一种教学用模块化智能物流机器人的制作方法

本发明涉及实验教学器具领域，更为具体地，涉及一种教学用模块化智能物流机器人。

背景技术：

物流专业本身是一个应用性很强的专业，需要大量的实践教学，部分院校虽然设置了学科竞赛、企业参观等实践课，但也只是形式上的实践，对学生的实际操作能力并没有较大的帮助，因此一些物流实验教学器具就显得十分重要。但现阶段高校中针对小型物料搬运的实验教学比较单一，相关的实验教学器具也较少，并且所用到的教学机器人功能单一，智能化程度比较低。另外，现阶段的教学用智能物流搬运机器人体积较大，造价较高，本教学用智能物流机器人相比于现阶段的智能物流机器人具有体积小，造价较为低廉、功能齐全等优点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，结合实验教学的实际需求，提供了一种教学用智能物流机器人，达到智能化控制、多功能演示教学、自动化搬运的目的。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种竞赛、教学用模块化智能物流机器人，包括运动底座及设置在所述运动底座上的运动装置、控制装置、红外传感器检测装置、灰度检测装置、超声波测距装置、触屏显示装置、移动电源，上端云台及设置在所述上端云台上的旋转装置、抓取装置。所述运动底盘由前底座和后底座两部分组成，前底座与后底座通过独立悬挂装置连接；所述运动装置由四个伺服电机与四个橡胶车轮组成，所述伺服电机的输出轴上通过联轴器安装有橡胶车轮，伺服电机通过l型支架固定在运动底盘下，运动底盘通过螺栓与伺服电机的l型支架固定连接；所述红外传感器检测装置通过l型支架固定于运动底座四个角处；所述超声波测距装置通过l型支架固定于传感器检测装置内侧5cm处；所述触屏显示装置通过螺母固定于前底座前端上部；所述灰度检测装置通过螺母固定于前底座前端下部与后底座后端下部；所述移动电源固定于后底座下端中部；所述上端云台通过四个竖直铜柱与后底座固定连接；所述旋转装置由舵机、铜柱及法兰盘组成，其通过螺母固定于上端云台中部：所述抓取装置由2个舵机、5个u型支架及绞合手爪组成，其通过u型支架固定于法兰盘上端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)采用模块化结构设计，使机器人整体易于拆解、拼装；

(2)触屏显示装置的运用，方便学生自主编程，提高学生对课程的兴趣；

(3)采用红外传感器检测装置、灰度检测装置和超声波测距装置，提高机器人智能化程度，丰富实验教学内容；

(4)旋转装置可使机器人扩大抓取范围；

(5)整体结构紧凑小巧，方便个体化实验教学；

(6)独立悬挂装置可使运动平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述的一种教学用模块化智能物流机器人整体结构示意图。

图2为本发明所述的一种教学用模块化智能物流机器人1处结构放大示意图。

图3为本发明所述的一种教学用模块化智能物流机器人7处结构放大示意图。

图中标记：1-独立悬挂装置，101-后底座固定锁块，102-滚动轴承，103-后底座固定锁块，2-前底座，3-伺服电机，4-l型支架，5-触屏显示装置，6-超声波测距装置，7-旋转装置，701-舵机，702-法兰盘，703-法兰盘圆盘卡座，704-舵机，705-铜柱，8-u型支架，9-内六角螺丝，10-舵机，11-绞合手爪，12-上端云台，13-红外传感器检测装置，14-后底座，15-灰度检测装置，16-橡胶车轮，17-移动电源，18-控制装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2和图3所示，一种教学用模块化智能物流机器人，包括独立悬挂装置1、前底座2、伺服电机3、l型支架4、触屏显示装置5、超声波测距装置6、旋转装置7、u型支架8、内六角螺丝9、舵机10、绞合手爪11、上端云台12、红外传感器检测装置13、后底座14、灰度检测装置15、橡胶车轮16、移动电源17和控制装置18，所述独立悬挂装置1，其采用单轴连接方式，其两端设有底座锁块并通过内六角螺丝与前后底座相固定；所述旋转装置7由舵机701、法兰盘702、法兰盘圆盘卡座703、舵机704和铜柱705组成，所述舵机701通过u型支架与法兰盘702上端固定，舵机704固定于法兰盘圆盘卡座703下端，整个旋转装置7通过铜柱705与内六角螺丝固定于上端云台中部，舵机701和舵机704通过导线与控制装置18连接；所述u型支架8、内六角螺丝9、舵机10和绞合手爪11组成抓取装置，抓取装置通过u型支架8与旋转装置7上端的舵机701固定连接，舵机10通过导线与控制装置18连接；所述上端云台12通过铜柱和六角螺丝固定于后底座14上；所述伺服电机3与橡胶车轮16组成运动装置，伺服电机3的输出轴上通过联轴器安装有橡胶车轮16，伺服电机3通过l型支架固定在运动底盘下，运动底盘通过螺栓与伺服电机的l型支架固定连接，伺服电机3通过导线与控制装置18连接；所述红外传感器检测装置13通过l型支架4固定于运动底座四个角处，并通过导线与控制装置18连接；所述超声波测距装置6通过l型支架4固定于传感器检测装置13内侧5cm处，并通过导线与控制装置18连接；所述触屏显示装置5通过螺母固定于前底座2前端上部，并通过导线与控制装置18连接；所述灰度检测装置15通过螺母固定于前底座2前端下部与后底座14后端下部，并通过导线与控制装置18连接；所述移动电源15固定于后底座14下端中部，并通过导线与控制装置18连接。

实际教学应用时，由于机器人由模块化组成，机器人各部分间可方便、快速拼接，有助于缩短教学时间、提高教学质量；当插入移动电源17，机器人自动启动，老师与学生可通过触屏显示装置5对机器人进行模式选择和运动编程，选择好运动模式，控制装置18控制伺服电机3运动，同时超声波测距装置6、红外传感器检测装置13和灰度检测装置15在控制装置18的控制下启动运作，通过灰度检测装置15可实现机器人循迹运动，超声波测距装置6和红外传感器检测装置13可使机器人实现自主避障，当机器人遇到颠簸路段时，其独立悬挂装置1可降低颠簸感、提高运动的平稳性；当机器人运动至目标地点时，控制装置18控制声波测距装置6和红外传感器检测装置13使机器人摆正，此时旋转装置7调整水平角与俯仰角，调整完毕后，控制装置18控制抓取装置工作，绞合手爪11抓取目标物，抓取目标物运动至指定地点放下目标物，完成整个演示过程。由于机器人小巧，可实现个体化教学，上述传感器的使用可加强学生对传感器的认知和深入了解，提高其学习兴趣，同时其模式多样不仅可在触屏显示装置5编程，也可通过控制装置内部远程模块实现手机电脑编程。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。