一种基于单片机的空间位移装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于单片机的空间位移装置，包括多个单元空间模块，其中，所述单元空间模块包括单片机、底板、支柱、载物机构、位置导向与判断机构和运动机构，所述位置导向与判断机构与单片机连接，由固定于底板上的支柱支撑，所述底板、支柱和位置导向与判断机构形成一个立体空间，所述运动机构与单片机连接，并安装于底板上，所述载物机构可运动地设置于位置导向与判断机构上。与现有技术相比，本实用新型专利技术空间紧凑、经济、灵活，解决了在有限空间内，高效率的空间利用和运输等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的空间位移装置
本技术涉及一种空间位移装置，尤其是涉及一种基于单片机的空间位移装置。
技术介绍
日常生活中总会有这样的情况，面对杂乱的储物柜、桌面无法找到自己想要的物品；或者储物柜的物品太多，无法方便的取得角落里的所需物件。工厂、仓库中也存在着无法高效利用空间，进行自动化控制的货物运输等问题。不论是在日常生活中，还是工厂的实际生产中，提高空间的利用率和运输效率都是一个亟待解决的重要问题。目前，市场上现有的储物空间多基于单层空间，或者多层单轴，空间延展性弱，无法做到空间三维立体化高效利用；同时，工业中普遍使用两种运输转移方式均存在着不足：一种是采用履带式空间位移，但是这种方式空间利用率低，物件位移方式单一，而且安装完成后很难根据货物存放方式和位置的改变进行相应的改进，成为后期限制工厂仓库发展的一大阻力、可开发性不高；另一种是采用智能机器进行空间位移，这种方式成本较高且需要大规模的规划空间，不适合大多数中小型仓库。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于单片机的空间位移装置，空间紧凑、经济、灵活，解决了在有限空间内，高效率的空间利用和运输等问题。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于单片机的空间位移装置，包括多个单元空间模块，其中，所述单元空间模块包括单片机、底板、支柱、载物机构、位置导向与判断机构和运动机构，所述位置导向与判断机构与单片机连接，由固定于底板上的支柱支撑，所述底板、支柱和位置导向与判断机构形成一个立体空间，所述运动机构与单片机连接，并安装于底板上，所述载物机构可运动地设置于位置导向与判断机构上。进一步地，所述位置导向与判断机构包括导轨和限位开关，所述导轨架设于支柱顶端，所述限位开关镶嵌在导轨内部。进一步地，所述导轨为铝型材导轨。进一步地，所述载物机构包括密度板和牛眼轮，所述牛眼轮安装于密度板下侧边缘，与位置导向与判断机构相配合。进一步地，所述密度板为半透明材料板。进一步地，所述运动机构包括底部舵机、中部舵机、减速电机、捻轮和转体架构，所述底部舵机、中部舵机和减速电机均与单片机连接，且均安装于转体架构上。进一步地，所述转体架构包括底部凸模、平台、转动凸模、凹模和支撑架，所述底部舵机连接底部凸模，底部凸模与平台底部相连接，所述中部舵机连接转动凸模，转动凸模嵌入凹模，凹模与支撑架相连并固定于平台上，所述转速电机一端固定在支撑架上，另一端与捻轮连接。进一步地，所述单元空间模块以田字型排列，数量至少为四个。进一步地，相邻所述单元空间模块共用支柱。进一步地，所述支柱为铝型材柱。与现有技术相比，本技术具有以下优点。1、本技术设计了单元空间模块，能够将现有空间分割为数个连续的空间模块，相当于将现有空间重新组合和规划，即空间的模块化，这样能够合理和充分利用现有的空间，体现了经济性；同时，当需要改变空间的布局时，可以由增加或者减少单元空间模块来达到目的，非常方便、灵活。2、本技术设计了运动机构和载物机构相配合的位移方式，通过单片机自动化控制载物机构在不用单元空间模块之间移动，可以完成各类复杂路径的运输，工作效率高，能耗少，对于不同位置的储物单元，位移装置都能以最简路径实现移动，因此能够满足中小型工厂，物流以及智能家居等对类似空间位移型产品的各类需求。3、本技术的载物机构可与各类功能性的机构相连接，留有进一步提升的空间，便于后期在工厂各类使用中的升级或智能家居等不同领域的融合。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术去除载物机构的结构示意图；图3为本技术去除载物机构的主视图；图4为运动机构的结构示意图；图5为运动机构的主视图；图6为另一实施例的俯视示意图；图中标号：1、载物机构，2、位置导向与判断机构，3、运动机构，4、支柱，5、底板，11、密度板，12、牛眼轮，21、导轨，22、限位开关，31、底部舵机，32、中部舵机，33、减速电机，34、捻轮，301、平台，302、底部凸模，303、转动凸模，304、凹模，305、支撑架。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1-图3所示，本实施例提供了一种基于单片机的空间位移装置，其特征在于，包括多个单元空间模块，本实施例为3×3组合的简易模型。本实施例的单元空间模块包括单片机、底板5、支柱4、载物机构1、位置导向与判断机构2和运动机构3，其中，单片机采用Arduino单片机。位置导向与判断机构2包括导轨21和限位开关22，所述导轨21可由铝型材制成，限位开关22镶嵌在导轨21轨道内部，所述限位开关22均匀分布，限位开关22可单独或者整体一起连接单片机，限位开关22能够实时判断载物机构1的位置，进而及时对运动机构3的运动特征进行转换和调整。所述支柱4均匀分布于底板5之上，支撑导轨21，因此导轨21，壁板和支柱4三者形成了九个立体的空间，即本空间位移装置将空间划分为了九个单元空间模块，每个单元空间模块中设置一个运动机构3，位于空间内部的底板5之上。所述载物机构1包括密度板11和牛眼轮12，其中所述密度板11可由半透明材料制成，所述牛眼轮12球轮采用与导轨21相匹配的铝型材，四个牛眼轮12安装于密度板11下侧边缘，与导轨21相配合，使得整个载物机构1可以在导轨21上滑动，密度板11的上表面接触需要移动的物体，或者安装如抓手、激光刀等各类功能机构，下表面添加摩擦涂料，可使运动机构3能够更有效的带动载物机构1，实现物体的运输。如图4和图5所示，所述运动机构3包括底部舵机31、中部舵机32、减速电机33、捻轮34和转体架构，所述底部舵机31、中部舵机32和减速电机33均与单片机连接，连接方式可以每个电机单独连接一个单片机，也可以所有电机整体连接一个单片机，其中，转体架构包括底部凸模302、平台301、转动凸模303、凹模304和支撑架305，所述底部舵机31连接底部凸模302，底部凸模302与平台301底部相连接，所述中部舵机32连接转动凸模303，转动凸模303嵌入凹模304，凹模304与支撑架305相连固定于平台301之上，所述转速电机一端固定在支撑架305上，另一端安装捻轮34，其工作原理为，底部舵机31和转动舵机由Arduino单片机判断控制，减速电机33由Arduino单片机给定信号控制开启时间以及正反转，整个设备由L298n给电；其中转动舵机控制减速电机33的倾斜与垂直，使得运动机构3与载物机构1的接触与分离；底部舵机31控制运动机构3整体旋转，使得在逻辑路径的转角处运动机构3旋转90度。本实施例的工作流程是，设定左上角为载物机构1的运动起始位置，右下角为终止位置，设定结束后Arduino内置程序自动根据起始点和终点的位置生成路线的编程语言描述。根据生成的编程语言，对每个路径经过处的载物机构1的运动特征进行设置，可描述为：1、直线路径经过处，转动舵机带动电机外壳向上伸直，使捻轮34接触载物机构1，并使载物机构1轻微抬起，同时减速电机33工作带动捻轮34转动，因摩擦力作用捻轮34驱动载物机构1移动。2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片机的空间位移装置，其特征在于，包括多个单元空间模块，其中，所述单元空间模块包括单片机、底板(5)、支柱(4)、载物机构(1)、位置导向与判断机构(2)和运动机构(3)，所述位置导向与判断机构(2)与单片机连接，由固定于底板(5)上的支柱(4)支撑，所述底板(5)、支柱(4)和位置导向与判断机构(2)形成一个立体空间，所述运动机构(3)与单片机连接，并安装于底板(5)上，所述载物机构(1)可运动地设置于位置导向与判断机构(2)上。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的空间位移装置，其特征在于，包括多个单元空间模块，其中，所述单元空间模块包括单片机、底板(5)、支柱(4)、载物机构(1)、位置导向与判断机构(2)和运动机构(3)，所述位置导向与判断机构(2)与单片机连接，由固定于底板(5)上的支柱(4)支撑，所述底板(5)、支柱(4)和位置导向与判断机构(2)形成一个立体空间，所述运动机构(3)与单片机连接，并安装于底板(5)上，所述载物机构(1)可运动地设置于位置导向与判断机构(2)上。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的空间位移装置，其特征在于，所述位置导向与判断机构(2)包括导轨(21)和限位开关(22)，所述导轨(21)架设于支柱(4)顶端，所述限位开关(22)镶嵌在导轨(21)内部。3.根据权利要求2所述的一种基于单片机的空间位移装置，其特征在于，所述导轨(21)为铝型材导轨。4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的空间位移装置，其特征在于，所述载物机构(1)包括密度板(11)和牛眼轮(12)，所述牛眼轮(12)安装于密度板(11)下侧边缘，与位置导向与判断机构(2)相配合。5.根据权利要求4所述的一种基于单片机的空间位移装置，其特征在于，所述密度板(11)为半透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：王紫阳，肖邦，李沁霏，郑枫弋，马新玲，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：上海,31