(19)包括转盘安装座及若干水平转盘；转盘安装座固定设置在机械臂移动座(9)或配重机构(3)的下方，若干水平转盘均匀设置在转盘安装座上，并配合设置在所述防侧翻机构安装空间内；水平转盘的一侧与其中一个防侧翻挡板(17)的内壁滑动连接，另一侧与另一个防侧翻挡板(17)的内壁滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种搬运机器人，其特征在于，所述水平转盘的四周设置有若干滚珠。

5.根据权利要求2所述的一种搬运机器人，其特征在于，配重机构(3)包括配重块(13)、配重块移动座(14)及配重块移动轮(15)，配重块移动座(14)设置在所述环形轨道槽(16)中，配重块移动轮(15)均匀设置在配重块移动座(14)的四周，并滑动设置在所述环形轨道槽(16)中；所述配重块移动座(14)中设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出端与所述配重块移动轮(15)相连；配重块(13)设置在配重块移动座(14)上；所述配重防侧翻机构(18)安装在配重块移动座(14)的下方。

6.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于，车载小车(2)的底部均匀设置有若干车轮(4)；车载小车(2)中还设置有小车驱动电机，小车驱动电机的输出端与车轮(4)相连。

7.根据权利要求1所述的一种搬运机器人，其特征在于，还包括机械臂视觉模块(5)，机械臂视觉模块(5)设置在机械臂本体(11)的自由端端部；所述机械臂视觉模块(5)，用于采集机械臂本体(11)周围环境的障碍物信息或待搬运物体信息。

8.根据权利要求5所述的一种搬运机器人，其特征在于，还包括车载小车视觉模块(12)；所述车载小车视觉模块(12)安装在配重块(13)的上方；所述车载小车视觉模块(12)，用于采集车载小车(2)周围环境的障碍物信息。

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