自主移动搬运机器人制造技术

技术编号:20856017 阅读:29 留言:0更新日期:2019-04-13 10:56
本公开涉及一种自主移动搬运机器人,包括:主体,包括底座和两个平行的竖板;行走机构,包括安装于底座的主动轮和从动轮;作业机构,包括两个机械手,每个机械手包括近端连接于竖板的机械臂和枢转地连接在机械臂的远端的夹具,机械臂设置为能够使得夹具到达所需位置,两个机械手带动两个夹具相互靠近和远离,以夹取和释放目标物体;承载机构,包括多个板状的承载件,两个竖板的相向的两个侧面均固定有承载件,位于同一竖板上的承载件沿垂向方向间隔均匀地设置;以及控制系统,用于控制行走机构的走/停和转向,以及控制机械手的运动。本公开提供的自主移动搬运机器人能够实现自动化搬运目标物品,无需人工装卸,有效地提高了生产节拍和工作效率。

Autonomous Mobile Handling Robot

The present disclosure relates to an autonomous mobile handling robot, which comprises a main body, including a base and two parallel vertical plates; a walking mechanism, including a driving wheel and a driven wheel mounted on the base; a working mechanism, including two manipulators, each of which includes a manipulator with a proximal end connected to the vertical plate and a clamp pivotally connected to the distal end of the manipulator, which is provided to enable clamping. With the required position, two manipulators drive two fixtures close and far away from each other to clamp and release the target object; load-bearing mechanism, including multiple plate-shaped load-bearing parts, two opposite sides of the two vertical plates are fixed with load-bearing parts, the load-bearing parts located on the same vertical plate are evenly spaced along the vertical direction; and control system is used to control the walking mechanism to walk/stop. And steering, and control the motion of the manipulator. The autonomous mobile handling robot provided in the present disclosure can realize the automatic handling of target articles without manual loading and unloading, and effectively improves the production rhythm and work efficiency.

【技术实现步骤摘要】
自主移动搬运机器人
本公开涉及自动化移动搬运机器人
,具体地,涉及一种自主移动搬运机器人。
技术介绍
自动导引运输车或无人搬运车,以轮式移动为特征,其活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置,不受场地、道路和空间的限制,具有自动性和柔性的特点,因此被广泛应用于自动化物流系统中,实现高效、经济、灵活的无人化生产。例如,在半导体生产系统中,通常使用无人搬运车运输装有硅片的foup(frontopeningunifiedpod,正面开口标准箱),例如从机台搬运到货架,或从货架搬运到机台,或从一个货架搬运到另一个货架。然而,现有的无人搬运车,通常一次只能搬运一个foup,且需要人工装卸,效率十分低下。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种自主移动搬运机器人,该自主移动搬运机器人能够实现自动化搬运目标物品,无需人工装卸,有效地提高了生产节拍和工作效率。为了实现上述目的,本公开提供一种自主移动搬运机器人,包括:主体,包括底座、固定于所述底座且沿垂向方向向上延伸的两个平行的竖板;行走机构,包括安装于所述底座的主动轮和从动轮;作业机构,包括两个机械手,每个所述机械手包括近端连接于所述竖板的机械臂和枢转地连接在所述机械臂的远端的夹具,所述机械臂设置为能够使得所述夹具到达所需位置,两个所述机械手带动两个所述夹具相互靠近和远离,以夹取和释放目标物体;承载机构,包括用于承载所述目标物体的多个板状的承载件,两个所述竖板的相向的两个侧面均固定有所述承载件,位于同一所述竖板上的所述承载件沿垂向方向间隔均匀地设置;以及控制系统,用于控制所述行走机构的走/停和转向,以及控制所述机械手的所述运动。通过上述技术方案,本公开提供的自主移动搬运机器人能够一次性搬运多个目标物品。其工作过程具体为:首先,空载的自主移动搬运机器人通过控制系统的控制行走机构,行走到存放目标物品的第一位置;之后,通过控制系统控制夹具的姿态(绕其自身枢转轴的旋转角度)和机械臂的运动,将夹具送至所需位置,通过机械臂的运动,实现夹具对目标物品的夹持;之后,通过控制机械臂的运动,将所夹持的目标物品放置在承载机构的一个承载件上,由此完成一个目标物品的“装车”。之后,可以重复上述工作过程,至全部的承载件上均放置有目标物品。之后,通过控制行走机构,自主移动搬运机器人整体行进至目标物品所要运输至的第二位置,通过机械手依次将目标物品从其对应的承载件上夹持并送至第二位置的对应放置位置上,实现目标物品的“卸车”。在此过程中,可以通过控制行走机构改变自主移动搬运机器人的位置,以便于机械手的作业。通过以上描述,本公开提供的自主移动搬运机器人能够实现自动化搬运目标物品,无需人工装卸,且单程能够运送多个目标物品,有效地提高了生产节拍和工作效率。另外,通过将多个承托件沿垂向依次布置,可以有效地利用底座的上部空间,有益于实现自主移动搬运机器人的小型化,具有更广的应用范围和更高的敏捷性。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:图1是根据本公开的第一方面实施例提供的自主移动搬运机器人的立体示意图;图2是根据本公开的第一方面实施例提供的自主移动搬运机器人的主视示意图;图3是根据本公开的第一方面实施例提供的自主移动搬运机器人的主视示意图,其中,为了示出底座内的结构部件,未示出裙板;图4是根据本公开的第一方面实施例提供的自主移动搬运机器人的侧视示意图;图5是根据本公开的第一方面实施例提供的自主移动搬运机器人的侧视示意图,其中,为了示出底座内的结构部件,未示出裙板;图6是根据本公开的第一方面实施例提供的自主移动搬运机器人的后视示意图;图7是根据本公开的第一方面实施例提供的自主移动搬运机器人的俯视示意图;图8是根据本公开的第二方面实施例提供的行走机构的立体示意图;图9是根据本公开的第二方面实施例提供的行走机构的另一立体示意图;图10是根据本公开的第二方面实施例提供的行走机构的立体另一示意图,在该图中未示出从动轮;图11是根据本公开的第二方面实施例提供的行走机构中的主动轮的立体示意图;图12是根据本公开的第三方面实施例提供的机械臂的立体示意图;图13是根据本公开的第三方面实施例提供的机械臂的另一立体示意图,在该图中,能够看到臂节为中空,且能看到第二驱动装置和第三驱动装置;图14是根据本公开的第四方面实施例提供的自主移动搬运机器人用夹具的立体示意图;图15是根据本公开的第四方面实施例提供的自主移动搬运机器人用夹具夹具的另一方向的立体示意图;图16是根据本公开的第四方面实施例提供的自主移动搬运机器人用夹具的另一立体示意图,为了示出内部结构,该图中未示出封板;图17是根据本公开的第四方面实施例提供的自主移动搬运机器人用夹具的内部结构的俯视示意图;图18是根据本公开的第五方面实施例提供的自主移动搬运机器人用承托件的立体示意图;图19是根据本公开的第五方面另一实施例提供的自主移动搬运机器人用承托件的立体示意图;图20是根据本公开的第五方面另一实施例提供的自主移动搬运机器人用承托件的立体示意图,为了示出内部结构,省去盖板;图21是根据本公开的第六方面实施例提供的自主移动搬运机器人的侧视示意图;图22是根据本公开的第七方面实施例提供的自主移动搬运机器人的立体示意图;图23是根据本公开的第七方面实施例提供的自主移动搬运机器人的抓手的立体示意图;图24是根据本公开的第七方面实施例提供的自主移动搬运机器人的抓手的另一方向立体示意图。附图标记说明100-单侧承载两臂式自主移动搬运机器人,200-双侧承载两臂式自主移动搬运机器人,300-单臂自主移动搬运机器人,400-目标物体,500机台,11-底座,110-铰接座,111-底板,112-裙板,113-距离检测装置,114a-第一避障传感器,114b-第二避障传感器,115-防撞条,116-底部摄像头,12-竖板,13-壳体,14-操作屏,2-行走机构,21-主动轮,211-安装支架,212-驱动电机,213-主动轮滚轮,214-枢转轴,215-卡箍,22-弹簧柱塞,23-万向轮,3-机械臂,31-伸缩臂,32-旋转臂,321-第一臂节,322-第二臂节,331-第一驱动装置,332-第二驱动装置,333-第三驱动装置,341-丝杆,342-固定座,351-第一固定板,352-第二固定板,361-滑块,362-导杆,4-夹具,41-夹具主体,411-支撑台,412-凸台,413-沟状槽,421-第一弹性夹持件,4211-第一近端,4212-第二近端,4213-端部,422-第二弹性夹持件,4221第二近端,4222第二远端,431-第一缓冲垫,432-第二缓冲垫,44-定位件,45-接近传感器,46-封板,47-第一信号光源,48-连接块,491-拍照摄像头,492-闪光灯,5-承载件,51-板状主体,511-主板,512-夹层板,5121-开孔,513-盖板,52-定位结构,53-RFID天线,54-目标物体检测装置,55-第二信号光源,56-急停按钮;57-双目摄像头,58-第三避障传感器,6-抓手,61本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主移动搬运机器人,其特征在于,包括:主体,包括底座(11)、固定于所述底座(11)且沿垂向方向向上延伸的两个平行的竖板(12);行走机构(2),包括安装于所述底座(11)的主动轮和从动轮;作业机构,包括两个机械手,每个所述机械手包括近端连接于所述竖板(12)的机械臂(3)和枢转地连接在所述机械臂(3)的远端的夹具(4),所述机械臂(3)设置为能够使得所述夹具(4)到达所需位置,两个所述机械手带动两个所述夹具(4)相互靠近和远离,以夹取和释放目标物体(400);承载机构,包括用于承载所述目标物体(400)的多个板状的承载件(5),两个所述竖板(12)的相向的两个侧面均固定有所述承载件(5),位于同一所述竖板(12)上的所述承载件(5)沿垂向方向间隔均匀地设置;以及控制系统,用于控制所述行走机构的走/停和转向,以及控制所述机械手的所述运动。

【技术特征摘要】
1.一种自主移动搬运机器人,其特征在于,包括:主体,包括底座(11)、固定于所述底座(11)且沿垂向方向向上延伸的两个平行的竖板(12);行走机构(2),包括安装于所述底座(11)的主动轮和从动轮;作业机构,包括两个机械手,每个所述机械手包括近端连接于所述竖板(12)的机械臂(3)和枢转地连接在所述机械臂(3)的远端的夹具(4),所述机械臂(3)设置为能够使得所述夹具(4)到达所需位置,两个所述机械手带动两个所述夹具(4)相互靠近和远离,以夹取和释放目标物体(400);承载机构,包括用于承载所述目标物体(400)的多个板状的承载件(5),两个所述竖板(12)的相向的两个侧面均固定有所述承载件(5),位于同一所述竖板(12)上的所述承载件(5)沿垂向方向间隔均匀地设置;以及控制系统,用于控制所述行走机构的走/停和转向,以及控制所述机械手的所述运动。2.根据权利要求1所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,包括底座(11)以及安装于该底座(11)的两个主动轮(21)和至少两个从动轮,所述主动轮(21)具有中心旋转轴线,且所述主动轮(21)铰接于所述底座(11),所述底座(11)与所述主动轮(21)之间设置有弹性偏压件,该弹性偏压件的第一端偏压所述底座(11),所述弹性偏压件的与所述第一端相对的第二端偏压所述主动轮(21),以使得所述主动轮(21)能够绕与所述中心旋转轴线平行的枢转轴线转动而相对于所述底座(11)上下移动。3.根据权利要求2所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述主动轮(21)包括安装支架(211)、固定于该安装支架(211)的驱动电机(212)、固定于该驱动电机(212)输出轴的主动轮滚轮(213),所述驱动电机(212)与所述控制系统电连接且用于驱动该主动轮滚轮(213)绕所述驱动电机(212)输出轴的轴线转动,所述安装支架(211)通过枢转轴(214)与固定于所述底座(11)的铰接座(110)连接,所述弹性偏压件的所述第二端偏压所述安装支架(211)。4.根据权利要求3所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述弹性偏压件构造为弹簧柱塞(22),该弹簧柱塞(22)固定于所述底座(11),且所述弹簧柱塞(22)的头部抵靠于所述安装支架(211)以用作所述第二端。5.根据权利要求4所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,每个所述主动轮(21)对应设置有两个所述弹簧柱塞(22)。6.根据权利要求3所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述枢转轴(214)构造为销轴,一端通过自身的头部止挡于所述安装支架(211),另一端通过止挡件止挡于所述铰接座(110)。7.根据权利要求6所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述止挡件构造为卡箍(215)。8.根据权利要求2所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,两个所述主动轮(21)的中心旋转轴线共线,所述从动轮组包括两对所述从动轮,其中,沿所述中心旋转轴线的方向,一对所述从动轮位于所述主动轮(21)的一侧,另一对所述从动轮位于所述主动轮(21)的另一侧。9.根据权利要求8所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述两对所述从动轮关于所述中心旋转轴线对称布置。10.根据权利要求1或2所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述从动轮构造为万向轮(23)。11.根据权利要求1所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述机械臂(3)包括伸缩臂(31)、旋转臂(32)和与所述控制系统电连接的驱动装置,所述旋转臂(32)包括多个依次铰接的臂节,所述旋转臂(32)的近端铰接于所述伸缩臂(31)的远端,所述旋转臂(32)的远端用于枢转地连接所述夹具(4),所述驱动装置包括:用于驱动所述伸缩臂(31)在横向方向上移动的第一驱动装置(331)和用于驱动所述臂节绕其自身的铰接轴转动的第二驱动装置(332),其中,所述臂节自身的铰接轴彼此相互平行且平行于所述横向方向。12.根据权利要求11所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述第一驱动装置(331)构造为电机,所述伸缩臂(31)通过传动装置与所述电机的输出轴连接,以使得所述输出轴的旋转运动能够转换为所述伸缩臂(31)在所述横向方向上的直线运动。13.根据权利要求12所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述电机为空心轴电机,所述传动装置构造为丝杠传动装置,包括相互配合的丝杆(341)和螺母,所述丝杆(341)通过固定座(342)固定,所述螺母固定于所述空心轴电机的空心输出轴,所述空心轴电机与所述伸缩臂(31)固定连接。14.根据权利要求13所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述空心轴电机固定于第一固定板(351),所述伸缩臂(31)固定于第二固定板(352),所述第一固定板(351)和第二固定板(352)均固定于滑块(361),该滑块(361)与设置有所述机械臂(3)的设备上所设置的沿所述横向方向延伸的导杆(362)相配合。15.根据权利要求11所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述第二驱动装置(332)为空心轴电机,所述旋转臂(32)包括第一臂节(321)和第二臂节(322),所述第一臂节(321)的近端与所述伸缩臂(31)之间通过一所述空心轴电机铰接,所述第一臂节(321)的远端与所述第二臂节(322)的近端通过一所述第二驱动装置(332)铰接。16.根据权利要求11所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述臂节的延伸方向与所述横向方向垂直,且所述臂节中空;所述伸缩臂(31)沿所述横向方向延伸且中空。17.根据权利要求11-16中任意一项所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述驱动装置还包括用于驱动所述夹具(4)绕其自身的枢转轴转动的第三驱动装置(333),所述枢转轴设置为平行于所述横向方向。18.根据权利要求17所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述第三驱动装置(333)为空心轴电机,该空心轴电机设置在所述旋转臂(32)的远端,所述空心轴电机的空心轴用于与所述夹具(4)连接。19.根据权利要求1所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述夹具(4)包括夹具主体(41)和弹性夹持件,所述夹具主体(41)设置有用于目标物体(400)的支撑台(411)和高于所述支撑台(411)的凸台(412),所述弹性夹持件具有固定连接于所述凸台(412)的近端和与该近端相对的远端,该远端用于与目标物体(400)抵接,以与所述支撑台(411)相配合而可释放地夹持所述目标物体(400)。20.根据权利要求19所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述弹性夹持件包括第一弹性夹持件(421),该第一弹性夹持件(421)具有固定于所述凸台(412)的第一近端(4211)和与该第一近端(4211)相对的第一远端(4212),该第一远端延伸至所述支撑台(411)的上方以形成为弹性夹持部,该弹性夹持部与所述支撑台(411)之间限定用于所述目标物体(400)的夹持空间,所述弹性夹持部为所述目标物体(400)提供朝向所述支撑台(411)的弹性夹紧力。21.根据权利要求20所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述第一远端(4212)的端部(4213)朝向远离所述支撑台(411)的方向折弯,以用于引导所述目标物体(400)进入所述夹持空间。22.根据权利要求20所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述支撑台(411)上设置有由弹性材料制成的第一缓冲垫(431)。23.根据权利要求22所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,该第一缓冲垫(431)设置有两个,该两个所述第一缓冲垫(431)在所述夹持空间中间隔设置。24.根据权利要求19所述的自主移动搬运机器人,其特征在于,所述弹性夹持件包括第二弹性夹持件(422),所述夹具主体(41)在所述支撑台(411)和所述凸台(412)之间设置有沟...

【专利技术属性】
技术研发人员:段炼
申请(专利权)人:AIrobot株式会社
类型:新型
国别省市:日本,JP

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