專利名稱：適于采集運輸?shù)臋C器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適于采集運輸?shù)臋C器人。
背景技術(shù)：
隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)家研制出各種機器人結(jié)構(gòu)，用于工業(yè)制造、探險、運輸?shù)葓龊?。機器人技術(shù)的發(fā)展是一個科學(xué)技術(shù)發(fā)展共同的一個綜合性的結(jié)果，也為社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了一個重大影響的一門 科學(xué)技術(shù)。機器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問世以來，經(jīng)歷40余年的發(fā)展已取得長足的進步。目前國內(nèi)關(guān)于機器人方面的專利達到6000多種，而能在野外一些復(fù)雜環(huán)境，比如路面寬度不一等地方采集物體并實現(xiàn)運輸?shù)臋C器人很少見。如何更好的適應(yīng)這些路面寬度隨時變化且能自動獲取和輸送的機器。由美國武器合約商波士頓動力公司(Boston Dynamics)研發(fā)的一套科技含量非常高的裝置——“大狗” (BigDog)運輸機器人。該機器人能適應(yīng)環(huán)境非常復(fù)雜的區(qū)域，但是需要人為進行安裝且制造成本大。美國Oshkosh卡車公司已在“托盤化裝載系統(tǒng)(Palletized Load System) ”的基礎(chǔ)上研制出了一款新型運輸機器人“托盤化裝載系統(tǒng)”，但是無法調(diào)節(jié)車輪間距。為此提出一種新型的機器人結(jié)構(gòu)，它能適應(yīng)道路寬度變化的環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對目前的機器人不能很好的適應(yīng)不同寬度路面的變化的問題，提出了一種能根據(jù)路面的寬度自動調(diào)整車輪距離的適于采集運輸?shù)臋C器人。本實用新型所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于包括車輪變距機構(gòu)、抓取機構(gòu)、輸送機構(gòu)、支撐機構(gòu)、底盤和控制裝置，所述的底盤的下方安裝所述的車輪變距機構(gòu)，所述的底盤的兩端分別安裝所述的抓取機構(gòu)和所述的支撐機構(gòu)；所述的車輪變距機構(gòu)包括移動底架、帶有變速箱的第一電機、橢圓輪、橫向移動塊、豎向移動塊和導(dǎo)軌；所述的橢圓輪與所述的底盤軸連接；所述的第一電機的輸出軸與所述的橢圓輪的中心連接；所述的橫向移動塊一端安裝與所述的橢圓輪的邊緣匹配的滾輪，另一端通過兩根連桿分別與兩個所述的豎向移動塊的一端鉸接；所述的豎向移動塊的另一端固定在所述的移動底架上；所述的移動底架通過導(dǎo)軌連接在所述的底盤的兩側(cè)，且在所述的移動底架的兩端安裝帶有車輪電機的車輪；所述的抓取機構(gòu)包括支座、第二電機、支架、手爪移動電機、移動塊；所述的第二電機安裝在底盤的一端，所述的第二電機的輸出軸通過轉(zhuǎn)動軸固定在所述的支座上，所述的轉(zhuǎn)動軸上固定支架，所述的支架的兩端均安裝所述的手爪移動電機，且每個所述的手爪移動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器連接一根絲桿；每根所述的絲桿上均固定移動塊；所述的移動塊的一端連接在所述支架的導(dǎo)桿上，另一端安裝手爪；所述的輸送機構(gòu)包括輸送電機、框體、輸送帶、長鏈輪機構(gòu)、短鏈輪機構(gòu)；所述的框體底部安裝輥子；所述的輥子中間安裝輸送帶，所有的輥子的通過所述的長鏈輪機構(gòu)相互連接，實現(xiàn)同步運轉(zhuǎn)；所述的輸送電機通過所述的短鏈輪機構(gòu)與其中一個輥子連接；[0008]所述的支撐機構(gòu)包括帶變速器的第三電機、支撐桿和帶有支撐輪的支撐座，所述的第三電機安裝在底盤的另一端；所述的支撐桿一端固定在所述的第三電機的輸出軸，另一端固定在所述的支撐座上；所述的控制裝置包括單片機、指示燈和傳感器；所述的單片機與所述的第一電機、第二電機、手爪移動電機、第三電機電連接。所述的橫向移動塊、所述的豎向移動塊均位于限位擋塊形成的限位槽 中，使得所述的橫向移動塊、所述的豎向移動塊沿直線運動。所述的橢圓輪的中心位置與所述的底盤的中心位置軸連接。所述的移動支架的兩側(cè)均設(shè)置橫向移動塊，且每根橫向移動塊對應(yīng)兩根豎向移動塊。所述的移動底架與所述的底盤共平面。所述的支架的兩端相互靠攏形成沿中心軸對稱的手臂。兩個所述的手爪沿所述的支架的中心軸對稱。所述的支架的導(dǎo)桿與所述的絲桿平行。使用時，當(dāng)遇到路面寬度變化時，傳感器將采集的路面的數(shù)據(jù)傳輸給單片機，單片機發(fā)出命令指令控制支撐機構(gòu)和抓取機構(gòu)向下支撐機器人，然后控制第一電機開始工作后帶動橢圓輪旋轉(zhuǎn)，使得與橢圓輪邊緣的滾輪運動，帶動橫向移動塊水平方向運動，然后帶動豎向移動塊垂直方向運動，使得移動底架沿導(dǎo)軌調(diào)整車輪的間距，然后支撐機構(gòu)和抓取機構(gòu)向上轉(zhuǎn)動后通過跨度大小不一的橋梁或路面；當(dāng)遇到大型障礙物時，抓取機構(gòu)將障礙物移開并通過區(qū)域；到達指定位置后抓取所需物體，支撐機構(gòu)的支撐座攔住放在輸送機構(gòu)中的物體搬運到指定位置后，支撐機構(gòu)的支撐座向下轉(zhuǎn)，讓開輸送機構(gòu)的后面，輸送機構(gòu)中的輸送電機帶動棍子轉(zhuǎn)動卸載物體。本實用新型的有益效果是能根據(jù)路面的寬度自動調(diào)整車輪距離、適應(yīng)性強、功能多樣、適合野外作業(yè)。

圖I為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)圖圖2為本實用新型的車輪變距機構(gòu)圖3為本實用新型的抓取機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖圖4為本實用新型的輸送機構(gòu)安裝圖圖5為本實用新型的支撐機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型參照附圖本實用新型所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，包括底盤I、車輪變距機構(gòu)2、抓取機構(gòu)3、輸送機構(gòu)4、支撐機構(gòu)5和控制裝置6，所述的底盤I的下方安裝所述的車輪變距機構(gòu)2，所述的底盤I的兩端分別安裝所述的抓取機構(gòu)3和所述的支撐機構(gòu)5 ；所述的車輪變距機構(gòu)2包括移動底架21、帶有變速箱的第一電機22、橢圓輪23、橫向移動塊24、豎向移動塊25和導(dǎo)軌26 ;所述的橢圓輪23與所述的底盤I軸連接；所述的第一電機22的輸出軸與所述的橢圓輪23的中心連接；所述的橫向移動塊24 —端安裝與所述的橢圓輪23的邊緣匹配的滾輪241，另一端通過兩根連桿242分別與兩個所述的豎向移動塊25的一端鉸接；所述的豎向移動塊25的另一端固定在所述的移動底架21上；所述的移動底架21通過導(dǎo)軌26連接在所述的底盤I的兩側(cè)，且在所述的移動底架21的兩端安裝帶有車輪電機2111的車輪211 ；所述的抓取機構(gòu)3包括支座31、第二電機32、支架33、手爪移動電機34、移動塊35 ;所述的第二電機32安裝在底盤I的一端，所述的第二電機32的輸出軸通過轉(zhuǎn)動軸321固定在所述的支座31上，所述的轉(zhuǎn)動軸321上固定支架33，所述的支架33的兩端均安裝所述的手爪移動電機34，且每個所述的手爪移動電機34的輸出軸通過聯(lián)軸器341連接一根絲桿342 ;每根所述的絲桿342上均固定移動塊35 ;所述的移動塊35的一端連接在所述支架33的導(dǎo)桿331上，另一端安裝手爪351 ； 所述的輸送機構(gòu)4包括輸送電機41、框體42、輸送帶43、長鏈輪機構(gòu)44、短鏈輪機構(gòu)45 ;所述的框體42底部安裝輥子421 ;所述的輥子421中間安裝輸送帶43，所有的輥子421的通過所述的長鏈輪機構(gòu)44相互連接，實現(xiàn)同步運轉(zhuǎn)；所述的輸送電機41通過所述的短鏈輪機構(gòu)45與其中一個輥子421連接；所述的支撐機構(gòu)5包括帶變速器的第三電機51、支撐桿52和帶有支撐輪531的支撐座53，所述的第三電機51安裝在底盤I的另一端；所述的支撐桿52 —端固定在所述的第三電機51的輸出軸，另一端固定在所述的支撐座53上；所述的控制裝置6包括單片機、指示燈和傳感器；所述的單片機與所述的第一電機22、第二電機32、手爪移動電機34、第三電機51電連接。所述的橫向移動塊24、所述的豎向移動塊25均位于限位擋塊27形成的限位槽中，使得所述的橫向移動塊24、所述的豎向移動塊25沿直線運動。所述的橢圓輪23的中心位置與所述的底盤I的中心位置軸連接。所述的移動支架21的兩側(cè)均設(shè)置橫向移動塊24,且每根橫向移動塊24對應(yīng)兩根豎向移動塊25。所述的移動底架21與所述的底盤I共平面。所述的支架33的兩端相互靠攏形成沿中心軸對稱的手臂332。兩個所述的手爪351沿所述的支架33的中心軸對稱。所述的支架33的導(dǎo)桿331與所述的絲桿342平行。使用時，當(dāng)遇到路面寬度變化時，傳感器將采集的路面的數(shù)據(jù)傳輸給單片機，單片機發(fā)出命令指令控制支撐機構(gòu)5和抓取機構(gòu)3向下支撐機器人，然后控制第一電機22開始工作后帶動橢圓輪23旋轉(zhuǎn)，使得與橢圓輪23邊緣的滾輪241運動，帶動橫向移動塊24水平方向運動，然后帶動豎向移動塊25垂直方向運動，使得移動底架21沿導(dǎo)軌26調(diào)整車輪的間距，然后支撐機構(gòu)5和抓取機構(gòu)3向上轉(zhuǎn)動后通過跨度大小不一的橋梁或路面；當(dāng)遇到大型障礙物時，抓取機構(gòu)3將障礙物移開并通過區(qū)域；到達指定位置后抓取所需物體，支撐機構(gòu)5的支撐座53攔住放在輸送機構(gòu)4中的物體搬運到指定位置后,支撐機構(gòu)5的支撐座53向下轉(zhuǎn)，讓開輸送機構(gòu)4的后面，輸送機構(gòu)4中的輸送電機41帶動輥子421轉(zhuǎn)動卸載物體。[0040]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也 及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于包括車輪變距機構(gòu)、抓取機構(gòu)、輸送機構(gòu)、支撐機構(gòu)、底盤和控制裝置，所述的底盤的下方安裝所述的車輪變距機構(gòu)，所述的底盤的兩端分別安裝所述的抓取機構(gòu)和所述的支撐機構(gòu)； 所述的車輪變距機構(gòu)包括移動底架、帶有變速箱的第一電機、橢圓輪、橫向移動塊、豎向移動塊和導(dǎo)軌；所述的橢圓輪與所述的底盤軸連接；所述的第一電機的輸出軸與所述的橢圓輪的中心連接；所述的橫向移動塊一端安裝與所述的橢圓輪的邊緣匹配的滾輪，另一端通過兩根連桿分別與兩個所述的豎向移動塊的一端鉸接；所述的豎向移動塊的另一端固定在所述的移動底架上；所述的移動底架通過導(dǎo)軌連接在所述的底盤的兩側(cè)，且在所述的移動底架的兩端安裝帶有車輪電機的車輪； 所述的抓取機構(gòu)包括支座、第二電機、支架、手爪移動電機、移動塊；所述的第二電機安裝在底盤的一端，所述的第二電機的輸出軸通過轉(zhuǎn)動軸固定在所述的支座上，所述的轉(zhuǎn)動軸上固定支架，所述的支架的兩端均安裝所述的手爪移動電機，且每個所述的手爪移動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器連接一根絲桿；每根所述的絲桿上均固定移動塊；所述的移動塊的一端連接在所述支架的導(dǎo)桿上，另一端安裝手爪； 所述的輸送機構(gòu)包括輸送電機、框體、輸送帶、長鏈輪機構(gòu)、短鏈輪機構(gòu)；所述的框體底部安裝輥子；所述的輥子中間安裝輸送帶，所有的輥子的通過所述的長鏈輪機構(gòu)相互連接，實現(xiàn)同步運轉(zhuǎn)；所述的輸送電機通過所述的短鏈輪機構(gòu)與其中一個輥子連接； 所述的支撐機構(gòu)包括帶變速器的第三電機、支撐桿和帶有支撐輪的支撐座，所述的第三電機安裝在底盤的另一端；所述的支撐桿一端固定在所述的第三電機的輸出軸，另一端固定在所述的支撐座上； 所述的控制裝置包括單片機、指示燈和傳感器；所述的單片機與所述的第一電機、第二電機、手爪移動電機、第三電機電連接。
2.如權(quán)利要求I所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于所述的橫向移動塊、所述的豎向移動塊均位于限位擋塊形成的限位槽中，使得所述的橫向移動塊、所述的豎向移動塊沿直線運動。
3.如權(quán)利要求2所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于所述的移動支架的兩側(cè)均設(shè)置橫向移動塊，且每根橫向移動塊對應(yīng)兩根豎向移動塊。
4.如權(quán)利要求I所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于所述的橢圓輪的中心位置與所述的底盤的中心位置軸連接。
5.如權(quán)利要求4所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于所述的移動底架與所述的底盤共平面。
6.如權(quán)利要求I所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于所述的支架的兩端相互靠攏形成沿中心軸對稱的手臂。
7.如權(quán)利要求6所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于兩個所述的手爪沿所述的支架的中心軸對稱。
8.如權(quán)利要求7所述的適于采集運輸?shù)臋C器人，其特征在于所述的支架的導(dǎo)桿與所述的絲桿平行。
專利摘要適于采集運輸?shù)臋C器人，包括車輪變距機構(gòu)、抓取機構(gòu)、輸送機構(gòu)、支撐機構(gòu)、底盤和控制裝置，所述的底盤的下方安裝所述的車輪變距機構(gòu)，所述的底盤的兩端分別安裝所述的抓取機構(gòu)和所述的支撐機構(gòu)；所述的車輪變距機構(gòu)包括移動底架、帶有變速箱的第一電機、橢圓輪、橫向移動塊、豎向移動塊和導(dǎo)軌；所述的抓取機構(gòu)包括支座、第二電機、支架、手爪移動電機、移動塊；所述的輸送機構(gòu)包括輸送電機、框體、輸送帶、長鏈輪機構(gòu)、短鏈輪機構(gòu)；所述的支撐機構(gòu)包括帶變速器的第三電機、支撐桿和帶有支撐輪的支撐座。本實用新型的有益效果是能根據(jù)路面的寬度自動調(diào)整車輪距離、適應(yīng)性強、功能多樣、適合野外作業(yè)。
文檔編號B25J5/00GK202668547SQ20122030588
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者陳瓊, 呂原君, 吳雄喜, 高奇峰, 唐鳴, 盧民, 沈姍姍 申請人:浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院