一种智能搬运机器人的制作方法

本实用新型涉及智能仓储领域，特别是涉及一种智能搬运机器人。

背景技术：

目前，我国大多数的企业生产车间、大型超市的仓储物流中物品的周转仍然采用传统的搬运工具，如手推车，虽然通过可移动的底盘承载物品来实现物品的输送给使用者带来了极大的方便，但是这种方式仍然依赖使用者用手推拉该搬运工具。当承载的物品重量较大时，或者运输任务繁重时，人力成本急剧上升，对使用者而言，劳动强度也较大，而且通过人力推拉搬运工具，在一定程度上还会降低搬运的工作效率。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种智能搬运机器人，旨在解决目前搬运物品的人力消耗较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种智能搬运机器人，包括车架、载物组件、驱动模块、电源模块和中央处理器，所述中央处理器与所述驱动模块、所述电源模块连接，所述中央处理器连接有人机交互模块和通讯模块，所述中央处理器还连接有跟随模块和存储模块，所述跟随模块包括依次连接的采集模块、匹配模块和决策模块，所述决策模块的输出端与中央处理器连接，所述采集模块进一步包括图像采集模块和语音采集模块，所述图像采集模块包括单目相机，所述语音采集模块包括拾音器，所述中央处理器还连接有激光雷达。

在本申请的一实施例中，所述驱动模块包括位于所述车架内腔的4个驱动电机以及位于车架外部的4个移动轮，所述4个驱动电机的输出端通过转轴与所述4个移动轮对应连接。

在本申请的一实施例中，所述中央处理器还连接有避障模块，所述避障模块包括沿所述车架周向设置的超声波传感器。

在本申请的一实施例中，所述车架的顶部设有支柱，所述支柱远离所述车架的一端与所述人机交互模块连接。

在本申请的一实施例中，所述载物组件包括底座和载物箱，所述车架远离所述支柱的一端与所述底座铰接，所述车架靠近所述支柱的一端通过液压缸与所述底座铰接，所述液压缸与所述中央处理器连接，所述载物箱设于所述底座的上方。

在本申请的一实施例中，所述底座上还固定连接有连接桩，所述连接桩上安装有卷线轮，所述卷线轮与牵引电机连接，所述卷线轮上缠绕着安全绳，所述安全绳的自由端连接有挂钩。

在本申请的一实施例中，所述载物箱靠近所述连接桩的一端设有与所述挂钩相配合的连接柱。

在本申请的一实施例中，所述中央处理器还连接有重量感应模块，重量感应模块包括设于所述载物箱的底部的称重传感器。

在本申请的一实施例中，所述载物箱的内壁设有缓冲层。

在本申请的一实施例中，所述支柱与把手固定连接。

本实用新型具有如下有益效果：

1.通过本实用新型的智能搬运机器人对使用者进行自动跟随，减少使用者的体力消耗；

2.通过采集模块即单目相机采集视觉区域内的图像信息，并由匹配模块进行实时匹配，以对使用者的信息进行确认，在规范本实用新型的智能搬运机器人的使用权限的同时，还在一定程度上确保本实用新型的智能搬运机器人的跟随的准确性；

3.通过驱动电机与移动轮一一对应，即一个驱动电机只与一个移动轮连接，中央处理器可以通过控制每个驱动电机的转速实现差速控制，从而控制运动方向和速度，进而提高本实用新型的智能搬运机器人的灵活性；

4.通过沿车架的周向设置超声波传感器，以对本实用新型的智能搬运机器人与障碍物的距离进行识别，从而进一步提高本实用新型的智能搬运机器人的防撞性能；

5.通过液压缸连接车架和底座，当需要装货或卸货时，中央处理器控制液压缸带动底座靠近所述支柱的一端转动，使得底座倾斜，以降低装货或卸货时的工作强度；

6.通过在载物箱的底部设置称重传感器，以实现对载物箱所承载的物品进行实时称重，有效避免因超载而损坏本实用新型的智能搬运机器人的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的示例性的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图，其中：

图1为本实用新型的一种智能搬运机器人的结构框图；

图2为本实用新型的一种智能搬运机器人的整体示意图；

图3为本实用新型的一种智能搬运机器人在装货或卸货状态下的侧视图。

附图标记包括：

1单目相机；

2支架；

3显示屏；

4把手；

5支柱；

6车架；

7超声波传感器；

8激光雷达；

9拾音器；

10功能按键；

11卷线轮；

12连接桩；

13载物箱；

14底座；

15移动轮；

16液压缸；

17安全绳。

具体实施方式

下面将结合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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的示例性的实施例，而不是唯一的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种基于机器视觉的智能拾取机器人，如图1-图3所示，包括车架6、载物组件、驱动模块、电源模块和中央处理器。

驱动模块包括位于所述车架6内腔的4个驱动电机以及位于车架6外部的4个移动轮15，4个驱动电机的输出端通过转轴与所述4个移动轮15对应连接。

电源模块用于给本实用新型的智能搬运机器人供电。

中央处理器与驱动电机连接，以根据实际情况控制驱动电机的速度，进而控制本实用新型的智能机器人的速度和方向。

车架6的顶部设有支柱5，支柱5固定链接有把手4，支柱5远离所述车架6的一端与所述人机交互模块连接，人机交互模块包括显示屏3和若干功能按键10，功能按键10至少包括启停按键；显示屏3的上方固定连接有2个支架2，2个支架2分别用于与单目相机1和激光雷达8可拆卸连接。

车架6的顶部还与载物组件连接，载物组件包括底座14和载物箱13。车架6远离所述支柱5的一端与底座14铰接，车架6靠近所述支柱5的一端通过液压缸16与所述底座14铰接。底座14沿移动方向的长度大于车架6，液压缸16带动底座14转动的角度为0°～40°。液压缸16与中央处理器连接，底座14上还固定连接有连接桩12，连接桩12上安装有卷线轮11，卷线轮11与牵引电机连接，牵引电机与中央处理器连接，卷线轮11上缠绕着安全绳17，安全绳17的自由端连接有挂钩。

载物箱13设于底座14的上方，载物箱13靠近连接桩12的一端设有与挂钩相配合的连接柱；载物箱13设有轮子，以便装货或卸货。载物箱13的内壁设有缓冲层，缓冲层为海绵层。

中央处理器连接有避障模块和重量感应模块，避障模块包括沿车架6周向设置的超声波传感器7；重量感应模块包括设于所述载物箱13的底部的称重传感器。

中央处理器还连接有跟随模块、存储模块和通讯模块。跟随模块包括依次连接的采集模块、匹配模块和决策模块，决策模块的输出端与中央处理器连接，采集模块包括图像采集模块和语音采集模块，图像采集模块包括单目相机1，单目相机1与显示屏3上方支架2可拆卸连接，语音采集模块包括拾音器9，拾音器9设于显示屏3的上方。存储模块中至少存储有预设的重量阈值、使用者的信息，使用者的信息进一步可至少包括使用者的图像信息、使用者的声纹信息、使用者的指纹信息，图像信息可以为人脸信息。通讯模块为lora模块、wifi模块、4g模块或5g模块，用于本实用新型的智能搬运机器人与用户终端和/或后台间传输信息。

本实用新型的智能搬运机器人的工作原理：

当工作人员需要使用本实用新型的智能搬运机器人进行搬运时，通过与显示屏3和/或功能按键10进行交互，以启动本实用新型的智能搬运机器人进入待机模式。

当本实用新型的智能搬运机器人进入待机模式后，工作人员可以与显示屏3和/或功能按键10进行交互，控制液压缸16工作，以实现底座14的倾斜，进而方便装货或卸货，具体地，在装货时，液压缸16以与车架6铰接处为支点转动，以实现底座14向远离支柱5的方向倾斜，由于底座14长度大于车架6，当底座14与地面抵接时，中央控制器控制液压缸停止转动；由于载物箱13的连接柱与连接桩12的挂钩连接，中央处理器可通过控制牵引电机带动卷线轮11缓慢释放安全绳17，已实现载物箱13缓慢滑落至地面。卸货过程与装货同理，本实用新型不作赘述。

当完成装货或卸货的工作后，工作人员再次与显示屏3和/或功能按键10进行交互，控制底座14放平。

当底座14放平后，工作人员可以与显示屏3和/或功能按键10进行交互，以实现用户验证，验证方式可以为人脸识别验证或声纹验证。具体地，人脸识别验证通过单目相机1采集使用者的人脸信息，并传送至匹配模块与预先存储在存储模块的人脸信息进行匹配；声纹验证通过拾音器9采集使用者的声音信息，并传送至匹配模块与预先存储在存储模块的声纹信息进行匹配；验证方式还可以为指纹验证，即通过显示屏3采集使用者的指纹信息与预先存储在存储模块的指纹信息进行匹配；若匹配模块判断当前的人脸信息、声纹信息或指纹信息与预先存储在存储模块的人脸信息、声纹信息或指纹信息一致，则决策模块控制本实用新型的智能搬运机器人进入跟随模式。

在本实用新型的智能搬运机器人的跟随过程中，单目相机1实时采集当前使用者的图像，激光雷达8用于采集本实用新型的智能搬运机器人与使用者之间的距离信息，以控制本实用新型的智能搬运机器人与使用者之间的距离保持在安全范围内，从而实现正确且安全地跟随。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。