专利名称：仓库搬运机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种仓库搬运机器人，可用于仓库物品搬运以及物品整理。
背景技术：
在我国国民经济、城市化建设和科学技术建设高速发展的时代背景下，自动化产品越来越快的走进生活之中，对于仓库货物的管理更是需要。现在的仓库中货物大部分是体积大、重量大、表面脏，仓库的工作环境较差，不利于人们工作，如在工厂的生产车间中许多的零件上面沾满了油污，有的零件上面还存留一些毛刺，不利于人工搬运。同时，仓库中货物摆放也需要消耗相当的一部分人力。因此，人们迫切的需要一种可以代替人工来完成仓库搬运工作的新型搬运机器人。仓库搬运机器人，作为搬运机器人的一种，可以通过机械手爪的张开和缩紧来抓住不同大小和不同形状的货物，如一些不规则的机械零件、打包成型的货物、圆柱状和球状物体以及一些零碎的物品等。仓库搬运机器人作为在仓库内进行搬运作业的一种自动机械装置，越来越受到人们的关注。本发明主要针对当前需求，提供一种能替代人工的仓库搬运机器人。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种以电机为推动力、以齿轮啮合为传动机构的仓库搬运机机器人。此机器人可用于仓库货物的搬运与存放，代替人类的劳动。本发明所采用的技术方案是一种仓库搬运机器人，包括车架，安装在车架上的地面运动机构；支撑板，连接在车架与支撑板之间的升降机构；平移板，连接在支撑板与平移板之间的平移机构；转动板，连接在转动板与平移板之间的转动机构；连接在转动板上的执行机构。本发明所实现的技术效果是在仓库中，本发明通过电机带动齿轮机构和连杆机构，实现货物的夹取、搬运和存放，是现有的人工搬运货物的替代装置，减少了人的体力劳动，提高了生产效率。本款仓库搬运机器人还可以通过升降机构调节机械手爪工作平台的高低，从而可以把物品搬运到不同高低的存放地点，实现了从货物搬运到存放的全过程自
动化生产。
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图I-图4为不同角度所示的仓库搬运机器人整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。本发明的仓库搬运机器人，主要包括以下部分车架1，安装在车架I上的地面运动机构2 ;支撑板3，连接在车架I与支撑板3之间的升降机构4 ;平移板5，连接在支撑板3与平移板5之间的平移机构6 ;转动板7，连接在转动板7与平移板5之间的转动机构8 ;连接在转动板7上的执行机构9。以下将分别对各个机构进行详细说明。参见图2,所述地面运动机构2包括转动设置在车架I底部的主动轮21,直行旋转电机22，直行旋转电机22通过齿轮减速箱23以及转轴连接主动轮21 ;还包括两只转向轮24 ;两根“L”型的转向轴25，每只转向轮24分别转动连接在一根转向轴25的一段，所述转向轴25的不连接转向轮24的另一段转动设置在车架I上；转向齿条26，该转向齿条26的两端分别与每根转向轴25的另一段转动连接；与转向齿条26啮合的转向齿轮27，驱动转向齿轮27的转向旋转电机28，所述转向旋转电机28固定在车架I上。该转向方式结构巧 妙，通过简单的部件连接，两只转向轮24的转动角度能够保证相同。参见图1，所述升降机构4包括由两根连杆中部转动连接而成的“X”型连杆副41,根据实际高度需求，两副以上(例如图中三副)所述“X”型连杆副41依次连接形成“X”型连杆组件；该“乂”型连杆组件的底部一端固定连接至车架I顶部，另一端滑动连接在下滑杆42上且连接至升降直线电机43的输出端，下滑杆42以及升降直线电机43均固定在车架I顶部；“X”型连杆组件的顶部一端固定至支撑板3的底部，另一端滑动连接在上滑杆44上，上滑杆44固定在支撑板3的底部。上述升降机构4形成剪式千斤顶结构。参见图4，所述平移机构6包括固定在支撑板3顶部的圆柱导轨61、固定在平移板5底部且与圆柱导轨61配合的滑块62，所述滑块62滑动设置在圆柱导轨61上；还包括固定在支撑板3顶部的平移齿条63，与平移齿条63啮合的平移齿轮64 ;与平移齿轮64固定连接的平移旋转电机65，所述平移旋转电机65固定在平移板5上。参见图3，所述转动机构8包括固定在平移板5顶部的转轴81，转动板7转动连接在转轴81上；固定在转动板7底部的内齿轮82，与所述内齿轮82啮合的转动齿轮83，与所述转动齿轮83固定连接的转动旋转电机84，所述转动旋转电机84固定在平移板5顶部。参见图2，所述执行机构9包括转动连接在转动板7顶部的两根机械卡爪91，固定在转动板7顶部的执行直线电机92，所述执行直线电机92的输出轴固定至分拨片93，所述分拨片93通过两根连接片94分别转动连接至每根机械卡爪91。以上仓库搬运机器人具有以下运动自由度第一，直行旋转电机22驱动主动轮21，进而带动机器人在地面运动；第二，转向旋转电机28驱动转向齿轮27，使得转向齿条26平动，两根“L”型的转向轴25转动，两只转向轮24转动预定角度，实现机器人在地面转向；第三，升降直线电机43推动“X”型连杆组件，带动支撑板3升降；第四，平移旋转电机65带动平移齿轮64相对平移齿条63运动，则滑块62在圆柱导轨61上滑动，使得平移板5相对支撑板3滑动；第五，转动旋转电机84带动转动齿轮83，进而带动内齿轮82，使得转动板7相对平移板5转动；第六，执行直线电机92带动分拨片93进退，推动连接片94分开或者收拢，使得两根机械卡爪91开合。该仓库搬运机器人的典型工作过程是第一步，打开电源，判断货物相对机械卡爪91的空间位置，地面运动机构2使得机器人运动至货物附近；第二步，升降机构4使得机械卡爪91运动至与货物相匹配高度；第三步，机械卡爪91张开，平移机构6推动机械卡爪91伸出并靠近货物，机械卡爪91闭合并抓住货物，平移机构6带动机械卡爪91以及货物缩回；第四步，机器人位姿变换，例如，升降机构4带动机械卡爪91以及货物升降，转动机构8带动机械卡爪91以及货物转动,地面运动机构2带动机械卡爪91以及货物进退等独个运动方式或者组合运动方式，直至运动至目标位置；第五步，平移机构6推动机械卡爪91及货物伸出，机械卡爪91张开并卸下货物，平移机构6推动机械卡爪91缩回。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种仓库搬运机器人，其特征在于包括车架，安装在车架上的地面运动机构；支撑板，连接在车架与支撑板之间的升降机构；平移板，连接在支撑板与平移板之间的平移机构；转动板，连接在转动板与平移板之间的转动机构；连接在转动板上的执行机构。
2.如权利要求I所述的仓库搬运机器人，其特征在于，所述地面运动机构包括转动设置在车架底部的主动轮，直行旋转电机，所述直行旋转电机通过齿轮减速箱以及转轴连接主动轮。
3.如权利要求I所述的仓库搬运机器人，其特征在于，所述地面运动机构包括两只转向轮；两根“ L ”型的转向轴，每只转向轮分别转动连接在一根转向轴的一段，所述转向轴的不连接转向轮的另一段转动设置在车架上；转向齿条，该转向齿条的两端分别与每根转向轴的另一段转动连接；与转向齿条啮合的转向齿轮，驱动转向齿轮的转向旋转电机，所述转向旋转电机固定在车架上。
4.如权利要求I所述的仓库搬运机器人，其特征在于，所述升降机构包括由两根连杆中部转动连接而成的“X”型连杆副，两副以上所述“X”型连杆副依次连接形成“X”型连杆组件；该“X”型连杆组件的底部一端固定连接至车架顶部，另一端滑动连接在下滑杆上且连接至升降直线电机的输出端，下滑杆以及升降直线电机均固定在车架顶部；“X”型连杆组件的顶部一端固定至支撑板的底部，另一端滑动连接在上滑杆上，上滑杆固定在支撑板的底部。
5.如权利要求I所述的仓库搬运机器人，其特征在于，所述平移机构包括固定在支撑板顶部的圆柱导轨、固定在平移板底部且与圆柱导轨配合的滑块，所述所述滑块滑动设置在圆柱导轨上；固定在支撑板顶部的平移齿条，与平移齿条啮合的平移齿轮，与平移齿轮固定连接的平移旋转电机，所述平移旋转电机固定在平移板上。
6.如权利要求I所述的仓库搬运机器人，其特征在于，所述转动机构包括固定在平移板顶部的转轴，转动板转动连接在转轴上；固定在转动板底部的内齿轮，与所述内齿轮啮合的转动齿轮；与所述转动齿轮固定连接的转动旋转电机，所述转动旋转电机固定在平移板顶部。
7.如权利要求I所述的仓库搬运机器人，其特征在于，所述执行机构包括转动连接在转动板顶部的两根机械卡爪，固定在转动板顶部的执行直线电机，所述执行直线电机的输出轴固定至分拨片，所述分拨片通过两根连接片分别转动连接至每根机械卡爪。
全文摘要
本发明公开了一种仓库搬运机器人，包括车架，安装在车架上的地面运动机构；支撑板，连接在车架与支撑板之间的升降机构；平移板，连接在支撑板与平移板之间的平移机构；转动板，连接在转动板与平移板之间的转动机构；连接在转动板上的执行机构。本发明公开的机器人能实现货物的夹取、搬运和存放，是现有的人工搬运货物的替代装置，减少了人的体力劳动，提高了生产效率。该机器人通过升降机构调节机械手爪工作平台的高低，从而可以把物品搬运到不同高低的存放地点，实现了从货物搬运到存放的全过程自动化生产。
文档编号B25J5/00GK102642199SQ20121013952
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者刘博敏, 张克松, 杨伟建, 解得官, 陈斌 申请人:上海电机学院