CN108313163B - 自动识别排序搬运物块小车 - Google Patents
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Abstract
一种自动识别排序搬运物块小车，包括车架模块以及安装在车架模块上的抓取模块、中转模块、用于调整物块顺序的调整模块、识别模块和控制芯片，所述识别模块与所述控制芯片连接，所述控制芯片与抓取模块、调整模块连接；所述中转模块包括三个用于盛装物块的载物盘，三个载物盘前后成一列等间隔布置；所述调整模块包括第五舵机、两个第六舵机、云盘、椭圆转盘和两个三角转盘，两个三角转盘的三个角上分别设有载物盘。本发明提供了一种工作效率较高的自动识别排序搬运物块小车。
Description
技术领域
本发明涉及物流小车技术领域，尤其是涉及一种自动识别排序搬运物块小车。
背景技术
主要针对长宽高各不大于10cm的不同形状的EVA材质的物块。装载区为一个每阶高差50mm，宽100mm，长400mm的两级台阶，附有红、绿、蓝三色纯色贴纸，形成6个色块(每层各三种颜色，上下层的颜色顺序一致)，其形状尺寸如图1所示。放置区为一个每阶高差50mm，宽100mm，长400mm的两级台阶，附有红、绿、蓝三色纯色贴纸，形成6个色块(6中颜色纯色贴纸任意搭配且每层中允许出现同色)，其形状尺寸如图1所示。传统的运输小车通常是单个机械臂控制机械爪单一识别后进行抓取物块，存在工作效率较低的缺陷。
发明内容
为了克服现有物流小车存在工作效率较低的缺陷，本发明提供了一种工作效率较高的自动识别排序搬运物块小车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自动识别排序搬运物块小车，包括车架模块以及安装在车架模块上的抓取模块、中转模块、用于调整物块顺序的调整模块、识别模块和控制芯片，所述识别模块与所述控制芯片连接，所述控制芯片与抓取模块、调整模块连接；
所述车架模块包括底盘、四个车轮和四个电机，每个车轮对应一个电机且安装在相应的电机的输出轴上，每个电机均通过电机架固定安装在底盘的底部上；所述抓取模块安装在底盘的左侧上，所述中转模块安装在底盘的中部上，所述调整模块安装在底盘的右侧上；所述四个电机与所述控制芯片连接；
所述中转模块包括三个用于盛装物块的载物盘，三个载物盘前后成一列等间隔布置；
所述调整模块包括第五舵机、两个第六舵机、云盘、椭圆转盘和两个三角转盘，两个三角转盘的三个角上分别设有载物盘，两个三角转盘分别安装在两个第六舵机输出轴上的舵盘上，两个第六舵机分别安装在椭圆转盘的前后两端上，所述椭圆转盘安装在云盘的转子上，所述云盘安装在底盘上，所述第五舵机位于云盘的下方且安装在底盘上，同时其输出轴上的舵盘与云盘的转子连接；两个三角转盘每旋转一个角度始终有三个载物盘前后成一列布置；
所述识别模块包括用于识别物块颜色的颜色传感器和用于循迹的灰度传感器；所述抓取模块包括三个机械爪，每个机械爪上都设置有一个颜色传感器；所述灰度传感器安装在底盘的前端底部上。
进一步，所述抓取模块还包括两个第一连杆、两个第二连杆、两个第三连杆、一个第四连杆、两个第一舵机、两个第二舵机、两个第三舵机和三个第四舵机，所述两个第一舵机分别固定底盘左侧的前后两个角上，两个第一连杆的下端分别安装在两个第一舵机输出轴上的舵盘上，所述两个第一连杆的上端分别设有方孔，两个第二舵机分别安装在两个第一连杆的方孔中，两个第二连杆的下端分别安装在两个第二舵机输出轴上的舵盘上，所述两个第二连杆的上端分别设有方孔，两个第三舵机分别安装在两个第二连杆的方孔中，两个第三连杆的下端分别安装在两个第三舵机输出轴上的舵盘上，两个第三连杆的上端分别通过角架安装在第四连杆的前后两端上且第三连杆与角架呈90度布置，三个第四舵机分别固定在第四连杆上，三个机械爪均朝向左侧布置且分别一一对应安装在三个第四舵机上，三个第四舵机上分别在左侧面上设有一个颜色传感器。
再进一步，所述载物盘包括四个四分之一圆筒壁和一个小圆盘，所述小圆盘固定安装在底盘上，所述小圆盘在前后左右四个互成90度方向上分别设有滑动沟槽，四个四分之一圆筒壁可水平来回滑动的安装在相应的滑动沟槽内。
更进一步，所述三角转盘为等腰直角三角形转盘，其中一个等腰直角三角形转盘相应的直角边和另一个等腰直角三角形转盘相应的斜边在调整模块稳定状态下相互垂直布置。
本发明的有益效果主要表现在：可自动识别排序、工作效率较高。
附图说明
图1是现有装载区、放置区的示意图。
图2是本发明的主视图。
图3是本发明的俯视图。
图4是车架模块的示意图。
图5是抓取模块的示意图。
图6是中转模块的示意图。
图7是调整模块的示意图。
图8是识别模块的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图8，一种自动识别排序搬运物块小车，包括车架模块以及安装在车架模块上的抓取模块、中转模块、用于调整物块顺序的调整模块、识别模块和控制芯片，所述识别模块与所述控制芯片连接，所述控制芯片与抓取模块、调整模块连接；
所述车架模块包括底盘A1、四个车轮A2和四个电机A3，每个车轮A2对应一个电机A3且安装在相应的电机A3的输出轴上，每个电机A3均通过电机架A4固定安装在底盘A1的底部上；所述抓取模块安装在底盘A1的左侧上，所述中转模块安装在底盘A1的中部上，所述调整模块安装在底盘A1的右侧上；所述四个电机A3与所述控制芯片连接；
所述中转模块包括三个用于盛装物块的载物盘C1，三个载物盘C1前后成一列等间隔布置；
所述调整模块包括第五舵机D1、两个第六舵机D2、云盘D3、椭圆转盘D4和两个三角转盘D5，两个三角转盘D5的三个角上分别设有载物盘C1，两个三角转盘D5分别安装在两个第六舵机D2输出轴上的舵盘上，两个第六舵机D2分别安装在椭圆转盘D4的前后两端上，所述椭圆转盘D4安装在云盘D3的转子上，所述云盘D3安装在底盘A1上，所述第五舵机D1位于云盘D3的下方且安装在底盘A1上，同时其输出轴上的舵盘与云盘D3的转子连接；两个三角转盘D5每旋转一个角度始终有三个载物盘C1前后成一列布置；
所述识别模块包括用于识别物块颜色的颜色传感器E2和用于循迹的灰度传感器E1；所述抓取模块包括三个机械爪B10，每个机械爪B10上都设置有一个颜色传感器E2；所述灰度传感器E1安装在底盘A1的前端底部上。
进一步，所述抓取模块还包括两个第一连杆B5、两个第二连杆B6、两个第三连杆B7、一个第四连杆B8、两个第一舵机B1、两个第二舵机B2、两个第三舵机B3和三个第四舵机B4，所述两个第一舵机B1分别固定底盘A1左侧的前后两个角上，两个第一连杆B5的下端分别安装在两个第一舵机B1输出轴上的舵盘上，所述两个第一连杆B5的上端分别设有方孔，两个第二舵机B2分别安装在两个第一连杆B5的方孔中，两个第二连杆B6的下端分别安装在两个第二舵机B2输出轴上的舵盘上，所述两个第二连杆B6的上端分别设有方孔，两个第三舵机B3分别安装在两个第二连杆B6的方孔中，两个第三连杆B7的下端分别安装在两个第三舵机B3输出轴上的舵盘上，两个第三连杆B7的上端分别通过角架B9安装在第四连杆B8的前后两端上且第三连杆B7与角架呈90度布置，三个第四舵机B4分别固定在第四连杆B8上，三个机械爪B10均朝向左侧布置且分别一一对应安装在三个第四舵机B4上，三个第四舵机B4上分别在左侧面上设有一个颜色传感器E2。
再进一步，所述载物盘C1包括四个四分之一圆筒壁和一个小圆盘，所述小圆盘固定安装在底盘上，所述小圆盘在前后左右四个互成90度方向上分别设有滑动沟槽，四个四分之一圆筒壁可水平来回滑动的安装在相应的滑动沟槽内。
更进一步，所述三角转盘D5为等腰直角三角形转盘，其中一个等腰直角三角形转盘相应的直角边和另一个等腰直角三角形转盘相应的斜边在调整模块稳定状态下相互垂直布置。
如图4所示，四个电机架A4固定在底盘A1下方相应位置处，四个电机A3分别固定在四个电机架A4上，四个车轮A2分别安装在四个电机A3的输出轴上。
如图5所示，两个角架B9分别安装在两个第三连杆B7上且第三连杆B7与角架B9成90度，第四连杆B8固定在两个角架B9上。在机械臂上的六个舵机通电后带动连杆摆动，可以精确控制机械爪的位置；自由端的三个舵机控制机械爪的张合。
如图6所示，载物盘C1由四个四分之一圆筒壁安装在小圆盘上互成90度的四个沟槽中，通过四个四分之一圆筒壁在沟槽中的滑动实现不同大小的直径，进而可适应不同尺寸的物块。
如图3、7所示，每个三角转盘D5分别安装三个载物盘C1。两个三角转盘D5的斜边的稳定状态永远保持垂直，若物块在放置区需要将装载区中间位置和最外侧位置上的物块颠倒位置，则调整模块相应的三角转盘D5的斜边与车子的右侧边平行，另一个三角转盘D5的斜边与车子的前后边缘平行，准备装载物块，进而实现装上物块，中间位置和边侧位置的交换；椭圆转盘D4的旋转可以实现最外侧两个物块位置的交换。
本发明的工作原理为：
小车首先在放置区通过抓取模块自由端的三个颜色传感器E2对放置区的颜色进行扫描并把颜色顺序数据存储在控制芯片中，运行调整模块，使其处于准备接受物块的相应状态；然后小车通过底盘A1下的灰度传感器E1进行循迹到达装载区进行抓取物块，分别放置在调整模块和中转模块；然后小车继续通过底盘A1下的灰度传感器E1进行循迹到达放置区，将调整模块上的三个物块进行排序后放置在放置区的相应位置处，然后运行调整模块准备接受由抓取模块从中转模块抓来的三个物块，进行排序后放置在放置区，任务完成。
本发明实现了自动识别存储、抓取物块、运输物块、排列物块、中转物块、放置物块等都动作。
Claims (4)
1.一种自动识别排序搬运物块小车，其特征在于：包括车架模块以及安装在车架模块上的抓取模块、中转模块、用于调整物块顺序的调整模块、识别模块和控制芯片，所述识别模块与所述控制芯片连接，所述控制芯片与抓取模块、调整模块连接；
所述车架模块包括底盘、四个车轮和四个电机，每个车轮对应一个电机且安装在相应的电机的输出轴上，每个电机均通过电机架固定安装在底盘的底部上；所述抓取模块安装在底盘的左侧上，所述中转模块安装在底盘的中部上，所述调整模块安装在底盘的右侧上；所述四个电机与所述控制芯片连接；
所述中转模块包括三个用于盛装物块的载物盘，三个载物盘前后成一列等间隔布置；
所述调整模块包括第五舵机、两个第六舵机、云盘、椭圆转盘和两个三角转盘，两个三角转盘的三个角上分别设有载物盘，两个三角转盘分别安装在两个第六舵机输出轴上的舵盘上，两个第六舵机分别安装在椭圆转盘的前后两端上，所述椭圆转盘安装在云盘的转子上，所述云盘安装在底盘上，所述第五舵机位于云盘的下方且安装在底盘上，同时其输出轴上的舵盘与云盘的转子连接；两个三角转盘每旋转一个角度始终有三个载物盘前后成一列布置；
所述识别模块包括用于识别物块颜色的颜色传感器和用于循迹的灰度传感器；所述抓取模块包括三个机械爪，每个机械爪上都设置有一个颜色传感器；所述灰度传感器安装在底盘的前端底部上。
2.如权利要求1所述的自动识别排序搬运物块小车，其特征在于：所述抓取模块还包括两个第一连杆、两个第二连杆、两个第三连杆、一个第四连杆、两个第一舵机、两个第二舵机、两个第三舵机和三个第四舵机，所述两个第一舵机分别固定底盘左侧的前后两个角上，两个第一连杆的下端分别安装在两个第一舵机输出轴上的舵盘上，所述两个第一连杆的上端分别设有方孔，两个第二舵机分别安装在两个第一连杆的方孔中，两个第二连杆的下端分别安装在两个第二舵机输出轴上的舵盘上，所述两个第二连杆的上端分别设有方孔，两个第三舵机分别安装在两个第二连杆的方孔中，两个第三连杆的下端分别安装在两个第三舵机输出轴上的舵盘上，两个第三连杆的上端分别通过角架安装在第四连杆的前后两端上且第三连杆与角架呈90度布置，三个第四舵机分别固定在第四连杆上，三个机械爪均朝向左侧布置且分别一一对应安装在三个第四舵机上，三个第四舵机上分别在左侧面上设有一个颜色传感器。
3.如权利要求1或2所述的自动识别排序搬运物块小车，其特征在于：
所述载物盘包括四个四分之一圆筒壁和一个小圆盘，所述小圆盘固定安装在底盘上，所述小圆盘在前后左右四个互成90度方向上分别设有滑动沟槽，四个四分之一圆筒壁可水平来回滑动的安装在相应的滑动沟槽内。
4.如权利要求1或2所述的自动识别排序搬运物块小车，其特征在于：
所述三角转盘为等腰直角三角形转盘，其中一个等腰直角三角形转盘相应的直角边和另一个等腰直角三角形转盘相应的斜边在调整模块稳定状态下相互垂直布置。
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