一种智能抓取物料搬运机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能抓取物料搬运机器人，属于自动化生产技术领域。一种智能抓取物料搬运机器人，包括机械结构和控制系统，还包括

【技术实现步骤摘要】
一种智能抓取物料搬运机器人


[0001]本技术涉及自动化生产
，尤其涉及一种智能抓取物料搬运机器人。

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。
[0003]如202020821950.1的专利于2020
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15日公布了一种自动扫码识别的智能物料搬运机器人，包括双层机械结构、四个麦克纳姆轮、四个直流减速电机、用于取放物料的六自由度机械臂、用于收集物料的多个载料平台、主控制器、用于供电的电源管理模块、用于控制电机的电机控制模块、用于循迹和定位的自主循迹模块、用于实时检测机器人与前方障碍物之间的相对位置的自动避障模块、用于识别条形码的扫码识别模块、用于检查条形码信息是否正确的液晶显示模块和用于信息交互的无线蓝牙模块；麦克纳姆轮和直流减速电机安装于双层机械结构的下方；六自由度机械臂和载料平台安装于双层机械结构上方。本技术的智能物料搬运机器人具有自主循迹、条形码识别、物料抓取和搬运和自动避障的功能。
[0004]上述机器人采用麦克拉姆轮式的机械结构，虽然提高了其机动性，但也提高了其成本、操控和维修难度；其次上述机器人机械臂结构无法支持平稳取放物料，在抓取过程中难免摇晃颠簸物料，容易对物料内部所存储的货物造成损坏。
[0005]又如201921667651.0专利于2019
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21日公布了一种教学用模块化智能物流机器人，此技术提供了一种教学用模块化智能物流机器人，包括运动底座及设置在所述运动底座上的运动装置、控制装置、红外传感器检测装置、灰度检测装置、超声波测距装置、触屏显示装置、移动电源，上端云台及设置在所述上端云台上的旋转装置、抓取装置。虽然该机器人采用模块化结构设计，使机器人整体易于拆解、拼装；触屏显示装置的运用，方便学生自主编程，提高学生对课程的兴趣；采用红外传感器检测装置、灰度检测装置和超声波测距装置，提高机器人智能化程度，丰富实验教学内容；
[0006]但上述机器人采用橡胶车轮，虽降低了其成本，但是行进方向单一，机动性差，无法大范围行驶，机械臂为单一舵机控制，无法平稳取放物料，与202020821950.1中存在同样易摇晃颠簸物料的问题，且无法在移动时将物料平稳装载于车上。
[0007]还如202110727131.X的专利于2021
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29日公布了一种智能物料搬运机器人，其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信号接收器和航模电池。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，其移动灵活性强和控制精度高，能完成物料抓取和精
确放置，工作范围广，能够满足实际作业中的需要。
[0008]但上述机器人仍存在以下问题：
[0009]一、视觉识别模块位于安装于底盘上，无法跟随机械臂一起移动，视角有限对外界信息收集能力较差。
[0010]二、物料无法稳定水平取放、无法将物料装载在车上一起移动、与外界交互模块缺失或是布局不合理等情况。
[0011]为解决上述问题，再次提出一种智能抓取物料搬运机器人。

技术实现思路

[0012]为解决上述技术问题，在此提出一种智能抓取物料搬运机器人。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0013]一种智能抓取物料搬运机器人，包括机械结构和控制系统，还包括：固定连接在机器人底盘下方的电机控制模块支撑板，所述电机控制模块支撑板上固定连接有四个直流减速电机驱动模块；四组全向轮，分别设置在四组直流减速电机上；其中，所述全向轮包括安装轴，所述安装轴转动连接在机器人底盘的下方，并与所述直流减速电机的输出轴固定相连，相邻两根所述安装轴依次顺时针旋转90
°
排列；所述安装轴上固定连接有内安装支架和外安装支架，所述内安装支架上转动连接有第一副轮，所述外安装支架上转动连接有第二副轮，所述第一副轮的弧边与所述第二副轮的弧边组成一个圆，其中，所述内安装支架与外安装支架之间设置有垫圈，且所述内安装支架与外安装支架相同，仅安装角度不同。
[0014]为了便于抓取四周的物料，优选地，所述机器人底盘上固定连接有旋转底座，所述旋转底座上转动连接有机械臂安装底座，所述旋转底座内固定连接有第一金属舵盘，所述机械臂安装底座上的凹槽内固定连接有第一单轴舵机，所述第一单轴舵机的输出轴上固定连接有与第一金属舵盘咬合连接的齿轮，所述机械臂安装底座上设置有三自由度机械臂，所述三自由度机械臂上设置有智能抓取机械爪。
[0015]为了更平稳的抓取物料，优选地，所述三自由度机械臂包括转动连接在机械臂安装底座外侧侧壁上的第一连接臂，所述机械臂安装底座的内侧转动连接有第二支架，所述第二支架上转动连接有第三支架，还包括：三角连接板，其中，所述三角连接板上设置有a端、b端、c端三个连接端；所述第一连接臂与三角连接板的a端转动相连，所述第二支架与第三支架与三角连接板的c端转动相连；所述三角连接板的b端转动连接有第二连接臂；智能抓取机械爪安装板，所述智能抓取机械爪安装板设置有一体成型的“L”形支架，所述第二连接臂与“L”形支架的竖板转动相连，所述第三支架与“L”形支架的横板转动相连；转动连接在所述机械臂安装底座内侧的第三连接臂，所述第三连接臂上转动连接有第一支架，所述第一支架与所述第三支架转动相连；所述机械臂安装底座的两端分别固定连接有用于驱动第二支架转动的第二单轴舵机和用于驱动第三连接臂转动的第三单轴舵机。
[0016]为了便于抓取物料，优选地，所述智能抓取机械爪包括转动连接在所述智能抓取机械爪安装板下方的左右两个机械手指；其中，左右两个机械手指均包括手柄和分别固定连接在所述手柄两端的夹爪和传动齿轮，且手柄、夹爪和传动齿轮一体成型，两个所述传动齿轮相互啮合；所述智能抓取机械爪安装板的上方固定连接有第四单轴舵机，其中一个所述传动齿轮上固定连接有第二金属舵盘，所述第四单轴舵机的输出轴固定连接有与所述第
二金属舵盘啮合的齿轮。
[0017]优选地，所述机器人底盘上固定连接有第一物料框、第二物料框、第三物料框，所述第一物料框与第三物料框设置在第二物料框的两侧，所述第一物料框中心至第二物料框中心的距离等于第三物料框中心至第二物料框的中心，且三组物料框的中心至第一单轴舵机输出轴中心的距离相等。
[0018]为了便于控制该机器人工作，优选地，所述控制系统包括：主控制器；用于为原件提供可靠电压的电源模块；用于控制直流减速电机的电机控制模块；用于控制舵机的舵机控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能抓取物料搬运机器人，包括机械结构和控制系统，其特征在于，还包括：固定连接在机器人底盘(1)下方的电机控制模块支撑板(2)，所述电机控制模块支撑板(2)上固定连接有四个直流减速电机驱动模块；四组全向轮(5)，分别安装在四组直流减速电机(3)上；其中，所述全向轮(5)包括安装轴(4)，所述安装轴(4)转动连接在机器人底盘(1)的下方，并与所述直流减速电机(3)的输出轴固定相连，相邻两个所述直流减速电机(3)依次顺时针旋转90
°
排列；所述安装轴(4)上固定连接有内安装支架(501)和外安装支架(502)，所述内安装支架(501)上转动连接有第一副轮(503)，所述外安装支架(502)上转动连接有第二副轮(504)，所述第一副轮(503)的弧边与所述第二副轮(504)的弧边组成一个圆，其中，所述内安装支架(501)与外安装支架(502)之间设置有垫圈，且所述内安装支架(501)与外安装支架(502)相同，仅安装角度不同。2.根据权利要求1所述的一种智能抓取物料搬运机器人，其特征在于，所述机器人底盘(1)上固定连接有旋转底座(904)，所述旋转底座(904)上转动连接有机械臂安装底座(9)，所述旋转底座(904)内固定连接有第一金属舵盘，所述机械臂安装底座(9)上的凹槽内固定连接有第一单轴舵机(901)，所述第一单轴舵机(901)的输出轴上固定连接有与第一金属舵盘咬合连接的齿轮，所述机械臂安装底座(9)上设置有三自由度机械臂，所述三自由度机械臂上设置有智能抓取机械爪(22)。3.根据权利要求2所述的一种智能抓取物料搬运机器人，其特征在于，所述三自由度机械臂包括转动连接在机械臂安装底座(9)外侧侧壁上的第一连接臂(10)，所述机械臂安装底座(9)的内侧转动连接有第二支架(17)，所述第二支架(17)上转动连接有第三支架(18)，还包括：三角连接板(11)，其中，所述三角连接板(11)上设置有a端、b端、c端三个连接端；所述第一连接臂(10)与三角连接板(11)的a端转动相连，所述第二支架(17)与第三支架(18)与三角连接板(11)的c端转动相连；所述三角连接板(11)的b端转动连接有第二连接臂(12)；智能抓取机械爪安装板(14)，所述智能抓取机械爪安装板(14)设置有一体成型的“L”形支架(13)，所述第二连接臂(12)与“L”形支架(13)的竖板转动相连，所述第三支架(18)与“L”形支架(13)的横板转动相连；转动连接在所述机械臂安装底座(9)内侧的第三连接臂(15)，所述第三连接臂(15)上转动连接有第一支架(16)，所述第一支架(16)与所述第三支架(18)转动相连；所述机械臂安装底座(9)的两端分别固定连接有用于驱动第二支架(17)转动的第二单轴舵机(902)和用于驱动第三连接臂(15)转动的第三单轴舵机(903)。4.根据权利要求3所述的一种智能抓取物料搬运机器人，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，蒋一铭，许仕悦，郭惠晴，吴明德，王福涵，翟元驰，苟洪铭，赵彬媛，王钦宇，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：新型
国别省市：