一种智能搬运小车的制作方法

1.本实用新型涉及一种货物运输设备技术领域，特别涉及一种智能搬运小车。


背景技术：

2.货物运输设备在仓储中发挥着至关重要的作用，通过货物运输设备将货物搬运至仓库货架上，或者将仓库货架上的货物取出。
3.现有智能搬运小车一般通过定位模块进行自动定位，通过小车上的识别模块识别货物，通过小车进行运输货物。现有识别模块一般安装在小车的车体上，对于放置有多种类型货物并具有一定高度的多层货架，识别模块无法获知高度较高的货位的货物信息，只有将货物取出后再通过车体上的识别模块进行识别，若取错，则需要放回原处后，再继续取出货物进行识别，直至选取正确的货物后，再进行下一个货物的选取，导致取货效率低下。
4.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是要提供一种智能搬运小车，解决了现有智能搬运小车取货效率低下的技术问题。
6.本实用新型提供了一种智能搬运小车。
7.一种智能搬运小车，包括车体和位于所述车体上的至少两级机械臂，所述车体上设置有控制模块、定位模块、电源模块、视觉模块和通讯模块，所述机械臂的末端设置有抓取装置，所述抓取装置包括安装部和抓取部，所述安装部安装在所述机械臂上，所述抓取部位于所述安装部上，所述安装部上设置有识别模块。
8.如上所述的智能搬运小车，所述识别模块包括视觉识别模块和/或rfid读取模块。
9.如上所述的智能搬运小车，所述抓取部包括位于所述安装部上的吸盘和/或夹爪。
10.如上所述的智能搬运小车，所述安装部包括安装正面和位于所述安装正面两侧的安装侧面，所述抓取部包括吸盘时所述吸盘位于所述安装正面，所述抓取部包括夹爪时所述夹爪位于所述安装侧面。
11.如上所述的智能搬运小车，所述抓取部包括吸盘时所述安装正面上设置有若干吸盘，所述识别模块位于所述安装正面。
12.如上所述的智能搬运小车，所述抓取部包括多个吸盘时，所述识别模块位于所述多个吸盘之间。
13.如上所述的智能搬运小车，所述车体的前后两侧安装有防碰撞传感器，所述车体四周安装有安全触边传感器。
14.如上所述的智能搬运小车，所述定位模块包括psd传感器和超声波传感器。
15.如上所述的智能搬运小车，所述车体上设置有感知桅杆，所述psd传感器和超声波传感器安装在所述感知桅杆上。
16.如上所述的智能搬运小车，所述感知桅杆上设有信号灯和/或所述车体上设置声光提示，所述视觉模块位于所述感知桅杆上。
17.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型智能搬运小车包括车体和位于车体上的至少两级机械臂，车体上设置有控制模块、定位模块、电源模块、视觉模块和通讯模块，机械臂的末端设置有抓取装置，抓取装置包括安装部和抓取部，安装部安装在机械臂上，抓取部位于安装部上，安装部上设置有识别模块。本实用新型在机械臂末端的抓取装置上安装有识别模块，因而，识别模块能够及时识别待抓取货物的信息，保证抓取货物的准确性和时效性，大大提高智能搬运小车的作业效率。本实用新型识别模块安装在抓取装置的安装部上，一方面能够准确识别待抓取货物的信息，另一方面还不会影响抓取部的抓取动作，结构设计合理巧妙。
18.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
19.图1为本实用新型智能搬运小车具体实施例的结构示意图。
20.图2为本实用新型智能搬运小车具体实施例另一个角度的结构示意图。
21.图3为本实用新型智能搬运小车抓取装置结构示意图。
22.图4为本实用新型具体实施例智能搬运小车的原理框图。
23.其中，
24.1、车体；
25.2、机械臂；
26.3、抓取装置；
27.31、安装部；
28.311、安装正面；
29.312、安装侧面；
30.32、抓取部；
31.321、吸盘；
32.322、夹爪；
33.33、识别模块；
34.331、视觉识别模块；
35.332、rfid读取模块；
36.4、感知桅杆。
具体实施方式
37.下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
38.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关
系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
41.本实施例智能搬运小车既可以实现小车运动范围广的特点，又能发挥机械臂运动灵活、稳定可靠的特点，识别模块的设置更是提高了取货的精确度和时效性，本实施例能够大大提升现代仓储物流存取的自动化水平，提高生产效率，节约成本。
42.如图1-2所示，本实施例提出了一种智能搬运小车，包括车体1和位于所述车体1上的至少两级机械臂2。
43.车体1具有载物台，用于承载货物。
44.机械臂2安装在车体1上，能够伸展和回缩，以带动抓取装置3移动。
45.在一些实施例中，机械臂2还可转动，例如，机械臂2可在设定角度内转动或者360度转动。
46.其中，至少两级机械臂2的结构及实现方式采用现有技术即可，不是本实用新型的创新点，本实施例中也不做过多说明。
47.在机械臂2的末端设置有抓取装置3，抓取装置3用于抓取货物，抓取装置3包括安装部31和抓取部32。
48.安装部31安装在机械臂2上，抓取部32位于安装部31上，安装部31用于将抓取部32安装在机械臂2上。
49.机械臂2在伸展、缩回或者转动过程中，带动安装部31运动，从而带动抓取部32运动。
50.在一些实施例中，抓取部32包括位于安装部31上的吸盘321，通过吸盘321吸取货物。
51.吸盘321为海绵吸盘，具有有以下结构优势：
52.优势一、结构坚固，性价比高，后期的维护成本较低。
53.优势二、吸力大，适用范围更加广泛。对于有一点透气性或者是表面不是很平整的吸附面，海绵吸盘吸附面更大，保证吸附效果。
54.在一些实施例中，抓取部32包括位于安装部31上的夹爪322，通过夹爪322抓取货物。
55.在一些实施例中，抓取部32包括位于安装部31上的吸盘321和夹爪322，通过吸盘321吸取货物，同时通过夹爪322抓取货物，此种方式能够进一步保证抓取货物传输过程中的稳定性。
56.如图3所示，安装部31包括安装正面311和位于安装正面311两侧的安装侧面312。
57.在一些实施例中，抓取部32包括位于安装部31上的吸盘321时，吸盘321位于安装部31的安装正面311。
58.在一些实施例中，抓取部32包括位于安装部31上的夹爪322时，夹爪322位于安装部31的安装侧面312。
59.在一些实施例中，抓取部32包括位于安装部31上的吸盘321和夹爪322时，其中，吸盘321位于安装部31的安装正面311，夹爪322位于安装部31的安装侧面312。
60.其中，夹爪322一般通过气缸实现夹紧和放松，在安装部31上设置气缸，夹爪322可转动地安装在安装部31上，气缸的伸缩运动转化为夹爪322的夹紧和放松状态。
61.在安装部31上设置有识别模块33，通过识别模块33识别货物或者货架。
62.在一些实施例中，识别模块33用于在小车准确到达指定位置后智能识别货物，以保证抓取装置3准确抓取货物。
63.在一些实施例中，识别模块33用于识别货架的货位。
64.在一些实施例中，抓取部32包括吸盘321时，优选在安装部31的安装正面311上设置有若干吸盘321，识别模块33位于安装正面311。
65.在一些实施例中，抓取部32包括多个吸盘321时，识别模块33位于多个吸盘321之间。
66.如图3所示，抓取部32包括两排吸盘321，每排包括5个吸盘，识别模块33位于两排吸盘321之间。
67.在一些实施例中，识别模块33包括视觉识别模块331，例如，视觉识别模块331为摄像头或者相机。通过视觉识别模块331拍摄的图像识别货架位置和货物。
68.在一些实施例中，识别模块33包括rfid读取模块332，此时，货架的货位和货物上设置有rfid标签，通过rfid读取模块332读取货架的货位和货物上的rfid标签以识别货架的货位和货物。
69.如图4所示，在车体上设置有控制模块、定位模块、电源模块、通讯模块、视觉模块和车轮电机驱动模块。
70.电源模块用于给智能搬运小车的所有用电部件进行供电。
71.通讯模块用于接收上位机发送的指令并发送至控制模块。
72.在一些实施例中，通讯模块为zigbee无线通讯模块。
73.zigbee无线通讯模块主要完成智能搬运小车和中控上位机pc间的通信，以实现小车由中控上位机pc的统一调度。
74.控制模块用于根据通讯模块接收的指令，控制定位模块找寻货物或货位；控制机械臂2动作、控制抓取装置3抓取或放置货物；控制识别模块33识别货物或货位。
75.在一些实施例中，单独设置工业机器人控制器，控制模块通过工业机器人控制器控制机械臂2动作、控制抓取装置3抓取或放置货物。
76.工业机器人控制器主要控制机械臂2和抓取装置3完成货物的灵活夹取和存放。
77.其中，控制模块、电源模块、工业机器人控制器安装在小车内部。
78.在一些实施例中，定位模块包括psd传感器和超声波传感器。通过超声波传感器和psd传感器精确位置控制来实现小车的精确定位。
79.超声波传感器的测距方式是一种成熟的避障方法，但是超声波传感器具有检测盲
区，无法检测近距离障碍物，因此，小车用超声波传感器仅完成行进避障和预定位。当检测距离小于第一距离时，小车开始减速，检测距离为第二距离时，小车换用psd传感器准确测量和定位，并进一步减速，第二距离小于第一距离。
80.车体1上设置有感知桅杆4，定位模块安装在感知桅杆4上，也即，psd传感器和超声波传感器安装在感知桅杆4上。
81.在一些实施例中，感知桅杆4上设置有视觉模块，视觉模块一般包括相机，用于采集实时场景信息。
82.在一些实施例中，车轮电机驱动模块包括四个电机，四个电机分别控制四个轮子，减少了每一个驱动轮的负担，四轮驱动保证小车有足够的驱动力。
83.在一些实施例中，轮子使用的是麦克纳姆轮，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。
84.作为无人驾驶的小车,小车必须具备完善的安全装置以确保稳定工作。
85.在一些实施例中，感知桅杆上设有信号灯和/或车体上设置声光提示。
86.声光提示小车车身是醒目的橙色，可以提示在小车行进路线周围有工作人员的情况下，注意避让；小车的感知桅杆上还设有信号灯，信号灯闪亮以显示工作状态。
87.在一些实施例中，降低车体底盘中心同时合理放置电源模块以达到合理配重，防止小车倾覆。
88.在一些实施例中，车体的前后两侧安装有防碰撞传感器。
89.防碰撞传感器主要是使用声波传感器技术，安设在车体的前后两侧，对高速行使的小车进行防撞保护，当遇到阻碍物时能做出先减速后停车功能。为了保证安全，设置为多级接近检测，在设定距离范围检测到障碍物时，它会使小车降速行驶，在更近的距离范围内，它会使小车停车，而当解除障碍物后，小车将自动恢复正常行驶状态。
90.在一些实施例中，车体四周安装有安全触边传感器。
91.安全触边传感器是小车的最后一道安全保卫，位于车体的四周，主要是低速行驶时的防碰保护，当小车在导航的过程中发生与阻碍物接触时，安全触边传感器受一定的压力，传感器发出碰撞信号控制 小车进行减速的停止运行。
92.在一些实施例中，小车还设置急停按钮。
93.急停按钮是在小车发生紧急情况时使用，当小车行使出现严重的安全问题时，按下急停按钮，小车就会停止所有动作和发出报警信号，还可设置小车的行驶速度区间以确保受控。
94.在一些实施例中，智能搬运小车主要将货物从分拣区运送至货架、将货物从货架运送至组装处。
95.货物从分拣区运送至货架的过程为：
96.新订单录入上位机后，上位机进行任务细分，同时将工作指令传送至小车。
97.小车通讯模块接收工作指令并经小车控制模块处理后，小车由栅格法导引行进，依靠感知桅杆上的超声波传感器以及psd传感器来实现避障和精确定位，按照最优路线到达分拣区。
98.小车通过感知桅杆处的相机对货物进行拍照处理，获取抓取位置信息，同时机械臂末端吸盘部分相机模块通过视觉识别和图像处理获得货物条码信息并进行比较核对，完
成后机械臂末端执行器吸盘和夹爪对相应货物进行抓取，通过机械臂将货物放置于车身后前往货架区上货。
99.采用前述路线行进方式到达指定货架附近后，货架处红外光束帮助小车实现对货架的二次精确定位，小车通过视觉识别连续拍照检出等图像处理技术依靠机械臂将车上的货物安全精确放置在货架上。
100.上货完成后，小车通过自身通讯模块发送执行完毕信号，若无后续命令，小车返回暂存区等待后续指令。
101.货物从货架运送至组装处的过程为：
102.上位机工作指令传送至智能小车，小车接受信息后初始化运行。
103.栅格法导引小车行进，依靠感知桅杆上的超声波传感器以及psd传感器来实现避障和精确定位，按照最优路线到达至指定货架区，采用前述路线行进方式到达指定货架附近后，货架处红外光束帮助小车实现对货架的二次精确定位。
104.小车通过感知桅杆处相机对货物进行拍照处理，获取抓取信息，同时机械臂末端吸盘部分条码扫描器扫描货物上的rfid标签获得货物条码信息并进行比较核对，完成后机械臂末端执行器吸盘和夹爪部分对相应货物进行抓取，通过机械臂将货物放置于车身。
105.依据栅格法导引至组装区位置后，小车通过机械臂进行相应卸货操作。
106.卸货完毕后通过视觉处理，依靠机械臂将空箱夹取至车上进行搬运，送至空箱存储区。
107.执行完毕发送信号等待后续指令，若无后续任务要求则小车返回至暂存区等待。
108.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。