一种智能物料搬运机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能物料搬运机器人，涉及物料搬运技术领域，其技术方案要点是：包括底盘和设置于底盘底部的驱动装置，底盘顶部设有舵机，舵机的驱动端连接有机械臂机构；底盘顶端设有用于驱动机械臂机构的步进电机；机械臂机构的自由端设有V型三层齿状机械爪；底盘的前侧、后侧、左侧和右侧均设有八路灰度传感器；底盘顶部设有二维码识别器和颜色识别传感器；底盘顶部设有微型主控制器、WIFI信号接收器和航组电池。该机器人可根据任务信息在规定区域内搬运物料并将物块精确摆放，且机器人在工作时无需使用人工交互手段及其他辅助装置；同时，其移动灵活性和控制精度高，能完成物料抓取和精确放置，工作范围广，能满足实际作业中的需要。中的需要。中的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种智能物料搬运机器人


[0001]本专利技术涉及物料搬运
，更具体地说，它涉及一种智能物料搬运机器人。

技术介绍

[0002]智能搬运机器人可以通过计算机编程来实现其对其进行控制而无需人工干预，运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。作为一种典型的工业机器人，搬运机器人广泛应用于化工、食品加工与包装等诸多领域，在极大提高生产效率、增强安全可靠性的同时，可有效地减少人力资源开支、促使企业经济效益最大化、推动企业产业结构的升级与调整。
[0003]传统的搬运机器人通常是通过遥控器或者按键来控制，无法更大程度地解放用户的双手，并且不能实现更大程度的智能化，不符合现代人们日益增长的自动化控制需求。目前，现有技术中常见的智能搬运机器人存在移动灵活性差、控制精度较低、工作范围有限等问题，已经无法满足实际作业中的需要。
[0004]因此，本专利技术旨在设计提供一种智能物料搬运机器人，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对解决现有的智能搬运机器人存在移动灵活性差、控制精度较低、工作范围有限，且已经无法满足实际作业中的需要的技术问题，提供一种智能物料搬运机器人，。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能物料搬运机器人，包括底盘和设置于底盘底部的驱动装置，所述底盘顶部设有舵机，所述舵机的驱动端连接有机械臂机构；所述底盘顶端设有用于驱动机械臂机构的步进电机；所述机械臂机构的自由端设有V型三层齿状机械爪；所述底盘的前侧、后侧、左侧和右侧均设有八路灰度传感器；所述底盘顶部设有二维码识别器和颜色识别传感器；所述底盘顶部设有微型主控制器、WIFI信号接收器和航组电池。
[0007]通过采用上述技术方案，使用该物料搬运机器人执行搬运任务时，通过二维码识别器扫描规定场地内的二维码及通过WIFI信号接收器接受WiFi信号读取搬运任务信息；通过驱动装置，便于驱动该物料搬运机器人行进；通过八路灰度传感器，便于扫描场地的黑线，通过对地面黑白颜色的反射光强弱来判断灰度的大小，灰度扫到黑线返回高电平，白色返回低电平，将电平信号送入微型主控制器，由此可判断小车当前状态和位置，进行相应的控制，实现物料搬运机器人的自主循线；通过颜色识别传感器，便于快速准确识别物料颜色；通过步进电机，便于驱动机械臂机构进行动作，实现机械臂机构的高精度姿态控制；通过采用V型三层齿状机械爪，便于轻松抓紧圆柱、长方体等物料并实现精准定位，同时，其上下副件较中间传动爪宽，使得对球类物料也能精确抓取。
[0008]该物料搬运机器人可在规定场地内通过扫描二维码及接受WiFi信号读取任务信息，自主循线，进行物料识别，并根据任务信息在规定区域内搬运物料并将物块精确摆放，
且机器人在工作时无需使用人工交互手段及其他辅助装置；同时，其移动灵活性和控制精度高，能够完成物料抓取和精确放置，工作范围广，能够满足实际作业中的需要。
[0009]本专利技术进一步设置为：所述机械臂机构由安装基座、传动轮一、传动轮二、前限位支架、后限位支架、限位开关一、限位开关二、限位开关二、传动片、拉扯臂一、拉扯臂二、拉扯臂三、大臂一、大臂二、三角件和爪台构成，所述V型三层齿状机械爪安装于爪台上；所述安装基座与舵机输出端连接，所述传动轮一和传动轮二间隔对称安装于安装基上，且传动轮一和传动轮二与安装基座活动连接，所述前限位支架和后限位支架分别固定安装于安装基座两相对的侧壁，所述限位开关一安装于前限位支架上，所述限位开关二和限位开关三分别安装于后限位支架的两端，所述拉扯臂一通过传动片与传动轮二连接，所述大臂一与传动轮一转动连接，所述拉扯臂一、大臂一、拉扯臂二、拉扯臂三和大臂二与三角件连接，所述爪台的两端分别与拉扯臂三和大臂二连接。
[0010]通过采用上述技术方案，机械臂机构由安装基座、传动轮一、传动轮二、前限位支架、后限位支架、限位开关一、限位开关二、限位开关二、传动片、拉扯臂一、拉扯臂二、拉扯臂三、大臂一、大臂二、三角件和爪台构成，根据工业级机械臂的结构特点设计，可实现360度无死角放置机械臂，在兼顾速度与稳定的同时，还能达到精准夹取，精准定位，精准放置。
[0011]本专利技术进一步设置为：所述底盘包括前平台、后平台和底盘悬挂，所述前平台与后平台通过底盘悬挂连接；所述驱动装置为4组，且4组所述驱动装置分别位于底盘底部的四角处。
[0012]通过采用上述技术方案，通过设置于底盘底部四角处的4组驱动装置，便于在微型主控制器的控制下实现对该机器人的驱动工作。
[0013]本专利技术进一步设置为：所述舵机包括伺服电机、传动轮和轴承构成；所述前平台顶面中部设有轴承座；所述轴承座顶面设有用于安装轴承的轴承槽，所述伺服电机的输出端与传动轮连接，所述传动轮与轴承连接。
[0014]通过采用上述技术方案，通过伺服电机、传动轮和轴承构成的舵机，便于在微型主控制器的控制下实现对舵机的控制，从而实现对机械臂机构的动作的协调。
[0015]本专利技术进一步设置为：所述驱动装置包括带编码器直流减速电机和麦克纳姆轮，所述带编码器直流减速电机的输出端连接有加长联轴器，所述加长联轴器与麦克纳姆轮连接。
[0016]通过采用上述技术方案，采用带编码器直流减速电机，其拥有普通直流减速电机控制简便、速度快、扭矩大等优点，且速度平稳，控制精确，便于确保该机器人在运行过程中需要停车做出其他搬运动作的准确度；采用麦克纳姆轮，其由四个这种轮加以组合，可以使机器人实现全方位移动功能。
[0017]本专利技术进一步设置为：所述带编码器直流减速电机的电机驱动模块采用TB6612FNG电机驱动器。
[0018]通过采用上述技术方案，采用TB6612FNG电机驱动模块，TB6612FNG电机驱动器可以在1.2A(3.2A峰值)的恒定电流下控制多达两个直流电机。
[0019]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：该物料搬运机器人可在规定场地内通过扫描二维码及接受WiFi信号读取任务信息，自主循线，进行物料识别，并根据任务信息在规定区域内搬运物料并将物块精确摆放，且机器人在工作时无需使用人工交互手段及其他辅助
装置；同时，其移动灵活性和控制精度高，能够完成物料抓取和精确放置，工作范围广，能够满足实际作业中的需要。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例中的整体结构示意图；
[0021]图2是本专利技术实施例中机械臂机构的结构示意图；
[0022]图3是本专利技术实施例中机械臂机构的结构示意图；
[0023]图4是本专利技术实施例中底盘的结构示意图；
[0024]图5是本专利技术实施例中V型三层齿状机械爪的平面结构示意图。
[0025]图中：1、底盘；2、带编码器直流减速电机；3、麦克纳姆轮；4、伺服电机；5、传动轮；6、轴承；7、步进电机；8、V型三层齿状机械爪；9、八路灰度传感器；10、二维码识别器；11、颜色识别传感器；12、微型主控制器；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能物料搬运机器人，其特征是：包括底盘(1)和设置于底盘(1)底部的驱动装置，所述底盘(1)顶部设有舵机，所述舵机的驱动端连接有机械臂机构；所述底盘(1)顶端设有用于驱动机械臂机构的步进电机(7)；所述机械臂机构的自由端设有V型三层齿状机械爪(8)；所述底盘(1)的前侧、后侧、左侧和右侧均设有八路灰度传感器(9)；所述底盘(1)顶部设有二维码识别器(10)和颜色识别传感器(11)；所述底盘(1)顶部设有微型主控制器(12)、WIFI信号接收器(13)和航组电池(14)。2.根据权利要求1所述的一种智能物料搬运机器人，其特征是：所述机械臂机构由安装基座(15)、传动轮(5)一、传动轮(5)二、前限位支架(18)、后限位支架(19)、限位开关一(20)、限位开关二(21)、限位开关二(21)、传动片(23)、拉扯臂一(24)、拉扯臂二(25)、拉扯臂三(26)、大臂一(27)、大臂二(28)、三角件(29)和爪台(30)构成，所述V型三层齿状机械爪(8)安装于爪台(30)上；所述安装基座(15)与舵机输出端连接，所述传动轮(5)一和传动轮(5)二间隔对称安装于安装基上，且传动轮(5)一和传动轮(5)二与安装基座(15)活动连接，所述前限位支架(18)和后限位支架(19)分别固定安装于安装基座(15)两相对的侧壁，所述限位开关一(20)安装于前限位支架(18)上，所述限位开关二(21)和限位开关三(22)分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦栋斌，涂昶昶，赵晖，樊萱，黄笑，季康龙，张龙威，任丰原，赵鹏，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：