横移铲底座装置、可垂直升降的回旋堆叠机器人及搬运方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种横移铲底座装置、可垂直升降的回旋堆叠机器人及搬运方法，所述机器人包括控制装置、横移铲底座装置、爪子装置、回旋摆臂装置、垂直升降装置、铲底座装置以及底盘行走装置，所述横移铲底座装置设置在底盘行走装置的中部，所述铲底座装置设置在底盘行走装置靠近后部的位置，所述垂直升降装置设置在底盘行走装置的前部，所述回旋摆臂装置设置在垂直升降装置上，所述爪子装置与回旋摆臂装置的末端固定连接，所述爪子装置、回旋摆臂装置、垂直升降装置、铲底座装置、底盘行走装置和横移铲底座装置分别与控制装置连接。本发明专利技术的机器人具有稳定夹取、快速回旋堆栈、快速投放的功能，适用于各类不规则中小型物体的搬运任务。

【技术实现步骤摘要】
横移铲底座装置、可垂直升降的回旋堆叠机器人及搬运方法
本专利技术涉及一种机器人，尤其是一种横移铲底座装置、可垂直升降的回旋堆叠机器人及搬运方法，属于机器人设备

技术介绍
机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗，机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是为了提供一种横移铲底座装置，该装置能够大大提高机器人的工作效率。本专利技术的第二个目的在于提供一种可垂直升降的回旋堆叠机器人，该机器人具有稳定夹取、快速回旋堆叠和快速投放的功能，适用于中小型物体的搬运任务，与现有物体拾取机器人相比，其具有适用范围广、移动灵活、堆叠快速、载重量大、投放准确等优点。本专利技术的第三个目的在于提供一种基于上述机器人的物体搬运方法。本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：横移铲底座装置，包括第一铲子机构、横移机构和升降机构，所述升降机构分别与第一铲子机构和横移机构连接，用于带动第一铲子机构和横移机构同时进行升降运动，第一铲子机构和横移机构升降时的运动方向相反。进一步的，所述第一铲子机构包括铲子横杆、两块铲子侧板和两根连接竖杆，所述两块铲子侧板和两根连接竖杆均对称设置，且两块铲子侧板和两根连接竖杆均为一一对应，两块铲子侧板分别与铲子横杆固定连接，两根连接竖杆分别与铲子横杆固定连接，并分别与升降机构连接。进一步的，所述横移机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一万向轮、第二万向轮、第一横杆、第二横杆和第一竖杆；所述第一横杆和第二横杆对称设置，所述第二横杆与第一竖杆固定连接，所述第一竖杆与升降机构连接；所述第一电机设置在第一横杆的外侧，并通过第一驱动轴与第一齿轮连接；所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一万向轮和第二万向轮设置在第一横杆与第二横杆之间，且第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮依次啮合，所述第二齿轮与第一万向轮固定连接，所述第四齿轮与第二万向轮固定连接。进一步的，所述升降机构包括第二电机、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮、第一齿条、第二齿条、第一滑轨和第二滑轨，所述第二电机通过第二驱动轴与第五齿轮连接，所述第五齿轮分别与第六齿轮、第七齿轮啮合，所述第六齿轮通过传动轴与第八齿轮连接，所述第八齿轮、第九齿轮和第一齿条依次啮合，所述第七齿轮、第十齿轮和第二齿条依次啮合，所述第一铲子机构与第一齿条固定连接，且与第一滑轨滑动连接，所述横移机构与第二齿条固定连接，且与第二滑轨滑动连接。本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：可垂直升降的回旋堆叠机器人，包括控制装置、爪子装置、回旋摆臂装置、垂直升降装置、铲底座装置、底盘行走装置以及上述的横移铲底座装置，所述横移铲底座装置设置在底盘行走装置的中部，所述铲底座装置设置在底盘行走装置靠近后部的位置，所述垂直升降装置设置在底盘行走装置的前部，所述回旋摆臂装置设置在垂直升降装置上，所述爪子装置与回旋摆臂装置的末端固定连接，所述爪子装置、回旋摆臂装置、垂直升降装置、铲底座装置、底盘行走装置和横移铲底座装置分别与控制装置连接。进一步的，所述爪子装置包括第一驱动机构、第一传动机构和夹持机构，所述第一驱动机构、第一传动机构和夹持机构依次连接。进一步的，所述回旋摆臂装置包括两个第二驱动机构、两个回旋机构和两根摆臂，所述两个第二驱动机构、两个回旋机构和两根摆臂均对称设置，且两个第二驱动机构、两个回旋机构和两根摆臂均为一一对应，每个第二驱动机构与对应的回旋机构连接，每个回旋机构与对应的摆臂连接，两个回旋机构的末端用于固定爪子装置。进一步的，所述垂直升降装置包括两个第三驱动机构和两个垂直升降机构，所述两个第三驱动机构和两个垂直升降机构均对称设置，且两个第三驱动机构和两个垂直升降机构均为一一对应，每个第三驱动机构与对应的垂直升降机构连接，所述两个垂直升降机构用于带动回旋摆臂装置进行垂直升降运动。进一步的，所述铲底座装置包括第四驱动机构、第二传动机构、第二铲子机构和两个四连杆机构，所述第四驱动机构与第二传动机构连接，所述第二传动机构分别与第二铲子机构、两个四连杆机构连接，所述第二铲子机构分别与两个四连杆机构连接，所述两个四连杆机构对称设置。进一步的，所述底盘行走装置包括四个第五驱动机构、四个全向轮，两个编码器、两根外侧导轨杆、两根内侧导轨杆和定位杆，四个第五驱动机构和四个全向轮均为一一对应，且每个第五驱动机构与对应的全向轮连接；其中两个全向轮的两侧分别与其中一根外侧导轨杆、其中一根内侧导轨杆连接，构成一组全向轮组，另外两个全向轮的两侧分别与另外一根外侧导轨杆、另外一根外侧导轨杆连接，构成另一组全向轮组，两组全向轮组对称设置；其中一个编码器设置在其中一组全向轮组的一个全向轮外侧，且与该全向轮对应的第五驱动机构连接，另外一个编码器设置在另外一组全向轮组的一个全向轮外侧，且与该全向轮对应的第五驱动机构连接；所述定位杆的两端分别与两根内侧导轨杆的中部固定连接。本专利技术的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：基于上述机器人的物体搬运方法，所述方法包括：底盘行走装置行驶至需要铲起的底座旁边，使铲底座装置下降，做好铲起底座的准备；底盘行走装置继续向前行驶，使铲底座装置铲进底座，将底座铲起再回旋至底盘行走装置上放置；底盘行走装置行驶至物体前，爪子装置夹取一个物体，经由回旋摆臂装置将物体回旋至底座上放置，放置后，回旋摆臂装置将爪子装置回旋至原位，底盘行走装置再行驶至下一个夹取的物体前，爪子装置继续夹取物体；当底座上放置的物体达到设定的数量后，爪子装置夹取下一个物体，并使垂直升降装置上升，将回旋摆臂装置带动至设定的高度，回旋摆臂装置将爪子装置回旋至底座上继续放置物体，以此类推，当底座上放置的物体堆叠到设定的高度后，底盘行走装置行驶至指定投放地点；将铲底座装置放下，同时底盘行走装置向前行驶，使铲底座装置离开底座，完成物体的投放。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的机器人通过铲底座装置将底座放置在底盘行走装置，通过爪子装置夹取物体，经由回旋回避装置将物体回旋至底座上放置，当底座上放置的物体达到设定的数量后，通过垂直升降装置将回旋摆臂装置上升到设定的高度，回旋摆臂装置将爪子装置回旋至底座上继续放置物体，爪子装置夹取下一个物体，当底座上堆叠的物体达到设定的高度后，底盘行走装置行驶至指定投放地点，再通过铲底座装置将底座及其放置的物体放下，具有稳定夹取、快速回旋堆叠和快速投放的功能，适用于中小型物体的搬运任务，与现有物体拾取机器人相比，其具有适用范围广，移动灵活，堆叠快速，载重量大，投放准确等优点。2、本专利技术的机器人另外设计了一个横移铲底座装置，横移铲底座装置上的铲子机构和横移机构升降时的运动方向相反，这样提高了升降机构的使用效率，而且相互之间没有干扰，并且通过横移铲底座装置和铲底座装置，机器人能够同时携带两个底座，大大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.横移铲底座装置，其特征在于：包括第一铲子机构、横移机构和升降机构，所述升降机构分别与第一铲子机构和横移机构连接，用于带动第一铲子机构和横移机构同时进行升降运动，第一铲子机构和横移机构升降时的运动方向相反。

【技术特征摘要】
1.横移铲底座装置，其特征在于：包括第一铲子机构、横移机构和升降机构，所述升降机构分别与第一铲子机构和横移机构连接，用于带动第一铲子机构和横移机构同时进行升降运动，第一铲子机构和横移机构升降时的运动方向相反。2.根据权利要求1所述的横移铲底座装置，其特征在于：所述第一铲子机构包括铲子横杆、两块铲子侧板和两根连接竖杆，所述两块铲子侧板和两根连接竖杆均对称设置，且两块铲子侧板和两根连接竖杆均为一一对应，两块铲子侧板分别与铲子横杆固定连接，两根连接竖杆分别与铲子横杆固定连接，并分别与升降机构连接。3.根据权利要求1所述的横移铲底座装置，其特征在于：所述横移机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一万向轮、第二万向轮、第一横杆、第二横杆和第一竖杆；所述第一横杆和第二横杆对称设置，所述第二横杆与第一竖杆固定连接，所述第一竖杆与升降机构连接；所述第一电机设置在第一横杆的外侧，并通过第一驱动轴与第一齿轮连接；所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一万向轮和第二万向轮设置在第一横杆与第二横杆之间，且第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮依次啮合，所述第二齿轮与第一万向轮固定连接，所述第四齿轮与第二万向轮固定连接。4.根据权利要求1所述的横移铲底座装置，其特征在于：所述升降机构包括第二电机、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮、第一齿条、第二齿条、第一滑轨和第二滑轨，所述第二电机通过第二驱动轴与第五齿轮连接，所述第五齿轮分别与第六齿轮、第七齿轮啮合，所述第六齿轮通过传动轴与第八齿轮连接，所述第八齿轮、第九齿轮和第一齿条依次啮合，所述第七齿轮、第十齿轮和第二齿条依次啮合，所述第一铲子机构与第一齿条固定连接，且与第一滑轨滑动连接，所述横移机构与第二齿条固定连接，且与第二滑轨滑动连接。5.可垂直升降的回旋堆叠机器人，其特征在于：包括控制装置、爪子装置、回旋摆臂装置、垂直升降装置、铲底座装置、底盘行走装置以及权利要求1-4任一项所述的横移铲底座装置，所述横移铲底座装置设置在底盘行走装置的中部，所述铲底座装置设置在底盘行走装置靠近后部的位置，所述垂直升降装置设置在底盘行走装置的前部，所述回旋摆臂装置设置在垂直升降装置上，所述爪子装置与回旋摆臂装置的末端固定连接，所述爪子装置、回旋摆臂装置、垂直升降装...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆海霞，吴华金，黎鉴文，徐洪钜，郭原涛，邱俊，游浩潺，谢嘉菲，卢熙达，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44