CN110605704A - 一种穿戴式托盘辅助搬运装置 - Google Patents

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狄海廷
支冠华
王秋宇
李亚涛
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明涉及搬运设备领域，公开了一种穿戴式托盘辅助搬运装置，包括底盘、旋转座、左腿、右腿、背部支撑结构、左臂、右臂和电机三；左腿和右腿分别固定在旋转座上，并对称设置在背部支撑结构的两侧；左臂和右臂分别与背部支撑结构相连接，并对称设置在背部支撑结构的两侧；旋转座包括电机一、小齿轮一、大齿轮一、齿轮轴一和脚踏板；电机一固定在底盘上；小齿轮一固定在电机一的输出轴上；小齿轮一与大齿轮一相啮合；所述大齿轮一固定在齿轮轴一上；齿轮轴一通过轴承与底盘相连接；脚踏板固定在齿轮轴一上。本发明具有长度可调、适合不同体型的人穿戴。

Description

一种穿戴式托盘辅助搬运装置
技术领域
本发明涉及搬运设备领域，具体涉及一种穿戴式托盘辅助搬运装置。
背景技术
在物流领域中，许多环节都需要进行货物装卸搬运工作，如快递分拣、码头装卸等。传统的装卸搬运主要靠人力劳动，而重量大的物件给搬运工人的身体带来了很大的负担。在实际的搬运过程中，人们通常情况下都是弯着腰，利用手臂和背部的力量抬放物体。这样进行人工搬运会使人体遭受较大的负荷，长时间的工作还会造成脊柱或者手臂的受伤。此外，人体也容易疲劳，影响搬运效率。在现代物流中，大多数重物都放置在托盘上，因此设计一种可穿戴式的托盘辅助搬运装置，就可以较为轻松地对重量较大的货物进行搬运工作。
发明内容
本发明为解决传统装卸搬运过程中的劳动强度大、容易疲劳、效率低的问题，进而提出一种穿戴式托盘辅助搬运装置。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种穿戴式托盘辅助搬运装置，包括包括底盘3、旋转座、左腿、右腿、背部支撑结构、左臂、右臂和电机三12；所述左腿和右腿分别固定在旋转座上，并对称设置在背部支撑结构的两侧；所述左臂和右臂分别与背部支撑结构相连接，并对称设置在背部支撑结构的两侧；所述旋转座包括电机一1、小齿轮一2、大齿轮一4、齿轮轴一5和脚踏板6，所述电机一1固定在底盘3上；所述小齿轮一2固定在电机一1的输出轴上；所述小齿轮一2与大齿轮一4相啮合；所述大齿轮一4固定在齿轮轴一5上；所述齿轮轴一5通过轴承与底盘3相连接；所述脚踏板6固定在齿轮轴一5上。
所述右腿和左腿结构相同，包括支架7、导杆8、丝杠9、螺母机构10和电机二11；所述支架7固定在脚踏板6上；所述支架7上设置有导杆8；所述电机二11固定在支架7上；所述丝杠9通过轴承与支架7相连接，并与导杆8平行；所述丝杠9与电机二11的输出轴相连接；所述螺母机构10上分别设置有通孔和通孔螺纹；所述螺母机构10上的通孔螺纹与丝杠9相连接；所述螺母机构10上的通孔与导杆8相连接，并可沿导杆8上下滑动；所述电机三12固定在螺母机构10上。
所述背部支撑结构包括背部支撑板14和调节杆13；所述调节杆13固定在电机三12的输出轴上；所述背部支撑板14的侧面加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述调节杆13通过圆柱销、背部支撑板14侧面的凹槽以及凹槽上的通孔与背部支撑板14固定。
所述左臂和右臂结构相同，包括肩部支座27、销轴一29、肩关节支撑二28、电机四17、小齿轮二15、大齿轮二16、齿轮轴二30、肩关节支撑一18、大臂杆19、销轴二31、小齿轮三20、电机五21、大齿轮三22、齿轮轴三32、肘关节支撑23、销轴三33、小臂杆24、托盘支架25和销柱26；所述肩部支座27固定在背部支撑板14上；所述肩关节支撑二28通过销轴一29与肩部支座27相连接，并且肩关节支撑二28可绕着销轴一29转动；所述电机四17固定在肩关节支撑二28上；所述小齿轮二15固定在电机四17的输出轴上；所述小齿轮二15与大齿轮二16相啮合；所述大齿轮二16固定在齿轮轴二30上；所述齿轮轴二30通过轴承与肩关节支撑二28相连接；所述肩关节支撑一18固定在齿轮轴二30上；所述肩关节支撑一18上加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述大臂杆19通过销轴二31、肩关节支撑一18上的凹槽以及凹槽上的通孔与肩关节支撑一18固定；所述电机五21固定在大臂杆19上；所述小齿轮三20固定在电机五21的输出轴上；所述小齿轮三20与大齿轮三22相啮合；所述大齿轮三22固定在齿轮轴三32上；所述齿轮轴三32通过轴承与大臂杆19相连接；所述肘关节支撑23固定在齿轮轴三32上；所述小臂杆24上加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述小臂杆24通过销轴三33、小臂杆24上的凹槽以及凹槽上的通孔与肘关节支撑23固定；所述托盘支架25通过销柱26与小臂杆24相连接，并且托盘支架25可绕着销柱26转动。
本发明的有益效果是：本发明提供一种穿戴式托盘辅助搬运装置，可以针对不同体型的对象进行腰部高度和手臂长度的调节，满足不同体型人群的需求。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明左臂结构示意图。
附图中
1—电机一 2—小齿轮一 3—底盘 4—大齿轮一 5—齿轮轴一
6—脚踏板 7—支架 8—导杆 9—丝杠 10—螺母机构
11—电机二 12—电机三 13—调节杆 14—背部支撑板 15—小齿轮二
16—大齿轮二 17—电机四 18—肩关节支撑一 19—大臂杆 20—小齿轮三
21—电机五 22—大齿轮三 23—肘关节支撑 24—小臂杆 25—托盘支架
26—销柱 27—肩部支座 28—肩关节支撑二 29—销轴一 30—齿轮轴二
31—销轴二 32—齿轮轴三 33—销轴三
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述，但它们不是对本发明的限制：
如图1和图2所示，一种穿戴式托盘辅助搬运装置，包括底盘3、旋转座、左腿、右腿、背部支撑结构、左臂、右臂和电机三12；所述左腿和右腿分别固定在旋转座上，并对称设置在背部支撑结构的两侧；所述左臂和右臂分别与背部支撑结构相连接，并对称设置在背部支撑结构的两侧；所述旋转座包括电机一1、小齿轮一2、大齿轮一4、齿轮轴一5和脚踏板6，所述电机一1固定在底盘3上；所述小齿轮一2固定在电机一1的输出轴上；所述小齿轮一2与大齿轮一4相啮合；所述大齿轮一4固定在齿轮轴一5上；所述齿轮轴一5通过轴承与底盘3相连接；所述脚踏板6固定在齿轮轴一5上。
所述右腿和左腿结构相同，包括支架7、导杆8、丝杠9、螺母机构10和电机二11；所述支架7固定在脚踏板6上；所述支架7上设置有导杆8；所述电机二11固定在支架7上；所述丝杠9通过轴承与支架7相连接，并与导杆8平行；所述丝杠9与电机二11的输出轴相连接；所述螺母机构10上分别设置有通孔和通孔螺纹；所述螺母机构10上的通孔螺纹与丝杠9相连接；所述螺母机构10上的通孔与导杆8相连接，并可沿导杆8上下滑动；所述电机三12固定在螺母机构10上。
所述背部支撑结构包括背部支撑板14和调节杆13；所述调节杆13固定在电机三12的输出轴上；所述背部支撑板14的侧面加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述调节杆13通过圆柱销、背部支撑板14侧面的凹槽以及凹槽上的通孔与背部支撑板14固定。
所述左臂和右臂结构相同，包括肩部支座27、销轴一29、肩关节支撑二28、电机四17、小齿轮二15、大齿轮二16、齿轮轴二30、肩关节支撑一18、大臂杆19、销轴二31、小齿轮三20、电机五21、大齿轮三22、齿轮轴三32、肘关节支撑23、销轴三33、小臂杆24、托盘支架25和销柱26；所述肩部支座27固定在背部支撑板14上；所述肩关节支撑二28通过销轴一29与肩部支座27相连接，并且肩关节支撑二28可绕着销轴一29转动；所述电机四17固定在肩关节支撑二28上；所述小齿轮二15固定在电机四17的输出轴上；所述小齿轮二15与大齿轮二16相啮合；所述大齿轮二16固定在齿轮轴二30上；所述齿轮轴二30通过轴承与肩关节支撑二28相连接；所述肩关节支撑一18固定在齿轮轴二30上；所述肩关节支撑一18上加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述大臂杆19通过销轴二31、肩关节支撑一18上的凹槽以及凹槽上的通孔与肩关节支撑一18固定；所述电机五21固定在大臂杆19上；所述小齿轮三20固定在电机五21的输出轴上；所述小齿轮三20与大齿轮三22相啮合；所述大齿轮三22固定在齿轮轴三32上；所述齿轮轴三32通过轴承与大臂杆19相连接；所述肘关节支撑23固定在齿轮轴三32上；所述小臂杆24上加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述小臂杆24通过销轴三33、小臂杆24上的凹槽以及凹槽上的通孔与肘关节支撑23固定；所述托盘支架25通过销柱26与小臂杆24相连接，并且托盘支架25可绕着销柱26转动。
一种穿戴式托盘辅助搬运装置工作过程如下：在搬运托盘时，将左臂和右臂分别固定在人体的左手臂和右手臂上，将托盘支架25卡于托盘的下方。由于托盘支架25可绕着销柱26转动，在重力作用下，托盘支架25始终处于水平状态，从而保证托盘保持水平。人站在脚踏板6上，控制电机一1的正转和反转即可实现人体的左右转动；控制电机二11的正转和反转即可实现螺母机构10的上下移动，从而配合人体的站立和下蹲；控制电机二12的正转和反转即可实现背部支撑结构的弯曲，从而配合人体腰部的弯曲和直立；控制电机四17的正转和反转即可实现人体肩关节的转动；控制电机五21的正转和反转即可实现人体肘关节的转动；肩关节支撑一18和小臂杆24的凹槽上加工有多个等间距的通孔，这些通孔可使得左臂和右臂的长度根据人体大臂和小臂的长度进行调节；背部支撑板14的侧面凹槽上加工有多个等间距的通孔，这些通孔可实现背部支撑结构依据人体腰部的高度进行调节。

Claims (4)

1.一种穿戴式托盘辅助搬运装置，其特征在于，包括底盘(3)、旋转座、左腿、右腿、背部支撑结构、左臂、右臂和电机三(12)；所述左腿和右腿分别固定在旋转座上，并对称设置在背部支撑结构的两侧；所述左臂和右臂分别与背部支撑结构相连接，并对称设置在背部支撑结构的两侧；所述旋转座包括电机一(1)、小齿轮一(2)、大齿轮一(4)、齿轮轴一(5)和脚踏板(6)，所述电机一(1)固定在底盘(3)上；所述小齿轮一(2)固定在电机一(1)的输出轴上；所述小齿轮一(2)与大齿轮一(4)相啮合；所述大齿轮一(4)固定在齿轮轴一(5)上；所述齿轮轴一(5)通过轴承与底盘(3)相连接；所述脚踏板(6)固定在齿轮轴一(5)上。
2.根据权利要求1所述的穿戴式托盘辅助搬运装置，其特征在于，所述右腿和左腿结构相同，包括支架(7)、导杆(8)、丝杠(9)、螺母机构(10)和电机二(11)；所述支架(7)固定在脚踏板(6)上；所述支架(7)上设置有导杆(8)；所述电机二(11)固定在支架(7)上；所述丝杠(9)通过轴承与支架(7)相连接，并与导杆(8)平行；所述丝杠(9)与电机二(11)的输出轴相连接；所述螺母机构(10)上分别设置有通孔和通孔螺纹；所述螺母机构(10)上的通孔螺纹与丝杠(9)相连接；所述螺母机构(10)上的通孔与导杆(8)相连接，并可沿导杆(8)上下滑动；所述电机三(12)固定在螺母机构(10)上。
3.根据权利要求1所述的穿戴式托盘辅助搬运装置，其特征在于，所述背部支撑结构包括背部支撑板(14)和调节杆(13)；所述调节杆(13)固定在电机三(12)的输出轴上；所述背部支撑板(14)的侧面加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述调节杆(13)通过圆柱销、背部支撑板(14)侧面的凹槽以及凹槽上的通孔与背部支撑板(14)固定。
4.根据权利要求1所述的穿戴式托盘辅助搬运装置，其特征在于，所述左臂和右臂结构相同，包括肩部支座(27)、销轴一(29)、肩关节支撑二(28)、电机四(17)、小齿轮二(15)、大齿轮二(16)、齿轮轴二(30)、肩关节支撑一(18)、大臂杆(19)、销轴二(31)、小齿轮三(20)、电机五(21)、大齿轮三(22)、齿轮轴三(32)、肘关节支撑(23)、销轴三(33)、小臂杆(24)、托盘支架(25)和销柱(26)；所述肩部支座(27)固定在背部支撑板(14)上；所述肩关节支撑二(28)通过销轴一(29)与肩部支座(27)相连接，并且肩关节支撑二(28)可绕着销轴一(29)转动；所述电机四(17)固定在肩关节支撑二(28)上；所述小齿轮二(15)固定在电机四(17)的输出轴上；所述小齿轮二(15)与大齿轮二(16)相啮合；所述大齿轮二(16)固定在齿轮轴二(30)上；所述齿轮轴二(30)通过轴承与肩关节支撑二(28)相连接；所述肩关节支撑一(18)固定在齿轮轴二(30)上；所述肩关节支撑一(18)上加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述大臂杆(19)通过销轴二(31)、肩关节支撑一(18)上的凹槽以及凹槽上的通孔与肩关节支撑一(18)固定；所述电机五(21)固定在大臂杆(19)上；所述小齿轮三(20)固定在电机五(21)的输出轴上；所述小齿轮三(20)与大齿轮三(22)相啮合；所述大齿轮三(22)固定在齿轮轴三(32)上；所述齿轮轴三(32)通过轴承与大臂杆(19)相连接；所述肘关节支撑(23)固定在齿轮轴三(32)上；所述小臂杆(24)上加工有凹槽，并且在凹槽上加工有多个等间距的通孔；所述小臂杆(24)通过销轴三(33)、小臂杆(24)上的凹槽以及凹槽上的通孔与肘关节支撑(23)固定；所述托盘支架(25)通过销柱(26)与小臂杆(24)相连接，并且托盘支架(25)可绕着销柱(26)转动。
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