一种商品载运减震自动抓取机器人制造技术

一种商品载运减震自动抓取机器人，包括运动机构和设置在运动机构上的抓取机构，其中运动机构包括底盘以及对称设置在底盘上的两个结构相同的X型减震系统模块；抓取机构包括机械臂运动模块以及设置在机械臂运动模块上用于抓取包裹的机械臂抓手模块；底盘的一侧设置有两个麦克纳姆全向轮，另一侧对称设置两个麦克纳姆全向轮；预设包裹相应坐标位置，机器人收到取包裹指令后将自动运行到包裹周围，将其抓起并摆放到平台上。之后按设定运动到指定位置，完成商品载运过程，本发明专利技术机构简单紧凑易于实现，可在配送点以及库房等场所取放包裹，减轻快递员包裹配送工作的负担，以及在配送点自提时，包裹短距离点对点的输送工作。

Automatic shock grabbing robot for carrying goods

A goods carrying automatic damping crawling robot, including motion and set in motion on the grasping mechanism, the movement mechanism comprises a X type damping system module two structure chassis and symmetrically arranged on the chassis of the same; grasping mechanism comprises a mechanical arm movement module and arranged on the mechanical arm movement module for manipulator gripper grab the package module; the chassis is arranged on one side of the two Mecanum Omni wheel, the other side of the symmetrical two Mecanum Omni wheel; default package corresponding coordinates, the robot received parcel order to wrap around will automatically run the grab and placed onto the platform. Then according to the set movement to the designated location, carrying goods to complete the process of the invention has simple structure, compact and easy to implement, can take place in parcel distribution points and warehouse space, reduce the courier parcel delivery work burden, as well as the distribution points from mentioning, wrapped in short distance point-to-point transport work.

【技术实现步骤摘要】
一种商品载运减震自动抓取机器人
本专利技术涉及自动搬运机器人领域，具体来说涉及一种商品载运减震自动抓取机器人。
技术介绍
网购人数的激增，对快递物流的要求越来越高，不断增长的包裹量给末端配送带来了巨大的压力，导致了快递员在整个快递产业链中的紧缺。任意快递中转站月收发快递包裹上万件，配送点日收发快递包裹上百件。配送环节的时间耽搁，或是人手不够，导致快递堆积，效率低下。而且，快递包裹由于运输不当经常破损，退货赔偿的情况经常发生，尤其是贵重物品。同时，由于快递公司对快递员的需求增加，大大增加了运营成本。“暴力快递”已成为快递业的经典名词，不仅从侧面体现出快递员配送分拣包裹时的力不从心，渴望效率的提升，同时也体现出消费者对快递某些环节的失望。因此，快递机器人应运而生，特别是最近两年，快递机器人的研发进入一个全新的阶段。但是就目前的市场而言，还没有一款快递机器人真正用于实际的物流运输之中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种商品载运减震自动抓取机器人，可在配送点以及库房等场所取放包裹，减轻快递员包裹配送工作的负担，以及在配送点自提时，包裹短距离点对点的输送工作。为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：一种商品载运减震自动抓取机器人，包括运动机构和设置在运动机构上的抓取机构，其中运动机构包括底盘以及对称设置在底盘上的两个结构相同的X型减震系统模块；抓取机构包括机械臂运动模块以及设置在机械臂运动模块上用于抓取包裹的机械臂抓手模块；底盘的一侧设置有两个麦克纳姆全向轮，另一侧对称设置两个麦克纳姆全向轮；X型减震系统模块包括两个直流伺服电机、两根主轴以及设置在底盘上的两个交叉成X型的第一杆和第二杆，第一杆顶端通过弹簧阻尼避震器与第二杆的底端相连；第二杆(22)顶端通过弹簧阻尼避震器与第一杆的底端相连；第一杆的底部设置有电机座，电机座内设置有直流伺服电机，直流伺服电机的输出轴经联轴器与底盘一侧的一个麦克纳姆全向轮相连；第二杆的底部设置有电机座，电机座内设置有一个直流伺服电机，直流伺服电机的输出轴经联轴器与底盘另一侧的一个麦克纳姆全向轮相连。本专利技术进一步的改进在于，所述底盘包括载物台，载物台上方设置有电子器件台，且电子器件台与载物台之间设置有四个载物台支撑件。本专利技术进一步的改进在于，载物台上设置有4个主轴固定座，第一杆和第二杆内均设置有轴承，轴承内设置有主轴，主轴的末端伸入到主轴固定座中，使X型减震系统模块设置在载物台上。本专利技术进一步的改进在于，第一杆的顶部设置有上悬挂座，第二杆的底端设置有下悬挂座，弹簧阻尼避震器的一端设置在上悬挂座上，另一端设置在下悬挂座上。本专利技术进一步的改进在于，第二杆的顶部设置有上悬挂座，第一杆的底端设置有下悬挂座，弹簧阻尼避震器的一端设置在上悬挂座上，另一端设置在下悬挂座上。本专利技术进一步的改进在于，机械臂运动模块包括设置在底盘上的丝杠步进电机与步进电机，步进电机的输出轴上设置有小齿轮，丝杠步进电机上设置有与小齿轮相啮合的大齿轮；所述底盘上设置有支架，支架包括两个相垂直的水平杆和竖直杆，竖直杆设置在底盘上，水平杆设置在竖直杆的顶端；水平杆与载物台之间竖直设置有丝杠，两根钢棒对称设置在丝杠的两侧；大齿轮上开设有两个槽口，且两个槽口关于丝杠对称设置，两个钢棒的下端分别设置在两个槽口内；步进电机带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮进行转动，从而使钢棒以丝杠为轴线旋转。本专利技术进一步的改进在于，丝杠为丝杠步进电机的输出轴；水平杆上设置有上轴承固定件，上轴承固定件内设置有轴承，丝杠末端设置在轴承内。本专利技术进一步的改进在于，还包括主控板；主控板外接3个步进电机驱动器，用于控制步进电机的正反转及其转速；主控板外接四个伺服电机驱动器，用于分别控制每个伺服电机的转速及正反转；主控板外接信号采集板、红外接收模块、接触开关以及巡线灯板；信号采集板，用于信号的收集和处理；红外接收模块，用于直观的操控机器人；接触开关，用于检测机器人抓手与货物接触与否；巡线灯板，用于检测地上的预定位置，获取机器人行走路径信息。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术通过设置运动机构和抓取机构，运动机构包括底盘以及对称设置在底盘上的两个结构相同的X型减震系统模块；抓取机构包括机械臂运动模块以及设置在机械臂运动模块上用于抓取包裹的机械臂抓手模块；预设包裹相应坐标位置，机器人收到取包裹指令后将自动运行到包裹周围，将其抓起并摆放到平台上。之后按设定运动到指定位置，完成商品载运过程。X型弹性阻尼悬挂系统，具有响应快、稳定性高的优点，能够轻松应付路面高低的突变、斜坡等复杂路况。本专利技术机构简单紧凑，易于实现，可在配送点以及库房等场所取放包裹，减轻快递员包裹配送工作的负担，以及在配送点自提时，包裹短距离点对点的输送工作。进一步的，X型减震系统模块避震时左右轮可单动，亦可联动。单动时，当任一轮遇到路面坎坷时，机器人会顺应路面情况进行高度调整，并对联动轮与地面的压力进行调整，令整个底盘在不平的路面上能自然过渡。例如，当左轮遇到凸起时，左轮上升，由于弹簧阻尼避震器连接第一杆和第二杆，于是右轮受向下的压力，增大了右轮摩擦力；当左轮遇到凹陷是，左轮下降，两个弹簧阻尼避震器同时释放压力，增大系统响应速度，迅速适应路面变化。联动时，首先，左右弹簧阻尼避震器可同时作用，承担载物台的重量。其次，当机器人经过突变的斜坡时，一对左右轮相互作用。靠近坡顶的轮受力上升，靠近坡底的轮受力下降，使得底板能很快适应坡度变化，避免车身突然震动。进一步的，本专利技术中采用丝杠结合斜齿轮传动，完成机械臂的升降及绕丝杠转动。附图说明图1是本专利技术一种商品载运减震自动抓取机器人机械结构的主视图；图2是本专利技术一种商品载运减震自动抓取机器人机械结构的左视图；图3是本专利技术一种商品载运减震自动抓取机器人机械结构的俯视图；图4是本专利技术的轴测图；图5是X型减震系统模块的简图；图6是机械臂运动模块机构简图；图7是本专利技术一种商品载运减震自动抓取机器人的控制框图。图8为机械臂抓手模块剖视图。图中，1为钢棒，2为上转件，3为698深沟球轴承，4为上轴承固定件，5为6000深沟球轴承，6为支架，7为转轴，8为第一同步带轮，9为第一同步带，10为抓手板，11为直线导轨，12为抓手架，13为抓手，14为轴承架，15为主轴，16为6000轴承，17为载物台支撑件，18为大齿轮，19为丝杠步进电机，20为步进电机，21为小齿轮，22为第二杆，23为第一杆，24为上悬挂座，25为弹簧阻尼避震器，26为下悬挂座，27为麦克纳姆全向轮，28为联轴器，29为电机座，30为直流伺服电机，31为竖向锥齿轮，32为横向锥齿轮，33为第二同步带轮，34为上机械臂板，35为下机械臂板，36为第二同步带，37为步进电机，38为主轴固定座，39为载物台，40为电子器件台，41为第三同步带轮，42为第四同步带轮，43为第五同步带轮，44为丝杠，45为第六同步带轮，46为第七同步带轮，47为第八同步带轮。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，本专利技术的一种商品载运减震自动抓取机器人，包括运动机构和设置在运动机构上的抓取机构，其中运动机构包括底盘以及对称设置在底盘上的两个结构相同的X型减震系统模块；参见图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种商品载运减震自动抓取机器人，其特征在于，包括运动机构和设置在运动机构上的抓取机构，其中运动机构包括底盘以及对称设置在底盘上的两个结构相同的X型减震系统模块；抓取机构包括机械臂运动模块以及设置在机械臂运动模块上用于抓取包裹的机械臂抓手模块；底盘的一侧设置有两个麦克纳姆全向轮(27)，另一侧对称设置两个麦克纳姆全向轮(27)；X型减震系统模块包括两个直流伺服电机(30)、两根主轴(15)以及设置在底盘上的两个交叉成X型的第一杆(23)和第二杆(22)，第一杆(23)顶端通过弹簧阻尼避震器(25)与第二杆(22)的底端相连；第二杆(22)顶端通过弹簧阻尼避震器与第一杆(23)的底端相连；第一杆(23)的底部设置有电机座(29)，电机座(29)内设置有直流伺服电机(30)，直流伺服电机(30)的输出轴经联轴器(28)与底盘一侧的一个麦克纳姆全向轮(27)相连；第二杆(22)的底部设置有电机座，电机座内设置有一个直流伺服电机，直流伺服电机的输出轴经联轴器与底盘另一侧的一个麦克纳姆全向轮相连。

【技术特征摘要】
1.一种商品载运减震自动抓取机器人，其特征在于，包括运动机构和设置在运动机构上的抓取机构，其中运动机构包括底盘以及对称设置在底盘上的两个结构相同的X型减震系统模块；抓取机构包括机械臂运动模块以及设置在机械臂运动模块上用于抓取包裹的机械臂抓手模块；底盘的一侧设置有两个麦克纳姆全向轮(27)，另一侧对称设置两个麦克纳姆全向轮(27)；X型减震系统模块包括两个直流伺服电机(30)、两根主轴(15)以及设置在底盘上的两个交叉成X型的第一杆(23)和第二杆(22)，第一杆(23)顶端通过弹簧阻尼避震器(25)与第二杆(22)的底端相连；第二杆(22)顶端通过弹簧阻尼避震器与第一杆(23)的底端相连；第一杆(23)的底部设置有电机座(29)，电机座(29)内设置有直流伺服电机(30)，直流伺服电机(30)的输出轴经联轴器(28)与底盘一侧的一个麦克纳姆全向轮(27)相连；第二杆(22)的底部设置有电机座，电机座内设置有一个直流伺服电机，直流伺服电机的输出轴经联轴器与底盘另一侧的一个麦克纳姆全向轮相连。2.根据权利要求1所述的一种商品载运减震自动抓取机器人，其特征在于，所述底盘包括载物台(39)，载物台(39)上方设置有电子器件台(40)，且电子器件台(40)与载物台(39)之间设置有四个载物台支撑件(17)。3.根据权利要求2所述的一种商品载运减震自动抓取机器人，其特征在于，载物台(39)上设置有4个主轴固定座(38)，第一杆(23)和第二杆(22)内均设置有轴承，轴承(16)内设置有主轴(15)，主轴(15)的末端伸入到主轴固定座(38)中，使X型减震系统模块设置在载物台(39)上。4.根据权利要求1所述的一种商品载运减震自动抓取机器人，其特征在于，第一杆(23)的顶部设置有上悬挂座(24)，第二杆(22)的底端设置有下悬挂座(26)，弹簧阻尼避震器(25)的一端设置在上悬挂座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭婷，杨荣，杨坚，杨虎，蒋邦亮，黎江华，白文杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61