一种人工智能搬运机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种人工智能搬运机器人，包括底盘、设置于所述底盘上的伸缩臂装置、伸缩臂摆动驱动机构、攀爬装置、顶升装置和设置于所述伸缩臂装置外端的夹爪；所述底盘为可自主行进的轮式底盘；所述伸缩臂装置可携带夹爪进行伸缩动作并由夹爪完成物品的抓取；所述伸缩臂摆动驱动机构用于带动伸缩臂装置俯仰摆动；所述攀爬装置用于使底盘前部爬上台阶，所述顶升装置用于将机器人后部整体顶升；本机器人遇到台阶能够稳定通过，其具有较高的通过能力，适用于存在台阶等障碍地形的物流环境中。适用于存在台阶等障碍地形的物流环境中。适用于存在台阶等障碍地形的物流环境中。

An artificial intelligence handling robot

【技术实现步骤摘要】
一种人工智能搬运机器人


[0001]本专利技术涉及一种搬运设备。具体的，涉及一种可自主移动进行搬运作业的一种人工智能搬运机器人。

技术介绍

[0002]随着电子商务的快速发展，在线交易越来越普及。这极大程度上刺激和促进了物流仓储行业的发展。随着快递业务的指数级增长，大大加重了物流在仓储自动化上的负担，在大型的物流中心往往会采用大型的分捡系统，效率高，但成本高，对场地的要求也比较苛刻，而小型的物流集散地，又通常使用人工分捡的方式进行货物的取放，这大大增加了物流作业人员的劳动强度。因此，未来降低物流作业人员的劳动强度，现有技术中，在仓储物品运输过程中，经常使用机器人来搬运货品，以提高效率和节约人力成本。然而现有技术中的搬运机器人通常采用轮式底盘的AGV机器人。一般不具有攀爬台阶的能力，因此，在使用过程中需要确保机器人工作场地较为平整，并且不存在台阶，工作环境要求较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是研制一种能自主行走，并且遇到台阶能够稳定通过的人工智能搬运机器人，该搬运机器人具有较高的通过能力，适用于存在台阶地形的物流环境中。
[0004]本专利技术的人工智能搬运机器人，包括底盘、设置于所述底盘上的伸缩臂装置、伸缩臂摆动驱动机构、攀爬装置、顶升装置和设置于所述伸缩臂装置外端的夹爪；所述底盘为可自主行进的轮式底盘；所述伸缩臂装置可携带夹爪进行伸缩动作并由夹爪完成物品的抓取；所述伸缩臂摆动驱动机构用于带动伸缩臂装置俯仰摆动；所述攀爬装置用于使底盘前部爬上障碍物，所述顶升装置用于将机器人后部整体顶升。
[0005]进一步，所述底盘包括车架、固定于车架上的伸缩臂支架、设置于车架两侧的三对车轮和用于驱动车轮转动的行进驱动系统；所述行进驱动系统包括两对行进驱动电机、两个行进驱动齿轮和两对行进链传动机构；两对行进驱动电机的转轴上均固定有小齿轮，所述行进驱动齿轮同轴固定于位于车架中部的车轮，且两行进驱动电机转轴上的小齿轮同时与行进驱动齿轮啮合，以共同驱动行进驱动齿轮和中部的车轮转动；位于车架中部的车轮的轮轴通过两个链传动机构同时驱动位于车架前部和后部的两个车轮转动，实现机器人的整体行进。
[0006]进一步，所述攀爬装置包括两个攀爬臂、攀爬轮轴和攀爬驱动机构；两所述攀爬臂内端铰接于肩部支架内；所述攀爬轮轴安装于两个攀爬臂的前端之间，攀爬轮轴上设有若干麦克纳姆轮；所述攀爬驱动机构包括设置在其中一个攀爬臂上的麦轮驱动电机、设置在肩部支架内的攀爬臂摆动驱动电机和连接于两个肩部支架之间的传动轴；所述麦轮驱动电机通过带传动机构Ⅰ带动攀爬轮轴转动，而攀爬臂摆动驱动电机通过三级齿轮减速传动机构带动传动轴转动；传动轴通过带传动机构Ⅱ驱动两个攀爬臂同步摆动。
[0007]进一步，所述伸缩臂装置包括一级臂体、二级臂体、三级臂体和伸缩驱动机构；所
述二级臂体滑动设置于一级臂体内，三级臂体滑动设置于二级臂体内；所述伸缩驱动机构包括伸缩驱动电机、绕线筒、牵引绳Ⅰ和牵引绳Ⅱ；伸缩驱动电机通过带传动机构Ⅲ带动绕线筒转动；所述一级臂体的上下两端分别设置有上定滑轮Ⅰ和下定滑轮Ⅰ；所述牵引绳Ⅰ为环形绳索并连接在一级臂体的上定滑轮Ⅰ和下定滑轮Ⅰ之间，位于一级臂体内部的牵引绳Ⅰ与二级臂体固定连接，而位于一级臂体外部的牵引绳Ⅰ缠绕于绕线筒；所述二级臂体上下两端分别设有上定滑轮Ⅱ和下定滑轮Ⅱ；牵引绳Ⅱ为环形绳索并连接在上定滑轮Ⅱ和下定滑轮Ⅱ之间；牵引绳Ⅱ位于二级臂体内部的节段固定连接于三级臂体，而牵引绳Ⅱ位于二级臂体外部的节段固定连接于一级臂体。
[0008]进一步，所述一级臂中部转动支承于伸缩臂支架并通过伸缩臂摆动驱动机构驱动其摆动；所述伸缩臂摆动驱动机构包括固定设置于伸缩臂支架的两个摆动驱动电机、由所述摆动驱动电机驱动转动的小主动链轮和固定于一级臂体的大从动链轮；两个所述摆动驱动电机的动力通过齿轮减速机构将动力传递至小主动链轮，小主动链轮通过链条将动力传递至大从动链轮以操纵整个伸缩臂装置俯仰摆动。
[0009]进一步，所述夹爪设置于所述伸缩臂装置的三级臂体外端；所述夹爪包括铰接于三级臂体外端的夹爪座、铰接于夹爪座的左夹爪和右夹爪、固定设置于夹爪座的上夹爪和下夹爪、设置于左夹爪和右夹爪外端的引导轮、连接于左夹爪和右夹爪之间的夹持电动缸和用于驱动引导轮转动的引导驱动机构。
[0010]进一步，所述顶升装置包括设置于车架后侧的两个顶升杆、设置于顶升杆底部的万向轮、两端固定于顶升杆的齿形带、与齿形带啮合的齿形带轮和用于驱动齿形带轮转动的顶升驱动电机。
[0011]进一步，所述人工智能避障系统包括用于采集地面图像的图像处理单元、用于判断机器人转弯类型的转弯判断单元和用于将机器人初始转弯速度调整为最大转弯半径对应的最大转弯速度的速度条件单元。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术的人工智能搬运机器人通过底盘实行行进，底盘两侧的车轮独立驱动，确保能够可靠转向；伸缩臂装置可携带夹爪移动到需要抓取货物的位置，其伸缩通过两组绳索实现，绳索驱动结构简单紧凑；夹爪上设有引导轮，可以将抓取的物品向夹爪内部移动，提高夹持的可靠性；当机器人遇到台阶等障碍物时，通过攀爬装置使其前部爬上台阶，然后控制顶升杆向下移动，使机器人的底盘整体顶升，最后驱动攀爬轮轴转动使机器人整体向前移动至台阶上方，大大提高了机器人的通过性能。
附图说明
[0013]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。
[0014]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0015]图2为本专利技术的底盘示意图；
[0016]图3为本专利技术的攀爬装置的示意图；
[0017]图4(a)为本专利技术的机械爪的轴测图Ⅰ；
[0018]图4(b)为本专利技术的机械爪的轴测图Ⅱ；
[0019]图5为伸缩臂装置的结构示意图；
[0020]图6为伸缩臂装置的剖视图；
[0021]图7为顶升装置的结构示意图；
[0022]图8为伸缩臂摆动驱动机构的结构示意图。
具体实施方式
[0023]如图1、2所示，本实施例的人工智能搬运机器人，包括底盘、设置于所述底盘上的伸缩臂装置、伸缩臂摆动驱动机构、攀爬装置、顶升装置和设置于所述伸缩臂装置外端的夹爪；
[0024]如图2所示，所述底盘包括车架11、固定于车架11上的伸缩臂支架17、设置于车架11两侧的三对车轮13和用于驱动车轮13转动的行进驱动系统；所述车架11由四根方管相互固定形成矩形框结构；所述伸缩臂支架17包括两根相互平行的等腰支架17；所述行进驱动系统包括两对行进驱动电机14、两个行进驱动齿轮16和两对行进链传动机构；两对行进驱动电机14分别通过两个电机14支架17固定安装在车架11的左右两内侧，且行进驱动电机14的转轴上均固定有小齿轮，所述行进驱动齿轮16同轴固定于位于车架11中部的车轮13，且两行进驱动电机14转轴上的小齿轮同时与行进驱动齿轮16啮合，以共同驱动行进驱动齿轮16和中部的车轮13转动；中部车轮13的轮轴上固定有两个主动链轮15，前后车轮13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工智能搬运机器人，其特征在于：包括底盘、设置于所述底盘上的伸缩臂装置、伸缩臂摆动驱动机构、攀爬装置、顶升装置、设置于所述伸缩臂装置外端的夹爪；所述底盘为可自主行进的轮式底盘；所述伸缩臂装置可携带夹爪进行伸缩动作并由夹爪完成物品的抓取；所述伸缩臂摆动驱动机构用于带动伸缩臂装置俯仰摆动；所述攀爬装置用于使底盘前部爬上障碍物，所述顶升装置用于将机器人后部整体顶升。2.根据权利要求1所述的人工智能搬运机器人，其特征在于：所述底盘包括车架、固定于车架上的伸缩臂支架、设置于车架两侧的三对车轮和用于驱动车轮转动的行进驱动系统；所述行进驱动系统包括两对行进驱动电机、两个行进驱动齿轮和两对行进链传动机构；两对行进驱动电机的转轴上均固定有小齿轮，所述行进驱动齿轮同轴固定于位于车架中部的车轮，且两行进驱动电机转轴上的小齿轮同时与行进驱动齿轮啮合，以共同驱动行进驱动齿轮和中部的车轮转动；位于车架中部的车轮的轮轴通过两个链传动机构同时驱动位于车架前部和后部的两个车轮转动，实现机器人的整体行进。3.根据权利要求2所述的人工智能搬运机器人，其特征在于：所述攀爬装置包括两个攀爬臂、攀爬轮轴和攀爬驱动机构；两所述攀爬臂内端铰接于肩部支架内；所述攀爬轮轴安装于两个攀爬臂的前端之间，攀爬轮轴上设有若干麦克纳姆轮；所述攀爬驱动机构包括设置在其中一个攀爬臂上的麦轮驱动电机、设置在肩部支架内的攀爬臂摆动驱动电机和连接于两个肩部支架之间的传动轴；所述麦轮驱动电机通过带传动机构Ⅰ带动攀爬轮轴转动，而攀爬臂摆动驱动电机通过三级齿轮减速传动机构带动传动轴转动；传动轴通过带传动机构Ⅱ驱动两个攀爬臂同步摆动。4.根据权利要求3所述的人工智能搬运机器人，其特征在于：所述伸缩臂装置包括一级臂体、二级臂体、三级臂体和伸缩驱动机构；所述二级臂体滑动设置于一级臂体内，三级臂体滑动设置于二级臂体内；所述伸缩驱动机构包括伸缩驱动电机、绕线筒、牵引绳Ⅰ和牵引绳Ⅱ；伸缩驱动电机通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鉴，
申请(专利权)人：重庆三峡职业学院，
类型：发明
国别省市：