一种万向移动智能重载搬运机器人及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种搬运机器人及其工作方法，尤其涉及一种万向移动智能重载搬运机器人及其工作方法，以搬运托盘散件或底盘具有一定空间的目标物体。
【背景技术】
[0002]搬运机器人是搬运领域常用的智能化搬运设备，具有结构简单、易于实现、运动灵活、控制可靠等优点，得到较广泛应用。目前，市场上存在的搬运机器人多是固定式、流水线用机器人，缺乏移动性和自主性，而对于搬运托盘散件或底盘具有一定高度的目标物体的万向移动智能重载搬运机器人市面还较少。现有专利公布了三种形式的搬运机器人，方式一:载物板式，其是利用平移和提升装置将置于载物板上的目标物体搬运出入指定位置，由于使用“中介物”一一载物板，自动化程度和效率较低;方式二:叉梳式，其是利用固定叉梳与运送叉梳间的相互交换将目标物体送达指定位置，叉梳代替载物板，虽提高设备的运行效率，但需要较高强度和刚度的叉梳，同时对叉梳间的相互定位精度也有较高要求;方式三:滚道存放式，其是使用滚道对目标物体进行对中、滑动动作，将其运送到指定位置，滚道替代存物托板或叉梳，但制造成本较高，运行效率较低。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供一种搬运机器人，尤其涉及用于搬运托盘散件或底盘具有一定空间的目标物体的万向移动智能重载搬运机器人，以解决目标物体空间受限的搬运问题。
[0004]本发明还涉及上述一种万向移动智能重载搬运机器人的工作方法。
[0005]本发明还涉及上述一种万向移动智能重载搬运机器人的应用。
[0006]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:一种万向移动智能重载搬运机器人，由万向行走装置、万向支撑装置、纵向位置调节装置、横向位置调节装置、顶升装置、系统控制装置、智能管理终端、机架组成，万向行走装置由万向架、转向电机、转向装置、行走电机、智能循迹装置、行走轮组成，万向支撑装置由万向架、行走轮组成，纵向位置调节装置由纵向位置调节电机、纵向位置调节丝杠、纵向位置调节螺母、纵向溜板组成，横向位置调节装置由横向位置调节电机、横向位置调节丝杠、横向位置调节螺母、横向溜板组成，顶升装置由顶升电机、顶升板、固定支撑杆1、固定支撑杆I1、滑动杆、滑动连杆、滑动丝杠、顶升滑轮组成，系统控制装置由系统控制中枢系统、电源、无线收发装置组成;机架前、后部分四角位置设有延伸凸台，每个凸台上都设有与“叉”形万向架的顶端轴配合的装配孔，转向装置装配在每个凸台的前端，转向电机输出轴与转向装置的输入轴联接，转向电机带动转向装置运动，转向装置带动万向架绕凸台做旋转运动，万向架的“叉”形底端设有与行走轮轮轴装配的装配孔，与行走轮轮轴配合，行走轮绕万向架的装配孔做旋转运动，行走电机及智能循迹装置设置在行走轮内部，行走电机通过万向架带动重载搬运机器人直线行走或旋转运动;机架前、后两端上部设有与纵向溜板装配的燕尾槽，纵向溜板底部设有与机架装配的燕尾槽，纵向溜板底部中间位置设有与纵向位置调节丝杠装配的纵向位置调节螺母，机架前、后末端中间位置设有支撑纵向位置调节丝杠的螺纹通孔，纵向位置调节丝杠一端与纵向位置调节电机输出轴联接，另一端装配在纵向位置调节丝杠的螺纹通孔内，纵向位置调节电机带动纵向位置调节丝杆绕纵向位置调节螺母旋转，带动纵向溜板沿机架纵向伸缩运动;纵向溜板两端上部设有与横向溜板装配的燕尾槽，横向溜板底部设有与纵向溜板装配的燕尾槽，横向溜板底部中间位置设有与横向位置调节丝杠装配的横向位置调节螺母，纵向溜板前、后末端中间位置设有支撑横向位置调节丝杠的螺纹通孔，横向位置调节丝杠一端与横向位置调节电机输出轴联接，另一端装配在横向位置调节丝杠的螺纹通孔内，横向位置调节电机带动横向位置调节丝杆绕螺母旋转，从而带动横向溜板沿纵向溜板纵向伸缩运动;横向溜板前端为半圆形状，半圆形状中心位置设有与“叉”形万向架的顶端轴配合的装配孔，万向架的“叉”形底端设有与行走轮轮轴装配的装配孔，并与行走轮轮轴配合，行走轮绕万向架的装配孔做旋转运动，横向溜板上部设有与顶升滑轮配套的L形滑道;顶升电机固定在横向溜板后端中心线处，顶升电机输出轴与滑动丝杠的一端联接，滑动丝杠与滑动杆通过设置在滑动杆上的螺纹通孔进行配合，滑动杆两端各装配有顶升滑轮，顶升滑轮是为了减小滑动杆与L形滑道的摩擦力，滑动连杆一端与滑动杆端部铰接，滑动连杆的另一端与固定支撑杆I通过设置在固定支撑杆I中部的通孔铰接，固定支撑杆I的一端与横向溜板的固定点铰接，固定支撑杆I的另一端与顶升板的固定点铰接，固定支撑杆II的一端与横向溜板的固定点铰接，固定支撑杆II的另一端与顶升板的固定点铰接;系统控制装置设置在机架中部，接受、控制、管理重载搬运机器人的移动、对中、顶升、搬运、降落等动作；智能管理终端分为手持式和固定式两种，手持式智能管理终端可对重载搬运机器人进行无线管理，系统控制装置的无线接收装置接收到手持式智能管理终端发射的信号，并由系统控制中枢系统将信号转化为对应指令，控制重载搬运机器人动作；固定式智能管理终端设置在仓储式立体车库控制室内部，可对重载搬运机器人进行有线管理，系统控制装置的有线接收装置接收到固定式智能管理终端发射的信号，并由系统控制中枢系统将信号转化为对应指令，控制重载搬运机器人动作;手持式智能管理终端与固定式智能管理终端互为备份，互为补充;机架的前、后端为镂空设计，从而减轻整机的重量。
[0007]—种万向移动智能重载搬运机器人的工作方法，包括空载、顶升、搬运和降落四个步骤:
(1)空载:万向移动智能重载搬运机器人空载工作时，纵向位置调节装置、横向位置调节装置和顶升装置处在初始工作状态，智能管理终端发出行走指令，系统控制装置接收行走指令，控制智能循迹装置智能循迹，引导行走装置和转向装置动作，从而带动行走电机和转向电机动作，驱动重载搬运机器人到达目标物体底部指定位置;空载动作完成；
(2)顶升:智能管理终端发出顶升指令，系统控制装置接收顶升指令，控制智能循迹装置、纵向位置调节装置、横向位置调节装置和顶升装置动作;首先，智能循迹装置引导行走装置和转向装置动作，带动行走电机和转向电机动作，驱动重载搬运机器人在目标物体底部进行对中动作;其次，纵向位置调节装置的纵向位置调节电机带动纵向位置调节丝杆和纵向位置调节螺母动作，从而带动纵向溜板纵向移动到目标物体底部指定位置;再次，横向位置调节装置的横向位置调节电机带动横向位置调节丝杆和横向位置调节螺母动作，从而带动横向溜板横向移动到指定位置，并使顶升装置的顶升板到达目标物体底部左、右侧边缘指定位置;最后，顶升装置的顶升电机带动滑动丝杠旋转，滑动丝杠带动滑动杆水平移动及顶升滑轮绕滑动杆旋转运动，滑动杆带动滑动连杆运动，滑动连杆带动固定支撑杆I和固定支撑杆II绕横向溜板的固定点做旋转运动，固定支撑杆I和固定支撑杆II的旋转运动带动顶升板起升，从而顶升目标物体;顶升动作完成；
(3)搬运:万向移动智能重载搬运机器人搬运工作时，纵向位置调节装置、横向位置调节装置和顶升装置处在工作状态，智能管理终端发出行走指令，系统控制装置接收行走指令，控制智能循迹装置智能循迹，引导行走装置和转向装置动作，从而带动行走电机和转向电机动作，驱动重载搬运机器人到达指定位置;搬运动作完成；
(4)降落:智能管理终端发出降落指令，系统控制装置接收降落指令，控制顶升装置、横向位置调节装置和纵向位置调节装置动作;首先，顶升装置的顶升电机带动滑动丝杠旋转，滑动丝杠带动滑动杆水平移动及顶升滑轮绕滑动杆旋转运动，滑动杆带动滑动连杆运动，滑动连杆带动固定支撑杆I和固定支撑杆II绕横向溜板的固定点做旋转运动，固定支撑杆I和固定支撑杆II的旋转运动带动顶升板降落，从而使目标物体降落到指定位置;其次，横向位置调节装置的横向位置调节电机带动横向位置调节丝杆和横向位置调节螺母动作，从而带动横向溜板横向移动到工作初始状态;最后，纵向位置调节装置的纵向位置调节电机带动纵向位置调节丝杆和纵向位置调节螺母动作，从而带动纵向溜板纵向移动工作初始状态;降洛动作完成。
[0008]本发明还提供一种万向移动智能重载搬运机器人的应用，将上述一种万向移动智能重载搬运机器人应用于仓储式智能立体车库中，以托举汽车底盘的方式搬运车辆出入立体车库，此设计的优点在于，充分增加汽车搬运