一种自锁解移动机器人搬运系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自锁解移动机器人搬运系统及方法，搬运系统包括：承载台；设置在承载台底部的锁解机构，锁解机构包括锁舌；移动机器人；设置在移动机器人中部的自适应关节，自适应关节为六自由度自适应关节，自适应关节包括锁解盘，锁解盘具有锁孔，锁舌与锁孔卡接或脱离实现移动机器人与承载台的自组装与自解锁。锁解机构可以与自适应关节的锁解盘实现锁定与解锁，进而实现移动机器人与承载台的自组装与自解锁。伸缩支腿设置在承载台的两侧，其可以升降进而调整承载台的高度。搬运系统可以实现负载的自主卸装；移动机器人可以实现多次重复使用，提高效率；同时自适应关节具备空间六自由度运动能力，使搬运系统可以在非平整路面运动。面运动。面运动。

A self-locking mobile robot handling system and method

【技术实现步骤摘要】
一种自锁解移动机器人搬运系统及方法


[0001]本专利技术涉及搬运移动机器人
，尤其涉及一种自锁解移动机器人搬运系统及方法。

技术介绍

[0002]移动机器人已在仓储物流、家庭服务、星球探测等领域取得广泛应用。面对不同负载尺寸、重量及其它特殊需求的运输任务，单台移动机器人往往难以满足使用要求，或者需要将运输设备做的很大，浪费人力与物力。近年来，多机协同搬运系统应用而生。多机搬运系统可实现以小搬大，同时系统的灵活性和鲁棒性都有了很大提高。然而，当前多机搬运系统难以实现负载的自动装卸，同时移动机器人难以实现循环反复利用，阻碍了机器人利用效率的进一步提高。

技术实现思路

[0003]针对上述技术中存在的多机搬运系统难以实现负载的自动装卸，同时移动机器人难以实现循环反复利用的技术问题，本专利技术提出了一种自锁解移动机器人搬运系统及方法。
[0004]一方面，本专利技术提出了一种自锁解移动机器人搬运系统，包括：
[0005]承载台；
[0006]设置在所述承载台底部的锁解机构，所述锁解机构包括锁舌；
[0007]移动机器人；
[0008]设置在所述移动机器人中部的自适应关节，所述自适应关节为六自由度自适应关节，所述自适应关节包括锁解盘，所述锁解盘具有锁孔，所述锁舌与所述锁孔卡接或脱离实现所述移动机器人与所述承载台的自组装与自解锁。
[0009]在一些实施例中，所述锁舌连接曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构带动所述锁舌在第一导轨上往复移动。
[0010]在一些实施例中，所述曲柄滑块机构包括连杆，所述连杆的一端铰接第一滑块，所述连杆远离所述第一滑块的一端铰接转盘。
[0011]在一些实施例中，所述转盘固定连接蜗轮，所述蜗轮带动所述转盘绕传动轴转动，蜗杆带动所述蜗轮转动，所述蜗杆通过带传动组件连接减速器，所述减速器连接驱动电机。
[0012]在一些实施例中，所述锁解机构通过所述滑轨安装板固定安装在所述承载台上。
[0013]在一些实施例中，还包括伸缩支腿，所述伸缩支腿设置在所述承载台的相对两侧，所述伸缩支腿为两自由度伸缩支腿，利用所述伸缩支腿实现所述承载台竖直高度的升降和相邻两个所述伸缩支腿的靠近或远离。
[0014]在一些实施例中，所述伸缩支腿包括：
[0015]滑动连接板，所述滑动连接板上固定设置第二滑块，所述第二滑块沿着第二导轨往复运动；
[0016]承载支腿，所述承载支腿的一端与所述滑动连接板铰接，所述承载支腿远离所述滑动连接板的一端与脚杯铰接；
[0017]升降电动推杆，所述升降电动推杆的一端与所述滑动连接板远离所述承载支腿的一端铰接，所述升降电动推杆远离所述滑动连接板的一端与所述脚杯铰接；
[0018]开合电动推杆，所述开合电动推杆用于推动所述第二滑块运动，所述开合电动推杆的固定端和所述第二导轨固定设置在所述承载台上。
[0019]在一些实施例中，所述自适应关节还包括：
[0020]转动副模块，所述转动副模块具有主动转动和被动转动两种模式，所述转动副模块用于实现所述锁解盘绕竖直轴的转动；
[0021]XY移动模块，所述XY移动模块用于实现所述锁解盘在水平面两个方向的移动；
[0022]气囊模块，所述气囊模块通过转接盘固定连接所述锁解盘，通过所述气囊模块的变形实现所述锁解盘沿竖直轴的移动和绕水平面两轴的转动。
[0023]在一些实施例中，所述转动副模块包括：
[0024]支撑轴，所述支撑轴中部通过轴承与轴承座铰接；
[0025]固定设置在所述支撑轴上部的齿轮盘，所述齿轮盘上端与所述气囊模块固定连接，在主动转动时，所述齿轮盘由转动关节电机驱动；
[0026]设置在所述支撑轴下部的角度传感器，所述角度传感器用于测量所述支撑轴的角位移。
[0027]另一方面，本专利技术提出了一种自锁解移动机器人搬运方法，包括自锁定过程和自解锁过程，所述自锁定过程包括以下步骤：
[0028]移动机器人移动到目标位置；
[0029]锁解盘转动到目标位置并锁定；
[0030]承载台的伸缩支腿收缩带动锁解机构下降至目标位置；
[0031]锁舌与锁孔卡接，所述锁解机构锁紧；
[0032]所述承载台的所述伸缩支腿收缩至目标位置，自锁定完成；
[0033]所述自解锁过程包括以下步骤：
[0034]承载台的伸缩支腿相互远离并伸长至触地；
[0035]锁舌与锁孔脱离，锁解机构解锁；
[0036]所述承载台的所述伸缩支腿伸长带动所述锁解机构上升至目标位置；
[0037]移动机器人驶离所述承载台，自解锁完成。
[0038]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0039]本专利技术提供的自锁解移动机器人搬运系统通过自适应关节、伸缩支腿以及锁解机构实现移动机器人与承载台的锁定与连接，进而实现负载的自动装卸，以及移动机器人的重复利用，提高了移动机器人的利用率。
[0040]本专利技术提供的自锁解移动机器人搬运系统的锁解机构与自适应关节的锁解盘实现锁定与解锁，进而实现移动机器人与承载台的自组装与自解锁。
[0041]本专利技术提供的自锁解移动机器人搬运系统的自适应关节具备空间六自由度运动能力，使搬运系统可以在非平整路面运动。
附图说明
[0042]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0043]图1为自锁解移动机器人搬运系统的轴侧图；
[0044]图2为自锁解移动机器人搬运系统的主视图；
[0045]图3为自锁解移动机器人搬运系统的左视图；
[0046]图4为自锁解移动机器人搬运系统的分散状态示意图；
[0047]图5为设置有自适应关节的移动机器人和锁解机构的示意图；
[0048]图6为自适应关节产生XY位移的示意图；
[0049]图7为自适应关节的部分爆炸图；
[0050]图8为伸缩支腿的结构示意图；
[0051]图9为XY移动模块的爆炸图；
[0052]图10为弹性元件为橡胶圆环的示意图；
[0053]图11为弹性元件为螺旋弹簧的示意图；
[0054]图12为锁解机构的示意图；
[0055]图13为移动机器人锁定过程示意图；
[0056]图14为移动机器人自锁定过程；
[0057]图15为移动机器人自解锁过程。
[0058]附图标记说明：
[0059]承载台1、伸缩支腿2、自适应关节3、移动机器人4、锁解机构5、滑轨安装板6、电机安装板7、连接柱8、锁解盘9、锁孔10、气囊模块11、转动副模块12、XY移动模块13、气囊14、转接盘15、充放气阀门16、齿轮盘17、支撑轴18、轴承19、轴承座20、锁紧螺母21、角度传感器22、齿轮23、转动关节电机24、电机座25、第一滑块26、第一导轨27、滑动连接板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自锁解移动机器人搬运系统，其特征在于，包括：承载台；设置在所述承载台底部的锁解机构，所述锁解机构包括锁舌；移动机器人；设置在所述移动机器人中部的自适应关节，所述自适应关节为六自由度自适应关节，所述自适应关节包括锁解盘，所述锁解盘具有锁孔，所述锁舌与所述锁孔卡接或脱离实现所述移动机器人与所述承载台的自组装与自解锁。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锁舌连接曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构带动所述锁舌在第一导轨上往复移动。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述曲柄滑块机构包括连杆，所述连杆的一端铰接第一滑块，所述连杆远离所述第一滑块的一端铰接转盘。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述转盘固定连接蜗轮，所述蜗轮带动所述转盘绕传动轴转动，蜗杆带动所述蜗轮转动，所述蜗杆通过带传动组件连接减速器，所述减速器连接驱动电机。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锁解机构通过所述滑轨安装板固定安装在所述承载台上。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括伸缩支腿，所述伸缩支腿设置在所述承载台的相对两侧，所述伸缩支腿为两自由度伸缩支腿，利用所述伸缩支腿实现所述承载台竖直高度的升降和相邻两个所述伸缩支腿的靠近或远离。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述伸缩支腿包括：滑动连接板，所述滑动连接板上固定设置第二滑块，所述第二滑块沿着第二导轨往复运动；承载支腿，所述承载支腿的一端与所述滑动连接板铰接，所述承载支腿远离所述滑动连接板的一端与脚杯铰接；升降电动推杆，所述升降电动推杆的一端与所述滑动连接板远离所述承载支腿的一端铰接，所述升降电动推杆远离所述滑动连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辛军，刘全，宫昭，聂振国，谢福贵，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：