一种转运整理机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种转运整理机器人，包括机器人躯干，机器人躯干分为上部躯干和下部躯干，上部躯干相对下部躯干能360度转动，上部躯干的顶部连接有头部，上部躯干上部两侧连接有机械手臂，下部躯干的底部连接有移动部。机械手臂包括与上部躯干转动连接的肩关节，肩关节的前端转动连接有肘关节，肘关节的前端连接有大臂，大臂的前端转动连接有腕关节，腕关节的前端连接有前臂，前臂的前端转动连接有机械爪。移动部包括底座，底座的底部安装有麦克纳姆轮。机器人在转运货物的同时将其有序摆放，适用于搬运与整理的多种场合，能有效提高生产效率。机器人配有视觉系统，能有效的进行货物的整理与搬运，提高了货物整理的效率，节省了大量的人力、物力。

A robot for transshipment and sorting

The invention provides a transporting and finishing robot, including a trunk of the robot, which is divided into an upper trunk and a lower trunk. The upper trunk can rotate 360 degrees relative to the lower trunk, the top of the upper trunk is connected with a head, the upper trunk is connected with a mechanical arm on both sides, and the bottom of the lower trunk is connected with a moving part. . The robot arm includes the shoulder joint rotated with the upper trunk, the front end of the shoulder joint rotated with the elbow joint, the front end of the elbow joint with the arm, the front end of the arm rotated with the wrist joint, the front end of the wrist joint with the forearm, and the front end of the forearm rotated with the mechanical claw. The mobile part comprises a base, and the bottom of the base is mounted with a board of a crane. While transporting goods, the robot can put them in order, which is suitable for various occasions of handling and finishing, and can effectively improve production efficiency. The robot is equipped with a vision system, which can effectively carry out cargo handling, improve the efficiency of cargo handling, and save a lot of manpower and material resources.

【技术实现步骤摘要】
一种转运整理机器人
本专利技术涉及智能机器人领域，具体涉及一种转运整理机器人。
技术介绍
调查显示，我国在企业生产过程中，由人力进行货物整理占有相当大的比例。目前，我国货物整理是一个大规模的产业，但货物整理存在密集化程度高、人力与资金投入大、成本高效率低等问题。工厂中产品的码垛、转移和整理是生产过程中必须的步骤，仅仅依靠工人不仅耗费劳动力，而且产能效率极低。传统的人工码垛，提升难、操作难、培训难且无连通性，运作成本高且生产效率低；高位码垛机码垛速度快，但机体庞大，对空间的要求比较高，功能少只能实现部分简单操作，易损件多不便于维护和保养，对小型企业不适用。随着科技的快速发展，越来越多的工厂生产趋向于智能化，智能化的工厂生产运作不仅效率比工人高，而且可编程操作的智能化生产精度也比工人准确。机器人开始逐渐被工厂青睐，因此，设计一种转运整理机器人是很有必要的。
技术实现思路
针对现有货物整理存在的不足，本专利技术提供了一种转运整理机器人，能有效的进行货物的整理与搬运，提高了货物整理的效率，节省了大量的人力、物力。本专利技术采用以下的技术方案：一种转运整理机器人，包括机器人躯干，机器人躯干分为上部躯干和下部躯干，上部躯干相对下部躯干能360度转动，所述上部躯干的顶部连接有头部，上部躯干上部两侧连接有机械手臂，下部躯干的底部连接有移动部；所述机械手臂包括与上部躯干转动连接的肩关节，肩关节的前端转动连接有肘关节，肘关节的前端连接有大臂，大臂的前端转动连接有腕关节，腕关节的前端连接有前臂，前臂的前端转动连接有机械爪；所述移动部包括底座，底座的底部安装有多个活动脚轮。优选地，所述头部内装有视觉系统，视觉系统包括ARM处理器、COMS图像传感器和高清相机，高清相机与COMS图像传感器相连，COMS图像传感器与ARM处理器相连；所述上部躯干内设置有PLC控制系统；所述机械手臂内设置有传感器系统；所述底座内装有锂电池；锂电池分别为机械手臂、视觉系统、PLC控制系统和传感器系统供电；ARM处理器、传感器系统、机械手臂和活动脚轮均与PLC控制系统相连。优选地，所述传感器系统包括位置传感器和重力传感器，位置传感器能实时监测机械手臂的位置信息，并送至PLC系统处理；重力传感器能感应机械手内货物的重量，并将重量信息送至PLC系统处理。优选地，所述高清相机拍摄的图像，经COMS图像传感器送至ARM处理器处理，ARM处理器处理后送至PLC控制系统，PLC控制系统根据图像自主判别物体形状，选定合适抓取位置。优选地，所述机械爪包括旋转手腕，旋转手腕上连接有多个支撑板，支撑板连接有连接板，连接板连接有夹持手指。优选地，所述活动脚轮为麦克纳姆轮，麦克纳姆轮有四个。本专利技术具有的有益效果是：本专利技术提供的转运整理机器人是一种用于转运和整理的机器人，机器人在转运货物的同时将其有序摆放，适用于搬运与整理的多种场合，能有效提高生产效率。机器人配有自由移动的底座及仿人类双臂，可实现多自由度的运动；同时该机器人配有视觉系统，能有效的进行货物的整理与搬运，提高了货物整理的效率，节省了大量的人力、物力。附图说明图1为转运整理机器人的结构示意图。图2为机械手臂的结构示意图。图3为机械爪的结构示意图。图4为转运整理机器人控制过程框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步说明：结合图1至图4，一种转运整理机器人，包括机器人躯干，机器人躯干分为上部躯干1和下部躯干2，上部躯干1相对下部躯干2能360度转动。其中，上部躯干1的顶部连接有头部3，上部躯干1上部两侧连接有机械手臂，下部躯干的底部连接有移动部。机械手臂包括与上部躯干转动连接的肩关节4，肩关节的前端转动连接有肘关节5，肘关节的前端连接有大臂6，大臂的前端转动连接有腕关节7，腕关节的前端连接有前臂8，前臂的前端转动连接有机械爪9。如图4所示，机械爪包括旋转手腕12，旋转手腕上连接有多个支撑板13，支撑板连接有连接板14，连接板连接有夹持手指15。移动部包括底座10，底座的底部安装有多个活动脚轮11，具体的，活动脚轮为麦克纳姆轮，麦克纳姆轮有四个。在头部内装有视觉系统，视觉系统包括ARM处理器、COMS图像传感器和高清相机，高清相机与COMS图像传感器相连，COMS图像传感器与ARM处理器相连。上部躯干内设置有PLC控制系统。机械手臂内设置有传感器系统。底座内装有锂电池。锂电池分别为机械手臂、视觉系统、PLC控制系统和传感器系统供电。ARM处理器、传感器系统、机械手臂和活动脚轮均与PLC控制系统相连。高清相机拍摄的图像，经COMS图像传感器送至ARM处理器处理，ARM处理器处理后送至PLC控制系统，PLC控制系统根据图像自主判别物体形状，选定合适抓取位置。传感器系统包括位置传感器和重力传感器，位置传感器能实时监测机械手臂的位置信息，并送至PLC系统处理；重力传感器能感应机械手内货物的重量，并将重量信息送至PLC系统处理。PLC控制系统能控制麦克纳姆轮移动，控制机械手臂移动、抓取和放置货物，也能控制上部躯干转动。CMOS图像传感器采集的视频数据通过8位视频数据总线进入ARM处理器数据接口，由ARM处理器将此视频数据存入SDRAM存储器；或将此图像压缩成JPEG格式再存人SDRAM存储器。ARM处理器通过控制接口来控制CMOS图像传感器，控制接口包括IIC总线和由ARM处理器提供的CMOS图像传感器主时钟信号、复位信号及图像传感器的HSYNC和VSYNC信号等，从而自主辨别，精准抓取。视觉系统能自主完成货物识别，位置确定，准确抓取、有序摆放等一系列的动作，提高了货物整理的效率和质量。机械手臂采用仿生结构，使设计更加人性化。机械手臂仿照人类双臂设计，且增设可360度旋转的基座，实现多自由度运动，增加了机器人运动的灵活性，可抓取不同表面形状货物的不同位置。麦克纳姆轮移动方向的随意性较大，可实现平面内任意方向的平动和转向，保证了机器人在工作移动中的准确度。机械手臂中的重力传感器能感应货物重量，从而输出合适的抓取力度，保证货物不被损坏，当货物被抓取移动至摆放位置，货物触地重力减小，机械手臂自动放开，避免了操作不当引起的货物脱落。PLC控制系统得到命令，支配机械手臂按规定的程序运动。人们给予机械手臂的指令信息与机器人视觉系统相结合，控制机械手臂自动化运转。位置传感器与视觉系统结合组成反馈回路，控制机械手臂的运动位置，并随时将机械手臂的实际位置反馈给PLC控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使机械手臂以一定的精度达到设定位置，使整个转运整理过程高效运作。当然，上述说明并非是对本专利技术的限制，本专利技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转运整理机器人，其特征在于，包括机器人躯干，机器人躯干分为上部躯干和下部躯干，上部躯干相对下部躯干能360度转动，所述上部躯干的顶部连接有头部，上部躯干上部两侧连接有机械手臂，下部躯干的底部连接有移动部；所述机械手臂包括与上部躯干转动连接的肩关节，肩关节的前端转动连接有肘关节，肘关节的前端连接有大臂，大臂的前端转动连接有腕关节，腕关节的前端连接有前臂，前臂的前端转动连接有机械爪；所述移动部包括底座，底座的底部安装有多个活动脚轮。

【技术特征摘要】
1.一种转运整理机器人，其特征在于，包括机器人躯干，机器人躯干分为上部躯干和下部躯干，上部躯干相对下部躯干能360度转动，所述上部躯干的顶部连接有头部，上部躯干上部两侧连接有机械手臂，下部躯干的底部连接有移动部；所述机械手臂包括与上部躯干转动连接的肩关节，肩关节的前端转动连接有肘关节，肘关节的前端连接有大臂，大臂的前端转动连接有腕关节，腕关节的前端连接有前臂，前臂的前端转动连接有机械爪；所述移动部包括底座，底座的底部安装有多个活动脚轮。2.根据权利要求1所述的一种转运整理机器人，其特征在于，所述头部内装有视觉系统，视觉系统包括ARM处理器、COMS图像传感器和高清相机，高清相机与COMS图像传感器相连，COMS图像传感器与ARM处理器相连；所述上部躯干内设置有PLC控制系统；所述机械手臂内设置有传感器系统；所述底座内装有锂电池；锂电池分别为机械手臂、视觉系统、PLC控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志春，王泽，陈天祥，吕星晨，姚宁，张晓迪，干宇，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37