一种复合式智能机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种复合式智能机器人，包括：AGV运动车体、搬运机械臂、万向轮组、行进控制组件和转向控制组件、以及用于控制AGV运动车体运动的AGV智能引导控制系统以及用于驱动控制搬运机械臂的多轴数控系统，搬运机械臂固定安装于AGV运动车体的顶面，万向轮组、行进控制组件和转向控制组件固定安装于AGV运动车体的内部，行进控制组件和转向控制组件的输入端电性连接有控制器。本发明专利技术中，通过设置一体化机器人结构，利用AGV成熟的路径制导技术与多轴机器人的接合进行结构一体化设计，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，通过智能电磁感应式引导和激光引导进行制导控制，提高搬运效率和控制精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式智能机器人


[0001]本专利技术涉及搬运机器人
，具体为一种复合式智能机器人。

技术介绍

[0002]随着现代工业对无人化、智能化的青睐，AGV越来越多的应用在货物搬运的场景中，相较于人工搬运，能够有效地减轻劳动强度，大大提高货物搬运的工作效率。目前，AGV多采用差速驱动装置，舵轮+从动万向轮，舵轮全驱方案，麦克纳姆轮或全向轮实现转弯或原地90度横向行驶。现有的AGV较多采用差速驱动装置实现驱动和转弯，主要是利用两个电机的转速的差速比实现转弯，其一般包括小车车身和差速驱动总成，差速驱动总成包括驱动支架和用于支撑驱动支架的驱动外壳，小车车身固定在驱动支架上，驱动支架设于驱动外壳上且和驱动外壳固定连接。
[0003]新型的制造业对仓储物流的信息化和智能化程度要求越来越高，传统的物流搬运机器人体积较大，并且采用了差动的驱动方式，在进行搬运时往往需要采用后退
‑
转向
‑
前进等三个步骤才能实现将货物运送到指定位置，这就要求仓库的可用空间足够大并且搬运过程中的灵活度和效率非常低下，导致物流成本增加，智能化程度低另外，采用差速转向结构，控制器不可能完全准确，车辆在运动过程中会产生车轮滑移，会造成车轮的磨损，此种固定结构，导致AGV小车在运行过程中遇到颠簸时，小车车身震动幅度较大，使用寿命短，且车辆转弯半径增大，更无法进行定点转向，差速转向受路径纠偏方法的影响较大，而现阶段主流的路径纠偏方法是模糊PID控制调节，由于传感器设备产生了一定的控制滞后，PID控制积分项的调节也存在明显的滞后现象，偏差的累积量增大，无法在短时间内将误差收敛到可以接受的范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术所采用的技术方案为：一种复合式智能机器人，包括：AGV运动车体、搬运机械臂、万向轮组、行进控制组件和转向控制组件、以及用于控制AGV运动车体运动的AGV智能引导控制系统以及用于驱动控制搬运机械臂的多轴数控系统，所述搬运机械臂固定安装于AGV运动车体的顶面，所述万向轮组、行进控制组件和转向控制组件固定安装于AGV运动车体的内部，所述行进控制组件和转向控制组件的输入端电性连接有控制器，所述万向轮组包括固定AGV运动车体内部的偏转控制架和移动轮，所述偏转控制架包括用于固定转向控制组件和角计量传感器的设备安装架以及用于支撑AGV运动车体和移动轮的轮架，所述AGV运动车体的内部设有独立供电模块；所述行进控制组件包括行进驱动电机、传动齿杆以及固定于偏转控制架表面的驱动锥齿，所述行进驱动电机的输出端于传动齿杆的表面传动啮合，所述传动齿杆的底端设有与驱动锥齿传动连接的传动锥齿；所述转向控制组件包括偏转舵机、皮带传动盘、第一偏转座和第二偏转座，所述第二偏转座的底面固定安装有轴承架，所述移动轮的两侧设有转轴并活动套接于轴承架的内侧，所述皮带传动盘、第
一偏转座和第二偏转座从上至下依次布置，所述偏转舵机的输出端与皮带传动盘的表面套接有皮带并传动连接。
[0006]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述智能引导组件为磁导航传感器、RFID地标传感器、漫反射式红外检测传感器、碰撞压力传感器中的一种或多种，用于识别地面引导标志确定设备运动方向与运动位置，所述智能引导组件的输出端与控制器的输入端电性连接，所述控制器为PLC控制器或单片机结构。
[0007]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述搬运机械臂为多轴运动机械臂结构，所述搬运机械臂多轴驱动采用伺服电机结构，所述搬运机械臂的执行末端设有电动夹爪和物料识别组件，所述物料识别组件包括用于识别电动夹爪与物料相对距离的雷达传感器或激光测距传感结构以及用于识别物料身份的RFID识别传感器。
[0008]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述AGV运动车体的底面与偏转控制架的底面水平间距小于5cm，所述AGV运动车体的底面固定安装有辅助支撑轮，所述辅助支撑轮和AGV运动车体的数量均为两个且关于AGV运动车体的中心原点对称布置于AGV运动车体的顶面，所述AGV运动车体的顶面固定安装有位于电动夹爪相对一侧的配重盘。
[0009]通过采用上述技术方案，AGV运动车体底面水平间距小于5cm，利用较低底盘结构降低车体结构重心提高机器人的稳定性，从而便于抓取搬运较重物体避免AGV运动车体发生侧翻，通过辅助支撑轮的辅助支撑进一步提高车体稳定性，利用配重盘增加车体自重，防止搬运机械臂抓持物体时的倾覆并通过提高自重的方式避免移动轮在定点转向中，AGV运动车体发生跟随偏转导致转向失败。
[0010]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述AGV智能引导控制系统包括用于路线编程控制的手动输入模块、用于路线智能引导的传感识别模块、以及用于驱动行进控制组件和转向控制组件运动的伺服控制模块，所述传感识别模块的输入端与智能引导组件的输出端电性连接，所述伺服控制模块的输出端与行进驱动电机和偏转舵机的输入端电性连接。
[0011]通过采用上述技术方案，通过现有的AGV智能引导控制成熟技术进行车体的运动控制，可通过手动输入模块与传感识别模块分别进行车体的人为干预控制以及车体的智能引导控制，并通过手动输入模块与传感识别模块将控制数据信号输入伺服控制模块，将引导路径转换为行进驱动电机和偏转舵机的驱动电流信号。
[0012]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动锥齿与移动轮的圆心同心，所述传动齿杆转动安装于设备安装架和轮架的相对内侧，所述传动锥齿与驱动锥齿的表面相互啮合。
[0013]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述皮带传动盘、第一偏转座和第二偏转座的表面设有相互对应的通孔并适配有螺杆，所述皮带传动盘、第一偏转座和第二偏转座通过螺杆贯穿连接。
[0014]进一步的，所述皮带传动盘、第一偏转座和第二偏转座的圆心位于同一竖直线上，所述第一偏转座的底面、第二偏转座的顶面和轮架的上下表面设有弧形槽并放置有若干轴承钢珠，所述第一偏转座和第二偏转座通过轴承钢珠活动安装于轮架的上下表面。
[0015]通过采用上述技术方案，利用轴承钢珠提高皮带传动盘和第二偏转座在转向运动中的灵活度，便于第一偏转座和第二偏转座跟随皮带传动盘的驱动同步旋转。
[0016]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述偏转控制架的表面固定安装有角计量传感器，所述角计量传感器的输入端传动啮合有固定安装于皮带传动盘表面的传动法兰套，所述传动法兰套活动套接于行进驱动电机的输出端并与皮带传动盘圆心位于同一竖直线上，所述AGV智能引导控制系统内部设有用于校准控制转向控制组件运动量的微调模块，所述微调模块与角计量传感器的输出端电性连接。
[0017]通过采用上述技术方案，在控制器控制移动轮偏转运动时，会输入一个初始的控制信号控制偏转舵机进行一定偏转量的偏转，从而使移动轮进行定角偏转，利用皮带传动盘与传动法兰套的固接进行同步旋转，在偏转舵机驱动移动轮转向中，利用角计量传感器监测移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合式智能机器人，其特征在于，包括：AGV运动车体（100）、搬运机械臂（200）、万向轮组（300）、行进控制组件（400）和转向控制组件（500）、以及用于控制AGV运动车体（100）运动的AGV智能引导控制系统以及用于驱动控制搬运机械臂（200）的多轴数控系统，所述搬运机械臂（200）固定安装于AGV运动车体（100）的顶面，所述万向轮组（300）、行进控制组件（400）和转向控制组件（500）固定安装于AGV运动车体（100）的内部，所述行进控制组件（400）和转向控制组件（500）的输入端电性连接有控制器，所述万向轮组（300）包括固定AGV运动车体（100）内部的偏转控制架（310）和移动轮（320），所述偏转控制架（310）包括用于固定转向控制组件（500）和角计量传感器（600）的设备安装架（311）以及用于支撑AGV运动车体（100）和移动轮（320）的轮架（312），所述AGV运动车体（100）的内部设有独立供电模块；所述行进控制组件（400）包括行进驱动电机（410）、传动齿杆（420）以及固定于偏转控制架（310）表面的驱动锥齿（430），所述行进驱动电机（410）的输出端于传动齿杆（420）的表面传动啮合，所述传动齿杆（420）的底端设有与驱动锥齿（430）传动连接的传动锥齿（421）；所述转向控制组件（500）包括偏转舵机（510）、皮带传动盘（520）、第一偏转座（530）和第二偏转座（540），所述第二偏转座（540）的底面固定安装有轴承架（550），所述移动轮（320）的两侧设有转轴并活动套接于轴承架（550）的内侧，所述皮带传动盘（520）、第一偏转座（530）和第二偏转座（540）从上至下依次布置，所述偏转舵机（510）的输出端与皮带传动盘（520）的表面套接有皮带并传动连接。2.根据权利要求1所述的一种复合式智能机器人，其特征在于，所述智能引导组件（120）为磁导航传感器、RFID地标传感器、漫反射式红外检测传感器、碰撞压力传感器中的一种或多种，用于识别地面引导标志确定设备运动方向与运动位置，所述智能引导组件（120）的输出端与控制器的输入端电性连接，所述控制器为PLC控制器或单片机结构。3.根据权利要求1所述的一种复合式智能机器人，其特征在于，所述搬运机械臂（200）为多轴运动机械臂结构，所述搬运机械臂（200）多轴驱动采用伺服电机结构，所述搬运机械臂（200）的执行末端设有电动夹爪（210）和物料识别组件，所述物料识别组件包括用于识别电动夹爪（210）与物料相对距离的雷达传感器或激光测距传感结构以及用于识别物料身份的RFID识...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，
申请(专利权)人：苏州华明智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：