CN112441547A - 一种自动加油机器人及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动加油机器人及方法,主动辅助支架和六轴机械臂设置于移动基座上,多功能气爪安装在六轴机械臂末端;辅助支架末端安装于主动辅助支架上,主动辅助支架能够驱动辅助支架末端移动,辅助支架末端上设有油***架、油箱内盖夹具以及用于检测油箱口位置的摄像头。本发明能够实现在无人值守环境中对汽车进行自动加油,采取移动基座,六轴机械臂,活动辅助支架相结合方式,在保证机器人灵活性前提下,有效减少六轴机械臂的工作行程和额定载重,可以通过部件的运动完成开闭汽车油箱外盖,开闭带挂绳的汽车油箱内盖,送入加油枪的动作从而自动完成加油过程,实现加油过程的快速化、准确化以及低成本化。
Description
技术领域
本发明属于汽车加油技术领域,具体涉及一种自动加油机器人及方法。
背景技术
随着中国经济的发展和社会的进步,汽车已经成为人们生活中不可缺少的工具。目前加油站主要依靠加油工人工加油。由于人工成本的影响和招聘的难度越来越大,加油站没有配备足够的人员来满足相应的加油需求,导致加油站拥堵,客户等待时间长,加油体验差。
采取传统的工业六轴机械臂改造的加油机器人替代人工加油已有一定的应用,该类加油机器人是将开外盖机构、开内盖机构、抓取油枪机构等执行机构集成到机械臂末端,这种结构质量较大,必须选择负载较大的机械臂,所占空间较大且增加了投入成本。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种自动加油机器人及方法,本发明采取移动基座、六轴机械臂、活动辅助支架相结合方式,在保证机器人灵活性前提下,有效减少六轴机械臂的工作行程和额定载重,可以通过部件的运动完成开闭汽车油箱外盖,开闭带汽车油箱内盖,送入加油枪的动作从而自动完成加油过程,实现加油过程的快速化、准确化以及低成本化。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
一种自动加油机器人,包括移动基座、六轴机械臂、多功能末端气爪、主动辅助支架、辅助支架末端、油箱外盖吸盘以及与多功能末端气爪结构相适配的卡座,主动辅助支架和六轴机械臂设置于移动基座上,多功能气爪安装在六轴机械臂末端;辅助支架末端安装于主动辅助支架上,主动辅助支架能够驱动辅助支架末端移动,辅助支架末端上设有油***架、油箱内盖夹具以及用于检测油箱口位置的摄像头;所述卡座包括与油箱外盖吸盘安装的第一卡座和与油枪安装的第二卡座,第一卡座可拆卸安装于驱动辅助支架末端上;多功能末端气爪包括气爪固定板、多功气爪气动手指和抓取块,气爪固定板安装在六轴机械臂末端,多功气爪气动手指安装于气爪固定板,多功气爪气动手指的夹爪上均安装有抓取块,抓取块的内侧设置有用于夹取油箱内盖的抓取部,抓取块的外侧设置有用于提取第一卡座以及第二卡座的提取部;第一卡座和第二卡座上设有所述供提取部嵌入的嵌入结构。
优选的,所述抓取部包括设置于抓取块内侧的一对气爪内侧定位销钉,气爪内侧定位销钉的端部设有防滑结构。
优选的,所述提取部包括设置于抓取块外侧的一对气爪外侧定位销钉;
所述第一卡座以及第二卡座采用U型结构,第一卡座的底边与油箱外盖吸盘连接,第二卡座的底边与油枪连接,第一卡座以及第二卡座的两个翼边上开设有供气爪外侧定位销钉嵌入的凹槽或通孔。
优选的,第一卡座的底边安装有销钉,辅助支架末端上设有供销钉***的安装孔。
优选的,主动辅助支架包括第一级前后移动模组、第二级前后移动模组、横臂以及上下移动模组;第一级前后移动模组安装于设置于移动基座上,第二级前后移动模组设置于第一级前后移动模组上,第一级前后移动模组能够驱动第二级前后移动模组前后直线移动,横臂的一端垂直设置于第二级前后移动模组上,第二级前后移动模组能够驱动横臂前后直线移动,横臂的另一端与上下移动模组连接,辅助支架末端设置于上下移动模组上,上下移动模组能够带动辅助支架末端上下移动。
优选的,辅助支架末端包括安装板,油***架、油箱内盖夹具以及摄像头均设置于安装板上,第一卡座可拆卸安装于安装板上,安装板与主动辅助支架连接。
优选的,油箱内盖夹具包括油箱内盖夹紧气缸以及若干夹杆,油箱内盖夹紧气缸设置于辅助支架末端上,油箱内盖夹紧气缸上安装有夹杆,辅助支架末端上在油箱内盖夹紧气缸上安装的夹杆相对的位置安装有夹杆,油箱内盖能够嵌入多干夹杆所围成的空间内。
优选的,移动基座上在六轴机械臂的两侧均设有主动辅助支架和辅助支架末端。
优选的,油箱外盖吸盘与第一卡座之间以及油枪与第二卡座支架均采用螺栓与螺母或螺栓与螺纹孔的形式可拆卸连接。
本发明还提供了一种自动加油方法,采用本发明如上所述的自动加油机器人进行,包括如下步骤:
S1,实时检测汽车油箱口位置和到汽车侧面的距离,通过移动基座、六轴机械臂以及主动辅助支架的运动,使得多功能末端气爪和辅助支架末端准确靠近汽车油箱口;
S2,多功能末端气爪提取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘,利用油箱外盖吸盘打开汽车油箱外盖,然后将油箱外盖吸盘放回;
S3,多功能末端气爪抓取并拧下汽车的油箱内盖,将其放置在油箱内盖夹具;
S4,多功能末端气爪提取油***架上的油枪,将油枪送入汽车油箱口进行加油,加完油后将油枪放回;
S5,多功能末端气爪抓取油箱内盖夹具上的油箱内盖,将油箱内盖拧回;
S6,多功能末端气爪提取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘,将汽车油箱外盖合上,完成加油过程。
本发明具有如下有益效果:
本发明自动加油机器人通过设置与油箱外盖吸盘安装的第一卡座和与油枪安装的第二卡座以及多功能末端气爪,多功能末端气爪包括气爪固定板、多功气爪气动手指和抓取块,通过多功能末端气爪与第一卡座以及第二卡座之间的配合实现对油箱外盖吸盘以及油枪的抓取与放置,此外在辅助支架末端上设有油***架和油箱内盖夹具,这样可以方便油枪和油箱内盖的随用随取以及随取随放,及时释放出六轴机械臂,防止六轴机械臂长时间被一个过程占用,能够减少移动基座和六轴机械臂的移动次数和行程,提高工作效率,通过前述结构,本发明避免了现有技术中将开外盖机构、开内盖机构、抓取油枪机构等执行机构集成到机械臂末端的问题,本发明的自动加油机器人能够选取负载较小的机械臂就能够实现自动加油的所有过程,大大节约了成本,并且使得整个加油机器人更加小型化。本发明的自动加油机器人将油箱内盖夹具集成在辅助支架末端,同时设置摄像头,并利用摄像头可检测油箱口的位置,这样能够在移动基座、六轴机械臂、主动辅助支架以及辅助支架末端配合下,使多功能末端气爪准确快速到达汽车油箱口的位置,多功能末端气爪取下油箱内盖后直接放置在油箱内盖夹具上,尤其是在油箱内盖带有挂绳的情况下,由于本发明油箱内盖夹具距离油箱口较近,可直接将油箱内盖放置在油箱内盖夹具上,及时将六轴机械臂和多功能末端气爪释放出来进行其他动作;综上,本发明的自动加油机器人可实现取下并装上油箱外盖、邮箱内盖、操纵油枪进行加油,因此本发明的自动加油机器人可完全实现无人化加油操作。
附图说明
图1为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人正面工作时的正面结构示意图;
图2为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人正面工作时的背面结构示意图;
图3为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人六轴机械臂,多功能气爪末端,主动辅助支架和辅助支架末端的结构示意图;
图4为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的移动基座含风琴保护罩时的结构示意图;
图5为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的移动基座不含风琴保护罩时的结构示意图;
图6为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的移动基座侧下方视角的结构示意图;
图7为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的不含底座的六轴机械臂和多功能末端气爪结构示意图;
图8为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的多功能末端气爪侧上方结构示意图;
图9为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的多功能末端气爪侧下方结构示意图;
图10为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的多功能末端气爪抓取汽车油箱内盖示意图;
图11为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的多功能末端气爪抓取油箱外盖吸盘示意图;
图12为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的油箱外盖吸盘结构示意图;
图13为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的多功能末端气爪抓取油枪示意图;
图14为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的油枪结构示意图;
图15为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的主动辅助支架和辅助支架末端的正面结构示意图;
图16为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的主动辅助支架和辅助支架末端的背面结构示意图;
图17为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的辅助支架末端包含汽车油箱内盖,油箱外盖吸盘以及两把油枪时的结构示意图;
图18为本发明所述一种带有主动辅助支架的自动加油机器人的辅助支架末端不含汽车油箱内盖,油箱外盖吸盘以及两把油枪时的结构示意图;
图中:1为移动基座,101为移动基座导轨,102为移动基座地脚,103为移动基座框架,104为移动基座齿条,105为移动基座风琴保护罩;2为六轴机械臂,201为六轴机械臂底座线轨安装板,202为六轴机械臂底座驱动电机,203为六轴机械臂底座滑块,204为六轴机械臂底座齿轮,205为六轴机械臂底座毛毡齿轮;3为多功能末端气爪,301为气爪固定板,302为气爪气动手指,303为气爪外侧定位销钉,304为气爪内侧定位销钉,305为抓取块;4为主动辅助支架,401为第一级前后移动模组,402为第二级前后移动模组,403为横臂,404为上下移动模组;5为辅助支架末端,501为油箱外盖吸盘,5011为销钉,502为油枪,503为油***架,504为油箱内盖夹具,505为油箱内盖夹紧气缸,506为摄像头,507为安装板,508为安装孔,509为夹杆;6为卡座;7为油箱内盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的说明,以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参照图1-图3,图7-图18,本发明自动加油机器人,包括移动基座1、六轴机械臂2、多功能末端气爪3、主动辅助支架4、辅助支架末端5、油箱外盖吸盘501以及与多功能末端气爪3结构相适配的卡座6,主动辅助支架4和六轴机械臂2设置于移动基座1上,多功能气爪3安装在六轴机械臂2末端;辅助支架末端5安装于主动辅助支架4上,主动辅助支架4能够驱动辅助支架末端5移动,辅助支架末端5上设有油***架503、油箱内盖夹具504以及用于检测油箱口位置的摄像头506;所述卡座6包括与油箱外盖吸盘501安装的第一卡座和与油枪502安装的第二卡座,第一卡座可拆卸安装于驱动辅助支架末端5上;多功能末端气爪3包括气爪固定板301、多功气爪气动手指302和抓取块305,气爪固定板301安装在六轴机械臂2末端,多功气爪气动手指302安装于气爪固定板301,多功气爪气动手指302的夹爪上均安装有抓取块305,抓取块305的内侧设置有用于夹取油箱内盖7的抓取部,抓取块305的外侧设置有用于提取第一卡座以及第二卡座的提取部;第一卡座和第二卡座上设有所述供提取部嵌入的嵌入结构。
作为本发明优选的实施方案,参照图8-图11,所述抓取部包括设置于抓取块305内侧的一对气爪内侧定位销钉304,气爪内侧定位销钉304的端部设有防滑结构。
作为本发明优选的实施方案,参照图11-图17,所述提取部包括设置于抓取块305外侧的一对气爪外侧定位销钉303;所述第一卡座以及第二卡座采用U型结构,第一卡座的底边与油箱外盖吸盘501连接,第二卡座的底边与油枪502连接,第一卡座以及第二卡座的两个翼边上开设有供气爪外侧定位销钉303嵌入的凹槽或通孔。
作为本发明优选的实施方案,参照图11、图12、图16-图18,第一卡座的底边安装有销钉5011,辅助支架末端5上设有供销钉5011***的安装孔508。
作为本发明优选的实施方案,参照图1-图3,图15和图16,主动辅助支架4包括第一级前后移动模组401、第二级前后移动模组402、横臂403以及上下移动模组404;第一级前后移动模组401安装于设置于移动基座1上,第二级前后移动模组402设置于第一级前后移动模组401上,第一级前后移动模组401能够驱动第二级前后移动模组402前后直线移动,横臂403的一端垂直设置于第二级前后移动模组402上,第二级前后移动模组402能够驱动横臂403前后直线移动,横臂403的另一端与上下移动模组404连接,辅助支架末端5设置于上下移动模组404上,上下移动模组404能够带动辅助支架末端5上下移动。
作为本发明优选的实施方案,参照图1-图3,图16-图18,辅助支架末端5包括安装板507,油***架503、油箱内盖夹具504以及摄像头506均设置于安装板507上,第一卡座可拆卸安装于安装板507上,安装板507与主动辅助支架4连接。
作为本发明优选的实施方案,参照图5-图18,油箱内盖夹具504包括油箱内盖夹紧气缸505以及若干夹杆509,油箱内盖夹紧气缸505设置于辅助支架末端5上,油箱内盖夹紧气缸505上安装有夹杆509,辅助支架末端5上在油箱内盖夹紧气缸505上安装的夹杆509相对的位置安装有夹杆509,油箱内盖7能够嵌入多干夹杆509所围成的空间内。
作为本发明优选的实施方案,参照图1-图3,移动基座1上在六轴机械臂2的两侧均设有主动辅助支架4和辅助支架末端5。
作为本发明优选的实施方案,油箱外盖吸盘501与第一卡座之间以及油枪502与第二卡座支架均采用螺栓与螺母或螺栓与螺纹孔的形式可拆卸连接。
本发明的自动加油方法,采用本发明如上所述的自动加油机器人进行,包括如下步骤:
S1,实时检测汽车油箱口位置和到汽车侧面的距离,通过移动基座1、六轴机械臂2以及主动辅助支架4的运动,使得多功能末端气爪3和辅助支架末端5准确靠近汽车油箱口;
S2,多功能末端气爪3提取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘501,利用油箱外盖吸盘501打开汽车油箱外盖,然后将油箱外盖吸盘501放回;
S3,多功能末端气爪3抓取并拧下汽车的油箱内盖7,将其放置在油箱内盖夹具504;
S4,多功能末端气爪3提取油***架503上的油枪502,将油枪502送入汽车油箱口进行加油,加完油后将油枪502放回;
S5,多功能末端气爪3抓取油箱内盖夹具504上的油箱内盖7,将油箱内盖7拧回;
S6,多功能末端气爪3提取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘501,将汽车油箱外盖合上,完成加油过程。
由上述可以看出,本发明自动加油机器人能够实现在无人值守环境中对汽车进行自动加油,采取移动基座,六轴机械臂,活动辅助支架相结合方式,在保证机器人灵活性前提下,有效减少六轴机械臂的工作行程和额定载重,可以通过部件的运动完成开闭汽车油箱外盖,开闭带挂绳的汽车油箱内盖,送入加油枪的动作从而自动完成加油过程,实现加油过程的快速化、准确化以及低成本化。
实施例
本实施例自动加油机器人,包括移动基座1、六轴机械臂2、多功能末端气爪3、主动辅助支架4以及辅助支架末端5,其中:所述移动基座1和六轴机械臂2通过导轨滑块活动式连接,如图4-6所示;多功能气爪3通过螺钉法兰连接在六轴机械臂2末端;主动辅助支架4对称分布,通过螺钉法兰连接在六轴机械臂2底座;辅助支架末端5通过螺钉法兰连接在主动辅助支架4末端。所述六轴机械臂2可180度旋转,主动辅助支架4和辅助支架末端5对称分布,无论汽车停在机器人正面或反面均可实现加油过程。所述六轴机械臂2通过电机驱动的齿轮齿条运动实现相对移动基座1移动;通过移动基座1,六轴机械臂2以及主动辅助支架4的运动,从而使得多功能末端气爪3和辅助支架末端5可以准确靠近汽车油箱口。多功能末端气爪3可以拧开并抓取汽车油箱内盖,抓取辅助支架末端5上的油箱外盖吸盘501和油枪502,实现开闭油箱内盖,开闭油箱外盖以及送入加油枪的功能;抓取辅助支架末端5有一定开合行程,可以适应不同型号的油箱内盖。主动辅助支架4包括辅助支架第一级前后移动模组401,辅助支架第二级前后移动模组402,辅助支架横臂403以及辅助支架上下移动模组404;辅助支架上下移动模组404上安装有辅助支架末端5。辅助支架末端5上设置有油箱外盖吸盘501、油***架503、油箱内盖夹具504、油箱内盖夹紧气缸505以及摄像头506。在需要机器人开闭汽车油箱外盖时,油箱外盖吸盘501已运动到汽车油箱盖位置附近,六轴机械臂2末端安装的多功能末端气爪3直接抓取油箱外盖吸盘501完成打开或关闭汽车油箱外盖过程。油***架503上可放置有油枪502,在需要机器人加油时,油枪502已运动到汽车油箱盖位置附近,六轴机械臂2末端安装的多功能末端气爪3直接抓取油枪502完成加油过程。辅助支架末端5上设置有多个油***架503,六轴机械臂2末端安装的多功能末端气爪3可根据需要抓取不同油枪502完成加油过程。辅助支架末端5上设置有油箱内盖夹具504和油箱内盖夹紧气缸505,在六轴机械臂2末端安装的多功能末端气爪3打开油箱内盖后,油箱内盖夹具504和油箱内盖夹紧气缸505已运动到汽车油箱盖位置附近,六轴机械臂2末端安装的多功能末端气爪3将油箱内盖放置在油箱内盖夹具504上,由油箱内盖夹紧气缸505夹紧,保证在机器人后续工作过程中油箱内盖和汽车油箱盖位置相对固定,以免拉扯油箱内盖挂绳。辅助支架末端5上设置有摄像头506,实时检测汽车油箱口位置,保证多功能末端气爪3和辅助支架末端5可以准确靠近汽车油箱口。油枪502与辅助支架末端5为活动式连接,可以根据实际需求,对油箱外盖吸盘501,油枪502进行更换。多功能气爪3通过螺钉法兰连接在六轴机械臂2的六轴机械臂底座线轨安装板201上;主动辅助支架4对称分布,通过螺钉法兰连接在六轴机械臂2的六轴机械臂底座线轨安装板201上;辅助支架末端5通过螺钉法兰连接在主动辅助支架4末端。参见图8,多功能气爪3包含多功能末端气爪固定板301,负责连接六轴机械臂2末端;多功能末端气爪气动手指302负责多功能气爪3的开合,当多功能气爪3打开时,多功能末端气爪外侧定位销钉303抓取油箱外盖吸盘501或油枪502,当多功能气爪3关闭时,多功能末端气爪内侧定位销钉304负责抓取油箱内盖。参见图9,多功能气爪3包含多功能末端气爪固定板301,负责连接六轴机械臂2末端;多功能末端气爪气动手指302负责多功能气爪3的开合,当多功能气爪3打开时,多功能末端气爪外侧定位销钉303抓取油箱外盖吸盘501或油枪502,当多功能气爪3关闭时,多功能末端气爪内侧定位销钉304负责抓取油箱内盖。参见图10,当多功能气爪3关闭时,多功能末端气爪内侧定位销钉304负责抓取油箱内盖。参见图11,当多功能气爪3打开时,多功能末端气爪外侧定位销钉303抓取油箱外盖吸盘501。参见图12,油箱外盖吸盘501上有供多功能气爪3抓取的定位孔和在安放在辅助支架末端底板506上时负责定位的销钉。参见图13,当多功能气爪3打开时,多功能末端气爪外侧定位销钉303抓取油枪502。参见图14,油枪502上有供多功能气爪3抓取的定位孔。参见图15和图16,辅助支架第二级前后移动模组402通过螺钉法兰安装在辅助支架第一级前后移动模组401上;辅助支架横臂403通过螺钉法兰安装在辅助支架第二级前后移动模组402上;辅助支架上下移动模组404通过螺钉法兰安装在辅助支架横臂403上;辅助支架末端5通过螺钉法兰安装在辅助支架上下移动模组404上。参见图17,油箱外盖吸盘501通过销钉挂载在辅助支架末端5上;油枪502通过卡口挂载在油***架503上;油***架503,油箱内盖夹具504,油箱内盖夹紧气缸505以及摄像头506通过螺钉法兰安装在辅助支架末端5上;油箱内盖夹具504和油箱内盖夹紧气缸505配合可夹紧油箱内盖。参见图18,油箱外盖吸盘501可从辅助支架末端5上取下;油枪502可从油***架503上取下。
通过移动基座1,六轴机械臂2以及主动辅助支架4的运动,从而使得多功能末端气爪3和辅助支架末端5可以准确靠近汽车油箱口,完成开闭汽车油箱外盖,开闭带挂绳的汽车油箱内盖,送入加油枪的动作从而自动完成加油过程,实现加油过程的快速化、准确化以及低成本化。
本实施例自动加油机器人的具体工作过程包括:
在加油前以及加油过程中,第一步,通过摄像机等传感器实时检测汽车油箱口位置和到汽车侧面的距离,通过移动基座,六轴机械臂以及主动辅助支架的运动,从而使得多功能末端气爪和辅助支架末端可以准确靠近汽车油箱口;第二步,多功能末端气爪抓取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘,利用油箱外盖吸盘打开汽车油箱外盖,然后放回;第三步,多功能末端气爪抓取并拧下汽车油箱内盖,将其放置在辅助支架末端上;第四步,多功能末端气爪抓取辅助支架末端上油***架的油枪,将其送入汽车油箱口进行加油,然后放回;第五步,多功能末端气爪抓取辅助支架末端上的汽车油箱内盖,将其拧回;第六步,多功能末端气爪抓取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘,将汽车油箱外盖合上,完成加油过程。
综上,本发明的自动加油机器人可以通过部件的运动完成开闭汽车油箱外盖,开闭带挂绳的汽车油箱内盖,送入加油枪的动作从而自动完成加油过程,实现加油过程的快速化、准确化以及低成本化。采取移动基座,六轴机械臂,活动辅助支架相结合方式,灵活性强,可以适应汽车停放位置的误差,同时无论汽车停在机器人正面或反面均可实现加油过程。由于引入了活动辅助支架,可以有效减少六轴机械臂的工作行程和额定载重,提高了加油效率和成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理,主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种自动加油机器人,其特征在于,包括移动基座(1)、六轴机械臂(2)、多功能末端气爪(3)、主动辅助支架(4)、辅助支架末端(5)、油箱外盖吸盘(501)以及与多功能末端气爪(3)结构相适配的卡座(6),主动辅助支架(4)和六轴机械臂(2)设置于移动基座(1)上,多功能气爪(3)安装在六轴机械臂(2)末端;辅助支架末端(5)安装于主动辅助支架(4)上,主动辅助支架(4)能够驱动辅助支架末端(5)移动,辅助支架末端(5)上设有油***架(503)、油箱内盖夹具(504)以及用于检测油箱口位置的摄像头(506);所述卡座(6)包括与油箱外盖吸盘(501)安装的第一卡座和与油枪(502)安装的第二卡座,第一卡座可拆卸安装于驱动辅助支架末端(5)上;多功能末端气爪(3)包括气爪固定板(301)、多功气爪气动手指(302)和抓取块(305),气爪固定板(301)安装在六轴机械臂(2)末端,多功气爪气动手指(302)安装于气爪固定板(301),多功气爪气动手指(302)的夹爪上均安装有抓取块(305),抓取块(305)的内侧设置有用于夹取油箱内盖(7)的抓取部,抓取块(305)的外侧设置有用于提取第一卡座以及第二卡座的提取部;第一卡座和第二卡座上设有所述供提取部嵌入的嵌入结构。
2.根据权利要求1所述的一种自动加油机器人,其特征在于,所述抓取部包括设置于抓取块(305)内侧的一对气爪内侧定位销钉(304),气爪内侧定位销钉(304)的端部设有防滑结构。
3.根据权利要求1所述的一种自动加油机器人,其特征在于,所述提取部包括设置于抓取块(305)外侧的一对气爪外侧定位销钉(303);
所述第一卡座以及第二卡座采用U型结构,第一卡座的底边与油箱外盖吸盘(501)连接,第二卡座的底边与油枪(502)连接,第一卡座以及第二卡座的两个翼边上开设有供气爪外侧定位销钉(303)嵌入的凹槽或通孔。
4.根据权利要求3所述的一种自动加油机器人,其特征在于,第一卡座的底边安装有销钉(5011),辅助支架末端(5)上设有供销钉(5011)***的安装孔(508)。
5.根据权利要求1所述的一种自动加油机器人,其特征在于,主动辅助支架(4)包括第一级前后移动模组(401)、第二级前后移动模组(402)、横臂(403)以及上下移动模组(404);第一级前后移动模组(401)安装于设置于移动基座(1)上,第二级前后移动模组(402)设置于第一级前后移动模组(401)上,第一级前后移动模组(401)能够驱动第二级前后移动模组(402)前后直线移动,横臂(403)的一端垂直设置于第二级前后移动模组(402)上,第二级前后移动模组(402)能够驱动横臂(403)前后直线移动,横臂(403)的另一端与上下移动模组(404)连接,辅助支架末端(5)设置于上下移动模组(404)上,上下移动模组(404)能够带动辅助支架末端(5)上下移动。
6.根据权利要求1所述的一种自动加油机器人,其特征在于,辅助支架末端(5)包括安装板(507),油***架(503)、油箱内盖夹具(504)以及摄像头(506)均设置于安装板(507)上,第一卡座可拆卸安装于安装板(507)上,安装板(507)与主动辅助支架(4)连接。
7.根据权利要求1或6所述的一种自动加油机器人,其特征在于,油箱内盖夹具(504)包括油箱内盖夹紧气缸(505)以及若干夹杆(509),油箱内盖夹紧气缸(505)设置于辅助支架末端(5)上,油箱内盖夹紧气缸(505)上安装有夹杆(509),辅助支架末端(5)上在油箱内盖夹紧气缸(505)上安装的夹杆(509)相对的位置安装有夹杆(509),油箱内盖(7)能够嵌入多干夹杆(509)所围成的空间内。
8.根据权利要求1所述的一种自动加油机器人,其特征在于,移动基座(1)上在六轴机械臂(2)的两侧均设有主动辅助支架(4)和辅助支架末端(5)。
9.根据权利要求1所述的一种自动加油机器人,其特征在于,油箱外盖吸盘(501)与第一卡座之间以及油枪(502)与第二卡座支架均采用螺栓与螺母或螺栓与螺纹孔的形式可拆卸连接。
10.一种自动加油方法,其特征在于,采用权利要求1-9任意一项所述的自动加油机器人进行,包括如下步骤:
S1,实时检测汽车油箱口位置和到汽车侧面的距离,通过移动基座(1)、六轴机械臂(2)以及主动辅助支架(4)的运动,使得多功能末端气爪(3)和辅助支架末端(5)准确靠近汽车油箱口;
S2,多功能末端气爪(3)提取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘(501),利用油箱外盖吸盘(501)打开汽车油箱外盖,然后将油箱外盖吸盘(501)放回;
S3,多功能末端气爪(3)抓取并拧下汽车的油箱内盖(7),将其放置在油箱内盖夹具(504);
S4,多功能末端气爪(3)提取油***架(503)上的油枪(502),将油枪(502)送入汽车油箱口进行加油,加完油后将油枪(502)放回;
S5,多功能末端气爪(3)抓取油箱内盖夹具(504)上的油箱内盖(7),将油箱内盖(7)拧回;
S6,多功能末端气爪(3)提取辅助支架末端上的油箱外盖吸盘(501),将汽车油箱外盖合上,完成加油过程。
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