【技术实现步骤摘要】
垃圾容器转运机器人及方法
[0001]本专利技术涉及自动化转运设备
，特别是一种垃圾容器转运机器人及方法。
技术介绍
[0002]大部分的居民区都会集中设置有垃圾收集站，每户产生的生活垃圾需要定点投放至垃圾收集站中，不可随意丢弃。当一户有1
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2个常住人口的情况下，一天通常会产生1
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2桶生活垃圾，为保持居住环境的干净卫生，避免滋生蚊蝇细菌，通常需要每日倒生活垃圾。
[0003]但当常住人口为腿脚不便的老人或残疾人或视障人士时，将生活垃圾提至垃圾收集站丢弃的过程就会存在一定的不便。因此，人们希望能研发一种可代替人工倒垃圾至指定地点的机器人，以解决上述特殊人群的困难，但遗憾的是，市面上未见此类机器人。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种垃圾容器转运机器人及方法，它可代替人工倒垃圾至指定地点，清解决了居民区中特殊人群倒垃圾的不便。
[0005]本专利技术的技术方案是：垃圾容器转运机器人，包括可移动机架、机械抓手总成和...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.垃圾容器转运机器人，其特征是：包括可移动机架、机械抓手总成和搬运总成；可移动机架包括主体车架、电动滚轮和升降驱动组件；主体车架前端设有平台，后端两侧设有对称布置的竖向支架，两个竖向支架之间形成载物区间，每个竖向支架上设有多根竖直布置的导向杆；多个电动滚轮对称安装在主体车架的下端两侧；两组升降驱动组件分别设在两个竖向支架上；机械抓手总成包括云台电机、多自由度机械臂和机械爪；云台电机固定安装在平台中部上端，其上端设有水平转动面；多自由度机械臂下端固定安装在云台电机上，上端与机械爪连接；机械爪上设有开度可调的抓取口；搬运总成包括底座、往复推送组件、上座、低位托盘、高位托盘和夹爪机构；底座上端设有安装面，底座两侧边缘处固定安装有导向套和连接块；往复推送组件设在底座与上座之间，用于驱动上座做往复移动；上座连接在往复推送组件的上端；低位托盘固定安装底座上；高位托盘固定安装在上座上，并与低位托盘上下错位布置；夹爪机构包括水平推拉组件、翻转组件和夹爪，水平推拉组件设在上座上，并与翻转组件关联，以驱动翻转组件做往复直线移动，夹爪安装在翻转组件上，其被翻转组件带动做竖直平面内的转动，其上设有开度可调的夹持口；夹爪在往复推送组件、水平推拉组件、翻转组件的共同驱动下移动，以使夹持口的移动路径经过低位托盘的正上方区域及高位托盘的正上方区域；搬运总成通过底座两侧的导向套滑动安装在两个竖向支架的导向杆上，并位于载物区间中；搬运总成通过底座两侧的连接块与两组升降驱动组件关联，从而在两组升降驱动组件的共同驱动下，沿两个竖向支架的导向杆做竖直升降移动。2.如权利要求1所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：升降驱动组件包括升降驱动组件包括电机A、主动轮、轮轴、从动轮和同步带；电机A固定安装在主体车架下端；主动轮固定安装在电机A的机轴上；轮轴水平布置并活动安装在竖向支架上端；从动轮固定安装在轮轴上，并位于主动轮的正上方；同步带绕设在主动轮与从动轮之间；相应的，搬运总成通过底座两侧的连接块与两组升降驱动组件的同步带固定连接。3.如权利要求2所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：往复推送组件共有四组，呈矩形阵列分布在底座的安装面上；往复推送组件包括舵机A、连接座和摇臂；舵机A固定安装在底座上；连接座固定安装在上座下端；摇臂下端固定连接在舵机A的机轴上，上端与连接座铰接，摇臂在舵机A的驱动下做竖直平面内的摆动；四组往复推动组件同步动作，带动上座做竖直平面内弧形轨迹的往复摆动。4.如权利要求3所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：水平推拉组件共有两组，分别对称布置在上座两侧；水平推拉组件包括气缸A、滑轨和滑块；气缸A固定安装在上座上，其活塞杆水平伸出；滑轨固定安装在上座上，其延伸方向与气缸A的活塞杆的延伸方向一致；滑块滑动安装在滑轨上，其直接或间接与气缸A的活塞杆固定连接，其在气缸A的驱动下沿滑轨做直线往复移动。5.如权利要求4所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：翻转组件包括承载板和双轴电机；承载板固定连接在两组水平推拉组件的两个滑块上端；双轴电机固定安装在承载板上，双轴电机的两根机轴分别从双轴电机的壳体两端水平伸出。6.如权利要求5所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：夹爪包括基座、夹臂、舵机B、橡胶夹盘及气缸B；基座前端可转动安装在双轴电机的机轴上，基座后端两侧设有滑槽，基座
在双轴电机的驱动下做竖直平面内的摆动；两个夹臂相对布置并分别滑动安装在基座的两个滑槽内，并向基座后端外侧伸出；两个舵机B相对布置并分别固定安装在两个夹臂的末端，两个舵机B的机轴均水平伸出；两个橡胶夹盘相对布置并分别固定安装在两个舵机B的机轴上；气缸B设在两个夹臂之间，气缸B一端的活塞杆与一个夹臂固接，气缸B另一端的缸体与另一个夹臂固接，气缸B的活塞杆伸缩以驱动两个夹臂分别沿滑槽相向移动或背向移动，从而使夹持口扩大或缩小；相应的，所述夹持口为两个橡胶夹盘之间的区域。7.如权利要求6所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：夹爪还包括水平倾角传感器；水平倾角传感器固定安装在夹臂上，其用于检测夹臂相对于水平面的倾斜角度。8.如权利要求7所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：主体车架前端中部边沿处、后端中部边沿处、两侧边沿处分别设有照明模块。9.如权利要求8所述的垃圾容器转运机器人，其特征是：主体车架前端中部边沿处、后端中部边沿处、两侧边沿处分别设有摄像头。10.一种垃圾容器转运方法，基于权利要求9所述的垃圾容器转运机器人，其特征是，执行垃圾容器转运操作之前，垃圾容器转运机器人处在初始状态，在初始状态下：a、四组往复推动组件的摇臂摆动至一端的极限位置，以使搬运总成处在两个竖向支架之间的载物区间中，以提高垃圾容器转运机器人的通过性；b、两组升降驱动组件的同步带带动搬运总成向下移动至极限位置，以使垃圾容器转运机器人的重心高度降低；c、水平推拉组件的气缸A的活塞杆处于缩回状态，夹爪在翻转组件的双轴电机的驱动下转动至朝向主体车架前端，从而使搬运总成不超出主体车架后端，并相对靠近主体车架中部，以提升垃圾容器转运机器人在空载时的稳定性；d、夹爪的气缸B活塞杆伸出，以使两个夹臂背向移动至极限位置，从而将夹持口扩至最大，以做好夹持垃圾容器的准备；e、多自由度机械臂通过折叠以降低高度，并调整其不超出平台的正上方区域，以提高垃圾容器转运机器人的通过性并降低垃圾容器转运机器人的重心高度；垃圾容器转运方法如下：S01，夹紧第一个垃圾容器：a、控制电动滚轮转动以调整垃圾容器转运机器人的位姿，使主体车架后端正对待拾取的垃圾容器；b、不分先后次序执行以下几项操作：1、两组水平推拉组件的气缸A的活塞杆同步伸出，推动翻转组件和夹爪向主体车架后端移动；2、翻转组件的双轴电机启动，驱动夹爪向主体车架后端翻转；3、四组往复推送组件的舵机A同步启动，驱动四条摇臂同步向主体车架后端摆动，使上座、夹爪机构和高位托盘一同向主体车架后端移动；4、控制两组升降控制组件的电机A启动，驱动两条同步带同步运转，进而通过同步带与底座两侧连接块的固连关系...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑文腾，吕升烨，黄文晟，赵佳玺，杨毅，谢润熠，王武龙，刘笑诚，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：
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