一种用于集装箱锁钮解锁的自行机器人的制作方法

本发明涉港口自动化设备领域，具体及用于集装箱锁钮的解锁装置。

背景技术：

1、随着航运科技的进步，船舶承载的集装箱日益增多，集装箱锁钮使用量也随之加大。集装箱锁钮是用于甲板上集装箱固定的装置，使用的时候先把集装箱锁钮插在集装箱四个底角件的底孔中，然后钮转锁头90度把集装箱锁住，起到固定集装箱作用。常见的集装箱锁钮有“杆式、单辫、双辫、全自动锁”四种，其中全自动锁最方便快捷，但造价昂贵而难以维护，故障后很难修理，只在很少不便开锁部位使用，目前世界范围内的单辫、双辫锁钮和杆锁(主要用于甲板层)占全世界港口锁钮总量的95％以上。

2、目前现有集装箱船大都仍采用人工开锁的方式解锁甲板以上集装箱锁钮，采用人工与桥吊、吊篮吊具相结合的方式，而集装箱船甲板上的堆码箱可达8层，最高可达10层，此时箱顶距甲板至少达20米，对于中高层的集装箱，工人则需要借助桥吊来开锁，而港口桥吊作业区域并不能与集装箱船堆码装载贝位一一对应，不对应的贝位需要等其他贝位桥吊作业完毕后，才可辅助人工进行该贝位的中高层集装箱开锁，造成桥吊装卸作业等待，造成卸船效率下。

3、另外人工开锁流程危险、繁琐且效率低，开锁工具为近十斤的开锁杆，这对员工的体能是一个巨大的考验，而长时间高处作业存在较大的安全隐患，同时海边的作业环境对于安全和工作效率造成严重影响。传统作业方式只能在船进入码头泊稳后，员工才开始上船作业，浪费了从到港至码头泊稳所有等待时间。现有的直爬式开集装箱锁钮辅助开锁系统只能实现贝位内单侧，换面换位需人工介入吊装，且需要绑扎杆解除后才可工作。

技术实现思路

1、本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种用于集装箱锁钮解锁的自行机器人，实现了集装箱自动解锁，可以实现顶层同一高度集装箱解锁只需吊一次则可全部解完，提高效率；本发明的解锁单元可根据需要解决单辫、双辫型集装箱锁钮的解锁工作；也可在集装箱船进港待泊时就可以进行，合理利用时间，作业效率高，取代人工左右，降低解锁作业的人员伤亡；可以实现远程监控，提早发现，提前人工干预。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、本发明的一种用于集装箱锁钮解锁的自行机器人包括：一行走单元、一升降单元和一解锁单元；

4、解锁单元通过升降单元可升降地安装于行走单元上并通过该行走单元在集装箱上移动；

5、其中，

6、行走单元包括：

7、一机器人本体；

8、至少四足形式构造于机器人本体上用以实现机器人本体四足行走的机械腿；

9、至少一用以驱动机械腿实现行走动作的行走驱动机构；以及

10、与机械腿数量一一对应设置于机械腿与集装箱接触部的电磁铁；

11、升降单元包括：

12、若干固定安装于机器人本体底部的升降驱动机构以及通过该升降驱动机构对应驱动的传动连接机构；

13、解锁单元包括：

14、一解锁装置本体；

15、一个或两个安装于解锁装置本体上的c型机械爪；

16、一安装于解锁装置本体上用以解锁单元在垂直方向上视觉定位的第一相机以及一用以提供解锁单元在解锁作业时三维空间视觉的第二相机；

17、至少一安装于解锁装置本体上用以在水平方向上伸缩定位的水平定未杆；以及

18、至少一安装于解锁装置本体上可前后伸缩的定位块，该定位块设有电磁装置用以磁力吸附于集装箱角件处。

19、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中每个机械腿都包括：一第一轴和一第二轴，该第一轴和第二轴的一端通过一关节连接以形成关节状结构；其中第一轴的另一端安装一机械足，电磁铁装于该机械足上；第二轴通过行走驱动机构驱动连接。

20、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中第一轴和第二轴分别可沿其轴向活动地穿设于分别与其匹配的一第一轴套和一第二轴套中，该第一轴套和第二轴套都安装于机器人本体上。

21、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中第一轴套可以其与机器人本体的连接点为轴点前后转动；每个第二轴套固定安装于一前后方向设置的第一滑轨的滑块上；

22、每个第二轴的一端与一连杆的一端连接，相对设置的两个连杆的另一端分别连接在一根连轴的两端，每个连轴上安装有一从动轮；

23、行走驱动机构为驱动电机并设置有主动轮，主动轮通过传动皮带与从动轮连接。

24、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中机器人本体包括一水平框架和至少一第一安装板以将该水平框架至少分隔为一上层区域和下层区域；

25、其中，上层区域至少安装有驱动电机和与该驱动电机配套的一减速器，减速器的输出轴安装有两个主动轮，传动皮带为同步带；

26、水平框架上至少设置有与机械腿一一对应的立柱，每个立柱供第一轴套安装，一根连轴穿过左右相对的两根立柱。

27、下层区域安装有一横移机构、一安装于横移机构底部的转向机构和一安装于转向机构底部的支撑机构。

28、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中横移机构包括：

29、一第三安装板，

30、至少两根前后方向安装于第一安装板的底部第二滑轨，第三安装板的顶部固定安装于该两根第二滑轨的滑块上；

31、一安装于第三安装板上的横移电机，该横移电机的输出轴向上穿过第三安装板并安装有齿轮，该齿轮与一安装于第一安装板底部的齿条啮合；

32、转向机构至少包括一安装于第三安装板底部的转盘和驱动该转盘转动的转盘电机；

33、支撑机构包括：一顶部与转盘固定连接的第二安装板以及若干上端与第二安装板固定连接的支撑腿，每个支撑腿为可上下伸缩结构且其与集装箱表面接触的部位设置有电磁铁。

34、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中升降单元包括至少一个升降驱动机构和通过该升降驱动机构驱动以使解锁单元可升降移动的传动机构。

35、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中c型机械爪通过一丝杠传动实现开合动作，该丝杠的丝杠螺母与一被动锥形齿轮连接，该被动锥形齿轮与一主动锥形齿轮啮合，主动锥形齿轮安装于一机械爪电机上，通过机械爪电机的传动使得丝杠转动并沿轴向运动，进而带动c型机械爪开合运动。

36、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中解锁单元还包括一辅助支撑机构，该辅助支撑机构安装于解锁装置本体上，通过其前后伸缩在后方上形成与定位块顶升相反的作用力。

37、上述的用于集装箱锁钮解锁的自行机器人中单元包括两个c型机械爪，该两个型机械爪都可左右滑动地安装于解锁装置本体的一第四安装板的底部，两个c型机械爪都与一设有反螺纹的第一丝杆传动连接，该第一丝杆通过一第一电机传动，通过第一丝杆传动使得两个c型机械爪改变其相对距离。

38、本发明实现了集装箱自动解锁，可以实现顶层同一高度集装箱解锁只需吊一次则可全部解完，提高效率；本发明的解锁单元可根据需要解决单辫、双辫型集装箱锁钮的解锁工作；也可在集装箱船进港待泊时就可以进行，合理利用时间，作业效率高，取代人工左右，降低解锁作业的人员伤亡；可以实现远程监控，提早发现，提前人工干预。

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