一种具有导向机构的搬运机器人制造技术

本发明专利技术涉及搬运机器人领域，用于解决机器人组件易与货架发生刚性碰撞以及机器人在对货物操作时容易发生机器人倾覆，导致机器人或货架受损的问题，具体为一种具有导向机构的搬运机器人；本发明专利技术中，通过从货物两侧进行夹持的方式对货物进行装载，从而有效地避免了货物发生晃动，通过对搬运机器人行驶途中的环境信息进行实时采集，避免搬运机器人发生碰撞，同时搬运机器人实时分析搬运机器人与障碍物的距离，避免剧烈减速导致货物跌落，通过将重量大的货物放置在底部，将重量轻的货物放置在顶部，使得搬运机器人在运动过程中能够保持较低的重心，保持搬运机器人稳定，同时通过将重量大的物体摆放时限制摆放高度，防止搬运机器人摆放时发生倾覆。摆放时发生倾覆。摆放时发生倾覆。

【技术实现步骤摘要】
一种具有导向机构的搬运机器人


[0001]本专利技术涉及搬运机器人领域，具体为一种具有导向机构的搬运机器人。

技术介绍

[0002]随着自动化技术的发展，搬运机器人在物流、仓储等领域的应用越来越广泛，其能够替代人工来实现对货物的搬运，相关技术中的搬运机器人具有货叉和机架，其在工作过程中，通过货叉将货物举升并移动至机架位置，从而将货物转移到机架上。
[0003]在搬运机器人长时间使用的过程中，齿轮、控制轴等机械构件的游离间隙的问题也会逐步增大，因此机器人在按照既定的工作形成对货物进行运输或摆放时，会因为预计工作行程与实际工作行程不同而导致机器人机械臂等组件与货架发生刚性碰撞的问题，会导致机器人或货架的损坏，同时，现有的搬运机器人在将货物举升后需要带动货物移动，容易导致货物晃动或掉落，货叉依靠机架提供支撑力，货叉对货物进行举升时，机架受力不平衡，容易出现倾覆的问题；针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术中，通过从货物两侧进行夹持的方式对货物进行装载，从而有效地避免了货物发生晃动，通过对搬运机器人行驶途中的环境信息进行实时采集，避免搬运机器人发生碰撞，同时搬运机器人实时分析搬运机器人与障碍物的距离，避免过于剧烈的减速导致货物跌落的情况出现，通过在对货物进行装载和卸载时，将重量大的货物放置在底部，将重量轻的货物放置在顶部，从而使得搬运机器人在运动过程中能够保持较低的重心，使得搬运机器人运行稳定，同时通过将重量大的物体摆放时限制摆放高度，防止搬运机器人摆放时发生倾覆，解决机器人组件易与货架发生刚性碰撞以及机器人在对货物操作时容易发生机器人倾覆，导致机器人或货架受损的问题，而提出一种具有导向机构的搬运机器人。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种具有导向机构的搬运机器人，包括移动底座，所述移动底座上表面固定安装有底座杆，所述底座杆内部滑动连接有升降套杆，所述升降套杆顶端固定安装有定位横梁；所述升降套杆一侧滑动连接有升降滑块，所述升降滑块远离升降套杆的一侧滑动连接有滑动支杆，所述滑动支杆远离升降滑块的一侧固定安装有多级伸缩臂，所述多级伸缩臂活动端固定安装有夹持板，所述底座杆朝向外侧的一面开设有缝隙，该缝隙内固定安装有升降控制结构，所述升降控制结构将底座杆与升降套杆相连；所述定位横梁和升降套杆连接处固定安装有智能摄像头，共有两组智能摄像头分布在定位横梁两侧，所述移动底座内部设置有控制模块，该控制模块与智能摄像头通信连接，所述控制模块包括有信息采集单元、计算分析单元、碰撞预警单元、搬运管理单元和行走控制单元，所述信息采集单元通过智能摄像头对场景信息进行采集，并将场景信息发送至计算分析单元，所述计算分析单元对场景信息进行分析，并生成移动信号发送至碰撞预
警单元，所述碰撞预警单元对移动信号进行安全分析后生成安全信号或减速信号，并将安全信号或减速信号发送至行走控制单元，所述行走控制单元对控制信号进行解析并执行，所述计算分析单元根据移动底座上方堆放的货物计算搬运摆放信号，并将搬运摆放信号发送至搬运管理单元，所述搬运管理单元根据搬运摆放信号计算搬运摆放顺序，并生成执行信号，将执行信号发送至行走控制单元，所述行走控制单元根据执行信号控制货品的搬运与摆放。
[0006]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述底座杆设置有两组，且两组底座杆对称分布在移动底座上表面两侧，所述底座杆内部开设有T型槽，所述升降套杆通过该T型槽与底座杆滑动连接，所述定位横梁两端分别与两组升降套杆固定连接，所述夹持板外壁开设有用于增加摩擦力的凹槽，所述滑动支杆在升降滑块上的滑动方向为水平滑动，所述升降滑块在升降套杆上的滑动方向为竖直滑动。
[0007]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述升降控制结构包括升降链条、轴承座、控制齿轮和连接块，所述轴承座固定连接在底座杆外侧的缝隙中，所述控制齿轮转动连接在轴承座的轴承孔处，所述轴承座和控制齿轮在底座杆的缝隙中上下分布有两组，所述升降链条套接在两组控制齿轮上，并由两组控制齿轮将升降链条拉直，所述连接块固定连接在升降链条外壁，同时所述连接块固定连接在升降套杆侧壁。
[0008]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述信息采集单元通过智能摄像头采集的场景信息包括环境障碍信息以及货架信息，其中环境障碍信息为环境障碍物位置以及环境障碍物大小，货架信息为货架高度以及货架空间。
[0009]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述计算分析单元在计算货物搬运摆放信号时，包括以下步骤：S1：通过局域网获取到待搬运的货物重量，并将此次待搬运的货物的重量与预设的重量档位进行对比，其中预设的重量档位为X1、X2、X3
…
Xn，n为自然数，且X1＞X2＞X3
…
＞Xn；S2：所述计算分析单元确定此次待搬运的货物中重量最重的一组，并确定该货物所属的档位，随后将该货物装载至移动底座上方，随后获取剩余待搬运货物中重量最重的货物，并确定该货物所述的档位，随后将该货物装载在移动底座上方已有货物的上方；S3：所述搬运机器人将货物装载完成后或达到最大装载重量后，依照已装载货物中由上至下的顺序确定搬运目的地，并生成搬运摆放信号。
[0010]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述计算分析单元获取到环境障碍信息以及货架信息后，通过搬运摆放信号获取搬运货品的目的地，并根据货架信息以及环境障碍信息计算抵达目的地的路线，并将该路线作为移动信号发送至碰撞预警单元。
[0011]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述碰撞预警单元在行走控制单元控制搬运机器人行走的过程中，通过智能摄像头对环境障碍位置和机器人当前位置的距离进行实时计算，并将该距离记录为L，碰撞预警单元获取到机器人当前的移动速度，并将其记录为V，获取到机器人当前货物装载重量，并将其记录为M，将货物装载高度记录为H，并通过公式分析机器人减速安全值W，，其中q为预设的安全系数，根据机器人的货物装载高度以及机器人的货物装载重量计算出机器人所能够承受的最大减速度，并根据最大减速度
和机器人当前距离环境障碍位置的距离以及能够承受的最大减速度判断是否需要进行停止，碰撞预警单元将减速安全值W与预设的安全阈值W0进行对比，若减速安全值W大于预设的安全阈值W0时，若不需要停止，则生成安全信号，随着L的不断减小，机器人在某一速度下的情况下需要一定长度的减速距离，若L小于该减速距离时，会导致机器人所需要的最大减速度超过机器人能够承受的最大减速度，即减速安全值W下降至等于预设的安全阈值W0时，则立刻生成减速信号，并将减速信号发送至行走控制单元，行走控制单元在接收到减速信号后，进行减速操作，直至将机器人停止，并在停止完成后通过行走控制单元控制机器人进行转向避障操作，在机器人的运行速度较低时，则通过对环境障碍物和机器人之间的距离L进行分析，当L小于预设的最小距离时，此时由于机器人行驶速度低，减速安全值W仍有可能大于预设的安全阈值W0，此时当L小于预设的最小距离时，忽视减速安全值W直接生成减速信号，并将机器人减速至停止。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有导向机构的搬运机器人，包括移动底座（1），其特征在于，所述移动底座（1）上表面固定安装有底座杆（2），所述底座杆（2）内部滑动连接有升降套杆（5），所述升降套杆（5）顶端固定安装有定位横梁（3）；所述升降套杆（5）一侧滑动连接有升降滑块（13），所述升降滑块（13）远离升降套杆（5）的一侧滑动连接有滑动支杆（4），所述滑动支杆（4）远离升降滑块（13）的一侧固定安装有多级伸缩臂（12），所述多级伸缩臂（12）活动端固定安装有夹持板（11），所述底座杆（2）朝向外侧的一面开设有缝隙，该缝隙内固定安装有升降控制结构，所述升降控制结构将底座杆（2）与升降套杆（5）相连；所述定位横梁（3）和升降套杆（5）连接处固定安装有智能摄像头（6），共有两组智能摄像头（6）分布在定位横梁（3）两侧，所述移动底座（1）内部设置有控制模块，该控制模块与智能摄像头（6）通信连接，所述控制模块包括有信息采集单元、计算分析单元、碰撞预警单元、搬运管理单元和行走控制单元，所述信息采集单元通过智能摄像头（6）对场景信息进行采集，并将场景信息发送至计算分析单元，所述计算分析单元对场景信息进行分析，并生成移动信号发送至碰撞预警单元，所述碰撞预警单元对移动信号进行安全分析后生成安全信号或减速信号，并将安全信号或减速信号发送至行走控制单元，所述行走控制单元对控制信号进行解析并执行，所述计算分析单元根据移动底座（1）上方堆放的货物计算搬运摆放信号，并将搬运摆放信号发送至搬运管理单元，所述搬运管理单元根据搬运摆放信号计算搬运摆放顺序，并生成执行信号，将执行信号发送至行走控制单元，所述行走控制单元根据执行信号控制货品的搬运与摆放。2.根据权利要求1所述的一种具有导向机构的搬运机器人，其特征在于，所述底座杆（2）设置有两组，且两组底座杆（2）对称分布在移动底座（1）上表面两侧，所述底座杆（2）内部开设有T型槽，所述升降套杆（5）通过该T型槽与底座杆（2）滑动连接，所述定位横梁（3）两端分别与两组升降套杆（5）固定连接，所述夹持板（11）外壁开设有用于增加摩擦力的凹槽，所述滑动支杆（4）在升降滑块（13）上的滑动方向为水平滑动，所述升降滑块（13）在升降套杆（5）上的滑动方向为竖直滑动。3.根据权利要求1所述的一种具有导向机构的搬运机器人，其特征在于，所述升降控制结构包括升降链条（7）、轴承座（8）、控制齿轮（9）和连接块（10），所述轴承座（8）固定连接在底座杆（2）外侧的缝隙中，所述控制齿轮（9）转动连接在轴承座（8）的轴承孔处，所述轴承座（8）和控制齿轮（9）在底座杆（2）的缝隙中上下分布有两组，所述升降链条（7）套接在两组控制齿轮（9）上，并由两组控制齿轮（9）将升降链条（7）拉直，所述连接块（10）固定连接在升降链条（7）外壁，同时所述连接块（10）固定连接在升降套杆（5）侧壁。4.根据权利要求1所述的一种具有导向机构的搬运机器人，其特征在于，所述信息采集单元通过智能摄像头（6）采集的场景信息包括环境障碍信息以及货架信息，其中环境障碍信息为环境障碍物位置以及环境障碍物大小，货架信息为货架高度以及货架空间。5.根据权利要求4所述的一种具有导向机构的搬运机器人，其特征在于，所述计算分析单元在计算货物搬运摆放信号时，包括以下步骤：S1：通过局域网获取到待搬运的货物重量，并将此次待搬运的货物的重量与预设的重量档位进行对比，其中预设的重量档位为X1、X2、X3
…
Xn，n为自然数，且X1＞X2＞X3
…
＞Xn；S2：所述计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：占俊峰，
申请(专利权)人：苏州托玛斯机器人集团有限公司，
类型：发明
国别省市：