一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人。具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人包括机架结构、攀梯结构、驱动结构以及控制结构。机架结构呈镂空结构。攀梯结构包括位于机架结构内且相对机架结构上下滑动设置的中框机构、连接中框机构一端的前腿机构以及连接中框机构另一端的后腿机构，后腿机构包括后轮以及连接后轮和中框机构的伸缩臂，伸缩臂的长度方向沿机架结构的高度方向设置，前腿机构包括前轮以及连接前轮与中框机构的前腿臂。驱动结构包括第一驱动机构、第二驱动机构以及第三驱动机构；控制结构用于控制驱动结构。本实用新型专利技术在攀爬过程中机架结构的高度方向始终保持竖直，不发生倾斜，且结构简单、攀爬效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人
本技术属于智能机器人
，尤其涉及一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人。
技术介绍
目前，随着物联世界的发展，机器人在现实生活中开始扮演越来越重要的角色，其中搬运机器人的应用非常广泛。机器人的攀梯机构主要分为步进式、星轮式和履带式等，不同类型在不同情景下发挥不同的作用效果。但是，常见的履带式和星轮式爬楼梯机器人在攀梯过程中机身会倾斜，不利于设置在机身上的物品的运输；而步进式攀梯机器人具有结构复杂和控制困难等缺点。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人，旨在解决如何使机器人实现攀爬阶梯，并简化机器人的结构的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人，其包括：机架结构，呈镂空结构；攀梯结构，包括位于所述机架结构内且相对所述机架结构上下滑动设置的中框机构、连接所述中框机构一端的前腿机构以及连接所述中框机构另一端的后腿机构，所述后腿机构包括后轮以及连接所述后轮和所述中框机构的伸缩臂，所述伸缩臂的长度方向沿所述机架结构的高度方向设置，所述前腿机构包括前轮以及连接所述前轮与所述中框机构的前腿臂，所述前腿臂连接所述前轮的一端悬挂于所述机架结构外；驱动结构，包括用于驱动所述中框机构与所述机架结构相对上下升降的第一驱动机构、用于驱动所述伸缩臂往复伸缩的第二驱动机构以及用于驱动所述前轮转动的第三驱动机构；以及控制结构，用于控制所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构。在一个实施例中，所述前腿臂包括水平臂以及支撑臂，所述水平臂的长度方向与所述机架结构的高度方向垂直设置，所述支撑臂的长度方向与所述水平臂的长度方向交错设置，所述水平臂的一端水平滑动连接所述中框机构，所述支撑臂的一端连接所述水平臂的另一端，而所述支撑臂的另一端向下延伸并连接所述前轮，所述前轮与所述支撑臂转动连接，所述前腿机构还包括连接所述中框机构且用于驱动所述水平臂往复滑动的前腿气缸。在一个实施例中，所述伸缩臂包括连接所述中框机构的第一立臂以及其一端滑动连接所述第一立臂的第二立臂，所述第一立臂的长度方向沿所述机架结构的高度方向设置，所述第二立臂的长度方向平行所述第一立臂的长度方向且沿所述机架结构的高度方向设置，所述第二立臂的另一端转动连接所述后轮，所述第二驱动机构包括伸缩气缸，所述伸缩气缸的两端分别连接所述第一立臂和所述第二立臂，所述伸缩气缸用于驱动所述第二立臂相对所述第一立臂上下滑动。在一个实施例中，所述第一驱动机构包括连接所述机架结构的下端的抬升电机、水平设置于所述机架结构的下端且转动连接所述机架结构的传动轴以及其一端转动连接所述机架结构的上端的同步带，所述同步带的长度方向沿所述机架结构的高度方向设置，且所述中框机构的边缘啮合所述同步带，所述传动轴的一端转动连接所述抬升电机的输出轴，所述传动轴的另一端啮合所述同步带的另一端。在一个实施例中，所述机架结构包括平铺设置的底盘、位于所述底盘上方的顶框以及连接所述底盘与所述顶框的多根支撑柱，各所述支撑柱间隔设置，所述抬升电机和所述传动轴均连接所述底盘，所述同步带的一端转动连接所述顶框，各所述支撑柱均滑动连接所述中框机构的四周边缘，所述机架结构还包括车轮机构，所述车轮机构连接所述底盘朝下设置的表面，所述驱动结构还包括用于驱动所述车轮机构运行的第四驱动机构。在一个实施例中，所述机架结构还包括连接所述底盘朝下设置的表面的辅助机构，所述辅助机构包括辅助支轮、辅助臂以及辅助气缸，所述辅助臂的一端转动连接所述底盘，所述辅助臂的另一端转动连接所述辅助支轮，所述辅助气缸的一端连接所述底盘，所述辅助气缸的另一端连接所述辅助臂，以驱动所述辅助臂相对所述底盘转动。在一个实施例中，所述机架结构还包括相邻所述伸缩臂设置的导向杆以及滑动连接所述导向杆的滑车机构，所述中框机构的框边缘连接所述滑车机构，所述滑车机构用于引导所述中框机构沿所述导向杆上下滑动。在一个实施例中，所述具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人还包括夹取结构，所述夹取结构连接所述中框机构且用于夹取目标物。在一个实施例中，所述夹取结构包括连接所述中框机构的夹取底框、设置于所述夹取底框上的夹取座、用于夹取所述目标物的夹持爪以及连接所述夹持爪与所述夹取座的翻转机构，所述翻转机构能够沿预定方向翻转所述夹持爪。在一个实施例中，所述夹持爪包括两夹持臂以及两端分别连接两所述夹持臂的夹取气缸，两所述夹持臂的一端均滑动连接所述翻转机构，所述夹取气缸用于驱动两所述夹持臂相向滑动或相背滑动。本技术的有益效果在于：在进行攀爬时，第一驱动机构驱动中框机构滑动，以调整前轮的高度，使前轮抵接第二台阶的台面，同时第二驱动机构驱动伸缩臂以使后轮抵接第一台阶的台面；第一驱动机构继续驱动，从而使机架结构以前轮和后轮为支撑点并相对中框机构向上移动，直到机架结构的最下端的高度大于或等于第二台阶的高度，此时第三驱动机构驱动前轮朝前滚动，从而使机架结构整体攀上第二台阶，在攀爬过程中机架结构的高度方向始终保持竖直，不发生倾斜，且结构简单、攀爬效率高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人的立体结构图；图2是图1的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人开始攀爬时中框机构滑动调节后的立体示意图；图3是图2的前腿机构伸出机架结构且前轮抵接第二台阶，并后轮抵接第一台阶以及机架结构相对中框机构向上移动的立体示意图；图4是图3的前轮朝前滚动且机架结构攀爬至第二台阶的立体示意图；图5是图4的机架结构整体位于第二台阶的立体示意图；图6是图1的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人的攀梯结构的立体结构图；图7是图1的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人的滑车机构的立体结构图；图8是图1的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人的夹取结构的立体结构图；图9是图8的夹取结构的夹持爪的立体结构图。其中，图中各附图标记：100、具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人；10、机架结构；11、顶框；12、底盘；13、支撑柱；14、车轮机构；141、麦克纳姆轮；20、攀梯结构；21、中框机构；22、伸缩臂；221、第一立臂；222、第二立臂；26、后腿机构；24、后轮；23、前腿机构；231、水平臂；232、支撑臂；233、前轮；30、驱动结构；31、第一驱动机构；311、同步带；312、抬升电机；313、传动轴；32、第二驱动机构；33、第三驱动机构；34、第四驱动机构；18、导向杆；17、滑车机构；171、轴承串；172、侧板；40、气源；50、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人，其特征在于，包括：/n机架结构，呈镂空结构；/n攀梯结构，包括位于所述机架结构内且相对所述机架结构上下滑动设置的中框机构、连接所述中框机构一端的前腿机构以及连接所述中框机构另一端的后腿机构，所述后腿机构包括后轮以及连接所述后轮和所述中框机构的伸缩臂，所述伸缩臂的长度方向沿所述机架结构的高度方向设置，所述前腿机构包括前轮以及连接所述前轮与所述中框机构的前腿臂，所述前腿臂连接所述前轮的一端悬挂于所述机架结构外；/n驱动结构，包括用于驱动所述中框机构与所述机架结构相对上下升降的第一驱动机构、用于驱动所述伸缩臂往复伸缩的第二驱动机构以及用于驱动所述前轮转动的第三驱动机构；以及/n控制结构，用于控制所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人，其特征在于，包括：
机架结构，呈镂空结构；
攀梯结构，包括位于所述机架结构内且相对所述机架结构上下滑动设置的中框机构、连接所述中框机构一端的前腿机构以及连接所述中框机构另一端的后腿机构，所述后腿机构包括后轮以及连接所述后轮和所述中框机构的伸缩臂，所述伸缩臂的长度方向沿所述机架结构的高度方向设置，所述前腿机构包括前轮以及连接所述前轮与所述中框机构的前腿臂，所述前腿臂连接所述前轮的一端悬挂于所述机架结构外；
驱动结构，包括用于驱动所述中框机构与所述机架结构相对上下升降的第一驱动机构、用于驱动所述伸缩臂往复伸缩的第二驱动机构以及用于驱动所述前轮转动的第三驱动机构；以及
控制结构，用于控制所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述第三驱动机构。


2.如权利要求1所述的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人，其特征在于：所述前腿臂包括水平臂以及支撑臂，所述水平臂的长度方向与所述机架结构的高度方向垂直设置，所述支撑臂的长度方向与所述水平臂的长度方向交错设置，所述水平臂的一端水平滑动连接所述中框机构，所述支撑臂的一端连接所述水平臂的另一端，而所述支撑臂的另一端向下延伸并连接所述前轮，所述前轮与所述支撑臂转动连接，所述前腿机构还包括连接所述中框机构且用于驱动所述水平臂往复滑动的前腿气缸。


3.如权利要求1所述的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人，其特征在于：所述伸缩臂包括连接所述中框机构的第一立臂以及其一端滑动连接所述第一立臂的第二立臂，所述第一立臂的长度方向沿所述机架结构的高度方向设置，所述第二立臂的长度方向平行所述第一立臂的长度方向且沿所述机架结构的高度方向设置，所述第二立臂的另一端转动连接所述后轮，所述第二驱动机构包括伸缩气缸，所述伸缩气缸的两端分别连接所述第一立臂和所述第二立臂，所述伸缩气缸用于驱动所述第二立臂相对所述第一立臂上下滑动。


4.如权利要求1所述的具有攀梯机构的三轴夹取搬运机器人，其特征在于：所述第一驱动机构包括连接所述机架结构的下端的抬升电机、水平设置于所述机架结构的下端且转动连接所述机架结构的传动轴以及其一端转动连接所述机架结构的上端的同步带，所述同步带的长度方向沿所述机架结构的高度方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴卓兴，李漓，陈凯哲，陈贵童，黎郡，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44