一种可移动式轮胎码垛机械手及方法技术

技术编号:20124327 阅读:26 留言:0更新日期:2019-01-16 13:21
本发明专利技术公开了一种可移动式轮胎码垛机械手,包括移动运输车和轮胎抓取机械手组件,所述移动运输车包括车体、车轮和车体基座,所述轮胎抓取机械手组件包括转座、主臂、二号臂、摄像头、机械手基座和机械手手指。本发明专利技术提供的可移动式轮胎码垛机械手具有简易、灵活、功率小、节省能源、成本低廉等优点,可以在库房中自由移动的同时,完成轮胎的抓取、搬运、堆垛等工作,非常契合轮胎或其他轻量级货物的整理工作,可以大大节省人力成本,提高相关企业的工作效率。

A Movable Tyre Palletizing Manipulator and Its Method

The invention discloses a movable tyre palletizing manipulator, which comprises a mobile transport vehicle and a tyre grasping manipulator assembly. The mobile transport vehicle comprises a car body, a wheel and a car body base. The tyre grasping manipulator assembly comprises a turning seat, a main arm, a second arm, a camera, a manipulator base and a manipulator finger. The movable tyre palletizing manipulator provided by the invention has the advantages of simplicity, flexibility, low power, energy saving, low cost, etc. It can move freely in the warehouse, complete the work of tyre grasping, handling, stacking, etc. It is very suitable for the finishing of tyres or other lightweight goods, and can greatly save labor costs and improve the work efficiency of relevant enterprises.

【技术实现步骤摘要】
一种可移动式轮胎码垛机械手及方法
本专利技术涉及轮胎码垛领域,具体涉及一种可移动式轮胎码垛机械手及方法。
技术介绍
码垛机械手又称为机械手码垛机、码垛机器人、堆垛机器人等,可对各种包装袋进行全自动码垛作业,具有堆垛速度快、垛型整齐,自动化水平高的特点。主要由压平整理、缓冲输送机、抓取辊道、托盘机、机械手等装置组成。现代物流的大型自动化立体仓库中大量使用码垛机械手,它们在节省人工成本、大大提高仓库作业效率的同时,也带来了这样一个问题——这些码垛机械手体积大、价格昂贵、位置不易变更,在大型自动化立体仓库中自然有其用武之地,但在一些次级仓库或者是一些规模较小的物资站点中,往往不能配置这样的大型机械装备,装卸搬运工作主要还是靠人工以及叉车来完成;效率低下、劳动强度大,影响工作效率。为了解决上述问题,亟需专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手及方法,以解决一些诸如汽车轮胎店、汽修厂、4S店以及连锁店和各种养车服务中心等场所的轮胎搬运问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可移动式轮胎码垛机械手及方法,可以有效解决汽车轮胎店、汽修厂、4S店以及连锁店和各种养车服务中心等场所的轮胎搬运码放问题。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种可移动式轮胎码垛机械手,包括移动运输车和轮胎抓取机械手组件,所述移动运输车包括车体、车轮和车体基座,所述轮胎抓取机械手组件包括转座、主臂、二号臂、摄像头、机械手基座和机械手手指;所述车体表面为平板,所述车体基座固定安装车体上一侧,所述车体可通过安装在下部的车轮进行移动;所述车体基座中心设置固定轴,所述转座可以围绕固定轴旋转,所述转座上部设置主臂安装座,所述主臂通过主臂旋转关节安装在主臂安装座上,所述二号臂后端通过二号臂旋转关节与主臂连接,所述机械手基座设置安装在二号臂的前端,所述机械手手指安装在机械手基座上;所述二号臂的前端通过第一旋转轴连接第一连接件的一端,所述摄像头固定安装在第一连接件前端,所述第一连接件另一端通过第二旋转轴连接二号臂副杆前端,所述二号臂副杆后端通过第三旋转轴与第二连接件的前端相连,所述第二连接件后端通过第四旋转轴连接主臂副杆前端,所述第二连接件中部连接到二号臂旋转关节上并能够围绕二号旋转臂关节转动,所述主臂副杆后端通过第五旋转轴连接主臂副杆安装座,所述主臂副杆安装座固定安装在转座上;所述转座中心部位设置有驱动转座旋转的基座电机,所述主臂旋转关节一侧设置有主臂电机,所述主臂电机控制主臂旋转关节进行自行转动,所述二号臂旋转关节一侧设置二号臂电机,所述二号臂电机控制二号臂旋转关节进行控制转动,所述机械手基座上部设置机械手电机,所述机械手电机控制机械手手指的张开与合拢。进一步的,所述车体内设置电池组,所述电池组为移动运输车和轮胎抓取机械手组件提供动力。进一步的,所述主臂和二号臂为中空结构,使用中空结构,可以将电线等线路内置在中空结构内。由于采用电线等线路内置方案,使得整个机械结构没有任何裸露在外的电线或气管,结构简洁利于维护。进一步的,所述机械手手指共有2个、3个或者4个。进一步的,所述机械手手指的指形为平面指形、曲面指形或者V面指形。进一步的,所述摄像头通过数据线将图像信息给GPU分析处理,所述车体设置有距离传感器和GPS定位系统。一种轮胎码垛方法,采用如权利要求6所述的可移动式码垛机械手,具体步骤如下:S1:摄像头将拍摄到的图像信息传递给GPU分析处理,GPU采用基于A3C算法的视觉导航技术分析所拍摄图像是否为轮胎,是,执行S2;S2:车体利用距离传感器确定需要搬运的轮胎的距离,并移至距离轮胎较近的位置停止,执行S3;S3:GPU(29)控制基座电机、主臂电机、二号臂电机和机械手电机的运行,将机械手手指伸入到轮胎内并将机械手手指张开将轮胎撑起并放置在车体上,执行S4;S4:GPU分析车体上的轮胎个数,轮胎是否达到规定数量,是,执行S5,否转入S1;S5:通过GPS定位系统寻找规定的存放地点,将轮胎卸下,即完成轮胎码垛工作。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:(1)本专利技术提供的可移动式轮胎码垛机械手,机械手的结构由机械手基座和四根可往复运动的机械手手指组成,采用“内撑式”的方法抓取轮胎,专为搬运轮胎而设计。未工作状态下,机械手手指处于靠近轴心的位置,整个机械手处于收拢状态,像一个“握紧的拳”;工作状态下,机械手手指向着远离轴心的方向运动,整个机械手处于由内而外的张开状态,将整个轮胎撑起,此时的机械爪像一个“张开的手”;车体利用距离传感器确定与需要搬运的轮胎的距离,移动至距离轮胎较近的位置停止,机械手“撑”起轮胎后,暂时堆垛到车体上方,理论上可码垛8个私家车轮胎。码垛机械手通过GPS定位寻找规定的存放地点,逐个将轮胎卸下,即可完成一轮码垛工作。(2)本专利技术提供的可移动式轮胎码垛机械手,采用基于A3C算法的视觉导航(VisualNavigation)技术来解决货物识别问题。摄像头作为图像信号接收器,负责传输图像信息,并交由GPU分析处理;采用了先进的视觉识别A3C算法,减少了路径规划等需要人工处理的工作,可移动式码垛机械手更贴近人工智能。本专利技术提供的可移动式轮胎码垛机械手,具有简易、灵活、功率小、节省能源、成本低廉等优点,可以在库房中自由移动的同时,完成轮胎的抓取、搬运、堆垛等工作,非常契合轮胎或其他轻量级货物的整理工作,可以大大节省人力成本,提高相关企业的工作效率。显然,根据本专利技术的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过具体实施方式,对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明;但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例;凡基于本专利技术的构思所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1为本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手立体结构示意图;图2为本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手左视结构示意图;图3为本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手俯视结构示意图;图4为本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手机械手手指撑开结构示意图;图5为本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手机械手手指合拢结构示意图;图6为本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手GPU控制原理框图;图7为本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手轮胎码垛在车体上的示意图;图中:1-车体;2-车轮;3-车体基座;4-转座;5-主臂;6-二号臂;7-摄像头;8-机械手基座;9-机械手手指;10-固定轴;11-主臂安装座;12-主臂旋转关节;13-二号臂旋转关节;14-第一旋转轴;15-第一连接件;16-第二旋转轴;17-二号臂副杆;18-第三旋转轴;19-第二连接件;20-第四旋转轴;21-主臂副杆;22-第五旋转轴;23-主臂副杆安装座;24-基座电机;25-主臂电机;26-二号臂电机;27-机械手电机;28-电池组;29-GPU;30-距离传感器;31-GPS定位系统。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图,对本专利技术作进一步详细说明。如图1~7所示,本专利技术一种可移动式轮胎码垛机械手,其特征在于:包括移动运输车(可采用目前使用的自动导引运输车AGV(AutomatedGuidedVehicle))和轮胎抓取机械手组件,所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可移动式轮胎码垛机械手,其特征在于:包括移动运输车和轮胎抓取机械手组件,所述移动运输车包括车体(1)、车轮(2)和车体基座(3),所述轮胎抓取机械手组件包括转座(4)、主臂(5)、二号臂(6)、摄像头(7)、机械手基座(8)和机械手手指(9);所述车体(1)表面为平板,所述车体基座(3)固定安装车体(1)上一侧,所述车体(1)可通过安装在下部的车轮(2)进行移动;所述车体基座(3)中心设置固定轴(10),所述转座(4)可以围绕固定轴(10)旋转,所述转座(10)上部设置主臂安装座(11),所述主臂(5)通过主臂旋转关节(12)安装在主臂安装座(11)上,所述二号臂(6)后端通过二号臂旋转关节(13)与主臂(5)连接,所述机械手基座(8)设置安装在二号臂(6)的前端,所述机械手手指(9)安装在机械手基座(8)上;所述二号臂(6)的前端通过第一旋转轴(14)连接第一连接件(15)的一端,所述摄像头(7)固定安装在第一连接件(15)前端,所述第一连接件(15)另一端通过第二旋转轴(16)连接二号臂副杆(17)前端,所述二号臂副杆(17)后端通过第三旋转轴(18)与第二连接件(19)的前端相连,所述第二连接件(19)后端通过第四旋转轴(20)连接主臂副杆(21)前端,所述第二连接件(19)中部连接到二号臂旋转关节(13)上并能够围绕二号旋转臂关节(13)转动,所述主臂副杆(21)后端通过第五旋转轴(22)连接主臂副杆安装座(23),所述主臂副杆安装座(23)固定安装在转座(4)上;所述转座(4)中心部位设置有驱动转座(4)旋转的基座电机(24),所述主臂旋转关节(12)一侧设置有主臂电机(25),所述主臂电机(25)控制主臂旋转关节(12)进行自行转动,所述二号臂旋转关节(13)一侧设置二号臂电机(26),所述二号臂电机(26)控制二号臂旋转关节(13)进行控制转动,所述机械手基座(8)上部设置机械手电机(27),所述机械手电机(27)控制机械手手指(9)的张开与合拢。...

【技术特征摘要】
1.一种可移动式轮胎码垛机械手,其特征在于:包括移动运输车和轮胎抓取机械手组件,所述移动运输车包括车体(1)、车轮(2)和车体基座(3),所述轮胎抓取机械手组件包括转座(4)、主臂(5)、二号臂(6)、摄像头(7)、机械手基座(8)和机械手手指(9);所述车体(1)表面为平板,所述车体基座(3)固定安装车体(1)上一侧,所述车体(1)可通过安装在下部的车轮(2)进行移动;所述车体基座(3)中心设置固定轴(10),所述转座(4)可以围绕固定轴(10)旋转,所述转座(10)上部设置主臂安装座(11),所述主臂(5)通过主臂旋转关节(12)安装在主臂安装座(11)上,所述二号臂(6)后端通过二号臂旋转关节(13)与主臂(5)连接,所述机械手基座(8)设置安装在二号臂(6)的前端,所述机械手手指(9)安装在机械手基座(8)上;所述二号臂(6)的前端通过第一旋转轴(14)连接第一连接件(15)的一端,所述摄像头(7)固定安装在第一连接件(15)前端,所述第一连接件(15)另一端通过第二旋转轴(16)连接二号臂副杆(17)前端,所述二号臂副杆(17)后端通过第三旋转轴(18)与第二连接件(19)的前端相连,所述第二连接件(19)后端通过第四旋转轴(20)连接主臂副杆(21)前端,所述第二连接件(19)中部连接到二号臂旋转关节(13)上并能够围绕二号旋转臂关节(13)转动,所述主臂副杆(21)后端通过第五旋转轴(22)连接主臂副杆安装座(23),所述主臂副杆安装座(23)固定安装在转座(4)上;所述转座(4)中心部位设置有驱动转座(4)旋转的基座电机(24),所述主臂旋转关节(12)一侧设置有主臂电机(25),所述主臂电机(25)控制主臂旋转关节(12)进行自行转动,所述二号臂旋转关节(13)一侧设置二号臂电机(26),所述二号臂电机(...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋作玲邱晓雨孙慧李俊宇
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:山东,37

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