CN211685400U - 一种智能物料分拣搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能物料分拣搬运机器人，其车体底盘下方装设行走驱动组件、巡线识别组件，车体底盘上方装设抓取机械手组件；行走驱动组件包括有四个呈矩形分布的行走驱动安装架，各行走驱动安装架分别螺装紧固于车体底盘的下表面，各行走驱动安装架分别螺装有行走驱动电机，各行走驱动电机的动力输出轴分别装设有麦克纳姆轮；巡线识别组件包括有螺装紧固于车体底盘下表面的巡线识别安装架，巡线识别安装架螺装紧固有四个呈“十”字分布的灰度巡线传感器；车体底盘的上表面于抓取机械手组件的旁侧螺装有模块安装架，模块安装架装设有OPENMV机器视觉模块。通过上述结构设计，本实用新型具有结构设计新颖、运行速度快且准确度高的优点。

Description

一种智能物料分拣搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，要求设计一种智能物料分拣搬运机器人。

背景技术

随着人工成本不断地提高以及对作业效率要求也不断地提高，传统的人工物料分拣搬运作业方式已显然无法满足高效自动分拣搬运作业的要求。

随着自动化技术不断地推广应用，越来越多的自动分拣搬运装置被应用于工业化生产作业过程中。然而，对于现有的自动分拣搬运装置而言，其普遍存在设计不合理、运行速度不高以及准确度不高的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种智能物料分拣搬运机器人，该智能物料分拣搬运机器人结构设计新颖、运行速度快且准确度高。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种智能物料分拣搬运机器人，包括有车体底盘，车体底盘的下方装设有行走驱动组件、位于行走驱动组件旁侧的巡线识别组件，车体底盘的上方装设有抓取机械手组件；

行走驱动组件包括有四个呈矩形分布的行走驱动安装架，各行走驱动安装架分别螺装紧固于车体底盘的下表面，各行走驱动安装架分别螺装有行走驱动电机，各行走驱动电机的动力输出轴分别装设有麦克纳姆轮；

巡线识别组件包括有螺装紧固于车体底盘下表面的巡线识别安装架，巡线识别安装架螺装紧固有四个呈“十”字分布的灰度巡线传感器；

车体底盘的上表面于抓取机械手组件的旁侧螺装有模块安装架，模块安装架装设有OPENMV机器视觉模块。

其中，所述抓取机械手组件包括有螺装紧固于所述车体底盘的第一驱动舵机，第一驱动舵机的上端侧装设有与第一驱动舵机的动力输出轴连接且水平旋转动作的活动转盘；

活动转盘的上表面螺装紧固有第二驱动舵机，活动转盘的上方装设有与第二驱动舵机的动力输出轴连接且竖向旋转摆动动作的第一活动摆臂；

第一活动摆臂的上端部装设有第三驱动舵机，第三驱动舵机的动力输出轴与第一活动摆臂的上端部连接，第三驱动舵机的外壳螺装紧固有第二活动摆臂，第三活动摆臂的自由端部装设有物料夹爪。

其中，所述物料夹爪包括有螺装紧固于所述第二活动摆臂自由端部的夹爪驱动电机，第二活动摆臂的自由端部还装设夹爪主动件、位于夹爪主动件旁侧的夹爪从动件，夹爪驱动电机的动力输出轴与夹爪主动件连接，夹爪从动件通过枢轴铰装于第二活动摆臂的自由端部；

夹爪主动件设置有主动件外齿轮，夹爪从动件设置有从动件外齿轮，主动件外齿轮与从动件外齿轮相啮合；

夹爪主动件螺装紧固有主动夹持块，夹爪从动件螺装紧固有从动夹持块。

其中，所述车体底盘的下表面于所述巡线识别安装架的旁侧螺装紧固有辅助安装架，辅助安装架螺装紧固有辅助灰度巡线传感器。

其中，所述车体底盘的上表面螺装紧固有电池安装盒，电池安装盒的内部嵌装有供电电池。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种智能物料分拣搬运机器人，其包括有车体底盘，车体底盘的下方装设有行走驱动组件、位于行走驱动组件旁侧的巡线识别组件，车体底盘的上方装设有抓取机械手组件；行走驱动组件包括有四个呈矩形分布的行走驱动安装架，各行走驱动安装架分别螺装紧固于车体底盘的下表面，各行走驱动安装架分别螺装有行走驱动电机，各行走驱动电机的动力输出轴分别装设有麦克纳姆轮；巡线识别组件包括有螺装紧固于车体底盘下表面的巡线识别安装架，巡线识别安装架螺装紧固有四个呈“十”字分布的灰度巡线传感器；车体底盘的上表面于抓取机械手组件的旁侧螺装有模块安装架，模块安装架装设有OPENMV机器视觉模块。通过上述结构设计，本实用新型具有结构设计新颖、运行速度快且准确度高的优点。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型另一视角的结构示意图。

图3为本实用新型又一视角的结构示意图。

图4为本实用新型再一视角的结构示意图。

图5为本实用新型的物料夹爪的结构示意图。

在图1至图5中包括有：

1——车体底盘 2——行走驱动组件

21——行走驱动安装架 22——行走驱动电机

23——麦克纳姆轮 3——巡线识别组件

31——巡线识别安装架 32——灰度巡线传感器

33——辅助安装架 34——辅助灰度巡线传感器

4——抓取机械手组件 41——第一驱动舵机

42——活动转盘 43——第二驱动舵机

44——第一活动摆臂 45——第三驱动舵机

46——第二活动摆臂 47——物料夹爪

471——夹爪驱动电机 472——夹爪主动件

4721——主动件外齿轮 473——夹爪从动件

4731——从动件外齿轮 474——枢轴

475——主动夹持块 476——从动夹持块

51——模块安装架 52——OPENMV机器视觉模块

61——电池安装盒 62——供电电池

7——控制器。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

如图1至图4所示，一种智能物料分拣搬运机器人，其包括有车体底盘1，车体底盘1的下方装设有行走驱动组件2、位于行走驱动组件2旁侧的巡线识别组件3，车体底盘1的上方装设有抓取机械手组件4。

其中，行走驱动组件2包括有四个呈矩形分布的行走驱动安装架21，各行走驱动安装架21分别螺装紧固于车体底盘1的下表面，各行走驱动安装架21分别螺装有行走驱动电机22，各行走驱动电机22的动力输出轴分别装设有麦克纳姆轮23。

进一步的，巡线识别组件3包括有螺装紧固于车体底盘1下表面的巡线识别安装架31，巡线识别安装架31螺装紧固有四个呈“十”字分布的灰度巡线传感器32。

另外，车体底盘1的上表面于抓取机械手组件4的旁侧螺装有模块安装架51，模块安装架51装设有OPENMV机器视觉模块52。

需解释的是，如图1、图2、图3以及图5所示，抓取机械手组件4包括有螺装紧固于车体底盘1的第一驱动舵机41，第一驱动舵机41的上端侧装设有与第一驱动舵机41的动力输出轴连接且水平旋转动作的活动转盘42；活动转盘42的上表面螺装紧固有第二驱动舵机43，活动转盘42的上方装设有与第二驱动舵机43的动力输出轴连接且竖向旋转摆动动作的第一活动摆臂44；第一活动摆臂44的上端部装设有第三驱动舵机45，第三驱动舵机45的动力输出轴与第一活动摆臂44的上端部连接，第三驱动舵机45的外壳螺装紧固有第二活动摆臂46，第三活动摆臂的自由端部装设有物料夹爪47。其中，对于本实用新型的抓取机械手组件4而言，第一驱动舵机41、活动转盘42、第二驱动舵机43、第一活动摆臂44、第三驱动舵机45、第二活动摆臂46组成一个三自由度机械臂，该三自由度机械臂能够实现三自由度动作，以驱动物料夹爪47三自由度动作并抓取物料。

另外，物料夹爪47包括有螺装紧固于第二活动摆臂46自由端部的夹爪驱动电机471，第二活动摆臂46的自由端部还装设夹爪主动件472、位于夹爪主动件472旁侧的夹爪从动件473，夹爪驱动电机471的动力输出轴与夹爪主动件472连接，夹爪从动件473通过枢轴474铰装于第二活动摆臂46的自由端部；夹爪主动件472设置有主动件外齿轮4721，夹爪从动件473设置有从动件外齿轮4731，主动件外齿轮4721与从动件外齿轮4731相啮合；夹爪主动件472螺装紧固有主动夹持块475，夹爪从动件473螺装紧固有从动夹持块476。对于本实用新型的物料夹爪47而言，主动夹持块475与从动夹持块476开合动作并实现物料抓取、放开动作；在抓取物料前，主动夹持块475与从动夹持块476处于张开状态；当需要抓取物料时，夹爪驱动电机471动作且夹爪驱动电机471驱动夹爪主动件472转动，由于夹爪主动件472的主动件外齿轮4721与夹爪从动件473的从动件外齿轮4731相啮合，在夹爪主动件472转动时夹爪从动件473同步反向转动，夹爪主动件472带动主动夹持块475摆动，夹爪从动件473带动从动夹持块476摆动，夹持时主动夹持块475与从动夹持块476闭合并将物料夹紧；当需要将夹紧的物料松开时，主动夹持块475与从动夹持块476张开，物料被松开。

需进一步指出的是，车体底盘1的上表面螺装紧固有电池安装盒61，电池安装盒61的内部嵌装有供电电池62。

还有就是，车体底盘1的下表面于巡线识别安装架31的旁侧螺装紧固有辅助安装架33，辅助安装架33螺装紧固有辅助灰度巡线传感器34。

对于本实用新型的智能物料分拣搬运机器人而言，其车体底盘1还装设有控制器7，本实用新型的行走驱动电机22、灰度巡线传感器32、辅助灰度巡线传感器34、第一驱动舵机41、第二驱动舵机43、第三驱动舵机45、夹爪驱动电机471、OPENMV机器视觉模块52、供电电池62分别与控制器7电性连接。

在本实用新型工作过程中，OPENMV机器视觉模块52先对所需分拣搬运的物料进行识别，上述识别动作可以为物料颜色识别或者物料形状识别；待OPENMV机器视觉模块52对物料进行识别并判断所识别物料为待分拣搬运物料后，OPENMV机器视觉模块52发送信号给到控制器7，控制器7控制第一驱动舵机41、第二驱动舵机43、第三驱动舵机45动作，即控制器7控制上述三自由度机械臂动作并使得物料夹爪47移动至待分拣搬运物料位置，而后控制器7控制夹爪驱动电机471动作并使得物料夹爪47抓取夹紧物料；待物料被抓取夹紧后，控制器7控制各行走驱动电机22动作，各行走驱动电机22分别驱动相应的麦克纳姆轮23转动，进而实现这个机器人行走；待行走至指定位置后，控制器7控制上述三自由度机械臂以及物料夹爪47动作并将物料放置于指定位置，进而完成物料分拣搬运作业。

在本实用新型的机器人行走过程中，机器人通过四个灰度巡线传感器32来识别场地上的单、双线进而让小车巡线，移动时，机器人沿着上述单、双线移动。另外，为保证精确投放物料，本实用新型增设辅助灰度巡线传感器34，辅助灰度巡线传感器34用以调整好车身的姿态以便更加精确地投放物料。

本实用新型采用多自由度动作的机械手结构与麦克纳姆轮23相结合，在实现物料分拣搬运的过程中，本实用新型可以在无需车体底盘1旋转运动情况下实现物料搬运，由于无需车体底盘1大范围旋转动作，这样就可以有效地提高搬运速度，且由于减少了大范围车体底盘1旋转动作，动作精度也能够相应的得到提高。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本实用新型具有结构设计新颖、运行速度快且准确度高的优点。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种智能物料分拣搬运机器人，其特征在于：包括有车体底盘（1），车体底盘（1）的下方装设有行走驱动组件（2）、位于行走驱动组件（2）旁侧的巡线识别组件（3），车体底盘（1）的上方装设有抓取机械手组件（4）；

行走驱动组件（2）包括有四个呈矩形分布的行走驱动安装架（21），各行走驱动安装架（21）分别螺装紧固于车体底盘（1）的下表面，各行走驱动安装架（21）分别螺装有行走驱动电机（22），各行走驱动电机（22）的动力输出轴分别装设有麦克纳姆轮（23）；

巡线识别组件（3）包括有螺装紧固于车体底盘（1）下表面的巡线识别安装架（31），巡线识别安装架（31）螺装紧固有四个呈“十”字分布的灰度巡线传感器（32）；

车体底盘（1）的上表面于抓取机械手组件（4）的旁侧螺装有模块安装架（51），模块安装架（51）装设有OPENMV机器视觉模块（52）。

2.根据权利要求1所述的一种智能物料分拣搬运机器人，其特征在于：所述抓取机械手组件（4）包括有螺装紧固于所述车体底盘（1）的第一驱动舵机（41），第一驱动舵机（41）的上端侧装设有与第一驱动舵机（41）的动力输出轴连接且水平旋转动作的活动转盘（42）；

活动转盘（42）的上表面螺装紧固有第二驱动舵机（43），活动转盘（42）的上方装设有与第二驱动舵机（43）的动力输出轴连接且竖向旋转摆动动作的第一活动摆臂（44）；

第一活动摆臂（44）的上端部装设有第三驱动舵机（45），第三驱动舵机（45）的动力输出轴与第一活动摆臂（44）的上端部连接，第三驱动舵机（45）的外壳螺装紧固有第二活动摆臂（46），第三活动摆臂的自由端部装设有物料夹爪（47）。

3.根据权利要求2所述的一种智能物料分拣搬运机器人，其特征在于：所述物料夹爪（47）包括有螺装紧固于所述第二活动摆臂（46）自由端部的夹爪驱动电机（471），第二活动摆臂（46）的自由端部还装设夹爪主动件（472）、位于夹爪主动件（472）旁侧的夹爪从动件（473），夹爪驱动电机（471）的动力输出轴与夹爪主动件（472）连接，夹爪从动件（473）通过枢轴（474）铰装于第二活动摆臂（46）的自由端部；

夹爪主动件（472）设置有主动件外齿轮（4721），夹爪从动件（473）设置有从动件外齿轮（4731），主动件外齿轮（4721）与从动件外齿轮（4731）相啮合；

夹爪主动件（472）螺装紧固有主动夹持块（475），夹爪从动件（473）螺装紧固有从动夹持块（476）。

4.根据权利要求1所述的一种智能物料分拣搬运机器人，其特征在于：所述车体底盘（1）的下表面于所述巡线识别安装架（31）的旁侧螺装紧固有辅助安装架（33），辅助安装架（33）螺装紧固有辅助灰度巡线传感器（34）。

5.根据权利要求1所述的一种智能物料分拣搬运机器人，其特征在于：所述车体底盘（1）的上表面螺装紧固有电池安装盒（61），电池安装盒（61）的内部嵌装有供电电池（62）。

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