一种多功能搬运机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种多功能搬运机器人，包括车架、设于车架内侧的车架驱动部分、分别设于车架上部前端和车架上部后端的顶升部分、设于车架中部的具有可更换末端执行器的抓取部分；顶升部分能够搬运尺寸较大或较重货物，抓取部分则可根据需求更换末端执行器，从而能够抓取不同形状或者重量的物件。本发明专利技术带有顶升部分和抓取部分两个结构，与现有搬运机器人相比，增加了一种工作模式，无需更换机器人即可完成顶升和抓取两项工作，具有一定的通用性。

A Multifunctional Handling Robot

The invention provides a multi-functional handling robot, which comprises a frame, a driving part of the frame on the inside of the frame, a lifting part on the upper front end of the frame and a lifting part on the upper rear end of the frame, and a grasping part with a replaceable end effector in the middle of the frame; the lifting part can carry large or heavy cargo, and the grasping part can replace the end effector according to the demand. The utility model can grasp objects of different shapes or weights. The invention has two structures: lifting part and grasping part. Compared with the existing handling robot, the invention adds a working mode, which can accomplish lifting and grasping without replacing the robot, and has certain versatility.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能搬运机器人
本专利技术涉及智能机器人
，尤其涉及一种多功能搬运机器人。
技术介绍
智能搬运机器人主要是实现从起始点到目标点的货物搬运，目前大多数搬运机器人的功能较为单一，只能搬运一种货物，但是在实际的工厂中，大多数都会在不同场合搬运不同的货物，另外有时会需要同时搬运两种不同的货物，或者需要将某个货架上的物品分发到不同的地点，这些过程一般只能通过使用两种以上不同类型的机器人来配合完成工作，而且工位越多，需要的机器人也越多，造成机器人浪费严重。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种多功能搬运机器人，旨在解决现有搬运机器人功能单一的问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是提供一种多功能搬运机器人，包括车架、设于车架内侧的车架驱动部分、分别设于车架上部前端和车架上部后端的顶升部分，设于车架中部的抓取部分；车架整体为方形，包括前竖板、后竖板、左竖板、右竖板、左电机安装板、右电机安装板、顶升部分支撑板、顶升部分支撑柱；车架驱动部分包括车轮和车轮驱动部分；顶升部分包括两个顶升模块、两个链轮、一个链条、一个顶升电机、一个顶升电机安装座；抓取部分，包括机械臂顶升模块、固定于机械臂顶升模块上方的机械臂平移模块、固定在机械臂平移模块中的可平移部件上的机械臂抓取模块，机械臂抓取模块为多自由度的机械臂，其末端连接有可进行更换的末端执行器，用于实现多功能搬运机器人抓取不同物料的功能。进一步，所述前竖板是位于前端的L形板，后竖板是位于后端的L形板，左竖板是一个位于车架最左端、前后两端分别固定在前竖板和后竖板上的L型平板，右竖板是一个位于车架最右端、前后两端分别固定在前竖板和后竖板上的L型平板，左电机安装板是一个位于车架内侧靠左部、前后两端分别竖直固定在前竖板和后竖板上的L型平板，左电机安装板中部上端开有弧形孔，右电机安装板是一个位于车架内侧靠右部、前后两端分别竖直固定在前竖板和后竖板上的L型平板，顶升部分支撑板有两个，顶升部分支撑板是分别水平固定于车架前端和车架后端的L型板，顶升部分支撑柱有四个，均是上端有螺纹的实心承重柱，两个顶升部分支撑柱分别竖直固定于左电机安装板的侧面前半部和后半部，另外两个顶升部分支撑柱分别竖直固定于右电机安装板的侧面前半部和后半部。进一步，所述车轮驱动部分包括驱动轮电机、第一齿轮、第二齿轮、驱动轮轴、驱动轮轴承、驱动轮轴承安装架、车轮挡圈、齿轮挡圈；所述驱动轮电机有四个，两个驱动轮电机通过螺栓连接安装在左电机安装板的内侧前半部分和内侧后半部分，另外两个驱动轮电机通过螺栓连接安装在右电机安装板的内侧前半部分和内侧后半部分，第一齿轮有四个，分别固定在驱动轮电机轴上，第二齿轮有四个，分别固定在驱动轮轴上，第二齿轮与第一齿轮相啮合，第二齿轮一侧紧贴在驱动轮轴的轴肩上，另一侧紧贴在齿轮挡圈上，所述车轮有四个，车轮通过键连接在驱动轮轴上，驱动轮轴的两端分别置于驱动轮轴承的内圈，驱动轮轴承内圈紧贴在驱动轮轴的轴肩上，驱动轮轴承外圈紧贴在驱动轮轴承安装架上，驱动轮轴承安装架固定在左竖板、右竖板、左电机安装板和右电机安装板上，车轮挡圈、齿轮挡圈固定在驱动轮轴上的沟槽内。进一步，两个顶升模块包括顶升模块外壳、顶升模块外壳顶板、蜗杆、顶升部分蜗杆轴承、顶升模块蜗杆轴承安装座、蜗轮、顶升模块内螺纹阶梯轴、下深沟球轴承、垫片、推力球轴承、U型圈、上深沟球轴承、顶升模块防尘顶板、导升杆、顶升板、丝杆；所述顶升模块外壳螺栓连接在顶升部分支撑柱上，顶升模块外壳的下端平板部分固定在顶升部分支撑板上，顶升电机安装座螺栓连接在顶升模块外壳的下端平板部分上，顶升电机水平固定在顶升电机安装座上，链轮键连接在顶升电机轴上，链条与两个链轮相啮合；顶升模块外壳顶板固定在顶升模块外壳上，顶升模块外壳顶板开有两个大小不同的通孔和四个螺纹孔，较大通孔用于通过丝杆，较小通孔用于通过导升杆，四个螺纹孔用于螺纹连接顶升模块防尘顶板和顶升模块外壳顶板；所述蜗杆与顶升电机的轴销连接，蜗杆用顶升部分蜗杆轴承支撑，顶升部分蜗杆轴承外圈紧靠在顶升模块蜗杆轴承安装座上，顶升部分蜗杆轴承内圈紧靠在蜗杆轴肩上，顶升模块蜗杆轴承安装座固定在顶升模块外壳上，蜗轮与蜗杆在水平方向相啮合；蜗轮上端面紧靠U形圈下表面，U形圈上表面紧贴在上深沟球轴承内圈下端，上深沟球轴承的外圈上端紧靠在顶升模块防尘顶板下表面，顶升模块防尘顶板螺纹连接在顶升模块外壳上表面，蜗轮下端面紧靠在顶升模块内螺纹阶梯轴的轴肩上端面，下深沟球轴承的内圈上端紧靠在顶升模块内螺纹阶梯轴的轴肩下端面，下深沟球轴承的内圈下端紧靠在垫片上端，垫片下端紧靠在推力球轴承上表面，推力球轴承下表面紧靠在顶升模块外壳上，丝杆穿过顶升模块内螺纹阶梯轴，丝杆与顶升模块内螺纹阶梯轴螺纹连接，顶升板焊接在丝杆顶部，用于顶升货物，导升杆竖直设置，导升杆顶部焊接在顶升板下表面，导升杆穿过顶升模块外壳顶板上端的通孔。进一步，所述机械臂顶升模块包括机械臂顶升驱动电机、机械臂顶升机构，机械臂平移模块包括机械臂平移电机、机械臂平移电机安装座、平移电机联轴器、导向杆安装座、移动台，平移丝杆、平移导向杆、机械臂平移底架，机械臂抓取模块包括机械臂转台底座、机械臂转台、机械臂肩部、机械臂大臂、机械臂肘部、机械臂小臂、机械臂腕部、末端执行器；机械臂顶升驱动电机水平放置在左电机安装板中部的弧形孔内，机械臂顶升驱动电机轴销连接在机械臂顶升机构内的蜗杆上，机械臂顶升机构与顶升部分中的顶升模块结构相同；机械臂平移底架固定在机械臂顶升机构中的顶升板上，机械臂平移电机安装座固定在机械臂平移底架的上面左端，机械臂平移电机螺栓连接在机械臂平移电机安装座上，平移丝杆通过平移电机联轴器与机械臂平移电机同轴安装，导向杆安装座有两个，分别固定在机械臂平移底架的上表面左右两端，导向杆安装座的左部、中部和右部位置均开有通孔，移动台的左部、中部和右部位置均开有通孔，平移丝杆穿过两个导向杆安装座和移动台的中部通孔，平移导向杆有两个，平行分布于平移丝杆两侧，两个平移导向杆分别销连接在两个导向杆安装座左部、右部的对应通孔内，两个平移导向杆分别穿过移动台左部、右部的通孔，移动台下表面与机械臂平移底架通过油膜润滑接触，移动台通过平移丝杆在两个导向杆安装座之间平移；所述机械臂转台底座固定在移动台上，机械臂转台固定在机械臂转台底座顶端伸出的可转动圆盘上，机械臂肩部固定在机械臂转台上，机械臂大臂一端连接于机械臂肩部的转动副上，机械臂大臂的另一端连接于机械臂肘部的转动副上，机械臂小臂的一端连接于机械臂肘部的旋转轴上，机械臂小臂的另一端连接于机械臂腕部的转动副上，机械臂腕部上固定有末端执行器，机械臂抓取模块上的每个可动部位都由电机驱动。进一步，所述顶升模块外壳是一个下部设置有平板部分、上部为一个近似方形的壳体，顶升模块外壳的下部平板上开有螺纹孔，用于螺纹连接顶升模块外壳和顶升部分支撑板，顶升模块外壳的壳体上下开有两个同心通孔，用于通过蜗杆，顶升模块外壳的壳体一侧开有四个螺纹孔，用于固定顶升模块蜗杆轴承安装座。进一步，所述车轮为麦克纳姆轮，用于实现多功能搬运机器人的全方位移动，顶升板上设置有防滑材料，用于防止多功能搬运机器人搬运货物时货物出现滑移问题。进一步，所述末端执行器为一对电动平行夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能搬运机器人，其特征在于，包括以下部分：车架，整体为方形，所述车架包括前竖板、后竖板、左竖板、右竖板、左电机安装板、右电机安装板、顶升部分支撑板、顶升部分支撑柱；设于所述车架内侧的车架驱动部分，包括车轮和车轮驱动部分；分别设于所述车架上部前端和所述车架上部后端的顶升部分，包括两个顶升模块、两个链轮、一个链条、一个顶升电机、一个顶升电机安装座；设于所述车架中部的抓取部分，包括机械臂顶升模块、固定于所述机械臂顶升模块上方的机械臂平移模块、固定在所述机械臂平移模块中的可平移部件上的机械臂抓取模块，所述机械臂抓取模块为多自由度的机械臂，其末端连接有可进行更换的末端执行器，用于实现所述多功能搬运机器人抓取不同物料的功能。

【技术特征摘要】
1.一种多功能搬运机器人，其特征在于，包括以下部分：车架，整体为方形，所述车架包括前竖板、后竖板、左竖板、右竖板、左电机安装板、右电机安装板、顶升部分支撑板、顶升部分支撑柱；设于所述车架内侧的车架驱动部分，包括车轮和车轮驱动部分；分别设于所述车架上部前端和所述车架上部后端的顶升部分，包括两个顶升模块、两个链轮、一个链条、一个顶升电机、一个顶升电机安装座；设于所述车架中部的抓取部分，包括机械臂顶升模块、固定于所述机械臂顶升模块上方的机械臂平移模块、固定在所述机械臂平移模块中的可平移部件上的机械臂抓取模块，所述机械臂抓取模块为多自由度的机械臂，其末端连接有可进行更换的末端执行器，用于实现所述多功能搬运机器人抓取不同物料的功能。2.根据权利要求1所述的一种多功能搬运机器人，其特征在于，所述前竖板是位于前端的L形板，所述后竖板是位于后端的L形板，所述左竖板是一个位于所述车架最左端、前后两端分别固定在所述前竖板和所述后竖板上的L型平板，所述右竖板是一个位于所述车架最右端、前后两端分别固定在所述前竖板和所述后竖板上的L型平板，所述左电机安装板是一个位于所述车架内侧靠左部、前后两端分别竖直固定在所述前竖板和所述后竖板上的L型平板，所述左电机安装板中部上端开有弧形孔，所述右电机安装板是一个位于所述车架内侧靠右部、前后两端分别竖直固定在所述前竖板和所述后竖板上的L型平板，所述顶升部分支撑板有两个，所述顶升部分支撑板是分别水平固定于所述车架前端和所述车架后端的L型板，所述顶升部分支撑柱有四个，均是上端有螺纹的实心承重柱，两个所述顶升部分支撑柱分别竖直固定于所述左电机安装板的侧面前半部和后半部，另外两个所述顶升部分支撑柱分别竖直固定于所述右电机安装板的侧面前半部和后半部。3.根据权利要求2所述的一种多功能搬运机器人，其特征在于，所述车轮驱动部分包括驱动轮电机、第一齿轮、第二齿轮、驱动轮轴、驱动轮轴承、驱动轮轴承安装架、车轮挡圈、齿轮挡圈；所述驱动轮电机有四个，两个所述驱动轮电机通过螺栓连接安装在所述左电机安装板的内侧前半部分和内侧后半部分，另外两个所述驱动轮电机通过螺栓连接安装在所述右电机安装板的内侧前半部分和内侧后半部分，所述第一齿轮有四个，所述第一齿轮分别固定在所述驱动轮电机轴上，所述第二齿轮有四个，所述第二齿轮分别固定在所述驱动轮轴上，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第二齿轮一侧紧贴在所述驱动轮轴的轴肩上，另一侧紧贴在所述齿轮挡圈上，所述车轮有四个，所述车轮通过键连接在所述驱动轮轴上，所述驱动轮轴的两端分别置于所述驱动轮轴承的内圈，所述驱动轮轴承内圈紧贴在所述驱动轮轴的轴肩上，所述驱动轮轴承外圈紧贴在所述驱动轮轴承安装架上，所述驱动轮轴承安装架固定在所述左竖板、所述右竖板、所述左电机安装板和所述右电机安装板上，所述车轮挡圈、所述齿轮挡圈固定在所述驱动轮轴上的沟槽内。4.根据权利要求3所述的一种多功能搬运机器人，其特征在于，两个所述顶升模块包括顶升模块外壳、顶升模块外壳顶板、蜗杆、顶升部分蜗杆轴承、顶升模块蜗杆轴承安装座、蜗轮、顶升模块内螺纹阶梯轴、下深沟球轴承、垫片、推力球轴承、U型圈、上深沟球轴承、顶升模块防尘顶板、导升杆、顶升板、丝杆；所述顶升模块外壳螺栓连接在所述顶升部分支撑柱上，所述顶升模块外壳的下端平板部分固定在所述顶升部分支撑板上，所述顶升电机安装座螺栓连接在所述顶升模块外壳的下端平板部分上，所述顶升电机水平固定在所述顶升电机安装座上，所述链轮键连接在所述顶升电机轴上，所述链条与两个所述链轮相啮合；所述顶升模块外壳顶板固定在所述顶升模块外壳上，所述顶升模块外壳顶板开有两个大小不同的通孔和四个螺纹孔，较大通孔用于通过所述丝杆，较小通孔用于通过所述导升杆，四个螺纹孔用于螺纹连接所述顶升模块防尘顶板和所述顶升模块外壳顶板；所述蜗杆与所述顶升电机的轴销连接，所述蜗杆用所述顶升部分蜗杆轴承支撑，所述顶升部分蜗杆轴承外圈紧靠在所述顶升模块蜗杆轴承安装座上，所述顶升部分蜗杆轴承内圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：李武斌，杨尚志，李贝贝，尹利钊，宋其泽，张敬文，张勇，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37