本實用新型涉及機器人領域，尤其涉及一種基于激光導航的搬運機器人。

背景技術：

隨著自動搬運技術的發(fā)展，以及自動搬運小車在各行業(yè)應用的深入和擴展，對搬運小車的靈活性和控制的精確性提出越來越高的要求，例如自動導引運輸車(簡稱AGV)，其利用電磁或光學等自動導引裝置，并沿規(guī)定的導引路徑行駛完成搬運工作，具有行動快捷、可控性強和安全性好等優(yōu)勢。不過即使AGV提高了搬運的自動化程度，但是現(xiàn)有的AGV還需與多個機械手配套使用才能完成搬運。

首先，現(xiàn)有的機械手都是裝在固定區(qū)域，只能在固定的范圍內(nèi)進行工作，因此為了完成貨品的轉運，需要在多個工位安裝機械手，如利用一機械手抓取貨品放到AGV上，然后AGV移動到貨品放置的指定位置處，最后利用另一機械手將貨物抓取放到指定位置，該過程需要配備兩個機械手，由于機械手的安裝位置是固定的，因此機械手的活動范圍是有限，降低了使用效率，提高了使用成本。

另一方面，AGV是根據(jù)事先規(guī)劃好的軌跡行走的，一旦行駛過程中遇到障礙物，就無法避開障礙物，完成搬運工作。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的是提供了一種通過工控機和激光傳感器配合進行地圖設置、導航和壁障活動，因此不需要按照事先規(guī)劃的地圖行走的基于激光導航的搬運機器人。

本實用新型的另一目的是提供了一種基于激光導航的搬運機器人，其外殼上部設置有一個機械手，并通過該機械手抓取貨品，增加了機械手抓取的活動范圍，并降低了使用成本。

為達到以上目的，本實用新型提供了一種基于激光導航的搬運機器人，包括外殼，所述外殼的內(nèi)部設置有控制主板和工控機，所述控制主板和所述工控機為通信連接；

所述控制主板接口連接有電源、電源管理模塊和電機驅動模塊，所述外殼側面上分別設置有與所述電源、所述電源管理模塊和所述電機驅動模塊配合的插孔，其中所述電源、所述電源管理模塊和所述電機驅動模塊分別可拆卸安裝在所述插孔內(nèi)；

所述電機驅動模塊還與至少兩電機電連接，每一所述電機傳動連接有一驅動輪，兩所述驅動輪均位于所述外殼的下部；

所述工控機電連接有激光傳感器和機械手，所述激光傳感器安裝在所述外殼的前側，所述機械手通過機械手安裝板固定在所述外殼的上部。

進一步，所述外殼的側面設置有外設接口，所述外設接口與所述控制主板電連接，所述外設接口包括網(wǎng)口、程序燒寫扣、USB、HDMI和/或手動充電口。

進一步，所述外殼的左右兩側還分別設置有燈帶，所述燈帶和所述控制主板電連接；

所述外殼上還設置有所述燈帶安裝的環(huán)形槽，所述環(huán)形槽呈方環(huán)形或圓環(huán)形。

進一步，所述外殼上設置有所述激光傳感器固定的掃描槽，所述掃描槽兩端分別從所述外殼的前側延伸至所述外殼兩側所述環(huán)形槽的內(nèi)部，且所述掃描槽呈C型，該開口朝向所述外殼后側。

進一步，所述外殼的側面還設置喇叭，所述喇叭與所述控制主板電連接。

進一步，所述外殼的側面還設置有超聲波傳感器，所述超聲波傳感器和所述控制主板電連接。

進一步，所述外殼的下部設置有萬向輪，所述萬向輪的底部和所述驅動輪的底部齊平。

進一步，所述外殼的橫截面呈方形，且圓弧過渡。

進一步，所述基于激光導航的搬運機器人還配備有一個充電座，所述外殼的下部設置有與所述充電座配合的取電座，通過所述充電座和所述取電座配合，實現(xiàn)對所述電源進行充電。

進一步，所述外殼的前側設置有紅外發(fā)射管，所述充電座上設置有與所述紅外發(fā)射管配合的紅外接收管。

根據(jù)優(yōu)選實施例，本實用新型提供了如下優(yōu)點：

(1)本實用新型的工控機和激光傳感器配合進行地圖設置、導航和壁障活動，因此不需要按照事先規(guī)劃的地圖行走，提高了機器人行走軌跡的靈活性。

(2)本實用新型的外殼上部設置有一個機械手，并通過該機械手抓取貨品，增加了機械手抓取的活動范圍，并降低了使用成本。

以下結合附圖及實施例進一步說明本實用新型。

附圖說明

圖1為本實用新型所述基于激光導航的搬運機器人的立體圖；

圖2為本實用新型所述基于激光導航的搬運機器人的后視圖；

圖3為本實用新型所述基于激光導航的搬運機器人的仰視圖；

圖4為本實用新型所述充電座的結構示意圖。

具體實施方式

以下描述用于揭露本實用新型以使本領域技術人員能夠實現(xiàn)本實用新型。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本實用新型的基本原理可以應用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本實用新型的精神和范圍的其他技術方案。

參閱附圖1至圖3，示出了根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例所述的一種基于激光導航的搬運機器人，包括外殼3，外殼3的內(nèi)部設置有控制主板14和工控機12，控制主板14和工控機12為通信連接，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，其中控制主板14接口連接有電源10(電源10可為鋰電池)、電源管理模塊11和電機驅動模塊15，其中電源管理模塊11對電源10進行變壓操作和提供電源保護，外殼3側面上分別設置有與電源10、電源管理模塊11和電機驅動模塊15配合的插孔，其中電源10、電源管理模塊11和電機驅動模塊15分別可拆卸安裝在插孔內(nèi)，方便了電源10、電源管理模塊11和電機驅動模塊15的更換，電機驅動模塊15還與至少兩電機電連接，每一電機傳動連接有一驅動輪17，兩驅動輪17均位于外殼3的下部，工控機12電連接有激光傳感器6和機械手1，激光傳感器6安裝在外殼3的側面，機械手1通過機械手安裝板2固定在外殼3的上部，且外殼3的上部可為放置貨品的平臺。

在其它實施例中，機械手安裝板2通過緊固件安裝在外殼3上，且外殼3上設置有與緊固件配合的安裝孔，該安裝孔可為螺紋孔，因此機械手1拆卸時，只需分開機械手安裝板2和外殼3連接，就可將機械手1整體移走，便于機械手1的安裝和拆卸，另外通過外殼3上安裝孔，可以安裝其他型號的機械手，增加了安裝的靈活性。

在本實施例中，控制主板14可為STM32控制主板。

在其它實施例中，機械手1可為UR3機械手，UR3機械手是一種結構緊湊且體積小的機械手，自重僅為11Kg，但是有效負載卻高達3Kg，其關節(jié)可360度旋轉，除了完成裝配、拋光、涂膠及擰螺釘作業(yè)外，還能輕松的完成零部件的抓取、裝配和放置作業(yè)。

在本實施例中，電源管理模塊11和電機驅動模塊15均位于電源10下側，且電源管理模塊11和電機驅動模塊15呈水平排列，控制主板14和工控機12也呈水平排列，且位于電源管理模塊11或電機驅動模塊15下側。

在本實施例中，所述基于激光導航的搬運機器人還包括一蓋板，蓋板與外殼3扣合連接，用以遮擋外露的插孔。

在其它實施例中，蓋板的一側與外殼3鉸接，蓋板的另一側與外殼3扣合連接。

在本實施例中，外殼3的側面設置有外設接口13，外設接口13與控制主板14電連接，外設接口13包括網(wǎng)口、程序燒寫扣、USB、HDMI和/或手動充電口等，優(yōu)選地，外設接口13和蓋板位于外殼3的同一側，且外設接口13位于蓋板的下側。

在本實施例中，外殼3的橫截面呈方形，且圓弧過渡。

在本實施例中，蓋板位于外殼3的后側，激光傳感器6位于外殼3前側，外殼3的左右兩側還分別設置有燈帶，燈帶和控制主板14電連接，燈帶可為彩色燈帶，可通過顯示不同顏色表示機器人的不同狀態(tài)，例如充電狀態(tài)、正常行駛狀態(tài)、故障狀態(tài)或低電狀態(tài)等。

外殼3上還可設置有燈帶安裝的環(huán)形槽9，其環(huán)形槽9呈方環(huán)形，即燈帶沿著方環(huán)形的環(huán)形槽9排列形成方環(huán)形的燈帶。

在其它實施例中，環(huán)形槽9呈圓環(huán)形。

在本實施例中，外殼3的前側設置有激光傳感器6固定的掃描槽5，掃描槽5兩端分別從外殼3的前側延伸至外殼3兩側環(huán)形槽9的內(nèi)部，其中掃描槽5呈C型，該開口朝向外殼3后側，因此激光傳感器6可順著該掃描槽5掃描外殼3前側和外殼3兩側的環(huán)境，從而進行導航和壁障。

在本實施例中，外殼3的側面還設置喇叭4，喇叭4與控制主板14電連接，喇叭4位于外殼3的前側，且位于掃描槽5上側，該喇叭4可發(fā)出音樂和報警聲音，例如當電源10電量不足等時發(fā)出報警聲音。

在本實施例中，外殼3的側面還設置有超聲波傳感器8，超聲波傳感器8和控制主板14電連接，超聲波傳感器8主要起到輔助壁障的作用，當超聲波傳感器8掃描到障礙物時，通過控制主板14執(zhí)行機器人繞開障礙物行駛。

優(yōu)選地，超聲波傳感器8的數(shù)量為八個，且橫截面呈方形的外殼3的每個側邊均設置有兩個超聲波傳感器8，八個超聲波傳感器8均位于同一水平線上，且位于掃描槽5的上側。

在本實施例中，外殼3的下部設置有四個萬向輪18，四個萬向輪18的底部和驅動輪17的底部齊平，具體地，其中兩個萬向輪18位于驅動輪17第一側，另兩個萬向輪18位于驅動輪17第二側。

參見圖4所示，所述基于激光導航的搬運機器人還配備有一個充電座20，外殼3的底部設置有與充電座20配合的取電座19，通過充電座20和取電座19配合，實現(xiàn)對電源10進行充電，具體技術方案可參照中國專利(CN201621057115.5)。

外殼3的前側設置有紅外發(fā)射管7，紅外發(fā)射管7位于掃描槽5的下側，充電座20上設置有與紅外發(fā)射管7配合的紅外接收管16。在具體操作中，當控制主板檢測到機器人電量低，利用激光傳感器導航到充電座20附近，并利用紅外發(fā)射管7和紅外接收管16進行充電座20和取電座19輔助對準操作，當充電座20銅片和取電座19上的銅片碰觸后實現(xiàn)對電源10的充電，在充電完成后，機器人會自動退出，實現(xiàn)充電座20和取電座19的分離。

下面介紹本實施例中的基于激光導航的搬運機器人的工作原理：

機械手抓取貨品放到外殼的上部，然后根據(jù)工控機預先設置好的行走地圖進行導航到需要放貨品的地方，然后機械手從外殼的上部抓取貨品放在指定的位置，之后機器人可重復上述動作完成貨品的搬運。本實用新型的工控機和激光傳感器配合配合進行地圖設置、導航和壁障活動，因此不需要按照事先規(guī)劃的地圖行走，提高了機器人行走軌跡的靈活性，另外機械手是安裝在外殼上的，使得機器人的操作覆蓋范圍廣，且降低了使用成本。

以上所述的實施例僅用于說明本實用新型的技術思想及特點，其目的在于使本領域內(nèi)的技術人員能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實施例來限定本實用新型的專利范圍采用，即凡依本實用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本實用新型的專利范圍內(nèi)。