CN108792606B - 一种夹举输送式搬运机器人及其搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夹举输送式搬运机器人及其搬运方法，其中夹举输送式搬运机器人包括底盘组件、夹举机构和输送机构；夹举机构设于底盘组件的前部和/或后部，输送机构分别位于夹举机构的左右两侧；夹举机构包括移动框架、滚筒摆臂组件、换向组件和推拉组件，滚筒摆臂组件的一端与移动框架旋转连接；换向组件包括换向支架、弹性构件和拉杆，换向支架与位于其两侧的滚筒摆臂组件滑动连接，换向支架通过弹性构件与移动框架连接，换向支架通过拉杆与底盘组件滑动连接；推拉组件驱动移动框架。采用本发明的技术方案，结构简单，采用一个驱动装置就实现了整体伸缩、摆臂旋转、结构起升的三个动作，减小了***复杂性，缩减设备成本，可靠性高。

Description

一种夹举输送式搬运机器人及其搬运方法

技术领域

本发明涉及一种搬运机器人，尤其涉及一种夹举输送式搬运机器人，并涉及该夹举输送式搬运机器人的搬运方法。

背景技术

现有用于停车场的汽车搬运机器人的工作过程为：用户将汽车停到出入口指定位置，机器人将汽车从出入口地面夹举输送到机器人输送介质上；然后机器人自动运行到车库内的指定车位附近，并将汽车放到车位上。现有技术主要有以下三种：1)梳齿型汽车搬运机器人，通过梳齿交换形式将汽车从出入口的梳型架转移到机器人自身梳型架上，最后机器人自动运行到车库内车位上并将汽车转移到车库内车位梳型架上，实现汽车存储。2)台板型汽车搬运机器人，机器人将出入口放置的载有汽车的载车板搬运转移到车库内的车位上，实现汽车存储。3)滚筒机器人，采用一套双电机组成的摆臂夹持举升机构，车体采用麦克纳姆轮驱动结构。

但是，上述三种机器人都存在缺陷，主要体现为：

（1）梳齿型汽车搬运机器人缺陷：每一个车位及出入口都需要有一套梳型架装置，施工量较大。汽车停放在梳型架上，梳型架占用了较多的库内高度。

（2）台板型汽车搬运机器人缺陷：每一个车位都必须要配置一个载车板。连续存车时，出入口需要连续放板；连续取车时，出入口需要实现空板回收。***本身对于载车板介质的处理需要耗费一定时间，影响存取车效率。汽车停放在载车板上，载车板占用了较多的库内高度。

（3）针对滚筒机器人，该技术采用的夹持举升机构需要采用2个电机，动力控制复杂；麦克纳姆轮放置于车体中央，对驱动轮及电机尺寸要求很高，现有条件很难达到；而且机器人只能实现单向存取车。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种夹举输送式搬运机器人及其搬运方法，仅仅采用一个驱动装置就实现了整体伸缩、摆臂旋转、结构起升三个动作，大大的减小了***复杂性，缩减设备成本。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种夹举输送式搬运机器人，其包括底盘组件、夹举机构和输送机构；所述底盘组件位于夹举输送式搬运机器人的底部，所述夹举机构设于所述底盘组件的前部和/或后部，所述输送机构分别位于所述夹举机构的左右两侧。其中，所述夹举机构为实现伸出、夹举等动作的机构。其中的左右两侧、前部后部均为相对而言。

其中，所述夹举机构包括移动框架、滚筒摆臂组件、换向组件和推拉组件，所述滚筒摆臂组件的一端与所述移动框架旋转连接；所述换向组件包括换向支架、弹性构件和拉杆，所述换向支架与位于其两侧的滚筒摆臂组件滑动连接，所述换向支架通过弹性构件与移动框架连接，所述换向支架通过拉杆与底盘组件滑动连接；所述推拉组件驱动移动框架的移动，从而通过拉杆带动换向支架移动，继而带动滚筒摆臂组件的转动。进一步的，所述移动框架的底部设有滑动构件；进一步优选的，所述滑动构件为随动轮或万向脚轮。

本发明的进一步改进在于，所述滚筒摆臂组件包括摆臂支架和摆臂滚筒；摆臂支架与移动框架转动连接，所述摆臂支架设有折弯形的异形槽孔，所述换向支架的两端通过换向导轮与异形槽孔滑动连接；所述摆臂滚筒与摆臂支架连接。进一步的，所述滚筒摆臂组件为两个，分别位于换向支架的两侧。进一步优选的，所述摆臂滚筒通过滚筒轴与摆臂支架连接。进一步的，所述摆臂支架通过寸套及摆臂转轴与移动框架连接。

采用上述技术方案，其中的夹举机构能实现伸出、夹举等动作。伸出动作的工作原理为：刚开始，摆臂支架向移动框架的左右两侧伸出；直线移动驱动装置带动推拉杆移动，使得移动框架及其附带结构向外伸出，当移动框架伸出到一定行程时，拉杆的另一端滑动到达行程极限；直线移动驱动装置继续驱动向前推出，拉杆拉动换向支架并压缩弹性构件，由于换向支架的两端通过换向导轮与异形槽孔的配合以及折弯形的异形槽孔的导向，换向导轮拨动摆臂支架使之旋转，直至摆臂支架朝前伸出。

夹举动作的工作原理为：直线移动驱动装置反向驱动，推动推拉杆使得移动框架及其附带结构向车体收缩。过程中，被拉伸的拉杆被逐渐释放，换向支架在弹性构件的弹力作用下伸出，通过换向导轮与异形槽孔的配合以及折弯形的异形槽孔的导向，换向导轮拨动摆臂支架使之回转。在直线移动驱动装置的驱动下，带动移动框架向中部移动，同时摆臂支架从朝前伸出状态，转动到向移动框架的两侧一字展开，并与待夹举的物体接触；随着机器人的移动，并在直线移动驱动装置的驱动下，夹举机构逐渐收回，将待夹举的物体拉到输送机构上，脱离地面。

本发明的进一步改进在于，所述摆臂支架通过寸套及摆臂转轴与移动框架。

本发明的进一步改进在于，所述底盘组件上设有起升摆臂滚筒组件的起升块；优选的，所述起升块位于摆臂滚筒组件与推拉组件之间。采用此技术方案，此处的起升块起到协助摆臂滚筒向上移动，并同时起到一定的支撑作用。

本发明的进一步改进在于，所述异形槽孔的折弯角度大于或等于90°且小于180°。进一步的，所述异形槽孔的折弯角度为135°。

本发明的进一步改进在于，所述推拉组件包括推拉杆和直线移动驱动装置，所述推拉杆的一端与移动框架连接，所述推拉杆的另一端与直线移动驱动装置连接，所述直线移动驱动装置通过推拉杆推拉移动框架。

本发明的进一步改进在于，所述直线移动驱动组件为设在底盘组件上的链条驱动组件、直线电机驱动组件、电动推杆驱动组件或滚珠丝杆驱动组件。

本发明的进一步改进在于，所述底盘框架上设有拉杆导轨，所述拉杆通过拉杆导轮与拉杆导轨滑动连接。

本发明的进一步改进在于，所述直线移动驱动组件为链条驱动组件；其包括驱动电机、环链动力轴、第四链轮以及带轴链轮；所述驱动电机通过第四链轮驱动环链动力轴转动，所述环链动力轴驱动带轴链轮，所述带轴链轮通过推拉杆带动移动框架移动。

本发明的进一步改进在于，所述环链动力轴设有第三链轮，所述第四链轮与第三链轮通过第二链条连接；所述环链动力轴的外侧设有环链链轮，所述底盘框架在靠近拉杆的一端设有带轴链轮，开环链条组穿过带轴链轮和环链链轮，通过环链连接板连接形成闭环的环链组；所述环链连接板与推拉杆的另一端连接。

本发明的进一步改进在于，所述带轴链轮通过第一环链链轮座与底盘框架连接，所述环链链轮与环链动力轴连接，并通过第二环链链轮座固定在底盘框架上。

本发明的进一步改进在于，所述拉杆的一端与换向支架固定连接，另一端穿过设在移动框架上的拉杆导套，与底盘组件的底盘框架滑动连接。

本发明的进一步改进在于，所述底盘组件包括底盘框架，所述底盘框架上设有拉杆导轨，所述拉杆通过拉杆导轮与拉杆导轨滑动连接。

本发明的进一步改进在于，所述弹性构件包括安装在一起的弹性部件和弹簧座，所述弹性部件连接换向支架，所述弹簧座连接所述移动框架。

进一步的，所述弹性部件为气弹簧、压缩弹簧或拉伸弹簧。

本发明的进一步改进在于，所述夹举输送式搬运机器人包括传感器组件，所述传感器组件设于机器人机体的上方，并位于输送机构的外侧。

本发明的进一步改进在于，所述底盘框架有两个，两个底盘框架通过复合铰链机构连接；所述复合铰链机构包括铰链板，所述铰链板设有第一关节轴承和寸套，所述第一关节轴承和寸套分别通过轴承压板与铰链板固定连接。进一步的，所述两个底盘框架分别位于夹举输送式搬运机器人的前后两部。

本发明的进一步改进在于，所述底盘框架设有万向轮组和两个全方位行走驱动轮；所述万向轮组包括轮组安装板、脚轮安装板、万向脚轮、铰链换向块、两组铰链轴和支撑轴；所述两组铰链轴相互垂直，所述支撑轴、脚轮安装板分别通过一组铰链轴连接到铰链换向块上，形成万向节式连接。进一步的，所述支撑轴与轮组安装板固定连接；所述万向脚轮对称地设于脚轮安装板的下方。进一步优选的，所述万向轮组与两个全方位行走驱动轮共同构成三角形。进一步优选的，所述万向轮组的两侧还设有弹簧脚轮。

进一步的，所述全方位行走驱动轮为驱动舵轮、麦克纳姆轮或差速轮。

本发明的进一步改进在于，所述输送机构为皮带输送机构或滚筒输送机构；所述传感器组件包括激光导航设备、障碍物检测传感器的至少一种。

本发明的进一步改进在于，所述输送机构包括传动轴、传送滚筒、输送电机、第一链轮、第二链轮、第一链条和传送带，所述传动轴通过轴承座固定在底盘框架上，所述传动轴的两端通过联轴器与传送滚筒同轴连接；所述输送电机设在底盘框架上，所述第一链轮与输送电机连接，所述第二链轮设在传动轴上，所述第一链轮、第二链轮通过第一链条传动连接，所述传送带设在传送滚筒上，形成环形回转的输送线路。

本发明还公开了一种夹举输送式搬运机器人的搬运方法，包括以下步骤：

夹举输送式搬运机器人对着汽车直行，推拉组件推出夹举机构，夹举机构伸出，进入汽车底部；

所述夹举机构继续伸出，带动拉杆到达行程终点，拉杆拉紧换向支架，换向支架带动滚筒摆臂组件转动，收拢；换向支架同时压缩弹性部件；

推拉组件拉动夹举机构，夹举机构逐渐收回，同时，换向支架在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件呈“一字”展开，夹举机构继续收回，使汽车的第一组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒；

机器人继续直行，同时，夹举机构逐渐收回，使第一组轮胎与输送机构接触，并把第一组轮胎拉到输送机构上；

所述夹举机构重新伸出，带动拉杆到达行程终点，拉杆拉紧换向支架，换向支架带动滚筒摆臂组件转动，收拢；换向支架同时压缩弹性部件；

推拉组件拉动夹举机构，夹举机构逐渐收回，同时，换向支架在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件呈“一字”展开，输送机构工作，夹举机构继续收回，使汽车的第二组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒；

机器人继续直行，传送带继续转动，同时，夹举机构继续收回，使第二组轮胎与输送机构接触，并把第二组轮胎拉到输送机构上，夹举机构复位，搬车步骤完成。优选的，所述输送机构为输送带。

进一步的，所述搬运方法还包括卸车步骤：

夹举输送式搬运机器人直行，同时输送机构工作，使汽车的第一组轮胎贴紧呈“一字”展开状态的摆臂滚筒，推拉组件推出夹举机构，同时输送机构工作，第一组轮胎落地；其中，卸车的输送机构的输送方向与搬车时的输送方向相反，后面也是如此；

夹举机构带动拉杆到达行程终点，拉杆拉紧换向支架，换向支架带动滚筒摆臂组件转动，收拢；换向支架同时压缩弹性部件；

机器人继续直行，同时输送机构继续工作；当摆臂滚筒离开第一组轮胎后，推拉组件拉动夹举机构，夹举机构逐渐收回，同时，换向支架在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件展开；

机器人继续直行，同时输送机构继续工作，在推拉组件的拉动下，夹举机构继续收回，使汽车的第二组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒；推拉组件推出夹举机构，第二组轮胎落地；以及夹举机构收回，摆臂滚筒复位展开，卸车步骤完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，采用本发明的技术方案，结构简单，其中的夹举机构的换向支架的两端通过换向导轮与异形槽孔的配合，以及折弯形的异形槽孔的导向，仅仅采用一个驱动组件就实现了整体伸缩、摆臂旋转、结构起升的三个动作；相较与普通的一个电机执行一个动作的结构，大大的减小了***复杂性，缩减设备成本；而且可靠性高。

第二，采用本发明的技术方案，底盘轮系布置结构能有效的使得每一个轮系紧附地面，能很好的控制车体受力分布，有效解决重心偏移可能出现的车体倾倒问题，同时避免了轮子打滑现象。

附图说明

图1为本发明一种实施例的等轴侧视图。

图2为本发明一种实施例的主视图。

图3为本发明一种实施例的侧视图。

图4为本发明一种实施例的俯视图。

图5为本发明一种实施例的等轴侧结构视图。

图6为图5的局部视图Ⅰ的放大图。

图7为图5的局部视图Ⅱ的放大图。

图8为图5的局部视图Ⅲ的放大图。

图9为本发明一种实施例的复合铰链机构的***示意图。

图10为本发明一种实施例的万向轮组的等轴侧视图。

图11为本发明一种实施例的俯视结构视图。

图12为本发明一种实施例状态1摆动支架向两侧展开时的图11的局部视图Ⅳ的放大图。

图13为本发明一种实施例状态2摆动支架旋转过程中的图11的局部视图Ⅳ的放大图。

图14为本发明一种实施例状态3摆动支架伸出时图11的局部视图Ⅳ的放大图。

图15为本发明一种实施例图11的局部视图Ⅴ旋转90°后的放大图，为摆臂支架与换向导轮配合的异形槽孔位置图。

图16~19为本发明夹举机构在驱动下的各行程点的工作原理图。

图20 为本发明的底盘组件作用原理图，其中A点为万向轮组，B、C点为驱动舵轮，D、E为弹簧脚轮。

图21~27为本发明机器人在搬运汽车的过程简图。

附图标记包括：

1-底盘组件，2-夹举机构，3-输送机构，4-传感器组件；

11-底盘框架，12-驱动舵轮，13-弹簧脚轮，14-复合铰链机构，141-铰链板，142-关节轴承，143-寸套，144-轴承压板，15-万向轮组，151-轮组安装板，152-脚轮安装板，153-万向脚轮，154-铰链换向块，155-铰链轴，156-支撑轴；

211-移动框架，212-随动轮，213-拉杆导套；

221-摆臂支架，222-摆臂滚筒，223-滚筒轴，224-摆臂转轴，225-异形槽孔；

231-换向支架，232-换向导轮，233-弹性部件，234-弹簧座，235-拉杆，236-拉杆导轮；

241-推拉杆，242-关节轴承；

251-第一环链链轮座，252-开环链条组，253-环链连接板，254-环链链轮，255-带轴链轮；

261-环链动力轴，262-第三链轮，263-第二链条，264-第四链轮，265-驱动电机；

271-起升块，272-拉杆导轨；

31-传送带，32-传送滚筒，33-传动轴，34-轴承座，35-联轴器，36-第一链轮，37-第二链轮，38-第一链条，39-输送电机；

41-激光导航设备，42-障碍物检测传感器。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1

如图1~图15所示，一种夹举输送式搬运机器人，其包括底盘组件1、夹举机构2、输送机构3和传感器组件4；所述夹举机构2设于底盘组件1的前部和后部，所述输送机构3分别位于所述夹举机构2的左右两侧；所述传感器组件4设于车体的上方、并位于输送机构3的外侧，分布于车身的两侧。

优选的，如图6所示，所述夹举机构2包括移动框架211、换向支架231、摆臂支架221、摆臂滚筒222、弹性构件、拉杆235、推拉杆241和直线移动驱动装置；两个摆臂支架221分别与移动框架211转动连接，并位于换向支架231的两侧，所述摆臂支架221设有折弯形的异形槽孔225，所述换向支架231的两端通过换向导轮232与异形槽孔225配合连接；所述摆臂滚筒222通过滚筒轴223与摆臂支架221连接；所述摆臂滚筒222有多种规格。摆臂支架221通过摆臂转轴224与移动框架211连接。

本实施例中，所述弹性构件包括安装在一起的弹性部件233和弹簧座234，所述弹性部件233可以为气弹簧、压缩弹簧或拉伸弹簧。如图5和图6所示，所述弹性部件233的一端与换向支架231固定连接，另一端通过弹簧座234与移动框架211固定连接；所述拉杆235的一端与换向支架231固定连接，另一端穿过固定在移动框架211上的拉杆导套213，并与底盘组件1的底盘框架11滑动连接；所述底盘框架11上设有拉杆导轨272，所述拉杆235通过固定在末端的一组拉杆导轮236与拉杆导轨272配合，实现滑动连接。

如图5和图6所示，本例所述直线移动驱动组件设在底盘框架11上，所述推拉杆241的一端通过第二关节轴承242与移动框架211连接，所述推拉杆241的另一端与直线移动驱动组件连接；所述推拉杆241为两组，分别位于拉杆235的两侧。

如图6所示，本例所述底盘框架11上设有起升摆臂滚筒的起升块271，优选的，所述起升块271位于摆臂支架221与直线移动驱动组件之间。其中，所述起升块271的前端面为斜面。所述移动框架211的底部设有多组随动轮212，所述随动轮212还可以为万向脚轮。

本例中，所述异形槽孔225的折弯形的角度为大于或等于90°且小于180°，本实施例中为135°。

进一步的，如图1所示，本例所述传感器组件4包括激光导航设备41、障碍物检测传感器42。

更进一步的，如图5和图6所示，本例所述直线移动驱动组件为链条驱动组件，还可以为直线电机驱动组件、电动推杆驱动组件或滚珠丝杆驱动组件。所述链条驱动组件包括驱动电机265、环链动力轴261、开环链条组252，所述驱动电机265与环链动力轴261传动连接，所述驱动电机265的输出端连接有第四链轮264，所述环链动力轴261设有第三链轮262，所述第四链轮264与第三链轮262通过第二链条263连接；所述环链动力轴261的外侧设有第二环链链轮座，所述环链链轮254安装在第二环链链轮座上，所述底盘框架11在靠近拉杆235的一端设有带轴链轮255，所述带轴链轮255安装在第一环链链轮座251上。开环链条组252穿过带轴链轮255和环链链轮254，通过环链连接板253连接形成闭环的环链组；所述环链连接板253与推拉杆241的另一端连接。所述带轴链轮255通过第一环链链轮座251与底盘框架11连接，所述环链链轮254与环链动力轴261连接，并通过第二环链链轮座固定在底盘框架11上。

本实施例中，摆臂支架的工作原理如下：

1)如图16所示，换向支架231水平约束并且只能沿a、b、c、d点组成的路径移动。B、C、D三点组成的粗实线路径为换向支架231两侧的换向导轮232与摆臂支架221的折弯形的异形槽孔225配合的路径，换向导轮232可在路径内任意滚动。A点为摆臂支架221与摆臂转轴224形成的旋转点。当换向支架231处于位置a时，换向导轮232处于摆臂支架221的D点，摆臂支架221无法被转动。此时摆臂支架221上所受到的力都只能转化为换向支架231的轴向支撑力。

2)如图17所示，当换向支架231运动到位置b时，换向导轮232运动到摆臂支架221的C点，摆臂支架221角度仍不变，但此时摆臂支架221不能承受杠杆力，因为它将转化为换向支架231的ab向的径向力。

3)如图18所示，当换向支架231运动到位置c时，换向导轮232运动到摆臂支架221的B点，摆臂支架221发生45度的角度变化。

4)如图19所示，当换向支架231运动到位置d时，换向导轮232回到摆臂支架221的C点，摆臂支架221发生90度的角度变化。摆臂支架221收拢。

进一步的，所述异形槽孔225的折弯形的角度为90°时，摆臂支架221的工作原理基本同上。

进一步的，所述异形槽孔225的折弯形的角度为189°时，摆臂支架221的工作原理基本同上。夹举机构工作原理-伸出：

1)如图12和图6所示，驱动电机265反转，依次通过第四链轮264、第二链条263、第三链轮262、环链动力轴261、环链链轮254、开环链条组252、环链连接板253、推拉杆241的传动作用，使得移动框架211及其附带结构向外伸出。

2)当移动框架211伸出到一定行程时，拉杆导轮236到达行程极限。驱动电机265继续反转，拉杆235拉动换向支架231并压缩弹性部件233，换向导轮232拨动摆臂支架221使之绕摆臂转轴224旋转，摆臂支架221经过图13转态，最终变成图14所示的状态。

夹举机构工作原理-夹举：

1)如图14所示和图6所示，驱动电机265正转，依次通过第四链轮264、第二链条263、第三链轮262、环链动力轴261、环链链轮254、开环链条组252、环链连接板253、推拉杆241的传动作用，使得移动框架211及其附带结构向车体收缩。过程中，被拉伸的拉杆235被逐渐释放，换向支架231在弹性部件233弹力作用下伸出，换向导轮232拨动摆臂支架221使之绕摆臂转轴224回转。

2)移动框架221先后经历图14、图13、图12所示的三个状态，最后由于起升块271对摆臂滚筒222向上导向作用，移动框架211及其附带结构被抬起，随动轮212脱离地面。

本例中，对于夹举机构的工作过程，包括整体伸缩、摆臂旋转、结构起升等动作，只要一个驱动电机就可以实现现有技术采用一个电机执行一个动作的功能，本例的结构更加简单，***控制方便、容易、可靠，降低了成本。

另外，根据实际需要，所述底盘组件1可以只在前部或者后部设有夹举机构2，也就是一侧有夹举机构2。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1~图5、图8~图9所示，本例所述底盘组件1包括位于车体前后两部分的两个底盘框架11，两个底盘框架11通过复合铰链机构14连接。所述复合铰链机构14包括铰链板141，所述铰链板141的两端轴孔位置分别设有第一关节轴承142和寸套143，所述第一关节轴承142和寸套143分别通过轴承压板144和螺丝与铰链板141固定连接。

如图1~图3、图5、图10所示，所述底盘框架11的底部安装有两个驱动舵轮12、一套万向轮组15和两个弹簧脚轮13。所述万向轮组15包括轮组安装板151、脚轮安装板152、万向脚轮153、铰链换向块154、两组铰链轴155和支撑轴156；所述两组铰链轴155相互垂直，所述支撑轴156、脚轮安装板152分别通过两组铰链轴155连接到铰链换向块154上，形成万向节式连接；所述支撑轴156垂直焊接在轮组安装板151上；三个万向脚轮153对称地设于脚轮安装板152上；所述万向轮组15、两个驱动舵轮12之间构成三角形，两个弹簧脚轮13位于万向轮组15的两侧。优选的，所述两个弹簧脚轮13、万向轮组15在一条直线上，并与两个驱动舵轮12连线平行。

如图20所示，为本例底盘组件的原理图。其中A点为万向轮组15，B、C点为驱动舵轮12，D、E为弹簧脚轮13。当只存在A、B、C三点所组成的轮系结构时，基于“三点确定一面”，B、C两点的驱动轮必然着地。但是仅此情况下的结构存在一定缺陷，当货物中心偏移超出A、B、C三点组成的三角形阴影区域时，可能发生车体倾倒问题。因此，增加D、E两点的弹簧万向脚轮能有效解决重心偏移可能出现的车体倾倒问题，同时不会改变B、C点驱动舵轮抓地力，能很好的控制车体受力分布，同时避免了轮子打滑现象。

实施例3

在实施例2的基础上，如图5、图7所示，本例所述输送机构3包括传动轴33、传送滚筒32、输送电机39、第一链轮36、第二链轮37、第一链条38和传送带31，所述传动轴33通过安装在底盘框架11上轴承座34固定，所述传动轴33的两端通过联轴器35与传送滚筒32同轴连接；所述输送电机39设在底盘框架11上，所述第二链轮37与输送电机39连接，所述第一链轮36设在传动轴33上，所述第一链轮36、第二链轮37通过第一链条38传动连接，所述传送带31安装在多个传送滚筒32上，形成环形回转的输送线路。

实施例4

如图1~图27所示，采用实施例1的夹举输送式搬运机器人进行汽车搬运，其搬运方法包括以下步骤：

步骤S1，如图14所示，夹举输送式搬运机器人对着汽车直行，推拉组件推出夹举机构2，夹举机构2伸出，即摆臂支架221和摆臂滚筒222伸出，进入汽车底部；

步骤S2，如图21所示，所述夹举输送式搬运机器人进入车位，通过传感器组件4感应，直到输送机构3的一端与汽车的第一组轮胎接触；

步骤S3，所述夹举机构2继续伸出，带动拉杆235到达行程终点，拉杆235拉紧换向支架231，换向支架231带动滚筒摆臂组件转动，收拢；换向支架231同时压缩弹性部件233；

步骤S4，如图22所示，推拉组件拉动夹举机构2，夹举机构2逐渐收回，同时，换向支架231在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件呈“一字”展开；如图23所示，夹举机构2继续收回，使汽车的第一组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒222；

步骤S5，机器人继续直行，如图24所示，夹举机构2在直线移动驱动装置的驱动下逐渐收回，摆臂滚筒222的滚动与输送机构3的输送动作形成接近运动，汽车第一组轮胎由于摆臂滚筒222的滚动及输送机构3之间作用产生的夹持力被抬起；如图25所示，机器人继续直行，同时，夹举机构2继续收回，并把第一组轮胎拉到输送机构3上；

优选的，所述底盘框架11上设有起升块271，当摆臂滚筒222碰触到起升块271时，在起升块271斜向上的导向作用下，摆臂滚筒222产生竖向的位移，摆臂滚筒222与输送机构3对汽车轮胎产生夹举作用，汽车轮胎被完全夹举到输送机构3上；

步骤S6，如图26所示，所述夹举机构2重新伸出，带动拉杆235到达行程终点，拉杆235拉紧换向支架231，换向支架231带动滚筒摆臂组件转动，收拢；换向支架231同时压缩弹性部件233；

步骤S7，推拉组件拉动夹举机构2，夹举机构2逐渐收回，同时，换向支架231在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件呈“一字”展开，输送机构3转动，夹举机构2继续收回，使汽车的第二组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒222；

步骤S8，如图27所示，机器人继续直行，输送机构3继续转动，同时，夹举机构2继续收回，使第二组轮胎与转动中的输送机构3接触，并把第二组轮胎拉到输送机构3上，夹举机构2复位，搬车步骤完成。

本实施例的机器人卸车步骤与取车过程相反。具体而言，包括以下步骤：

夹举输送式搬运机器人直行，同时输送机构3转动，使汽车的第一组轮胎贴紧呈“一字”展开状态的摆臂滚筒222，推拉组件推出夹举机构2，同时输送机构3继续反向转动，第一组轮胎落地；

夹举机构2带动拉杆235到达行程终点，拉杆235拉紧换向支架231，换向支架231带动滚筒摆臂组件转动，收拢；换向支架231同时压缩弹性部件；

机器人继续直行，同时输送机构3继续反向转动；当摆臂滚筒222离开第一组轮胎后，推拉组件拉动夹举机构2，夹举机构2逐渐收回，同时，换向支架231在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件展开；

机器人继续直行，同时输送机构3继续反向转动，在推拉组件的拉动下，夹举机构2继续收回，使汽车的第二组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒222；推拉组件推出夹举机构2，第二组轮胎落地；以及夹举机构2收回，摆臂滚筒222复位展开，卸车步骤完成。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种夹举输送式搬运机器人，其特征在于：包括底盘组件（1）、夹举机构（2）和输送机构（3）；所述夹举机构（2）设于所述底盘组件（1）的前部和后部，所述输送机构（3）分别位于所述夹举机构（2）的左右两侧；

所述夹举机构（2）包括移动框架（211）、滚筒摆臂组件、换向组件和推拉组件，所述滚筒摆臂组件的一端与所述移动框架（211）旋转连接；所述换向组件包括换向支架（231）、弹性构件和拉杆（235），所述换向支架（231）与位于其两侧的滚筒摆臂组件滑动连接，所述换向支架（231）通过弹性构件与移动框架（211）连接，所述换向支架（231）通过拉杆（235）与底盘组件（1）滑动连接；所述推拉组件驱动移动框架（211）；

所述滚筒摆臂组件包括摆臂支架（221）和摆臂滚筒（222）；摆臂支架（221）与移动框架（211）转动连接，所述摆臂支架（221）设有折弯形的异形槽孔（225），所述换向支架（231）的两端通过换向导轮（232）与异形槽孔（225）滑动连接；所述摆臂滚筒（222）与摆臂支架（221）连接；

所述异形槽孔（225）的折弯角度大于90°且小于180°；

所述拉杆（235）的一端与换向支架（231）固定连接，另一端穿过设在移动框架（211）上的拉杆导套（213），与底盘组件（1）的底盘框架（11）滑动连接；

所述底盘组件（1）包括底盘框架（11），所述底盘框架（11）上设有拉杆导轨（272），所述拉杆（235）通过拉杆导轮（236）与拉杆导轨（272）滑动连接；

所述弹性构件包括安装在一起的弹性部件（233）和弹簧座（234），所述弹性部件（233）连接换向支架（231），所述弹簧座（234）连接所述移动框架（211）；

直线移动驱动组件设在底盘框架（11）上，推拉杆（241）的一端通过第二关节轴承（242）与移动框架（211）连接，所述推拉杆（241）的另一端与直线移动驱动组件连接；所述推拉杆（241）为两组，分别位于拉杆（235）的两侧；

所述直线移动驱动组件为链条驱动组件，所述链条驱动组件包括驱动电机（265）、环链动力轴（261）、开环链条组（252），所述驱动电机（265）与环链动力轴（261）传动连接，所述驱动电机（265）的输出端连接有第四链轮（264），所述环链动力轴（261）设有第三链轮（262），所述第四链轮（264）与第三链轮（262）通过第二链条（263）连接；所述环链动力轴（261）的外侧设有第二环链链轮座，环链链轮（254）安装在第二环链链轮座上，所述底盘框架（11）在靠近拉杆（235）的一端设有带轴链轮（255），所述带轴链轮（255）安装在第一环链链轮座（251）上；开环链条组（252）穿过带轴链轮（255）和环链链轮（254），通过环链连接板（253）连接形成闭环的环链组；所述环链连接板（253）与推拉杆（241）的另一端连接；

所述夹举机构（2）的伸出过程包括：

所述驱动电机（265）反转，依次通过第四链轮（264）、第二链条（263）、第三链轮（262）、环链动力轴（261）、环链链轮（254）、开环链条组（252）、环链连接板（253）、推拉杆（241）的传动作用，使得移动框架（211）及其附带结构向外伸出；

当移动框架（211）伸出到一定行程时，拉杆导轮（236）到达行程极限；驱动电机（265）继续反转，拉杆（235）拉动换向支架（231）并压缩弹性部件（233），换向导轮（232）拨动摆臂支架（221），使摆臂支架（221）绕摆臂转轴（224）旋转。

2.根据权利要求1所述的夹举输送式搬运机器人，其特征在于：所述夹举输送式搬运机器人包括传感器组件（4），所述传感器组件（4）设于机器人机体的上方、并位于输送机构（3）的外侧。

3.根据权利要求1~2任意一项所述的夹举输送式搬运机器人，其特征在于：所述底盘框架（11）有两个，两个底盘框架（11）通过复合铰链机构（14）连接；所述复合铰链机构（14）包括铰链板（141），所述铰链板（141）设有第一关节轴承（142）和寸套（143），所述第一关节轴承（142）和寸套（143）分别通过轴承压板（144）与铰链板（141）固定连接。

4.根据权利要求3所述的夹举输送式搬运机器人，其特征在于：所述底盘框架（11）设有万向轮组（15）和两个全方位行走驱动轮；所述万向轮组（15）包括轮组安装板（151）、脚轮安装板（152）、万向脚轮（153）、铰链换向块（154）、两组铰链轴（155）和支撑轴（156）；所述两组铰链轴（155）相互垂直，所述支撑轴（156）、脚轮安装板（152）分别通过一组铰链轴（155）连接到铰链换向块（154）上，形成万向节式连接；所述支撑轴（156）与轮组安装板（151）固定连接；所述万向脚轮（153）对称地设于脚轮安装板（152）的下方；所述万向轮组（15）与两个全方位行走驱动轮共同构成三角形。

5.一种如权利要求1~4任意一项所述的夹举输送式搬运机器人的搬运方法，其特征在于，包括以下步骤：

夹举输送式搬运机器人对着汽车直行，推拉组件推出夹举机构（2），夹举机构（2）伸出，进入汽车底部；

所述夹举机构（2）继续伸出，带动拉杆（235）到达行程终点，拉杆（235）拉紧换向支架（231），换向支架（231）带动滚筒摆臂组件转动并收拢；换向支架（231）同时压缩弹性部件；

推拉组件拉动夹举机构（2），夹举机构（2）逐渐收回，同时，换向支架（231）在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件呈“一字”展开，夹举机构（2）继续收回，使汽车的第一组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒（222）；

机器人继续直行，同时，夹举机构（2）逐渐收回，使第一组轮胎与输送机构（3）接触，并把第一组轮胎拉到输送机构（3）上；

所述夹举机构（2）重新伸出，带动拉杆（235）到达行程终点，拉杆（235）拉紧换向支架（231），换向支架（231）带动滚筒摆臂组件转动并收拢；换向支架（231）同时压缩弹性部件；

推拉组件拉动夹举机构（2），夹举机构（2）逐渐收回，同时，换向支架（231）在弹性部件的驱动下，带动滚筒摆臂组件呈“一字”展开，输送机构（3）工作，夹举机构（2）继续收回，使汽车的第二组轮胎贴紧展开状态的摆臂滚筒（222）；

机器人继续直行，输送机构（3）继续工作，同时，夹举机构（2）继续收回，使第二组轮胎与输送机构（3）接触，并把第二组轮胎拉到输送机构（3）上，夹举机构（2）复位，搬车步骤完成。