CN107089621A - 一种用于存取货物的智能搬运机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于存取货物的智能搬运机器人，包括底盘、顶板、定位柱、升降机构、距离调节机构、方向调节机构、两个支柱和两个第一滑环，升降机构包括两个升降单元，升降单元与第一滑环传动连接，距离调节机构包括缓冲块、第二驱动电机、第二驱动轴、两个叉脚和两个平移块，方向调节机构包括连接单元、伸缩单元、第三滑环、滑杆和两个第四滑环，该用于存取货物的智能搬运机器人通过距离调节机构改变两个叉脚的距离，使设备能够根据货物体型的大小作出相应的调整，方便搬运各类货物，不仅如此，通过增加伸缩单元的长度，使叉脚向上转动，避免货物从叉脚上滑落，减少了人力成本消耗，从而提高了装置的实用性。

Description

一种用于存取货物的智能搬运机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种用于存取货物的智能搬运机器人。
背景技术
在人们的生活、工作等活动中，通常需要进行一些货物的搬运。当货物较为承重时，人们通常利用一些搬运装置如叉车、铲车等实现货物的运输，相比人为搬运的方式，智能搬运机械装置操作更为省力方便。
但是，现有的智能机器人在搬运过程中，仍然存在一些自动化程度较低的问题，如在使用叉车搬运时，由于两个叉脚的距离固定，导致装置无法搬运长宽高均小于叉脚距离的货物，同时，由于叉脚始终保持水平的角度，使得在货物搬运过程中，为了防止货物从叉脚上滑落，需要有人在叉脚旁进行货物固定，导致运输时增加了人力成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于存取货物的智能搬运机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于存取货物的智能搬运机器人，包括底盘、顶板、定位柱、升降机构、距离调节机构、方向调节机构、两个支柱和两个第一滑环，两个所述支柱分别设置在底盘的两端，所述支柱的底端固定在底盘上，所述顶板架设在两个支柱上，所述第一滑环的数量与支柱的数量相等且一一对应，所述第一滑环套设在支柱上，所述升降机构包括两个升降单元，所述升降单元的数量与第一滑环的数量相等且一一对应，所述升降单元与第一滑环传动连接，所述定位柱设置在两个支柱之间，所述顶板通过定位柱与底盘固定连接；
所述距离调节机构设置在两个支柱之间，所述距离调节机构包括缓冲块、第二驱动电机、第二驱动轴、两个叉脚和两个平移块，两个第一滑环中，其中一个第一滑环与缓冲块铰接，另一个第一滑环与第二驱动电机铰接，所述第二驱动轴设置在缓冲块和第二驱动电机之间，所述第二驱动电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周设有第一外螺纹，所述平移块套设在第二驱动轴上，所述平移块内设有第一内螺纹，所述平移块内的第一内螺纹方向与第二驱动轴上的第一外螺纹相匹配，两个所述平移块内的第一内螺纹方向相反，所述叉脚固定在平移块的下方；
所述方向调节机构设置在定位柱和距离调节机构之间，所述方向调节机构包括连接单元、伸缩单元、第三滑环、滑杆和两个第四滑环，所述连接单元通过伸缩单元与第三滑环连接，所述第三滑环和第四滑环均套设在滑杆上，所述第四滑环的数量与叉脚的数量相等且一一对应，所述第四滑环固定在叉脚上。
作为优选，为了能够带动第一滑环上下移动，所述升降单元包括第一驱动电机、驱动轮、拉绳和侧杆，所述第一驱动电机固定在顶板的上方且与驱动轮传动连接，所述拉绳的一端设置在驱动轮上，所述拉绳的另一端固定在侧杆上，所述侧杆固定在第一滑环的一侧且远离距离调节机构。
作为优选，为了防止拉绳与顶板产生磨损，所述升降单元还包括斜杆和导向轮，所述斜杆的一端固定在顶板上，所述导向轮设置在斜杆的另一端，所述拉绳的中端设置在导向轮上。
作为优选，为了保证拉绳的强度和韧性，所述拉绳为钢丝绳。
作为优选，为了保证伸缩单元伸缩的同时改变叉脚的角度，所述连接单元包括第二滑环、框架和两个固定杆，所述第二滑环套设在定位柱上，两个所述固定杆分别设置在第二滑环的两侧，所述框架的水平截面的形状为U形，所述框架的两侧分别套设在固定杆上，所述框架与伸缩单元连接。
作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了保证固定杆不变形，所述固定杆为钛合金杆。
作为优选，为了实现伸缩单元长度的改变以调节叉脚的角度，所述伸缩单元包括第三驱动电机、第三驱动轴和套管，所述第三驱动电机固定在框架上且与第三驱动轴传动连接，所述第三驱动轴的外周设有第二外螺纹，所述套管套设在第三驱动轴上且与第三滑环固定连接，所述套管内设有第二内螺纹，所述套管内的第二内螺纹与第三驱动轴上的第二外螺纹相匹配。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三驱动电机的驱动力，所述第三驱动电机为直流伺服电机。
作为优选，为了限制两个第四滑环的移动距离，所述滑杆的两端设有限位块。
作为优选，为了增加滑杆表面的光滑程度，方便第三滑环转动和第四滑环移动，所述滑杆的外周涂有润滑油。
使用该智能搬运机器人时，为了方便搬运，根据搬运货物的体型大小通过距离调节机构调节两个叉脚的距离，在距离调节机构中，由第二驱动电机带动第二驱动轴转动，使套设在第二驱动轴上的两个平移块发生移动，由于两个平移块内的第一内螺纹方向相反，使得两个平移块相互靠近或者相互远离，从而实现了调节两个叉脚距离的功能，方便根据搬运货物。该用于存取货物的智能搬运机器人通过距离调节机构改变两个叉脚的距离，使设备能够根据货物体型的大小作出相应的调整，方便搬运各类货物。
在搬运过程中，为了减少人力成本消耗，通过方向调节机构改变叉脚的角度，使原先水平的叉脚向上倾斜，从而防止搬运时货物从叉脚上滑落。在方向调节机构中，由伸缩单元中的第三驱动电机带动第三驱动轴转动，使套设在第三驱动轴上的套管向远离第三驱动轴的方向移动，从而增加了伸缩单元的长度，伸缩单元长度增加时，由于伸缩单元的一端连接方向固定的定位柱，从而使伸缩单元顶起另一端的滑杆，通过第四滑环套设在滑杆上，使叉脚向上转动，这样就防止了货物从叉脚上滑落，使得在搬运过程中，无需有人在旁对货物进行固定，减少了人力成本。该用于存取货物的智能搬运机器人通过增加伸缩单元的长度，使叉脚向上转动，避免货物从叉脚上滑落，减少了人力成本消耗，从而提高了装置的实用性。
本发明的有益效果是，该用于存取货物的智能搬运机器人通过距离调节机构改变两个叉脚的距离，使设备能够根据货物体型的大小作出相应的调整，方便搬运各类货物，不仅如此，通过增加伸缩单元的长度，使叉脚向上转动，避免货物从叉脚上滑落，减少了人力成本消耗，从而提高了装置的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于存取货物的智能搬运机器人的结构示意图；
图2是本发明的用于存取货物的智能搬运机器人的距离调节机构的结构示意图；
图3是本发明的用于存取货物的智能搬运机器人的方向调节机构的结构示意图；
图4是本发明的用于存取货物的智能搬运机器人的伸缩单元的结构示意图；
图中：1.底盘，2.万向轮，3.支柱，4.第一滑环，5.侧杆，6.拉绳，7.第一驱动电机，8.驱动轮，9.斜杆，10.缓冲块，11.导向轮，12.顶板，13.定位柱，14.距离调节机构，15.方向调节机构，16.第二驱动电机，17.第二驱动轴，18.平移块，19.叉脚，20.第二滑环，21.固定杆，22.框架，23.伸缩单元，24.第三滑环，25.滑杆，26.第四滑环，27.限位块，28.第三驱动电机，29.第三驱动轴，30.套管。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示，一种用于存取货物的智能搬运机器人，包括底盘1、顶板12、定位柱13、升降机构、距离调节机构14、方向调节机构15、两个支柱3和两个第一滑环4，两个所述支柱3分别设置在底盘1的两端，所述支柱3的底端固定在底盘1上，所述顶板12架设在两个支柱3上，所述第一滑环4的数量与支柱3的数量相等且一一对应，所述第一滑环4套设在支柱3上，所述升降机构包括两个升降单元，所述升降单元的数量与第一滑环4的数量相等且一一对应，所述升降单元与第一滑环4传动连接，所述定位柱13设置在两个支柱3之间，所述顶板12通过定位柱13与底盘1固定连接；
所述距离调节机构14设置在两个支柱13之间，所述距离调节机构14包括缓冲块10、第二驱动电机16、第二驱动轴17、两个叉脚19和两个平移块18，两个第一滑环4中，其中一个第一滑环4与缓冲块10铰接，另一个第一滑环4与第二驱动电机16铰接，所述第二驱动轴17设置在缓冲块10和第二驱动电机16之间，所述第二驱动电机16与第二驱动轴17传动连接，所述第二驱动轴17的外周设有第一外螺纹，所述平移块18套设在第二驱动轴17上，所述平移块18内设有第一内螺纹，所述平移块18内的第一内螺纹方向与第二驱动轴17上的第一外螺纹相匹配，两个所述平移块18内的第一内螺纹方向相反，所述叉脚19固定在平移块18的下方；
所述方向调节机构15设置在定位柱14和距离调节机构14之间，所述方向调节机构15包括连接单元、伸缩单元23、第三滑环24、滑杆25和两个第四滑环26，所述连接单元通过伸缩单元23与第三滑环24连接，所述第三滑环24和第四滑环26均套设在滑杆25上，所述第四滑环26的数量与叉脚19的数量相等且一一对应，所述第四滑环26固定在叉脚19上。
作为优选，为了能够带动第一滑环4上下移动，所述升降单元包括第一驱动电机7、驱动轮8、拉绳6和侧杆5，所述第一驱动电机7固定在顶板12的上方且与驱动轮8传动连接，所述拉绳6的一端设置在驱动轮8上，所述拉绳6的另一端固定在侧杆5上，所述侧杆5固定在第一滑环4的一侧且远离距离调节机构14。
作为优选，为了防止拉绳6与顶板12产生磨损，所述升降单元还包括斜杆9和导向轮11，所述斜杆9的一端固定在顶板12上，所述导向轮11设置在斜杆9的另一端，所述拉绳6的中端设置在导向轮11上。
作为优选，为了保证拉绳6的强度和韧性，所述拉绳6为钢丝绳。
作为优选，为了保证伸缩单元23伸缩的同时改变叉脚19的角度，所述连接单元包括第二滑环20、框架22和两个固定杆21，所述第二滑环20套设在定位柱14上，两个所述固定杆21分别设置在第二滑环20的两侧，所述框架22的水平截面的形状为U形，所述框架22的两侧分别套设在固定杆21上，所述框架22与伸缩单元23连接。
作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了保证固定杆21不变形，所述固定杆21为钛合金杆。
作为优选，为了实现伸缩单元23长度的改变以调节叉脚19的角度，所述伸缩单元23包括第三驱动电机28、第三驱动轴29和套管30，所述第三驱动电机28固定在框架22上且与第三驱动轴29传动连接，所述第三驱动轴29的外周设有第二外螺纹，所述套管30套设在第三驱动轴29上且与第三滑环24固定连接，所述套管30内设有第二内螺纹，所述套管30内的第二内螺纹与第三驱动轴29上的第二外螺纹相匹配。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三驱动电机28的驱动力，所述第三驱动电机28为直流伺服电机。
作为优选，为了限制两个第四滑环26的移动距离，所述滑杆25的两端设有限位块27。
作为优选，为了增加滑杆25表面的光滑程度，方便第三滑环24转动和第四滑环26移动，所述滑杆25的外周涂有润滑油。
使用该智能搬运机器人时，为了方便搬运，根据搬运货物的体型大小通过距离调节机构14调节两个叉脚19的距离，在距离调节机构14中，由第二驱动电机16带动第二驱动轴17转动，使套设在第二驱动轴17上的两个平移块18发生移动，由于两个平移块18内的第一内螺纹方向相反，使得两个平移块18相互靠近或者相互远离，从而实现了调节两个叉脚19距离的功能，方便根据搬运货物。该用于存取货物的智能搬运机器人通过距离调节机构14改变两个叉脚19的距离，使设备能够根据货物体型的大小作出相应的调整，方便搬运各类货物。
在搬运过程中，为了减少人力成本消耗，通过方向调节机构15改变叉脚19的角度，使原先水平的叉脚向上倾斜，从而防止搬运时货物从叉脚19上滑落。在方向调节机构15中，由伸缩单元23中的第三驱动电机28带动第三驱动轴29转动，使套设在第三驱动轴29上的套管30向远离第三驱动轴29的方向移动，从而增加了伸缩单元23的长度，伸缩单元23长度增加时，由于伸缩单元23的一端连接方向固定的定位柱13，从而使伸缩单元23顶起另一端的滑杆25，通过第四滑环26套设在滑杆25上，使叉脚19向上转动，这样就防止了货物从叉脚上滑落，使得在搬运过程中，无需有人在旁对货物进行固定，减少了人力成本。该用于存取货物的智能搬运机器人通过增加伸缩单元23的长度，使叉脚19向上转动，避免货物从叉脚19上滑落，减少了人力成本消耗，从而提高了装置的实用性。
与现有技术相比，该用于存取货物的智能搬运机器人通过距离调节机构14改变两个叉脚19的距离，使设备能够根据货物体型的大小作出相应的调整，方便搬运各类货物，不仅如此，通过增加伸缩单元23的长度，使叉脚19向上转动，避免货物从叉脚19上滑落，减少了人力成本消耗，从而提高了装置的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，包括底盘(1)、顶板(12)、定位柱(13)、升降机构、距离调节机构(14)、方向调节机构(15)、两个支柱(3)和两个第一滑环(4)，两个所述支柱(3)分别设置在底盘(1)的两端，所述支柱(3)的底端固定在底盘(1)上，所述顶板(12)架设在两个支柱(3)上，所述第一滑环(4)的数量与支柱(3)的数量相等且一一对应，所述第一滑环(4)套设在支柱(3)上，所述升降机构包括两个升降单元，所述升降单元的数量与第一滑环(4)的数量相等且一一对应，所述升降单元与第一滑环(4)传动连接，所述定位柱(13)设置在两个支柱(3)之间，所述顶板(12)通过定位柱(13)与底盘(1)固定连接；
所述距离调节机构(14)设置在两个支柱(13)之间，所述距离调节机构(14)包括缓冲块(10)、第二驱动电机(16)、第二驱动轴(17)、两个叉脚(19)和两个平移块(18)，两个第一滑环(4)中，其中一个第一滑环(4)与缓冲块(10)铰接，另一个第一滑环(4)与第二驱动电机(16)铰接，所述第二驱动轴(17)设置在缓冲块(10)和第二驱动电机(16)之间，所述第二驱动电机(16)与第二驱动轴(17)传动连接，所述第二驱动轴(17)的外周设有第一外螺纹，所述平移块(18)套设在第二驱动轴(17)上，所述平移块(18)内设有第一内螺纹，所述平移块(18)内的第一内螺纹方向与第二驱动轴(17)上的第一外螺纹相匹配，两个所述平移块(18)内的第一内螺纹方向相反，所述叉脚(19)固定在平移块(18)的下方；
所述方向调节机构(15)设置在定位柱(14)和距离调节机构(14)之间，所述方向调节机构(15)包括连接单元、伸缩单元(23)、第三滑环(24)、滑杆(25)和两个第四滑环(26)，所述连接单元通过伸缩单元(23)与第三滑环(24)连接，所述第三滑环(24)和第四滑环(26)均套设在滑杆(25)上，所述第四滑环(26)的数量与叉脚(19)的数量相等且一一对应，所述第四滑环(26)固定在叉脚(19)上。
2.如权利要求1所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述升降单元包括第一驱动电机(7)、驱动轮(8)、拉绳(6)和侧杆(5)，所述第一驱动电机(7)固定在顶板(12)的上方且与驱动轮(8)传动连接，所述拉绳(6)的一端设置在驱动轮(8)上，所述拉绳(6)的另一端固定在侧杆(5)上，所述侧杆(5)固定在第一滑环(4)的一侧且远离距离调节机构(14)。
3.如权利要求2所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述升降单元还包括斜杆(9)和导向轮(11)，所述斜杆(9)的一端固定在顶板(12)上，所述导向轮(11)设置在斜杆(9)的另一端，所述拉绳(6)的中端设置在导向轮(11)上。
4.如权利要求1所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述拉绳(6)为钢丝绳。
5.如权利要求1所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述连接单元包括第二滑环(20)、框架(22)和两个固定杆(21)，所述第二滑环(20)套设在定位柱(14)上，两个所述固定杆(21)分别设置在第二滑环(20)的两侧，所述框架(22)的水平截面的形状为U形，所述框架(22)的两侧分别套设在固定杆(21)上，所述框架(22)与伸缩单元(23)连接。
6.如权利要求5所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述固定杆(21)为钛合金杆。
7.如权利要求5所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述伸缩单元(23)包括第三驱动电机(28)、第三驱动轴(29)和套管(30)，所述第三驱动电机(28)固定在框架(22)上且与第三驱动轴(29)传动连接，所述第三驱动轴(29)的外周设有第二外螺纹，所述套管(30)套设在第三驱动轴(29)上且与第三滑环(24)固定连接，所述套管(30)内设有第二内螺纹，所述套管(30)内的第二内螺纹与第三驱动轴(29)上的第二外螺纹相匹配。
8.如权利要求7所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述第三驱动电机(28)为直流伺服电机。
9.如权利要求1所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述滑杆(25)的两端设有限位块(27)。
10.如权利要求1所述的用于存取货物的智能搬运机器人，其特征在于，所述滑杆(25)的外周涂有润滑油。
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