高收?具備了良好的基礎(chǔ)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是循跡送餐機(jī)器人總體外觀效果圖；
[0017]圖2是機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是循跡送餐機(jī)器人總體外部結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖4是循跡送餐機(jī)器人液壓系統(tǒng)圖；
[0020]圖5是液壓缸結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0021]圖6為控制原理圖；
[0022]圖7為機(jī)器人啟動(dòng)控制流程圖；
[0023]圖8為機(jī)器人前進(jìn)控制流程圖；
[0024]圖9為機(jī)器人端菜控制流程圖；
[0025]圖10為機(jī)器人機(jī)械手順序流程圖；
[0026]圖11為機(jī)器人返回流程圖；
[0027]圖12為整體及避障流程圖。
[0028]圖中:I擋板，2抓取缸，3支架，4定位傳感器套，5連桿，6手指，7溢流閥，8豎直缸，9避障傳感器，10小夾緊板，11小導(dǎo)向架，12水平缸，13大夾緊板，14大導(dǎo)向架，15餐臺(tái)，16支柱，17壓力表，18直流電機(jī)，19透氣塞，20萬(wàn)向輪，21外機(jī)殼，22機(jī)頂蓋，23油箱，24電磁閥、調(diào)速閥、單向閥，25油箱蓋，26齒輪泵。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明所提供的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0030]本發(fā)明循跡送餐機(jī)器人，其機(jī)械行走部分基于專利《循跡輸送機(jī)器人》的基礎(chǔ)上，其專利號(hào)為:ZL201220116407.7。
[0031]本發(fā)明循跡送餐機(jī)器人如圖1-5所示，油箱23放在機(jī)頂蓋22上，油箱蓋25與油箱23焊接好，所述油箱蓋25上面安裝直流電機(jī)18，直流電機(jī)18通過(guò)聯(lián)軸器與齒輪泵26連接，所述油箱蓋25的另一側(cè)安裝壓力表17、透氣塞19、電磁閥24、溢流閥7，透氣塞19具備透氣及注油功能。將法蘭插入中心軸中，用鍵將法蘭與中心軸固定。帶法蘭的豎直缸8與法蘭通過(guò)螺栓連接固定。所述支柱16與機(jī)頂蓋22安裝連接，再將餐臺(tái)15與支柱16的另一端用螺母擰緊。所述豎直缸8的頂部安裝大夾緊板13，將水平缸12放入大夾緊板13內(nèi)，用螺栓緊固大夾緊板13使水平缸12固定，大導(dǎo)向架14與豎直缸8連接固定，放置水平缸12自轉(zhuǎn)，將水平缸12與小夾緊板10連接固定。所述機(jī)械手通過(guò)連桿5將手指6和定位傳感器套4連接在一起，手指6的中間孔和連桿5連接，定位傳感器套4和連桿5的另一端孔連接，定位傳感器套4通過(guò)螺紋與抓取缸2的缸桿內(nèi)螺紋配合連接，抓取缸2作為主體，手指6的頂端孔和支架3連接，將支架3的四個(gè)圓柱插入抓取缸2的導(dǎo)向孔中，再用擋板I蓋住抓取缸的另一端，并將擋板I的四個(gè)孔套在支架3的四個(gè)圓柱上，用螺母將其擰緊，保證手指固定在抓取缸2上。將帶有機(jī)械手指的抓取缸2固定在小夾緊板10上并用螺栓連接夾緊。將小導(dǎo)向架11安裝在水平缸12上，小導(dǎo)向架11前端開(kāi)有避障傳感器孔，將避障傳感器9安裝在小導(dǎo)向架11前端孔中。將所述油管與抓取缸2、溢流閥7、豎直缸8、水平缸12、壓力表17、油箱23、電磁閥24相連；如圖6所示，控制系統(tǒng)包括電源部分、傳感器、避障感應(yīng)器、餐盤定位傳感器、電磁閥、單片機(jī)、液晶屏、紅外遙控器、繼電器和步進(jìn)轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；傳感器連接于單片機(jī)相應(yīng)的輸入端以檢測(cè)機(jī)器人偏離軌跡的狀態(tài)；避障傳感器連接于單片機(jī)相應(yīng)的輸入端以防止機(jī)器人撞到前方障礙物；餐盤定位傳感器連接于單片機(jī)相應(yīng)輸入端控制機(jī)械手尋找菜盤；繼電器連接于單片機(jī)相應(yīng)的信號(hào)輸入端控制機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)；液晶屏采用16位液晶屏連接于單片機(jī)相應(yīng)的輸入端以顯示相應(yīng)的控制信息；紅外遙控器用來(lái)輸入相應(yīng)桌號(hào)給紅外接收頭，紅外接收頭連接于單片機(jī)以啟動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)；步進(jìn)轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接于單片機(jī)的相應(yīng)輸出端，步進(jìn)轉(zhuǎn)向電機(jī)連接于步進(jìn)轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端；直流電機(jī)連接于相應(yīng)的繼電器，通過(guò)繼電器控制機(jī)器人的前進(jìn)及停止。
[0032]下面結(jié)合具體控制流程圖(圖7-圖12)，對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程詳述如下:
[0033]本循跡送餐機(jī)器人在工作前應(yīng)當(dāng)在所要操作空間的地面上粘貼或制作寬度為45mm的寬條線作為其循跡的導(dǎo)引線，因黑色對(duì)于光的吸收最為明顯，白色對(duì)光的吸收最弱，所以建議將軌跡鋪成黑色，地面為白色效果最佳。該機(jī)器人的供電選用兩塊串聯(lián)的12V、12Ah鋰電池，步進(jìn)轉(zhuǎn)向電機(jī)接24V電，直流電機(jī)接12V電。導(dǎo)引線貼好后，將充滿電的機(jī)器人放在導(dǎo)引線的起點(diǎn)位置，并調(diào)整好大齒輪下表面一排的八個(gè)傳感器的寬度位置，使左右兩邊最靠近輪子的傳感器分別位于寬條導(dǎo)引線的內(nèi)側(cè)邊緣處，打開(kāi)電源進(jìn)入待操作狀態(tài)，將盛好菜肴的四個(gè)盤子放到餐臺(tái)上，首先通過(guò)單片機(jī)(MCU)對(duì)液晶屏及紅外接收初始化清零，遙控器輸入設(shè)定桌號(hào)，經(jīng)紅外接收頭將信號(hào)輸入到MCU中，并顯示在液晶屏上。同上述所述，用遙控器啟動(dòng)機(jī)器人。利用遙控器對(duì)送餐機(jī)器人輸入需要送達(dá)的桌號(hào)，再按下確認(rèn)鍵，步進(jìn)轉(zhuǎn)向電機(jī)和直流電機(jī)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)該循跡送餐機(jī)器人沿導(dǎo)引線運(yùn)動(dòng)，其間大齒輪下表面上的傳感器分別拾取導(dǎo)引線的兩個(gè)邊緣，當(dāng)其他相鄰的兩個(gè)傳感器進(jìn)入導(dǎo)引線時(shí)，說(shuō)明機(jī)器人偏離了運(yùn)行軌道，傳感器會(huì)將信號(hào)傳送給單片機(jī)，此時(shí)單片機(jī)會(huì)根據(jù)傳感器的相對(duì)位置進(jìn)行反方向的糾偏，由步進(jìn)轉(zhuǎn)向電機(jī)連接的小齒輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)中間的大齒輪以及固定在大齒輪上的輪子發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使兩邊靠近輪子的傳感器回到導(dǎo)引線內(nèi)部，輪子能夠沿著正確的軌跡前進(jìn)。如此不斷自動(dòng)修正，保持沿導(dǎo)引線正確的運(yùn)動(dòng)(單片機(jī)程序中應(yīng)含有“防抖動(dòng)”程序，即用以減少或避免機(jī)器人在不斷糾偏不斷來(lái)回抖動(dòng)中蛇形前進(jìn))。當(dāng)其抵達(dá)某軌跡的岔口時(shí)，輪子一側(cè)的四個(gè)傳感器就會(huì)同時(shí)檢測(cè)到信號(hào)，發(fā)出一個(gè)信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)此信號(hào)給以計(jì)數(shù)，并判斷執(zhí)行轉(zhuǎn)90度彎或是繼續(xù)前進(jìn)。當(dāng)達(dá)到了設(shè)定的目的地坐標(biāo)數(shù)值后，單片機(jī)發(fā)出轉(zhuǎn)彎角度指令使輸送機(jī)器人按指令沿導(dǎo)引線轉(zhuǎn)彎送達(dá)某目的地坐標(biāo)地點(diǎn)。在坐標(biāo)地點(diǎn)貼有相對(duì)較寬的黑的區(qū)域。當(dāng)一排的八個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到黑色時(shí)，直流電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人停在坐標(biāo)地點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)大輪的正前方另裝有第九個(gè)傳感器，當(dāng)這九個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到黑色時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)使總繼電器吸合，液壓系統(tǒng)進(jìn)入待工作狀態(tài)，控制液壓泵的電機(jī)啟動(dòng)，液壓泵開(kāi)始工作。液壓缸的每個(gè)行程分別由6個(gè)分繼電器控制，每一個(gè)分繼電器與電磁換向閥的一端相連，繼電器控制液壓缸在一個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)與停止，電磁閥用來(lái)控制液壓缸的伸長(zhǎng)與收縮。機(jī)械手先進(jìn)行找盤子過(guò)程，抓取缸伸長(zhǎng)，機(jī)械手張開(kāi)，因?yàn)闄C(jī)器人的餐臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受大齒輪的影響自身會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，所以此過(guò)程分為兩種情況:(1)機(jī)器人停在目標(biāo)位置時(shí)，要抓取的第一個(gè)盤子正好在機(jī)械手中心紅外線傳感器的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，機(jī)械手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到盤子的邊緣，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)消失時(shí)，機(jī)械手逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到盤子中心(從盤子邊緣到盤子中心是通過(guò)延時(shí)來(lái)控制的)，執(zhí)行抓盤子動(dòng)作。(2)機(jī)器人停在目標(biāo)位置時(shí)，要抓取的第一個(gè)盤子不在機(jī)械手中心紅外線傳感器的監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，機(jī)械手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到盤子的邊緣，當(dāng)紅外線傳感器檢測(cè)到盤子時(shí)，單片機(jī)啟動(dòng)延時(shí)程序，轉(zhuǎn)到盤子中心，執(zhí)行抓盤子動(dòng)作。抓盤子時(shí)，控制豎直缸下降的繼電器與換向閥啟動(dòng)，單片機(jī)通過(guò)延時(shí)使機(jī)械手下降到抓取盤子的高度，控制豎直缸下降的繼電器與換向閥斷開(kāi)，控制抓取缸收縮的繼電器與換向閥啟動(dòng)，對(duì)盤子進(jìn)行抓取。抓住盤子后，控制抓取缸收縮的繼電器與換向閥斷開(kāi)，控制豎直缸上升的繼電器與換向閥啟動(dòng)，液壓缸上升到最高點(diǎn)，控制豎直缸上升的繼電器與換向閥斷開(kāi)，控制水平缸伸長(zhǎng)的繼電器與換向閥啟動(dòng)，水平缸伸到最長(zhǎng)，控制水平缸伸長(zhǎng)的繼電器與換向閥斷開(kāi)，控制豎直缸下降的繼電器與換向閥啟動(dòng)，當(dāng)豎直缸下降到盤子底部與餐桌接觸時(shí)，控制豎直缸下降的繼電器與換向閥斷開(kāi)，控制抓取缸伸長(zhǎng)的繼電器與換向閥啟動(dòng)，機(jī)械手張開(kāi)，盤子被放到餐桌上?？刂曝Q直缸上升的繼電器與換向閥啟動(dòng)，液壓缸上升到最高點(diǎn)，控制豎直缸上升的繼電器與換向閥斷開(kāi)，控制水平缸收縮的繼電器與換向閥啟動(dòng)，水平缸收縮至最短，自此完成一次端菜過(guò)程。在抓取第二、三、四個(gè)盤子時(shí)，首先會(huì)執(zhí)行找盤子子程序中的情況(2)，然后