专利名称：轨道式仓库搬运机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轨道式仓库搬运机器人，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，效率不高。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。轨道式仓库搬运机器人，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。轨道式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。本实用新型主要针对当前需求，提供一种能替代人工的轨道式仓库搬运机器人。
实用新型内容本实用新型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。本实用新型所采用的技术方案是一种轨道式仓库搬运机器人，包括车架，位于车架上的滚轮；支撑板，连接在车架与支撑板之间的升降机构；一级转动板，连接在一级转动板与支撑板之间的一级转动机构；一级平移板，连接在一级平移板与一级转动板之间的一级平移机构；二级转动板，连接在二级转动板与一级平移板之间的二级转动机构；二级平移板，连接在二级平移板与二级转动板之间的二级平移机构；连接在二级平移板上的执行机构。本实用新型所实现的技术效果是在仓库中，本实用新型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。本款轨道式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。通过两级转动机构，可以实现全方位的灵活转动，弥补了车架不能在地面转动的不足。通过两级平移机构，使得机器人行程进一步扩大，且也具有很强的稳定性。
通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、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，重点在于示出本实用新型的主旨。图I-图4为不同角度所示的轨道式仓库搬运机器人整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。本实用新型的轨道式仓库搬运机器人，主要包括以下部分车架1，位于车架I上的滚轮10，所述滚轮10由电机通过齿轮减速箱驱动，图中未标记电机及齿轮减速箱；支撑板2，连接在车架I与支撑板2之间的升降机构3 ;—级转动板4，连接在一级转动板4与支撑板2之间的一级转动机构40 ;—级平移板5，连接在一级平移板5与一级转动板4之间的一级平移机构50 ;二级转动板6，连接在二级转动板6与一级平移板5之间的二级转动机构60 ;二级平移板7，连接在二级平移板7与二级转动板6之间的二级平移机构70 ;连接在二 级平移板7上的执行机构8。以下将分别对各个机构进行详细说明。参见图I、图2，所述升降机构3包括由两根连杆中部转动连接而成的“X”型连杆副31，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31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32上且连接至升降直线电机33的输出端，下滑杆32以及升降直线电机33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2的底部，另一端滑动连接在上滑杆34上，上滑杆34固定在支撑板2的底部。上述升降机构3形成剪式千斤顶结构。参见图2，所述一级转动机构40包括固定在支撑板2顶部的一级转轴41，一级转动板4转动连接在一级转轴41上；固定在一级转动板4底部的一级内齿轮42，与所述一级内齿轮42啮合的一级转动齿轮43 ;与所述一级转动齿轮43固定连接的一级转动旋转电机44，所述一级转动旋转电机44固定在支撑板2上。继续参见图2，所述二级转动机构60包括固定在一级平移板5顶部的二级转轴61，二级转动板6转动连接在二级转轴61上；固定在二级转动板6底部的二级内齿轮62，与所述二级内齿轮62啮合的二级转动齿轮63 ;与所述二级转动齿轮63固定连接的二级转动旋转电机64,所述二级转动旋转电机64固定在一级平移板5上。参见图4,所述一级平移机构50包括固定在一级转动板4顶部的一级圆柱导轨51、固定在一级平移板5底部且与一级圆柱导轨51配合的一级滑块52，所述一级滑块52滑动设置在一级圆柱导轨51上；还包括固定在一级转动板4顶部的一级平移齿条53，与一级平移齿条53啮合的一级平移齿轮54 ;与一级平移齿轮54固定连接的一级平移旋转电机55，所述一级平移旋转电机55固定在一级平移板5上。继续参见图4，所述二级平移机构70包括开设在二级转动板6顶部的二级滑轨71、固定在二级平移板7底部且滑动设置在二级滑轨71内的二级滑块72 ;固定在二级转动板6上的二级平移直线电机73，所述二级平移直线电机73的输出轴与二级平移板7固定。参见图3，所述执行机构8包括转动连接在二级平移板7顶部的两根机械卡爪81，固定在二级平移板7顶部的执行直线电机82，所述执行直线电机82的输出轴固定至分拨片83，所述分拨片83通过两根连接片84分别转动连接至每根机械卡爪81。该轨道式仓库搬运机器人具有以下自由度(1)机器人沿轨道运动安装在车架I后部的电机通过齿轮减速箱带动后轮转动，使机器人向前(或者向后)运动。(2)执行机构动作当执行直线电机82的输出轴伸出时，分拨片83向前、连接片84向两侧运动，机械卡爪81张开；当执行直线电机82的输出轴缩回时，分拨片83向后、连接片84向中间运动，机械卡爪81闭拢，此时能实现货物的夹紧。(3)机器人上体前后移动一级平移旋转电机55带动一级平移齿轮54在一级平移齿条53上运动，从而使得一级平移板5相对一级转动板4平移；或者，也可使二级平移直线电机73推动二级平移板7相对二级转动板6平移，这使得机器人向前移动行程进一步过扩大，且也具有很强的稳定性。(4)机器人转动一级转动旋转电机44带动一级转动齿轮43，从而推动一级转动板4相对支撑板2转动；或者，也可使二级转动旋转电机64带动二级转动齿轮63，从而推动二级转动板6相对一级平移板5转动，使得机器人全方位，更加灵活的转动，可以使执行机构左右转动，实现了各方位货物获取和放置。(5)机器人剪式千斤顶升降升降直线电机33推动“X”型连杆组件底部的另一端在下滑杆32上滑动，驱动支撑板2相对车架I升降，实现了机械卡爪81的升降。上述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81的空间位置，后轮驱动机器人沿轨道运动至货物附近；第二步，升降机构3使得机械卡爪81运 动至与货物相匹配高度，一级转动机构40和/或二级转动机构60驱动机械卡爪81转至合适角度；第三步，机械卡爪81张开，一级平移机构50和/或二级平移机构70推动机械卡爪81伸出并靠近货物，机械卡爪81闭合并抓住货物，一级平移机构50和/或二级平移机构70带动机械卡爪81以及货物缩回；第四步，机器人位姿变换，例如，升降机构3带动机械卡爪81以及货物升降，一级平移机构50和/或二级平移机构70带动机械卡爪81以及货物平移，一级转动机构40和/或二级转动机构60带动机械卡爪81 —级货物转动，后轮驱动机器人沿轨道运动等独个运动方式或者组合运动方式，直至运动至空间任何目标位置；第五步，一级平移机构50和/或二级平移机构70推动机械卡爪81伸出，机械卡爪81张开并卸下货物，一级平移机构50和/或二级平移机构70推动机械卡爪81缩回。本实用新型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实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求1.一种轨道式仓库搬运机器人，其特征在于包括车架，位于车架上的滚轮；支撑板，连接在车架与支撑板之间的升降机构；一级转动板，连接在一级转动板与支撑板之间的一级转动机构；一级平移板，连接在一级平移板与一级转动板之间的一级平移机构；二级转动板，连接在二级转动板与一级平移板之间的二级转动机构；二级平移板，连接在二级平移板与二级转动板之间的二级平移机构；连接在二级平移板上的执行机构。
2.如权利要求I所述的轨道式仓库搬运机器人，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。
3.如权利要求I所述的轨道式仓库搬运机器人，其特征在于，所述一级转动机构包括固定在支撑板顶部的一级转轴，一级转动板转动连接在一级转轴上；固定在一级转动板底部的一级内齿轮，与所述一级内齿轮啮合的一级转动齿轮；与所述一级转动齿轮固定连接的一级转动旋转电机，所述一级转动旋转电机固定在支撑板上。
4.如权利要求I所述的轨道式仓库搬运机器人，其特征在于，所述二级转动机构包括固定在一级平移板顶部的二级转轴，二级转动板转动连接在二级转轴上；固定在二级转动板底部的二级内齿轮，与所述二级内齿轮啮合的二级转动齿轮；与所述二级转动齿轮固定连接的二级转动旋转电机，所述二级转动旋转电机固定在一级平移板上。
5.如权利要求I所述的轨道式仓库搬运机器人，其特征在于，所述一级平移机构包括固定在一级转动板顶部的一级圆柱导轨、固定在一级平移板底部且与一级圆柱导轨配合的一级滑块，所述一级滑块滑动设置在一级圆柱导轨上；还包括固定在一级转动板顶部的一级平移齿条，与一级平移齿条啮合的一级平移齿轮；与一级平移齿轮固定连接的一级平移旋转电机，所述一级平移旋转电机固定在一级平移板上。
6.如权利要求I所述的轨道式仓库搬运机器人，其特征在于，所述二级平移机构包括开设在二级转动板顶部的二级滑轨、固定在二级平移板底部且滑动设置在二级滑轨内的二级滑块；固定在二级转动板上的二级平移直线电机，所述二级平移直线电机的输出轴与二级平移板固定。
7.如权利要求I所述的轨道式仓库搬运机器人，其特征在于，所述执行机构包括转动连接在二级平移板顶部的两根机械卡爪，固定在二级平移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。
专利摘要本实用新型公开了一种轨道式仓库搬运机器人，包括车架，位于车架上的滚轮；支撑板，连接在车架与支撑板之间的升降机构；一级转动板，连接在一级转动板与支撑板之间的一级转动机构；一级平移板，连接在一级平移板与一级转动板之间的一级平移机构；二级转动板，连接在二级转动板与一级平移板之间的二级转动机构；二级平移板，连接在二级平移板与二级转动板之间的二级平移机构；连接在二级平移板上的执行机构。本实用新型是现有的人工搬运货物的替代装置，可以通过升降机构调节执行机构的高低。两级转动机构以及两级平移机构，使机器人运动更加灵活，行程进一步扩大，且也具有很强的稳定性。
文档编号B25J5/02GK202592381SQ20122020042
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者陈斌, 刘博敏, 张克松, 解得官 申请人:上海电机学院