CN109516196A - 一种室内用搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业机器人技术领域，具体的公开了一种室内用搬运机器人，包括轨道和抓取爪，轨道内开设有滑动槽,滑动槽内嵌套有滑轮,滑轮转动连接在竖杆的顶端，竖杆的下端固定连接滑动座，滑动座的侧壁上安装有第四电机,第四电机的输出轴连接有转轮，滑动座通过转盘连接第一铰接杆，第一铰接杆、第二铰接杆、第三铰接杆、第四铰接杆通过转动装置连接。第四铰接杆的底部安装有第一电机,第一电机连接转动套，转动套的底部固定有固定块。固定块开设有安装槽,安装槽内安装有第二电机，第二电机连接有转动轴，抓取爪顶部嵌套在转动轴两端。本发明优点：结构简单，节约空间，活动范围广，抓取方便快捷，能源利用率高，使用寿命长。

Description

一种室内用搬运机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体是一种室内用搬运机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业。这些工业机器人广泛地在汽车制造、切割、去毛刺、模具喷雾、研磨抛光、物料搬运、包装及货盘堆垛等领域应用。特别是针对一些重复性动作的工作，机器人的使用大大地降低了工人的劳动强度，提高了工作效率和产品质量，同时避免了大量的工伤事故。

中国专利（公告号：CN 106113075 B,公告日：2018.03.09）公开了一种工业机器人，包括支撑座、滑轨、数据线、固定块、第一抓取爪、橡胶垫、感应器、支杆、吸盘和喷气装置，支撑座上设置有控制面板，滑轨的上端安装有液压动力装置，滑轨的下端连接有滑动块，滑动块的下端连接有固定块，滑轨与液压动力装置之间连接有数据线，固定块的下端设置有伸缩轴，伸缩轴的下端安装有第一抓取爪，第一抓取爪的右端设置有第二抓取爪。该机器人可实现多种货物抓取，但是机器人活动范围有限，搬运方式过于单一，不适合产线使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室内用搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种室内用搬运机器人，包括轨道、滑动座和抓取爪。所述的轨道设置有两个并平行的固定在房顶上，轨道内开设有滑动槽,滑动槽内嵌套有滑轮,滑轮可以在滑动槽内水平滑动。滑轮转动连接在竖杆的顶端，竖杆的下端固定连接在滑动座的上表面。滑动座的侧壁上固定安装有第四电机,第四电机的输出轴垂直连接有转轮，在第四电机的驱动下，转轮与第四电机的输出轴同轴转动。转轮卡在轨道的侧面，转轮转动使滑动座相对轨道运动，从而完成滑动座的移动。

所述的滑动座的下表面中间位置通过转盘固定连接在倾斜的第一铰接杆顶端，转盘连接驱动装置，在驱动装置作用下转盘带动第一铰接杆转动。第一铰接杆的底端通过转动装置连接在第二铰接杆的顶端，第二铰接杆可以相对第一铰接杆转动。所述的转动装置包括主动盘、铰接轴、第三电机和从动盘。所述的铰接轴与第二铰接杆固定连接，铰接轴随着第二铰接杆的转动而转动，铰接轴的一端垂直连接有从动盘,从动盘与铰接轴同轴转动。第一铰接杆的侧壁上固定安装有第三电机,第三电机的输出轴垂直连接有主动盘。在第三电机的驱动下，主动盘与第三电机的输出轴同轴转动，主动盘通过皮带与从动盘连接，主动盘带动从动盘转动，从而控制第二铰接杆的转动。第二铰接杆的底部通过转动装置连接在第三铰接杆的顶端，第三铰接杆的底部通过转动装置连接在第四铰接杆的顶端，第一铰接杆、第二铰接杆、第三铰接杆、第四铰接杆配合，可以使机器人竖直方向上伸长和水平方向活动。

所述的第四铰接杆的底部开设有凹槽,凹槽内固定安装有第一电机,第一电机的输出轴固定连接在转动套的中心位置，转动套嵌套在第四铰接杆的底部，在第一电机的驱动下，转动套与第一电机的输出轴同轴转动，从而使转动套转动。转动套的底部固定在固定块的上表面中心位置，固定块的下表面开设有安装槽,安装槽的左端固定安装有第二电机，第二电机的输出轴连接有转动轴,转动轴转动连接在安装槽内，转动轴的两端设置有方向相反的螺纹。所述的抓取爪顶部开设有横向的穿孔，穿孔内设置有内螺纹并对称的嵌套在转动轴的两端，抓取爪可以在安装槽内左右滑动。在第二电机的作用下，转动轴与第二电机的输出轴同轴转动，从而使抓取爪之间的距离增大或者减小，从而完成货物的松开或抓取。

作为本发明进一步的方案：所述的轨道的端部固定设置有限位块，限位块有限制滑动座滑动的作用，避免滑动座超范围滑动造成脱轨。

作为本发明进一步的方案：所述的滑动槽的截面为倒置凸字型结构。

作为本发明进一步的方案：所述的抓取爪的内侧面设置有橡胶垫,橡胶垫的设置增大了货物与抓取爪之间的摩擦力，使货物的抓取更稳定，同时避免了货物被抓取爪夹坏。

作为本发明进一步的方案：所述的抓取爪顶部垂直固定有横板,横板的设置避免了抓取爪抓取货物时下端张开，造成抓取不牢现象的发生。

作为本发明进一步的方案：所述的第二电机的内部设置有扭力传感器，扭力传感器与第二电机电性连接，扭力传感器的设置避免货物被抓取爪夹坏，同时减小了第二电机的负荷，节约了能源，延长了机器人的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将机器人设置在房顶，可以大大的减小设备的占用空间，方便货物的搬运。使用第一铰接杆、第二铰接杆、第三铰接杆、第四铰接杆配合，使机器人竖直方向上伸长和水平方向活动。使用转盘使机器人转动，增加了机器人活动范围，提高了机器人适用能力。使用第一电机和转动套配合，可以改变抓取爪的方向，方便货物的抓取与摆放。使用第二电机控制抓取爪抓取和放松，控制方便快捷。扭力传感器的设置避免货物被抓取爪夹坏，同时减小了第二电机的负荷，节约了能源，延长了机器人的使用寿命。本发明优点：结构简单，节约空间，活动范围广，抓取方便快捷，能源利用率高，使用寿命长。

附图说明

图1为一种室内用搬运机器人的结构示意图。

图2为一种室内用搬运机器人的局部结构示意图。

图3为一种室内用搬运机器人中转动装置的结构示意图。

图4为一种室内用搬运机器人中轨道的结构示意图。

图中，滑动座1，轨道2，限位块3，第一铰接杆4，第二铰接杆5，第三铰接杆6，第四铰接杆7，转动套8，抓取爪9，第一电机10，凹槽11，固定块12，安装槽13，转动轴14，橡胶垫15，横板16，第二电机17，主动盘18，第三电机19，铰接轴20，从动盘21，滑动槽22，竖杆23，滑轮24，转轮25，第四电机26。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

实施例1

请参阅图1-4，一种室内用搬运机器人，包括轨道2、滑动座1和抓取爪9。所述的轨道2设置有两个并平行的固定在房顶上，轨道2内开设有滑动槽22,滑动槽22的截面为倒置凸字型结构，滑动槽22内嵌套有滑轮24,滑轮24可以在滑动槽22内水平滑动。滑轮24转动连接在竖杆23的顶端，竖杆23的下端固定连接在滑动座1的上表面。滑动座1的侧壁上固定安装有第四电机26,第四电机26的输出轴垂直连接有转轮25，在第四电机26的驱动下，转轮25与第四电机26的输出轴同轴转动。转轮25卡在轨道2的侧面，转轮25转动使滑动座1相对轨道2运动，从而完成滑动座1的移动。轨道2的端部固定设置有限位块3，限位块3有限制滑动座1滑动的作用，避免滑动座1超范围滑动造成脱轨。

所述的滑动座1的下表面中间位置通过转盘固定连接在倾斜的第一铰接杆4顶端，转盘连接驱动装置，在驱动装置作用下，转盘带动第一铰接杆4转动。第一铰接杆4的底端通过转动装置连接在第二铰接杆5的顶端，第二铰接杆5可以相对第一铰接杆4转动。所述的转动装置包括主动盘18、铰接轴20、第三电机19和从动盘21。所述的铰接轴20与第二铰接杆5固定连接，铰接轴20随着第二铰接杆5的转动而转动，铰接轴20的一端垂直连接有从动盘21,从动盘21与铰接轴20同轴转动。第一铰接杆4的侧壁上固定安装有第三电机19,第三电机19的输出轴垂直连接有主动盘18。在第三电机19的驱动下，主动盘18与第三电机19的输出轴同轴转动，主动盘18通过皮带与从动盘21连接，主动盘18带动从动盘21转动，从而控制第二铰接杆5的转动。第二铰接杆5的底部通过转动装置连接在第三铰接杆6的顶端，第三铰接杆6的底部通过转动装置连接在第四铰接杆7的顶端，第一铰接杆4、第二铰接杆5、第三铰接杆6、第四铰接杆7配合，可以使机器人竖直方向上伸长和水平方向活动。

所述的第四铰接杆7的底部开设有凹槽11,凹槽11内固定安装有第一电机10,第一电机10的输出轴固定连接在转动套8的中心位置，转动套8嵌套在第四铰接杆7的底部，在第一电机10的驱动下，转动套8与第一电机10的输出轴同轴转动，从而使转动套8转动。转动套8的底部固定在固定块12的上表面中心位置，固定块12的下表面开设有安装槽13,安装槽13的左端固定安装有第二电机17，第二电机17的输出轴连接有转动轴14,转动轴14转动连接在安装槽13内，转动轴14的两端设置有方向相反的螺纹。所述的抓取爪9顶部开设有横向的穿孔，穿孔内设置有内螺纹并对称的嵌套在转动轴14的两端，抓取爪9可以在安装槽13内左右滑动。在第二电机17的作用下，转动轴14与第二电机17的输出轴同轴转动，从而使抓取爪9之间的距离增大或者减小，从而完成货物的松开或抓取。抓取爪9的内侧面设置有橡胶垫15,橡胶垫15的设置增大了货物与抓取爪9之间的摩擦力，使货物的抓取更稳定，同时避免了货物被抓取爪9夹坏。所述的抓取爪9顶部垂直固定有横板16,横板16的设置避免了抓取爪9抓取货物时下端张开，造成抓取不牢现象的发生。

本发明的工作原理是：将设备连接电源，启动第二电机17使转动轴14转动，从而使抓取爪9张开。调节转动装置控制抓取爪9的高度，通过驱动装置使转盘转动，调节机器人转动方向，将抓取爪9移动到货物位置，反向转动转动轴14，抓取爪9向内移动将货物夹紧，通过第四电机26带动转轮25转动，使滑动座1相对轨道2滑动，将货物移动到指定位置，启动第二电机17，转动轴14转动使抓取爪9分开，将货物松开即可。

实施例2

在实施例1的基础上，第二电机17的内部设置有扭力传感器，扭力传感器与第二电机17电性连接，扭力传感器的设置避免货物被抓取爪9夹坏，同时减小了第二电机17的负荷，节约了能源，延长了机器人的使用寿命。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种室内用搬运机器人，包括轨道（2）、滑动座（1）和抓取爪（9），所述的轨道（2）设置有两个并平行的固定在房顶上，轨道（2）内开设有滑动槽（22）,滑动槽（22）内嵌套有滑轮（24）,滑轮（24）转动连接在竖杆（23）的顶端，竖杆（23）的下端固定连接在滑动座（1）的上表面，滑动座（1）的侧壁上固定安装有第四电机（26）,第四电机（26）的输出轴垂直连接有转轮（25），转轮（25）卡在轨道（2）的侧面，其特征在于，所述的滑动座（1）的下表面中间位置通过转盘连接在倾斜的第一铰接杆（4）顶端，转盘连接驱动装置，第一铰接杆（4）的底端通过转动装置连接在第二铰接杆（5）的顶端，第二铰接杆（5）的底部通过转动装置连接在第三铰接杆（6）的顶端，第三铰接杆（6）的底部通过转动装置连接在第四铰接杆（7）的顶端；

所述的第四铰接杆（7）的底部开设有凹槽（11）,凹槽（11）内固定安装有第一电机（10）,第一电机（10）的输出轴固定连接在转动套（8）的中心位置，转动套（8）嵌套在第四铰接杆（7）的底部，转动套（8）的底部固定在固定块（12）的上表面中心位置；

固定块（12）的下表面开设有安装槽（13）,安装槽（13）的左端固定安装有第二电机（17），第二电机（17）的输出轴连接有转动轴（14）,转动轴（14）转动连接在安装槽（13）内，转动轴（14）的两端设置有方向相反的螺纹，所述的抓取爪（9）顶部开设有横向的穿孔，穿孔内设置有内螺纹并对称的嵌套在转动轴（14）的两端。

2.根据权利要求1所述的一种室内用搬运机器人，其特征在于，所述的转动装置包括主动盘（18）、第三电机（19）和从动盘（21），所述的铰接轴（20）与第二铰接杆（5）固定连接，铰接轴（20）的一端垂直连接有从动盘（21）,第一铰接杆（4）的侧壁上固定安装有第三电机（19）,第三电机（19）的输出轴垂直连接有主动盘（18），主动盘（18）通过皮带与从动盘（21）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种室内用搬运机器人，其特征在于，所述的轨道（2）的端部固定设置有限位块（3）。

4.根据权利要求3所述的一种室内用搬运机器人，其特征在于，所述的滑动槽（22）的截面为倒置凸字型结构。

5.根据权利要求4所述的一种室内用搬运机器人，其特征在于，所述的抓取爪（9）的内侧面设置有橡胶垫（15）。

6.根据权利要求5所述的一种室内用搬运机器人，其特征在于，所述的抓取爪（9）顶部垂直固定有横板（16）。

7.根据权利要求6所述的一种室内用搬运机器人，其特征在于，所述的第二电机（17）的内部设置有扭力传感器，扭力传感器与第二电机（17）电性连接。