一种货物搬运机器人及其搬运方法技术

本发明专利技术涉及搬运机器人，具体涉及一种货物搬运机器人及其搬运方法，包括行走机构和取物机构，取物机构设置在行走机构上方，所述的取物机构包括伸缩装置、升降装置和旋转装置，所述的取物机构包括伸缩装置、升降装置和旋转装置，所述的旋转装置包括旋转电机和旋转台，旋转电机固定在行走机构上，旋转台固定连接在旋转电机上，旋转台通过旋转电机水平转动，可以代替人工进行繁忙的搬运工作，而且比人工的工作效率更高，适用范围更广，并且本发明专利技术结构简单，不仅能提高工作可靠性，还便于维修和检查，所用零部件均为常规物品，价格较低，因此生产、维修成本低，经济效益较高。

A cargo handling robot and its handling method

【技术实现步骤摘要】
一种货物搬运机器人及其搬运方法
本专利技术涉及搬运机器人，具体涉及一种货物搬运机器人及其搬运方法。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，企业运营的人工成本也在逐步提高，人工费用毋庸置疑现在已经成为大多数企业的负担，因此一些大型企业用越来越多的人工智能机械来替代人来完成简单重复性的工作，一方面提升了工作效率，另一方面有效降低企业运营成本，而货物的搬运这项工作完全可以由机器人来代替人来进行，虽然目前市场上已出现了部分智能仓库等，基本可以代替人完成货物的搬运和放置的问题，但存在一下问题：一是成本太高、结构复杂，只有大型企业才有资金支持进行建设；二是适用范围狭小，只可在特定建设的场所进行使用。
技术实现思路
为克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种货物搬运机器人及其搬运方法，结构简单，操作简便，适用范围广，生产成本低，适用于多种场所的搬运机器人来代替人进行工作，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种货物搬运机器人，包括行走机构和取物机构，取物机构设置在行走机构上方，所述的取物机构包括伸缩装置、升降装置和旋转装置，所述的旋转装置包括旋转电机和旋转台，旋转电机固定在行走机构上，旋转台固定连接在旋转电机上，旋转台通过旋转电机水平转动，所述的升降装置包括导向杆、升降电机、齿轮支架和升降齿轮齿带，导向杆和升降电机固定在旋转台上，导向杆竖直设置，齿轮支架固定连接在导向杆上端，升降齿轮齿带一端固定连接在升降电机上，升降齿轮齿带另一端固定连接在齿轮支架上，所述伸缩装置包括升降台、伸缩板、舵机和伸缩齿轮齿带，升降台通过直线轴承滑动连接在导向杆上，升降台固定连接在升降齿轮齿带的齿带上，伸缩板通过滑槽滑动连接在升降台上，舵机固定连接在升降台上，伸缩齿轮齿带延伸缩板伸缩方向设置，舵机与伸缩齿轮齿带的任意一端固定连接，伸缩板与伸缩齿轮齿带的齿带固定连接。进一步还包括载物台，载物台包括托盘、导向套、托盘升降电机、丝杆、丝杆齿轮齿带和固定板，固定板连接在行走机构上方，丝杆转动连接在固定板上方，丝杆竖直设置，托盘升降电机固定连接在固定板上方，丝杆齿轮齿带固定连接在丝杆和托盘升降电机下端，导向套固定连接在托盘升降电机上端，托盘下端设有螺纹套，螺纹套通过螺纹转动连接在丝杆外，螺纹套滑动连接在导向套内。进一步所述的载物台还包括转轴、固定板齿轮齿带和托盘旋转电机，转轴固定连接在固定板下端，转轴转动连接在行走机构上，托盘旋转电机固定连接在行走机构上，固定板齿轮齿带连接转轴和托盘旋转电机。进一步所述的行走机构包括行走轮、行走减速电机、万向轮、车体和防护板，所述的行走轮和行走减速电机设有2个，行走减速电机固定连接在车体两侧，行走减速电机对称设置，行走轮连接在行走减速电机上，万向轮固定连接在车体下，万向轮设置在车体后部，防护板固定连接在车体上端，旋转电机、托盘升降电机、托盘旋转电机设置在防护板和车体之间。进一步还包括垃圾清理装置，垃圾清理装置包括清理仓、仓门、仓门转轴、仓门齿轮齿带、同步齿轮组和仓门电机，所述的清理仓设置在行走减速电机之间，仓门设有两个，两个仓门对称设置在清理仓开口处，仓门通过仓门转轴转动连接在清理仓上，同步齿轮组和仓门电机设置在车体上，同步齿轮组和仓门电机连接，仓门转轴和同步齿轮组通过仓门齿轮齿带连接。进一步所述的导向杆设有两个。进一步还包括控制系统，控制系统包括主控箱、主控板、驱动板、微型处理器、智能网关和电源，所述的主控箱和电源设置在车体上，主控板、驱动板、微型处理器和智能网关设置在主控箱内，电源连接主控板，主控板连接驱动板、微型处理器和智能网关，驱动板连接旋转电机、升降电机、舵机、托盘升降电机、托盘旋转电机、行走减速电机和仓门电机。进一步所述的控制系统还包括摄像头、激光雷达、超声波传感器、红外测距传感器和八路巡线传感器模块，所述的摄像头设置在升降台上，所述的激光雷达、超声波传感器红外测距传感器和设置在车体上，激光雷达设置在车体前端，在车体前、后、左、右四个方位均设有超声波传感器和红外测距传感器，八路巡线传感器模块设置在清理仓底部，所述的摄像头、激光雷达、超声波传感器、红外测距传感器和八路巡线传感器模块连接主控板。进一步所述的主控板的型号为STM32F407VET6，所述的驱动板的型号为XY-160D，所述的微型处理器的型号为ROS系统NCU7i5BNH，所述的智能网关的型号为ZigBee网关，所述的电源的型号为LM2596，所述的摄像头的型号为USB4KHDR01，所述的激光雷达的型号为LS01E，所述的超声波传感器的型号为KS103-485，所述的红外测距传感器的型号为GP2Y0A21YK0F，所述的八路巡线传感器模块的型号为TELESKY。进一步一种货物搬运机器人的搬运方法，包括如下步骤：A.取物通过摄像头、激光雷达和超声波传感器确认货物位置，行走机构调整取物机构与货物的相对位置，将取物机构对准货物中心，并保证车体不接触货物，升降装置调节伸缩装置的高度，当伸缩装置对准货物底部时，伸缩板伸出插入货物底部，升降机构提升伸缩装置将货物抬起至顶部；B.载物载物台上升至低于伸缩板的位置，旋转装置旋转180°，将货物旋转至载物台的上方，然后伸缩装置下降并将货物放置在载物台上，货物放置稳定后收回伸缩板，载物台下降，下降至其上货物顶部低于伸缩板，此时旋转装置再旋转180°；C.码物若货物较小载物台进行旋转，重复步骤A-B，将货物放置在载物台的其余空位上，若货物较大，直接重复步骤A-B，将新装载的货物放置在已放置的货物上方；D.运送通过行走机构和八路巡线传感器模块协调作用将装好的货物运送至指定位置；E.卸载旋转装置旋转180°，载物台上升至伸缩板上方，伸出伸缩板，伸缩装置上升将货物抬起，旋转装置再旋转180°，伸缩装置下降至底并收回伸缩板，如货物较小载物台通一平面内有多个货物时，载物台进行旋转，重复步骤E前序部分。本专利技术的有益效果是：可以代替人工进行繁忙的搬运工作，而且比人工的工作效率更高，适用范围更广，并且本专利技术结构简单，不仅能提高工作可靠性，还便于维修和检查，所用零部件均为常规物品，价格较低，因此生产、维修成本低，经济效益较高。附图说明图1是本专利技术外形结构示意图；图2是本专利技术左轴侧结构示意图；图3是本专利技术右轴侧结构示意图；图4是本专利技术仰视轴侧结构示意图；图5是本专利技术载物台立体结构示意图；图6是本专利技术垃圾清理装置立体结构示意图；图7是本专利技术主控箱内部立体结构示意图。图中：1.行走机构，101.行走轮，102.行走减速电机，103.万向轮，104.车体，105.防护板，2取物机构，3.伸缩机构，301.升降台，302.伸缩板，303.舵机，304.伸缩齿轮齿带，4.升降装置，401.导向杆，402.升降电机，403.齿轮支架，404.升降齿轮齿带，5.旋转装置，501.旋转电机，502.旋转台，6.载物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种货物搬运机器人，其特征在于：包括行走机构（1）和取物机构（2），取物机构（2）设置在行走机构（1）上方，所述的取物机构（2）包括伸缩装置（3）、升降装置（4）和旋转装置（5），所述的旋转装置（5）包括旋转电机（501）和旋转台（502），旋转电机（501）固定在行走机构（1）上，旋转台（502）固定连接在旋转电机（501）上，旋转台（502）通过旋转电机（501）水平转动，所述的升降装置（4）包括导向杆（401）、升降电机（402）、齿轮支架（403）和升降齿轮齿带（404），导向杆（401）和升降电机（402）固定在旋转台（502）上，导向杆（401）竖直设置，齿轮支架（403）固定连接在导向杆（401）上端，升降齿轮齿带（404）一端固定连接在升降电机（402）上，升降齿轮齿带（404）另一端固定连接在齿轮支架（403）上，所述伸缩装置（3）包括升降台（301）、伸缩板（302）、舵机（303）和伸缩齿轮齿带（304），升降台（301）通过直线轴承滑动连接在导向杆（401）上，升降台（301）固定连接在升降齿轮齿带（404）的齿带上，伸缩板（302）通过滑槽滑动连接在升降台（301）上，舵机（303）固定连接在升降台（301）上，伸缩齿轮齿带（304）延伸缩板（302）伸缩方向设置，舵机（303）与伸缩齿轮齿带（304）的任意一端固定连接，伸缩板（302）与伸缩齿轮齿带（304）的齿带固定连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种货物搬运机器人，其特征在于：包括行走机构（1）和取物机构（2），取物机构（2）设置在行走机构（1）上方，所述的取物机构（2）包括伸缩装置（3）、升降装置（4）和旋转装置（5），所述的旋转装置（5）包括旋转电机（501）和旋转台（502），旋转电机（501）固定在行走机构（1）上，旋转台（502）固定连接在旋转电机（501）上，旋转台（502）通过旋转电机（501）水平转动，所述的升降装置（4）包括导向杆（401）、升降电机（402）、齿轮支架（403）和升降齿轮齿带（404），导向杆（401）和升降电机（402）固定在旋转台（502）上，导向杆（401）竖直设置，齿轮支架（403）固定连接在导向杆（401）上端，升降齿轮齿带（404）一端固定连接在升降电机（402）上，升降齿轮齿带（404）另一端固定连接在齿轮支架（403）上，所述伸缩装置（3）包括升降台（301）、伸缩板（302）、舵机（303）和伸缩齿轮齿带（304），升降台（301）通过直线轴承滑动连接在导向杆（401）上，升降台（301）固定连接在升降齿轮齿带（404）的齿带上，伸缩板（302）通过滑槽滑动连接在升降台（301）上，舵机（303）固定连接在升降台（301）上，伸缩齿轮齿带（304）延伸缩板（302）伸缩方向设置，舵机（303）与伸缩齿轮齿带（304）的任意一端固定连接，伸缩板（302）与伸缩齿轮齿带（304）的齿带固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种货物搬运机器人，其特征在于：还包括载物台（6），载物台（6）包括托盘（601）、导向套（602）、托盘升降电机（603）、丝杆（604）、丝杆齿轮齿带（605）和固定板（606），固定板（606）连接在行走机构（1）上方，丝杆（604）转动连接在固定板（606）上方，丝杆（604）竖直设置，托盘升降电机（603）固定连接在固定板（606）上方，丝杆齿轮齿带（605）固定连接在丝杆（604）和托盘升降电机（603）下端，导向套（602）固定连接在托盘升降电机（603）上端，托盘（601）下端设有螺纹套（607），螺纹套（607）通过螺纹转动连接在丝杆（604）外，螺纹套（607）滑动连接在导向套（602）内。


3.根据权利要求2所述的一种货物搬运机器人，其特征在于：所述的载物台（6）还包括转轴（608）、固定板齿轮齿带（609）和托盘旋转电机（610），转轴（608）固定连接在固定板（606）下端，转轴（608）转动连接在行走机构（1）上，托盘旋转电机（610）固定连接在行走机构（1）上，固定板齿轮齿带（609）连接转轴（608）和托盘旋转电机（610）。


4.根据权利要求3所述的一种货物搬运机器人，其特征在于：所述的行走机构（1）包括行走轮（101）、行走减速电机（102）、万向轮（103）、车体（104）和防护板（105），所述的行走轮（101）和行走减速电机（102）设有2个，行走减速电机（102）固定连接在车体（104）两侧，行走减速电机（102）对称设置，行走轮（101）连接在行走减速电机（102）上，万向轮（103）固定连接在车体（104）下，万向轮（103）设置在车体（104）后部，防护板（105）固定连接在车体（104）上端，旋转电机（501）、托盘升降电机（603）、托盘旋转电机（610）设置在防护板（105）和车体（104）之间。


5.根据权利要求4所述的一种货物搬运机器人，其特征在于：还包括垃圾清理装置（7），垃圾清理装置（7）包括清理仓（701）、仓门（702）、仓门转轴（703）、仓门齿轮齿带（704）、同步齿轮组（705）和仓门电机（706），所述的清理仓（701）设置在行走减速电机（102）之间，仓门（702）设有两个，两个仓门（702）对称设置在清理仓（701）开口处，仓门（702）通过仓门转轴（703）转动连接在清理仓（701）上，同步齿轮组（705）和仓门电机（706）设置在车体（104）上，同步齿轮组（705）和仓门电机（706）连接，仓门转轴（703...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪梓榕，苏校峥，杜福鹏，
申请(专利权)人：兰州石化职业技术学院，
类型：发明
国别省市：甘肃;62