一种自动化搬运机器人的制作方法

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种自动化搬运机器人。

背景技术：

搬运机器人为可以进行自动化搬运作业的工业机器人；最早的搬运机器人出现在1960年的美国，versatran和unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动，现有的搬运机器人的传动系统大多采用齿轮传动，普片具有夹持装置工作行程短，笨重和体型庞大等特点。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自动化搬运机器人，具有加持装置行程长，工作灵活等特点。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种自动化搬运机器人，包括行走底盘单元、夹持单元、竖向导轨单元和前后导轨单元；

所述夹持单元位于行走底盘单元前侧，并设置在所述竖向导轨单元上，竖向导轨单元可驱动夹持单元上下位移；所述竖向导轨单元设置在所述前后导轨单元上，所述前后导轨单元可驱动竖向导轨单元前后位移；所述前后导轨单元设置在书所述行走底盘单元上。

进一步的，所述行走底盘单元包括底盘、控制部件、麦轮、麦轮电机和联轴器；若干所述控制部件固定安装在所述底盘上；所述底盘上的四所述麦轮电机通过所述联轴器分别与四所述麦轮驱动连接。

进一步的，所述前后导轨单元包括前后移动平台、第一导柱、第二导柱、前导柱座、后导柱座、导柱座承载台、前绳座、后绳座、拉绳、拉绳驱动转盘和第一舵机；

两所述导柱座承载台在所述底盘上前后并列设置；所述第一导柱和第二导柱左右平行并列设置，所述第一导柱和第二导柱的导柱方向与底盘前后方向平行；两所述前导柱座和两所后导柱座分别设置在前后两所述导柱座承载台上；所述第一导柱分别可活动穿设入其中一个前导柱座和其中一个后导柱座的导柱孔中；所述第二导柱分别可活动穿设入另一个前导柱座和另一个后导柱座的导柱孔中；所述第一导柱和第二导柱的前端共同固定连接所述前后移动平台；所述竖向导轨单元安装在前后移动平台台面；所述前绳座和后绳座的一端分别前后固定设置在所述第一导柱上；所述前绳座和后绳座的另一端分别连接所述拉绳的两头；所述拉绳驱动转盘水平设置，所述第一舵机与所述拉绳驱动转盘驱动连接，所述拉绳中部绕设绕设于拉绳驱动转盘上，在所述拉绳驱动转盘外部的所述拉绳与所述拉绳驱动转盘相切；旋转拉绳驱动转盘可驱动所述第一导柱并带动所述前后移动平台前后位移。

进一步的，所述竖向导轨单元包括第二舵机、卷绳盘、起吊绳、定滑轮、定滑轮座、竖向滑块、竖向导柱和夹持装置支撑；

并列设置的所述竖向导柱设置在所述前后移动平台上，所述竖向滑块上的两导孔分别活动套设在两所述竖向导柱上；所述定滑轮座固定设置在两所述竖向导柱顶部；所述定滑轮设置在所述定滑轮座后侧部；固定在所述前后移动平台上第二舵机与所述卷绳盘驱动连接，从所述卷绳盘拉出的起吊绳跨过所述定滑轮，且起吊绳末端连接竖向滑块上的系绳桩；转动第二舵机可驱动起吊绳并牵所述引竖向滑块上下位移；所述夹持装置支撑固定设置在所述引竖向滑块上，且所述夹持单元支撑设置在夹持装置支撑上。

进一步的，所述夹持单元包括第三舵机、主动夹持口、被动夹持口；所述第三舵机与所述主动夹持口驱动连接，所述主动夹持口和所述被动夹持口左右对称设置，且所述主动夹持口和所述被动夹持口在尾部啮合端啮合连接；转动所述主动夹持口可带动所述主动夹持口和所述被动夹持口的前部夹持端夹紧或张开。

进一步的，所述主动夹持口包括第一夹持片、第二夹持片、第三夹持片、中部连接杆和端部连接杆；所述第一夹持片、第二夹持片和第三夹持片相互等间距平行设置，且第一夹持片和第三夹持片对称于两侧第二夹持片两侧；且所述第一夹持片、第二夹持片和第三夹持片通过若干中部连接杆和端部连接杆连接成一体。

进一步的，所述第一夹持片/第三夹持片沿前后方向依次包括尾段、中段和头段；所述尾段的轮廓上设置用于啮合连接的啮合齿，所述中段的夹持侧沿前后方向阵列设置有一排平行夹持齿面，所述头段向夹持方向弯折，且头段夹持侧设置有一排咬合齿面，其咬合齿面前端部还设置有一颗剪断齿；所述第二夹持片的前段和后段分别与所述第一夹持片的头段和中段结构相同；还包括转轴，所述第三舵机与所述转轴驱动连接，所述转轴与所述第一夹持片和第三夹持片的尾段的轴孔固定配合。

有益效果：本发明的结构简单，轻便，上下和前后工作行程长，使用舵机和牵引绳的配合方式取代了传统的齿轮传动方式，使机器人运行过程中无噪音和振动的产生，使搬运过程更加平稳，夹持装置的夹持片采用多段式结构，使机器人的应用场合更加多样化。

附图说明

附图1为本发明整体第一结构示意图；

附图2为本发明整体第二结构示意图；

附图3为本发明夹持装置传动系统结构实体；

附图4为主动夹持口结构示意图；

附图5为第一夹持片/第三夹持片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明；

如附图1至5所示，一种自动化搬运机器人，包括行走底盘单元26、夹持单元33、竖向导轨单元34和前后导轨单元35；

所述夹持单元33位于行走底盘单元26前侧，并设置在所述竖向导轨单元34上，竖向导轨单元34可驱动夹持单元33上下位移；所述竖向导轨单元34设置在所述前后导轨单元35上，所述前后导轨单元35可驱动竖向导轨单元34前后位移；所述前后导轨单元35设置在书所述行走底盘单元26上。

所述行走底盘单元26包括底盘60、控制部件40、麦轮7、麦轮电机43和联轴器42；若干所述控制部件40固定安装在所述底盘6上；所述底盘60上的四所述麦轮电机43通过所述联轴器42分别与四所述麦轮7驱动连接，每个麦轮7都有独立电机控制，使机器人的转向能力更加灵活，同时增加整体运输推动力。

所述前后导轨单元35包括前后移动平台16、第一导柱1、第二导柱18、前导柱座17、后导柱座19、导柱座承载台21、前绳座5、后绳座2、拉绳4、拉绳驱动转盘3和第一舵机67；

两所述导柱座承载台21在所述底盘60上前后并列设置；所述第一导柱1和第二导柱18左右平行并列设置，所述第一导柱1和第二导柱18的导柱方向与底盘61前后方向平行；两所述前导柱座17和两所后导柱座19分别设置在前后两所述导柱座承载台21上；所述第一导柱1分别可活动穿设入其中一个前导柱座17和其中一个后导柱座19的导柱孔中；所述第二导柱18分别可活动穿设入另一个前导柱座17和另一个后导柱座19的导柱孔中；所述第一导柱1和第二导柱18的前端共同固定连接所述前后移动平台16；所述竖向导轨单元34安装在前后移动平台16台面；所述前绳座5和后绳座2的一端分别前后固定设置在所述第一导柱1上；所述前绳座5和后绳座2的另一端分别连接所述拉绳4的两头；所述拉绳驱动转盘3水平设置，所述第一舵机67与所述拉绳驱动转盘3驱动连接，所述拉绳4中部绕设绕设于拉绳驱动转盘3上，在所述拉绳驱动转盘3外部的所述拉绳4与所述拉绳驱动转盘3相切；旋转拉绳驱动转盘3可驱动所述第一导柱1并带动所述前后移动平台16前后位移。

所述竖向导轨单元34包括第二舵机6、卷绳盘15、起吊绳8、定滑轮10、定滑轮座11、竖向滑块13、竖向导柱14和夹持装置支撑20；

并列设置的所述竖向导柱14设置在所述前后移动平台16上，所述竖向滑块13上的两导孔分别活动套设在两所述竖向导柱14上；所述定滑轮座11固定设置在两所述竖向导柱14顶部；所述定滑轮10设置在所述定滑轮座11后侧部；固定在所述前后移动平台16上第二舵机6与所述卷绳盘15驱动连接，从所述卷绳盘15拉出的起吊绳8跨过所述定滑轮10，且起吊绳8末端连接竖向滑块13上的系绳桩9；转动第二舵机6可驱动起吊绳8并牵所述引竖向滑块13上下位移；所述夹持装置支撑20固定设置在所述引竖向滑块13上，且所述夹持单元33支撑设置在夹持装置支撑20上。

所述夹持单元33包括第三舵机12、主动夹持口38、被动夹持口37；所述第三舵机12与所述主动夹持口38驱动连接，所述主动夹持口38和所述被动夹持口37左右对称设置，且所述主动夹持口38和所述被动夹持口37在尾部啮合端72啮合连接；转动所述主动夹持口38可带动所述主动夹持口38和所述被动夹持口37的前部夹持端71夹紧或张开。

所述主动夹持口38包括第一夹持片44、第二夹持片45、第三夹持片46、中部连接杆47和端部连接杆50；所述第一夹持片44、第二夹持片45和第三夹持片46相互等间距平行设置，且第一夹持片44和第三夹持片46对称于两侧第二夹持片45两侧；且所述第一夹持片44、第二夹持片45和第三夹持片46通过若干中部连接杆47和端部连接杆50连接成一体，增加其夹持表面积和平稳性，提高承载力并减少了对被夹持物的损坏。

所述第一夹持片44/第三夹持片46沿前后方向依次包括尾段23、中段25和头段28；所述尾段23的轮廓上设置用于啮合连接的啮合齿31，所述中段25的夹持侧沿前后方向阵列设置有一排平行夹持齿面32，所述头段28向夹持方向弯折，可有效防止中段25处夹持的夹持物从前端滑出，同时使中段25的夹持齿面32不能完全咬合，有效的保护了中段的被夹持物，且头段28夹持侧设置有一排咬合齿面30，用于夹持比较薄的被夹持物，便于夹紧，其咬合齿面30前端部还设置有一颗剪断齿29，用于剪断绳子等缠绕物，多段式夹持片提高了本机器人的应用场合；所述第二夹持片45的前段49和后段48分别与所述第一夹持片44的头段28和中段25结构相同；还包括转轴51，所述第三舵机12与所述转轴51驱动连接，所述转轴51与所述第一夹持片44和第三夹持片46的尾段23的轴孔22固定配合。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。