一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人制造技术

本发明专利技术提出了一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人，目的是提高现阶段垃圾分拣机器人的自动化程度。其中五轴机械臂安装在四轮全向移动底盘的前端隔板上，二维升降结构固定在所述四轮全向移动底盘的中部，左垃圾斗安装在所述二维升降结构的左副滑块上，右垃圾斗安装在所述二维升降结构的右副滑块上。本发明专利技术集垃圾拾取、分类、运输、投放于一身，机器人能够实时对医院、车站等公共场所的垃圾进行巡检，识别分类，运输及投放，无需清洁工人们每天定时清扫。机器人中的二维升降垃圾斗装置，可直接与现有的户外垃圾桶配合使用，无需订制专门的垃圾桶，可节省大量成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人
本专利技术属于环保设备
，具体涉及一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人。
技术介绍
近年来，国内经济迅速发展，人民的生活水平不断提高，不可避免的造成生活垃圾的排放增加，对环境的破坏也日渐增大，尤其是在一些人口密集的地方，每天都会产生大量的日常垃圾，垃圾分类是解决垃圾产量激增和处理效率低等问题的重要途径，垃圾分类收集后的清运环节目前仍然是以人力作业为主，据统计我国目前环卫工人中近60％超过50岁，存在劳动力短缺、老龄化严重、效率低下等诸多问题。现有的垃圾处理设备主要有两种类型，一种是能够进行垃圾分类的智能垃圾桶，另一种是由机械臂和传送带组成的垃圾分拣工作站。对于将垃圾的捡取、分类集成、运输及投放的机器人的研究还不够完善，虽然中国专利CN208914092U公开了一种智能垃圾分拣机器人，该机器人可以进行垃圾识别、分类存储，但不能进行垃圾的投放，所以垃圾投放还是需要工作人员完成，没有形成一套独立的结构体系。因此，需要一种结构简单、自动化程度高的垃圾分拣清运机器人，能够自主规划路径进行巡逻，识别垃圾，分类存储，运输及投放。
技术实现思路
本专利技术为了解决现阶段垃圾分拣机器人存在的问题，提供一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人，以改善现在公共场所的环境卫生，提高环卫工人的工作环境，同时也节约劳动力，结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：本专利技术包括五轴机械臂1、四轮全向移动底盘2、二维升降结构3、左垃圾斗4、右垃圾斗5和充电桩6，所述五轴机械臂1安装在所述四轮全向移动底盘2的前端隔板203上，所述二维升降结构3通过螺栓固定在所述四轮全向移动底盘2的中部，所述左垃圾斗4安装在所述二维升降结构3的左副滑块308上，所述右垃圾斗5安装在所述二维升降结构3的右副滑块309上。所述二维升降结构3为左右对称式结构，还包括主导轨301、左主滑块302、右主滑块303、左主电机304、右主电机305、左副导轨306、右副导轨307、左副电机310、右副电机311、左主丝杆312、右主丝杆313、左副丝杆314、右副丝杆315，其中，所述主导轨301、所述左副导轨306和所述右副导轨307为双光轴丝杆直线导轨，所述左主滑块滑块302和右主滑块303与所述主导轨301相适配，所述左副导轨306安装在所述左主滑块302上，所述右副导轨307安装在所述右主滑块303上，所述左副滑块308与所述左副导轨306相适配，所述右副滑块309与所述右副导轨307相适配，所述左主电机304通过所述左主丝杆312与所述左主滑块302连接，所述右主电机305通过所述右主丝杆313与所述右主滑块303连接，所述左副电机310通过所述左副丝杆314与所述左副滑块308连接，所述右副电机311通过所述右副丝杆315与所述右副滑块309连接。所述左垃圾斗4由左箱体401、左上盖402、左传送带403、左后盖404、左上盖舵机405、左激光传感器406、左后盖舵机407组成；通过所述左上盖舵机405将所述左箱体401和所述左上盖402相连接并完成开关所述左上盖402的动作，所述左激光传感器406安装在所述左箱体401的内部上端，所述左传送带403安装在所述左箱体401的底部，通过所述左后盖舵机407)将所述左箱体401和所述左后盖404相连接并完成开关所述左后盖404的动作。所述右垃圾斗5由右箱体501、右上盖502、右传送带503、右后盖504、右上盖舵机505、右激光传感器506、右后盖舵机507组成；通过所述右上盖舵机505将所述右箱体501和所述右上盖502相连接并完成开关所述右上盖502的动作，所述右激光传感器506安装在所述右箱体501的内部上端，所述右传送带503安装在所述右箱体501的底部，通过所述右后盖舵机507)将所述右箱体501和所述右后盖504相连接并完成开关所述右后盖504的动作。所述四轮全向移动底盘2的前端设置了所述前端隔板203，在所述前端隔板203上设有可供所述五轴机械臂1置入的固定槽，在所述前端隔板203的下面且在底盘205的前端安装有激光雷达204，在所述底盘205的上面中间位置设有供所述二维升降结构3置入的固定槽，在所述底盘205的后面安装了USB摄像头201，在所述底盘205的后端下面安装有充电接触片202。所述充电桩6的下端安装有与所述充电接触片202对应的充电头601，二维码张贴处602位于所述充电桩6的正前面中间位置。所述五轴机械臂1的末端执行机构为真空吸取装置101，左摄像头102和右摄像头103安装在固定板104上，所述固定板104通过连接架105固定在所述五轴机械臂1的末端。在所述底盘205的内部，从前到后从左到右依次为机械臂电机驱动210、气泵驱动211、机械臂处理器207、主处理器206、垃圾斗电机驱动213、垃圾斗舵机驱动214、底盘处理器208、传送带驱动215、垃圾斗处理器209、底盘电机驱动212和电源216；所述激光雷达204、所述USB摄像头201、所述左摄像头102和所述右摄像头103分别与所述主处理器206相连；所述机械臂处理器207与所述主处理器206相连，所述机械臂电机驱动210、所述气泵驱动211分别与所述机械臂处理器207相连，所述机械臂电机驱动210的输出端与机械臂电机相连，所述气泵驱动211的输出端与气泵电机相连；所述底盘处理器208与所述主处理器206相连，所述底盘电机驱动212与所述底盘处理器208相连，所述底盘电机驱动212的输出端与底盘电机相连；所述垃圾斗处理器209与所述主处理器206相连，所述左激光传感器406、所述右激光传感器506分别与所述垃圾斗处理器209相连，所述垃圾斗电机驱动213、所述垃圾斗舵机驱动214、所述传送带驱动215分别与所述垃圾斗处理器209相连，所述垃圾斗电机驱动213的输出端与所述二维升降结构3的电机相连，所述垃圾斗舵机驱动214的输出端与所述左垃圾斗4、所述右垃圾斗5的舵机相连，所述传送带驱动215的输出端与传送带电机相连；所述电源216通过分压电路分别与所述五轴机械臂1、所述四轮全向移动底盘2、所述二维升降结构3、所述左垃圾斗4、所述右垃圾斗5的电机驱动和电机相连，以及与所述激光雷达204、所述USB摄像头201、所述左摄像头102和所述右摄像头103相连，并提供电能。本专利技术的工作原理是，使用较为成熟的SLAM算法，利用所述激光雷达204对工作场景扫描，将扫描信息传输到所述主处理器206，进行建立地图；建图完成后，在所述主处理器206内进行全局路径规划，然后结合所述激光雷达204的实时扫描信息进行本地路径规划，输出控制指令给所述底盘处理器208，经所述底盘处理器208分析后，输出控制信号给所述底盘电机驱动212，通过所述底盘电机驱动212控制底盘电机运行，使机器人行走；机器人在行走过程中，所述五轴机械臂1末端的所述左摄像头102和所述右摄像头103进行图像实时采集，并将图像传输到所述主处理器206，进行图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人，其特征在于，包括：五轴机械臂(1)、四轮全向移动底盘(2)、二维升降结构(3)、左垃圾斗(4)、右垃圾斗(5)和充电桩(6)，所述五轴机械臂(1)安装在所述四轮全向移动底盘(2)的前端隔板(203)上，所述二维升降结构(3)通过螺栓固定在所述四轮全向移动底盘(2)的中部，所述左垃圾斗(4)安装在所述二维升降结构(3)的左副滑块(308)上，所述右垃圾斗(5)安装在所述二维升降结构(3)的右副滑块(309)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人，其特征在于，包括：五轴机械臂(1)、四轮全向移动底盘(2)、二维升降结构(3)、左垃圾斗(4)、右垃圾斗(5)和充电桩(6)，所述五轴机械臂(1)安装在所述四轮全向移动底盘(2)的前端隔板(203)上，所述二维升降结构(3)通过螺栓固定在所述四轮全向移动底盘(2)的中部，所述左垃圾斗(4)安装在所述二维升降结构(3)的左副滑块(308)上，所述右垃圾斗(5)安装在所述二维升降结构(3)的右副滑块(309)上。


2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人，其特征在于，所述二维升降结构(3)为左右对称式结构，还包括主导轨(301)、左主滑块(302)、右主滑块(303)、左主电机(304)、右主电机(305)、左副导轨(306)、右副导轨(307)、左副电机(310)、右副电机(311)、左主丝杆(312)、右主丝杆(313)、左副丝杆(314)、右副丝杆(315)，其中，所述主导轨(301)、所述左副导轨(306)和所述右副导轨(307)为双光轴丝杆直线导轨，所述左主滑块滑块(302)和右主滑块(303)与所述主导轨(301)相适配，所述左副导轨(306)安装在所述左主滑块(302)上，所述右副导轨(307)安装在所述右主滑块(303)上，所述左副滑块(308)与所述左副导轨(306)相适配，所述右副滑块(309)与所述右副导轨(307)相适配，所述左主电机(304)通过所述左主丝杆(312)与所述左主滑块(302)连接，所述右主电机(305)通过所述右主丝杆(313)与所述右主滑块(303)连接，所述左副电机(310)通过所述左副丝杆(314)与所述左副滑块(308)连接，所述右副电机(311)通过所述右副丝杆(315)与所述右副滑块(309)连接。


3.根据权利要求1所述的一种用于垃圾自动分拣、运输及投放的机器人，其特征在于，所述左垃圾斗(4)由左箱体(401)、左上盖(402)、左传送带(403)、左后盖(404)、左上盖舵机(405)、左激光传感器(406)、左后盖舵机(407)组成；通过所述左上盖舵机(405)将所述左箱体(401)和所述左上盖(402)相连接并完成开关所述左上盖(402)的动作，所述左激光传感器(406)安装在所述左箱体(401)的内部上端，所述左传送带(403)安装在所述左箱体(401)的底部，通过所述左后盖舵机(407)将所述左箱体(401)和所述左后盖(404)相连接并完成开关所述左后盖(404)的动作；
所述右垃圾斗(5)由右箱体(501)、右上盖(502)、右传送带(503)、右后盖(504)、右上盖舵机(505)、右激光传感器(506)、右后盖舵机(507)组成；通过所述右上盖舵机(505)将所述右箱体(501)和所述右上盖(502)相连接并完成开关所述右上盖(502)的动作，所述右激光传感器(506)安装在所述右箱体(501)的内部上端，所述右传送带(503)安装在所述右箱体(501)的底部，通过所述右后盖舵机(507)将所述右箱体(501)和所述右后盖(504)相连接并完成开关所述右后盖(504)的动作。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭一准，张余恒，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12