一种全向运动的汽车搬运机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种全向运动的汽车搬运机器人及其控制方法，该汽车搬运机器人包括主机架，主机架的两侧对称布置夹取单元，每个夹取单元包括前夹取臂和后夹取臂；前夹取臂包括前机械臂本体、旋转轴座、转向推杆、丝杠螺母座总成、失电制动器、减速齿轮组、机械臂闭合感应开关、机械臂打开感应开关；后夹取臂包含行星减速机、联轴器、丝杠螺母及导轨滑块总成、驱动座、驱动推杆、后机械臂本体、机械臂旋转轴座和机械臂旋转锁定机构；本发明专利技术汽车搬运机器人在交接区和停车区均无需建造特殊平台结构，便可完成车辆的托举和移动，从而达到最高的空间利用率；在两个机器人协同工作夹取车辆时，可采用不同的夹取方式，可以适应不同的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种全向运动的汽车搬运机器人及其控制方法
本专利技术属于机器人
，尤其涉及一种全向运动的汽车搬运机器人及其控制方法。
技术介绍
随着社会高速发展，汽车越来越普及，但随之而来的停车问题已成为各大、中城市的难题。为了解决现有存量停车场以及新型停车场停车难，效率低的问题，智能停车机器人应用越来越普遍。目前存取车智能机器人主要有带载车板的，梳齿的，轨道的几种形式。现有技术中，载车板式机器人要一直顶着载车板，在空间使用率和运输效率上是最低的。梳齿式机器人需要建造特殊的停车平台，将车抬起，再进行举升托运，由此造成空间利用率不太经济。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种全向运动的汽车搬运机器人及其控制方法，取消建造特殊停车平台，机器人可直接进入车辆底部进行车辆搬运。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种全向运动的汽车搬运机器人，包括主机架，主机架的两侧对称布置夹取单元，每个夹取单元包括前夹取臂和后夹取臂；所述前夹取臂包括前机械臂本体、旋转轴座、转向推杆、丝杠螺母座总成、失电制动器、减速齿轮组、机械臂闭合感应开关、机械臂打开感应开关和第一驱动电机；所述第一驱动电机的输出轴与减速齿轮组的输入端轴孔键配合连接；所述减速齿轮组的输出端轴孔与丝杠螺母座总成的丝杆一端键配合连接；所述丝杠螺母座总成的丝杠另一端与失电制动器的轴孔键配合连接；所述转向推杆一端与丝杠螺母座总成的螺母座连接，另一端与前机械臂本体连接；所述前机械臂本体固定在旋转轴座上；机械臂闭合感应开关和机械臂打开感应开关装配在主机架上；所述后夹取臂包含第二驱动电机、行星减速机、联轴器、丝杠螺母及导轨滑块总成、驱动座、驱动推杆、后机械臂本体、机械臂旋转轴座和机械臂旋转锁定机构；所述第二驱动电机与行星减速机连接后固定在主机架上；所述联轴器一端连接行星减速机，另一端连接丝杠螺母及导轨滑块总成的丝杠；所述丝杠螺母及导轨滑块总成的丝杠通过轴承固定在主机架上；所述丝杠螺母及导轨滑块总成的导轨固定在主机架；所述丝杠螺母及导轨滑块总成的螺母座与驱动座连接；所述驱动座与驱动推杆通过旋转销连接；驱动推杆与后机械臂本体上的转轴连接；所述后机械臂本体固定在机械臂旋转轴座上；机械臂旋转锁定机构固定在主机架上；所述主机架上设置驱动系统，所述驱动系统包括麦克纳姆轮、第三驱动电机、减速器和悬架装置，所述第三驱动电机的输出轴连接减速器，所述减速器的输出轴连接麦克纳姆轮，所述减速器通过悬架装置连接在主机架上。进一步地，所述前夹取臂和后夹取臂上均安装有成组的重载万向轮，在载车过程中仅由机械臂承载汽车重量，机械臂与主机架柔性连接，从而保护驱动轮压力不受载车影响，延长驱动轮寿命。进一步地，所述前夹取臂还包括限位开关感应块，所述限位开关感应块安装在丝杠螺母座总成的螺母座上，前机械臂本体完全打开时，限位开关感应块位置与机械臂打开感应开关位置相对应，用于触发机械臂打开感应开关，前机械臂本体完全闭合时，限位开关感应块位置与机械臂闭合感应开关位置相对应，用于触发机械臂闭合感应开关。进一步地，所述后机械臂本体展开到设定角度后，所述机械臂旋转锁定机构的锁销会被后机械臂本体推回主机架，从而实现后机械臂本体解锁，既而实现后机械臂本体在打开状态下进行夹取。进一步地，所述后机械臂本体上具有止推柱，所述主机架上开有止推柱能够穿过的凹槽，所述后机械臂本体完全打开时，所述止推柱通过主机架上的凹槽进入主机架内部。进一步地，所述前机械臂本体和后机械臂本体均包括机架连接块、承载式机械臂、承载轴、滑动滚轮；所述机架连接块包括安装块主体和两个带法兰面的滑动轴承，所述安装块主体具有带轴孔的第一固定件，所述承载式机械臂的端面上具有两个带轴孔的第二固定件，第一固定件的两端安装带法兰面的滑动轴承后分别与两个第二固定件嵌套连接；销轴穿过第一固定件、第二固定件、带法兰面的滑动轴承，将机架连接块和承载式机械臂连接为一体；所述承载式机械臂具有若干加强筋，相邻的加强筋之间安装滑动滚轮；所述滑动滚轮的两侧内部依次装入滑动轴承和阻尼弹簧；所述承载轴穿过滑动轴承和加强筋，固定在承载式机械臂上；所述承载式机械臂在与机架连接块连接的端面上设置缓冲单元。进一步地，该汽车搬运机器人还包括感知单元、计算系统和电器控制系统，所述感知单元分布在整机周围，包括超声模块、视觉模块、激光模块、TOF、IMU、UWB、GPS，所述计算系统用于处理感知单元获取的数据，得到周边环境信息及自身的位置信息，识别感知到的物体内容，做路径规划和导航，向电器控制系统发送控制指令；所述电器控制系统包括电机控制系统和电源管理系统；所述电机控制系统根据计算系统发送的控制指令，驱动夹取臂和整机运动。一种汽车搬运机器人的控制方法，采用两个汽车搬运机器人协同工作，每个汽车搬运机器人通过展开并锁定前夹取臂，后夹取臂展开并锁定后向前夹取臂移动，夹紧并举升车轮，两个汽车搬运机器人分别夹取车辆的前轮和后轮，通过改变两个汽车搬运机器人的距离和前后姿态，实现夹取不同轴距的汽车。本专利技术的有益效果是：本专利技术汽车搬运机器人在交接区和停车区均无需建造特殊平台结构，便可完成车辆的托举和移动，从而达到最高的空间利用率；在两个机器人协同工作夹取车辆时，可采用不同的夹取方式，可以适应不同的场合。本专利技术汽车搬运机器人的夹取臂锁定结构强度高，结构简单工作可靠。附图说明图1为本专利技术汽车搬运机器人整体结构示意图；图2为本专利技术汽车搬运机器人夹取臂打开示意图；图3为前夹取臂结构示意图；图4为后夹取臂结构示意图；图5为驱动系统结构示意图；图6为安装块主体示意图；图7为承载式机械臂示意图；图8为承载式机械臂局部断面A-A；图中，主机架1、前夹取臂2、前机械臂本体21、旋转轴座22、转向推杆23、丝杠螺母座总成24、失电制动器25、减速齿轮组26、机械臂闭合感应开关27、机械臂打开感应开关28、第一驱动电机29、后夹取臂3、第二驱动电机31、行星减速机32、联轴器33、丝杠螺母及导轨滑块总成34、驱动座35、驱动推杆36、后机械臂本体37、机械臂旋转轴座38、机械臂旋转锁定机构39、重载万向轮4、视觉模块5、驱动系统6、麦克纳姆轮61、第三驱动电机62、减速器63、悬架装置64、激光模块7、电池组8、承载式机械臂10、承载轴11、滑动滚轮12、滑动轴承13、阻尼弹簧14、缓冲单元15。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1-4所示，本专利技术提供的一种全向运动的汽车搬运机器人，包括主机架1，主机架1的两侧对称布置夹取单元，每个夹取单元包括前夹取臂2和后夹取臂3；所述前夹取臂2包括前机械臂本体21、旋转轴座22、转向推杆23、丝杠螺母座总成24、失电制动器25、减速齿轮组26、机械臂闭合感应开关27、机械臂打开感应开关28、第一驱动电机29；所述第一驱动电机29的输出轴与减速齿轮组26的输入端轴孔键配合连接；所述减速齿轮组26的输出端轴孔与丝杠螺母座总成24的丝杆一端键配合连接；所述丝杠螺母座总成24的丝杠另一端与失电制动器25的轴孔键配合连接；所述转向推杆23一端与丝杠螺母座总成24的螺母座连接，另一端与前机械臂本体21连接；所述前机械臂本体21固定在旋转轴座22上；机械臂闭合感应开关27和机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全向运动的汽车搬运机器人，其特征在于，包括主机架(1)，主机架(1)的两侧对称布置夹取单元，每个夹取单元包括前夹取臂(2)和后夹取臂(3)；所述前夹取臂(2)包括前机械臂本体(21)、旋转轴座(22)、转向推杆(23)、丝杠螺母座总成(24)、失电制动器(25)、减速齿轮组(26)、机械臂闭合感应开关(27)、机械臂打开感应开关(28)和第一驱动电机(29)；所述第一驱动电机(29)的输出轴与减速齿轮组(26)的输入端轴孔键配合连接；所述减速齿轮组(26)的输出端轴孔与丝杠螺母座总成(24)的丝杆一端键配合连接；所述丝杠螺母座总成(24)的丝杠另一端与失电制动器(25)的轴孔键配合连接；所述转向推杆(23)一端与丝杠螺母座总成(24)的螺母座连接，另一端与前机械臂本体(21)连接；所述前机械臂本体(21)固定在旋转轴座(22)上；机械臂闭合感应开关(27)和机械臂打开感应开关(28)装配在主机架(1)上；所述后夹取臂(3)包含第二驱动电机(31)、行星减速机(32)、联轴器(33)、丝杠螺母及导轨滑块总成(34)、驱动座(35)、驱动推杆(36)、后机械臂本体(37)、机械臂旋转轴座(38)和机械臂旋转锁定机构(39)；所述第二驱动电机(31)与行星减速机(32)连接后固定在主机架(1)上；所述联轴器(33)一端连接行星减速机(32)，另一端连接丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的丝杠；所述丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的丝杠通过轴承固定在主机架(1)上；所述丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的导轨固定在主机架(1)；所述丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的螺母座与驱动座(35)连接；所述驱动座(35)与驱动推杆(36)通过旋转销连接；驱动推杆(36)与后机械臂本体(37)上的转轴连接；所述后机械臂本体(37)固定在机械臂旋转轴座(38)上；所述机械臂旋转锁定机构(39)固定在主机架(1)上；所述主机架(1)上设置驱动系统(6)，所述驱动系统(6)包括麦克纳姆轮(61)、第三驱动电机(62)、减速器(63)和悬架装置(64)，所述第三驱动电机(62)的输出轴连接减速器(63)，所述减速器(63)的输出轴连接麦克纳姆轮(61)，所述减速器(63)通过悬架装置(64)连接在主机架(1)上。...

【技术特征摘要】
1.一种全向运动的汽车搬运机器人，其特征在于，包括主机架(1)，主机架(1)的两侧对称布置夹取单元，每个夹取单元包括前夹取臂(2)和后夹取臂(3)；所述前夹取臂(2)包括前机械臂本体(21)、旋转轴座(22)、转向推杆(23)、丝杠螺母座总成(24)、失电制动器(25)、减速齿轮组(26)、机械臂闭合感应开关(27)、机械臂打开感应开关(28)和第一驱动电机(29)；所述第一驱动电机(29)的输出轴与减速齿轮组(26)的输入端轴孔键配合连接；所述减速齿轮组(26)的输出端轴孔与丝杠螺母座总成(24)的丝杆一端键配合连接；所述丝杠螺母座总成(24)的丝杠另一端与失电制动器(25)的轴孔键配合连接；所述转向推杆(23)一端与丝杠螺母座总成(24)的螺母座连接，另一端与前机械臂本体(21)连接；所述前机械臂本体(21)固定在旋转轴座(22)上；机械臂闭合感应开关(27)和机械臂打开感应开关(28)装配在主机架(1)上；所述后夹取臂(3)包含第二驱动电机(31)、行星减速机(32)、联轴器(33)、丝杠螺母及导轨滑块总成(34)、驱动座(35)、驱动推杆(36)、后机械臂本体(37)、机械臂旋转轴座(38)和机械臂旋转锁定机构(39)；所述第二驱动电机(31)与行星减速机(32)连接后固定在主机架(1)上；所述联轴器(33)一端连接行星减速机(32)，另一端连接丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的丝杠；所述丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的丝杠通过轴承固定在主机架(1)上；所述丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的导轨固定在主机架(1)；所述丝杠螺母及导轨滑块总成(34)的螺母座与驱动座(35)连接；所述驱动座(35)与驱动推杆(36)通过旋转销连接；驱动推杆(36)与后机械臂本体(37)上的转轴连接；所述后机械臂本体(37)固定在机械臂旋转轴座(38)上；所述机械臂旋转锁定机构(39)固定在主机架(1)上；所述主机架(1)上设置驱动系统(6)，所述驱动系统(6)包括麦克纳姆轮(61)、第三驱动电机(62)、减速器(63)和悬架装置(64)，所述第三驱动电机(62)的输出轴连接减速器(63)，所述减速器(63)的输出轴连接麦克纳姆轮(61)，所述减速器(63)通过悬架装置(64)连接在主机架(1)上。2.根据权利要求1所述的一种全向运动的汽车搬运机器人，其特征在于，所述前夹取臂(2)和后夹取臂(3)上均安装有成组的重载万向轮(4)，在载车过程中仅由机械臂承载汽车重量，机械臂与主机架(1)柔性连接，从而保护驱动轮压力不受载车影响，延长驱动轮寿命。3.根据权利要求1所述的一种全向运动的汽车搬运机器人，其特征在于，所述前夹取臂(2)还包括限位开关感应块，所述限位开关感应块安装在丝杠螺母座总成(24)的螺母座上，前机械臂本体(21)完全打...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，曹力，郭雨，
申请(专利权)人：杭州极木科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33