具有高地形适应性的可协作搬运机器人及协作搬运方法技术

本发明专利技术提供一种具有高地形适应性的可协作搬运机器人及协作搬运方法，包括底盘模块、三向举升模块、高适应性托举模块和感知模块。所述底盘模块用于驱动机器人行走和转向，所述三向举升模块用于控制货物三个方向的平移和三个方向的转动，高适应性托举模块承载货物并进行角度微调，通过感知模块用于引导机器人行走，判断货物姿态及位置，可平稳、安全的对货物进行搬运。本发明专利技术的可协作搬运机器人可采用单机作业，也可采用多个机器人的协同作业，并且其地形适应性好，即便路面条件较差时，也能保持货物稳定和安全。持货物稳定和安全。持货物稳定和安全。

Cooperative handling robot with high terrain adaptability and cooperative handling method

【技术实现步骤摘要】
具有高地形适应性的可协作搬运机器人及协作搬运方法


[0001]本专利技术涉及搬运设备
，具体为一种具有高地形适应性的可协作搬运机器人及协作搬运方法。

技术介绍

[0002]搬运设备被广泛应用于生产生活中的许多领域。传统的叉车和起重机在平整路面能够满足大部分货物的搬运工作，但是存在以下几点不足之处：
[0003]1.传统的叉车和起重机体积相对货物较庞大，需要较大的工作空间，在一些狭窄的地方操作不便。
[0004]2.其设备本身的远距离运输也较为困难。
[0005]3.对于体积或重量超过单个叉车或起重机搬运能力的货物，通过多个设备协作完成货物的举升或搬运较为困难，只能采用更大吨位的叉车或起重机。
[0006]4.在路面条件较差情况下，尤其高地形下，难以保证被托举货物的稳定。
[0007]因此，设计一种具有高地形适应性的可协作搬运机器人是有必要的。

技术实现思路

[0008]为此，本专利技术提供一种具有高地形适应性的可协作搬运机器人及协作搬运方法，通过多个机器人协作工作解决上述
技术介绍
中提出的问题，在大型举升设备无法作业的工况下，通过多个搬运机器人具有的多自由度，协作完成货物的搬运，并且其地形适应性好，在路面条件较差时，通过协同作业能够保持货物搬运的稳定性和安全性。
[0009]本专利技术第一方案提供一种具有高地形适应性的可协作搬运机器人，其特征在于：
[0010]所述可协作搬运机器人包括底盘模块、三向举升模块、高适应性托举模块和感知模块；/>[0011]所述底盘模块与三向举升模块连接；
[0012]所述三向举升模块与高适应性托举模块连接，所述高适应性托举模块承载货物；
[0013]所述感知模块设置在高适应性托举模块下方；
[0014]所述底盘模块包括行走控制组件和转向控制组件；
[0015]所述三向举升模块具有X、Y、Z三个方向平移自由度；
[0016]所述高适应性托举模块具有球铰机构。
[0017]进一步地：
[0018]所述三向举升模块包括X方向举升单元、Z方向举升单元、Y方向举升单元；
[0019]所述X方向举升单元底部和底盘模块连接；所述Z向举升单元固定在X方向举升单元顶部；所述Y方向举升单元固定在Z方向举升单元的举升支架上；所述Y方向举升单元上固定高适应托举模块；
[0020]每个所述举升单元内部分别设置有独立的驱动装置。
[0021]进一步地：
[0022]所述高适应性托举模块包括支架、托头、锁止销；
[0023]所述支架与托头通过球铰连接，所述托头和支架之间配合开设有销孔，所述锁止销可插拔于所述销孔中；
[0024]所述托头包括承载托盘和球头，所述承载托盘用于承载货物。
[0025]进一步地：
[0026]所述托头的承载托盘和球头上同步开设所述销孔，所述锁止销插入时贯穿所述球头。
[0027]进一步地：
[0028]所述托头的托盘和球头部位同步开设有销孔，用于插入所述锁止销。
[0029]进一步地：
[0030]所述感知模块包括视觉单元、姿态感知单元和测距单元；
[0031]所述视觉单元引导车辆行驶路线；
[0032]所述姿态感知单元检测承载货物的姿态；
[0033]所述测距单元感知货物与目标位置之间的距离。
[0034]本专利技术第二方案提供一种具有高地形适应性的协作搬运系统，其特征在于：包括所述的可协作搬运机器人；
[0035]当搬运体积小和/或质量轻的货物时，使用一台所述可协作搬运机器人；
[0036]当搬运体积大和/或质量重的货物时，使用多台所述可协作搬运机器人。
[0037]本专利技术第三方案提供一种具有高地形适应性的可协作搬运机器人的协作搬运方法，采用所述的可协作搬运机器人，
[0038]当单一可协作搬运机器人搬运货物时，控制所述高适应性托举模块的球铰机构不动；
[0039]当多台可协作搬运机器人搬运货物时，控制所述高适应性托举模块的球铰机构可动。
[0040]进一步地：
[0041]当多台所述可协作搬运机器人搬运货物时：
[0042]调整货物沿X方向平移时，同步控制各个所述三向举升模块的X方向自由度，其他方向不动；
[0043]调整货物沿Y方向平移时，同步控制各个所述三向举升模块的Y方向自由度，其他方向不动；
[0044]调整货物沿Z方向升降时，同步控制各个所述三向举升模块的Z方向自由度，其他方向不动。
[0045]进一步地：
[0046]当多台所述可协作搬运机器人搬运货物时：
[0047]以目标地行驶方向为货物前方，
[0048]调整货物俯仰角度时，位于货物前方的搬运机器人通过调整三向举升模块将货物向上/向下平移，位于货物后方的搬运机器人通过调整三向举升模块将货物向下/向上平移；
[0049]调整货物侧倾角度时，位于货物右侧的搬运机器人通过调整三向举升模块将货物
向上/向下平移，位于货物左侧的搬运机器人将货物向下/向上平移；
[0050]调整货物的横摆角度时，所有搬运机器人通过调整三向举升模块的X向和Y向自由度，使货物顺时针或逆时针转动。
[0051]本专利技术由于采取上述技术方案，其相比于现有技术体现了如下显著的技术效果：
[0052]1.本专利技术提出的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，所述的搬运机器人体积小，重量轻，便于运输，布置灵活。
[0053]2.本专利技术提出的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，小巧灵活，在大型举升设备无法作业的工况下，能通过多个机器人协作完成货物的搬运。
[0054]3.本专利技术提出的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，具有多自由度，其地形适应性好，在路面条件较差时，通过协同作业能够保持货物稳定和安全的搬运。
[0055]4.本专利技术提出的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，可应用于仓库、车间和野外等多种场景。
附图说明
[0056]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0057]图1为本专利技术示出的单一搬运机器人总体结构拆解示意图；
[0058]图2为本专利技术示出的三向举升模块结构拆解图；
[0059]图3
‑
1为本专利技术示出的高适应性托举模块结构外观图；
[0060]图3
‑
2为本专利技术示出的高适应性托举模块结构剖视图；
[0061]图4为本专利技术示出的托头结构剖视图；
[0062]图5为本专利技术示出的多个机器人协作搬运示意图。
[0063]图中：
[0064]1‑
底盘模块；2
‑
三向举升模块；3
‑
高适应性托举模块；4
‑
感知模块。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高地形适应性的可协作搬运机器人，其特征在于：包括底盘模块、三向举升模块、高适应性托举模块和感知模块；所述底盘模块与三向举升模块连接；所述三向举升模块与高适应性托举模块连接，所述高适应性托举模块承载货物；所述感知模块设置在高适应性托举模块下方；所述底盘模块包括行走控制组件和转向控制组件；所述三向举升模块具有X、Y、Z三个方向平移自由度；所述高适应性托举模块具有球铰机构。2.根据权利要求1所述的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，其特征在于：所述三向举升模块包括X方向举升单元、Z方向举升单元、Y方向举升单元；所述X方向举升单元底部和底盘模块连接；所述Z向举升单元固定在X方向举升单元顶部；所述Y方向举升单元固定在Z方向举升单元的举升支架上；所述Y方向举升单元上固定高适应托举模块；每个所述举升单元内部分别设置有独立的驱动装置。3.根据权利要求1所述的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，其特征在于：所述高适应性托举模块包括支架、托头、锁止销；所述支架与托头通过球铰连接，所述托头和支架之间配合开设有销孔，所述锁止销可插拔于所述销孔中；所述托头包括承载托盘和球头，所述承载托盘用于承载货物。4.根据权利要求3所述的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，其特征在于：所述托头的承载托盘和球头上同步开设所述销孔，所述锁止销插入时贯穿所述球头。5.根据权利要求3或4所述的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，其特征在于：所述托头的托盘和球头部位同步开设有销孔，用于插入所述锁止销。6.根据权利要求1所述的具有高地形适应性的可协作搬运机器人，其特征在于：所述感知模块包括视觉单元、姿态感知单元和测距单元；所述视觉单元引导车辆行驶路线；所述姿态感知单元检测承载货物的姿态；所述测距单元感知货物与目标位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：索喆，王继新，李想，王建华，冯晨龙，邢辉达，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：