机械臂、作业机构和自主移动搬运机器人制造技术

本公开涉及一种机械臂、作业机构和自主移动搬运机器人，所述机械臂包括伸缩臂(31)、旋转臂(32)和驱动装置，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夹持装置，以夹持/释放目标物体(400)，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。本公开提供的机械臂具有三个相互垂直方向上的自由度，能够将夹持装置送至空间的某一个位置。

Manipulator, Operating Mechanism and Autonomous Mobile Handling Robot

【技术实现步骤摘要】
机械臂、作业机构和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，涉及一种机械臂、作业机构和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机械臂，该机械臂具有三个相互垂直方向上的自由度，能够将夹持装置送至空间的某一个位置。为了实现上述目的，本公开提供一种机械臂，包括伸缩臂、旋转臂和驱动装置，所述旋转臂包括多个依次铰接的臂节，所述旋转臂的近端铰接于所述伸缩臂的远端，所述旋转臂的远端用于枢转地连接夹持装置，以夹持/释放目标物体，所述驱动装置包括：用于驱动所述伸缩臂在横向方向上移动的第一驱动装置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，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。在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种作业机构，包括夹持装置，其中，所述作业机构包括上述的机械臂，所述夹持装置枢转地连接于所述机械臂的远端。此外，本公开还提供一种自主移动搬运机器人，其中，所述自主移动搬运机器人设置有上述的作业机构。通过上述技术方案，本公开提供的机械臂具有三个相互垂直方向(即XYZ方向)上的自由度，通过第一驱动装置驱动伸缩臂在横向方向上移动，能够调整伸缩臂和夹持装置在横向方向(即X方向)上的位置，通过驱动第二驱动装置驱动旋转臂的臂节绕其各自的铰接轴转动，能够调整夹持装置在与横向方向垂直的平面(即XZ平面)内的位置，因此，通过本公开提供的机械臂，能够将夹持装置送至空间的某一个位置。而由于待夹取的目标物体所在的位置在三维空间内的X、Y、Z坐标相对于机械臂的原点位置来说是确定的，因此，通过驱动第一驱动装置和第二驱动装置，能够使得夹持装置到达待夹持位置，以准备夹持所述目标物体。之后，通过驱动伸缩臂在横向方向上的移动或驱动臂节绕其自身的铰接轴转动，能够使得夹持装置到达夹持位置，以夹持所述目标物体。而通过驱动伸缩臂在横向方向上的移动和/或驱动臂节绕其自身的铰接轴转动，能够运送目标物体至目标位置，之后，通过驱动伸缩臂在横向方向上的移动和/或驱动臂节绕其自身的铰接轴转动，能够使得夹持装置释放目标物体，或者，使得释放目标物体400之后的夹持位置远离目标物体以进行下一个目标物体的夹持。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抓手主体，62固定夹持件，621固定连接部，622固定夹持部，623第一中间连接部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂(3)包括伸缩臂(31)、旋转臂(32)和驱动装置，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夹持装置，以夹持/释放目标物体(400)，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。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂(3)包括伸缩臂(31)、旋转臂(32)和驱动装置，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夹持装置，以夹持/释放目标物体(400)，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。2.根据权利要求1所述的机械臂，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。3.根据权利要求2所述的机械臂，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。4.根据权利要求3所述的机械臂，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(3...

【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