本發(fā)明涉及物品搬運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種搬運(yùn)機(jī)器人。
背景技術(shù):
物流行業(yè)的快速增長導(dǎo)致許多物流公司的倉儲分揀工作量大幅增加。目前,很多倉庫的自動化程度較低,還需要大量人員手工完成貨物的挑選以及運(yùn)送,不僅效率低,而且還會導(dǎo)致物流成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述情況,本發(fā)明提供了一種搬運(yùn)機(jī)器人,可以用于搬運(yùn)貨物。
本發(fā)明的一個方面提供了一種搬運(yùn)機(jī)器人,用于搬運(yùn)貨物,包括車體、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)和所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述車體;所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)配置為驅(qū)動車體運(yùn)動;所述控制機(jī)構(gòu)用于在所述車體運(yùn)動到指定位置時控制所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)。
在一個實施例中,所述控制機(jī)構(gòu)接收初始驅(qū)動信號,并且在接收到所述初始驅(qū)動信號時,控制所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述車體向指定位置運(yùn)動。
在一個實施例中,機(jī)器人還包括探測機(jī)構(gòu),所述探測機(jī)構(gòu)檢測所述車體所處位置,并將檢測到的位置信息發(fā)送給所述控制機(jī)構(gòu),所述控制機(jī)構(gòu)在接收到所述車體到達(dá)指定位置的信息時控制所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)停止驅(qū)動所述車體。
在一個實施例中,所述探測機(jī)構(gòu)包括紅外傳感器、超聲波傳感器和攝像頭的至少之一。
在一個實施例中,所述探測機(jī)構(gòu)包括攝像頭,所述攝像頭拍攝圖像并將拍攝到的圖像信息發(fā)送給所述控制機(jī)構(gòu),所述控制機(jī)構(gòu)將接收到的圖像信息與目標(biāo)圖像信息相比較,所述控制機(jī)構(gòu)在所述圖像信息與所述目標(biāo)圖像信息相符合時控制所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)停止驅(qū)動所述車體,并控制所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)。
在一個實施例中,所述攝像頭設(shè)置于所述車體行進(jìn)方向的中軸線上。
在一個實施例中,所述探測機(jī)構(gòu)包括攝像頭,所述攝像頭包括二維碼掃描模塊和條形碼掃描模塊的至少之一。
在一個實施例中,所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)至少包括驅(qū)動輪和與該驅(qū)動輪連接的驅(qū)動電機(jī),所述驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動所述驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動,以帶動所述車體運(yùn)動。
在一個實施例中,所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括減速器,所述驅(qū)動電機(jī)通過所述減速器連接所述驅(qū)動輪。
在一個實施例中,所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動輪、第二驅(qū)動輪、減速器、以及通過所述減速器分別與所述第一驅(qū)動輪和所述第二驅(qū)動輪連接的兩個驅(qū)動電機(jī)。
在一個實施例中,所述第一驅(qū)動輪和所述第二驅(qū)動輪設(shè)置于所述車體的行進(jìn)方向的中部。
在一個實施例中,所述第一驅(qū)動輪和所述第二驅(qū)動輪設(shè)置于所述車體行進(jìn)方向的中軸線的兩側(cè)。
在一個實施例中,機(jī)器人還包括從動機(jī)構(gòu),所述從動機(jī)構(gòu)包括與所述第一驅(qū)動輪和所述第二驅(qū)動輪設(shè)于所述車體同一側(cè)的第一萬向輪。
在一個實施例中,所述從動機(jī)構(gòu)還包括與所述第一萬向輪設(shè)置于所述車體同側(cè)的第二萬向輪,所述第一萬向輪和所述第二萬向輪樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述車體行進(jìn)方向的兩側(cè)。
在一個實施例中,所述第一萬向輪與所述車體距離最大的部分到所述車體的第一距離不等于所述第二萬向輪與所述車體距離最大的部分到所述車體的第二距離。
在一個實施例中,所述第一距離小于所述第二距離,所述第二萬向輪與所述車體距離最大的部分和兩個驅(qū)動輪與所述車體距離最大的部分在同一平面。
在一個實施例中,所述減速機(jī)為同步帶或鏈條。
在一個實施例中,所述車體的一側(cè)設(shè)置第一安裝座和第二安裝座;所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括固定于所述第一安裝座的翻轉(zhuǎn)電機(jī)、與所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)的第一輸出軸連接的第一曲柄、以及通過銷軸連接所述第一曲柄的第一連桿、旋轉(zhuǎn)地連接于第二固定座的搖桿以及與所述搖桿固定連接的傳動軸;其中所述第一連桿與所述傳動軸連接,從而所述第一曲柄在所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動,并帶動所述第一連桿運(yùn)動,進(jìn)而所述第一連桿通過所述傳動軸帶動所述搖桿擺動。
在一個實施例中,所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括與所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)的第二輸出軸連接的第二曲柄、以及連接所述第二曲柄的第二連桿;其中所述第二連桿固定連接到所述傳動軸。
在一個實施例中,所述第一輸出軸和所述第二輸出軸位于所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)的兩側(cè)。
在一個實施例中,所述第一連桿遠(yuǎn)離所述第一曲柄的一端包括第一軸孔,所述第二連桿遠(yuǎn)離所述第二曲柄的一端包括第二軸孔,所述傳動軸通過穿過所述第一軸孔和所述第二軸孔與所述第一連桿和所述第二連桿固定連接。
在一個實施例中,機(jī)器人還包括與所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接的托盤。
在一個實施例中,機(jī)器人還包括與所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述車體同一側(cè)的輔助機(jī)構(gòu),所述輔助機(jī)構(gòu)包括輔助支撐所述托盤的支撐桿和固定于所述支撐桿以檢測所述托盤水平狀態(tài)的傳感器
在一個實施例中,機(jī)器人還包括設(shè)置于所述車體的避障機(jī)構(gòu),所述避障機(jī)構(gòu)在所述車體行進(jìn)方向檢測到障礙物時,向所述控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號,所述控制機(jī)構(gòu)控制所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)停止驅(qū)動所述車體。
在一個實施例中,所述避障機(jī)構(gòu)包括紅外傳感器和超聲波傳感器的至少之一。
在一個實施例中,所述避障機(jī)構(gòu)至少設(shè)置在所述車體的行進(jìn)方向的前端。
采用本發(fā)明的機(jī)器人,可以提高貨物搬運(yùn)效率,降低人力成本。
附圖說明
從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的詳細(xì)描述中,本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚并更容易理解,其中:
圖1-3為本發(fā)明實施例提供的搬運(yùn)機(jī)器人的前視示意圖;
圖4a為本發(fā)明實施例提供的包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的搬運(yùn)機(jī)器人的前視示意圖;
圖4b為本發(fā)明實施例提供的搬運(yùn)機(jī)器人的俯視示意圖;
圖5a和圖5b為本發(fā)明實施例提供的具有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的搬運(yùn)機(jī)器人的俯視示意圖;
圖6a為本發(fā)明實施例提供的具有輔助機(jī)構(gòu)的搬運(yùn)機(jī)器人的前視示意圖;
圖6b為本發(fā)明實施例提供的具有輔助機(jī)構(gòu)的搬運(yùn)機(jī)器人的俯視示意圖。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的一個方面提供了一種機(jī)器人,例如,機(jī)器人可以用于搬運(yùn)貨物。參見圖1,機(jī)器人包括車體1、驅(qū)動機(jī)構(gòu)2、控制機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3。其中驅(qū)動機(jī)構(gòu)2和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3設(shè)置于車體1,控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)置于車體上或設(shè)置于車體上設(shè)置的其它結(jié)構(gòu)上(圖中未示意)。例如,控制機(jī)構(gòu)也可以設(shè)置在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3或驅(qū)動機(jī)構(gòu)2上。驅(qū)動機(jī)構(gòu)2配置為驅(qū)動車體1運(yùn)動,控制機(jī)構(gòu)用于在車體運(yùn)動到指定位置時控制翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3翻轉(zhuǎn)。采用本發(fā)明實施例的機(jī)器人,可以改善貨物搬運(yùn)效率,降低人力成本。
在一個實施例中,控制機(jī)構(gòu)接收初始驅(qū)動信號,并且在接收到初始驅(qū)動信號時,控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動車體1向指定位置運(yùn)動。在實際使用中,初始驅(qū)動信號可以由人工發(fā)送,例如操作人員通過遠(yuǎn)程控制器將初始驅(qū)動信號發(fā)送給控制機(jī)構(gòu)。在此情況下,控制機(jī)構(gòu)例如包括用于接收初始驅(qū)動信號的接收單元。初始驅(qū)動信號可以通過有線或無線的方式發(fā)送給控制機(jī)構(gòu)的接收單元??刂茩C(jī)構(gòu)在接收到初始驅(qū)動信號時,控制機(jī)構(gòu)控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)2啟動工作。一個可能的實現(xiàn)方式是,驅(qū)動機(jī)構(gòu)2與電源連接的開關(guān)處可以設(shè)置電磁閥,驅(qū)動機(jī)構(gòu)2在接收到控制機(jī)構(gòu)的電信號時,使電磁閥通電,并將開關(guān)吸附到閉合位置,從而驅(qū)動機(jī)構(gòu)2與電源連通,以驅(qū)動車體1運(yùn)動。
需要指出的是,該機(jī)器人可以內(nèi)部設(shè)置蓄電池作為電源,也可以外接電源。電源用于為控制機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)2、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3的工作提供電力。
參見圖2,在一個實施例中,機(jī)器人還包括探測機(jī)構(gòu)4。探測機(jī)構(gòu)4用于檢測車體1所處位置,并將檢測到的位置信息發(fā)送給控制機(jī)構(gòu),控制機(jī)構(gòu)在接收到車體1到達(dá)指定位置的信息時控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)2停止驅(qū)動車體1。為了使探測結(jié)構(gòu)4更準(zhǔn)確檢測到指定位置,可以將探測機(jī)構(gòu)4設(shè)置于車體1行進(jìn)方向的前端,例如,探測機(jī)構(gòu)4設(shè)置于車體1行進(jìn)方向的中軸線上。
例如,探測機(jī)構(gòu)4可以包括紅外傳感器、超聲波傳感器和攝像頭的至少之一。
在探測機(jī)構(gòu)4包括攝像頭的情況下,位置檢測過程可以按如下進(jìn)行:攝像頭拍攝車體1前下方的圖像并將拍攝到的圖像信息發(fā)送給控制機(jī)構(gòu),控制機(jī)構(gòu)將接收到的圖像信息與目標(biāo)圖像信息相比較,控制機(jī)構(gòu)在圖像信息與目標(biāo)圖像信息相符合時控制所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)2停止驅(qū)動車體1,并控制翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)3。
需要指出的是,如果貨物的目標(biāo)位置面積較大,隨著貨物量的增加,原有目標(biāo)位置圖像將不斷發(fā)生變化。在一些實施例中,控制機(jī)構(gòu)可以包括更新模塊,該更新模塊根據(jù)攝像頭拍攝的最新圖像不斷更新存儲的目標(biāo)位置圖像,從而確保探測機(jī)構(gòu)4對目標(biāo)位置的準(zhǔn)確探測。例如,在機(jī)器人第一次將貨物放置在目標(biāo)位置時,攝像頭可以將存放有第一次搬運(yùn)的貨物的圖像傳輸給控制機(jī)構(gòu)。從而控制機(jī)構(gòu)將原存儲圖像更新,即將該存放有貨物的目標(biāo)位置更新為新的目標(biāo)位置。另外,控制機(jī)構(gòu)內(nèi)也可以設(shè)置圖像處理器,該處理器可以將之后收到的目標(biāo)位置圖像與預(yù)存的圖像進(jìn)行比較,并自動排除檢測目標(biāo)圖像中新增的貨物,從而確保定位準(zhǔn)確。
如上所述,在該實施例中,攝像頭4設(shè)置于車體1行進(jìn)方向的中軸線上。為了進(jìn)一步確保檢測范圍及檢測精度,例如,攝像頭距地面的距離在0.5-1米的范圍內(nèi)。另外,攝像頭與重力方向的夾角可以在30-60°的范圍內(nèi)且攝像頭的攝像部分朝向其前方地面,從而攝像頭可以在車體1前方形成扇形掃描區(qū)。
在該實施例中,攝像頭可以包括二維碼掃描模塊和條形碼掃描模塊的至少之一。施工人員可以事先在待存儲貨物的目標(biāo)位置粘貼二維碼或條形碼,攝像頭可以隨時掃描地面,從而在攝像頭掃描到這些二維碼或條形碼時,解析出位置信息,并將位置信息反饋給控制機(jī)構(gòu),從而控制機(jī)構(gòu)啟動翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行卸貨。一種可能情況是,控制機(jī)構(gòu)首先控制車體朝向目標(biāo)位置方向運(yùn)動,即車體按與目標(biāo)方向大致一致的方向行駛。在此過程中,攝像頭可以不斷掃描其前方貨物存儲位置,并在掃描并解析出例如二維碼信息時,將信號傳輸給控制機(jī)構(gòu),從而控制機(jī)構(gòu)可以停止車體運(yùn)動及啟動翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
例如,二維碼和條形碼可以粘貼在目標(biāo)位置的中心附近,以便使目標(biāo)位置可以更多的存儲貨物,防止貨物錯放。此外,二維碼或條形碼信息可以包括代表存儲位置的數(shù)字,例如1號存儲區(qū)、2號存儲區(qū)…,當(dāng)攝像頭將掃描到的信息發(fā)送給控制機(jī)構(gòu)之后,控制機(jī)構(gòu)可以結(jié)合預(yù)先設(shè)置的位置信息,驅(qū)動車體運(yùn)動到相應(yīng)存儲區(qū),從而使機(jī)器人可以更清晰的辨別目標(biāo)存儲位置,實現(xiàn)貨物分門別類的存儲。
參見圖3a和圖3b,在一個實施例中,驅(qū)動機(jī)構(gòu)2至少包括驅(qū)動輪20和與該驅(qū)動輪20連接的驅(qū)動電機(jī)21,驅(qū)動電機(jī)21驅(qū)動驅(qū)動輪20轉(zhuǎn)動,以帶動車體1運(yùn)動。例如,驅(qū)動輪20設(shè)置于車體1正常行駛時靠近地面的一側(cè)。例如,驅(qū)動電機(jī)21可以設(shè)置于車體1正常行駛的遠(yuǎn)離地面一側(cè)。驅(qū)動電機(jī)21的外殼可以通過螺栓固定于車體1,驅(qū)動電機(jī)21的轉(zhuǎn)動部分例如可以通過轉(zhuǎn)軸連接驅(qū)動輪20,從而在驅(qū)動電機(jī)21接通電源且旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動時,可以帶動驅(qū)動輪20轉(zhuǎn)動,以便帶動車體1運(yùn)動。另外,驅(qū)動電機(jī)21也可以通過減速器23連接到驅(qū)動輪20,以便更好的驅(qū)動車體1。
在該實施例中,為了使車體行駛更加平穩(wěn),可以進(jìn)一步調(diào)整驅(qū)動輪20的組成和設(shè)置方式。例如,驅(qū)動機(jī)構(gòu)2可以包括第一驅(qū)動輪、第二驅(qū)動輪、減速器23、以及通過減速器23分別與第一驅(qū)動輪和第二驅(qū)動輪連接的兩個驅(qū)動電機(jī)。兩個驅(qū)動輪可以使車體1運(yùn)動更加靈活、平穩(wěn)。繼續(xù)參見圖3,驅(qū)動機(jī)構(gòu)2包括設(shè)置于車體1沿寬度方向的左右兩側(cè)的兩個驅(qū)動輪,這兩個驅(qū)動輪樞轉(zhuǎn)設(shè)置于車體1的行進(jìn)方向的中部(行進(jìn)方向指車體正常向前行駛時的方向)且分布在車體1的寬度方向的兩側(cè)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)2還包括兩個驅(qū)動電機(jī),通過減速器23分別與兩個驅(qū)動輪連接,以控制對應(yīng)驅(qū)動輪到的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。其中,改變驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速,可以變換車體1的移動方向和速度。例如,當(dāng)車體左右兩個驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)向相反且轉(zhuǎn)速相同時,車體1可以沿中軸線x轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)車體1的換向。通過這種設(shè)置方式,可以實現(xiàn)車體靈活、穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換移動方向及調(diào)整運(yùn)動速度,進(jìn)而可以使車體1快速的移動到目標(biāo)位置。特別地,由于兩個驅(qū)動輪的設(shè)置位置,可以使車體在兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向相反且轉(zhuǎn)速相同時原位轉(zhuǎn)動,極大的提高了車體的轉(zhuǎn)向速度,提高了貨物搬運(yùn)效率。
參見圖4a和4b,在一個實施例中,機(jī)器人還包括從動機(jī)構(gòu)5。從動機(jī)構(gòu)5包括與驅(qū)動輪20設(shè)于車體1同一側(cè)的萬向輪51。例如,萬向輪51可以為兩個,兩個萬向輪可以樞轉(zhuǎn)地設(shè)置于車體沿行進(jìn)方向的前后端。例如,兩個萬向輪可以分別設(shè)置于驅(qū)動輪的前方和后方(假定車體在其前進(jìn)的方向的前端為前),即一個萬向輪靠近車前端,另一個萬向輪靠近車尾。優(yōu)選地,兩個萬向輪之間的距離可以略大于兩個驅(qū)動輪之間的距離,從而使車體1的轉(zhuǎn)彎更加穩(wěn)定,防止車體1向一側(cè)傾倒。例如,兩個萬向輪之間的距離是兩個驅(qū)動輪之間的距離的1.2到1.5倍,以進(jìn)一步改善車體1的轉(zhuǎn)彎效果。
參見圖4a,在該實施例中,例如,兩個萬向輪中的其中一個萬向輪的遠(yuǎn)離車體一側(cè)與車體距離最大的部分到車體的第一距離d1不等于另一個萬向輪與車體距離最大的部分到該車體的第二距離d2。即將車體倒放在地面時,其至少有一個萬向輪不在其它萬向輪和驅(qū)動輪所組成的平面上,圖4a中所示為距離車體1為d1的萬向輪不在上述平面。例如,在其它萬向輪距離車體最遠(yuǎn)的部分和驅(qū)動輪距離所述車體最大的部分在同一個平面的情況下,該至少一個萬向輪距離最遠(yuǎn)車體的部分在車體靠近地面的一側(cè)(當(dāng)車正常放置在地面上時)與上述其它萬向輪與驅(qū)動輪組成的平面之間。例如,第一距離d1與第二距離d2滿足d1=(90-98%)d2。通過使至少一個萬向輪與其它萬向輪和驅(qū)動輪不在同一個平面,以及進(jìn)一步調(diào)整不同萬向輪距離車體的距離關(guān)系,可以改善車體的轉(zhuǎn)彎效果,防止車體在轉(zhuǎn)彎時發(fā)生側(cè)翻。
在一些實施例中,例如,在設(shè)置驅(qū)動輪的車體的同側(cè)可以設(shè)置多個萬向輪。例如,多個萬向輪中可以包括分別設(shè)置在車體1前端和后端的萬向輪。通過設(shè)置多個轉(zhuǎn)向輪,以及進(jìn)一步優(yōu)化轉(zhuǎn)向輪的位置及其與驅(qū)動輪的關(guān)系,可以進(jìn)一步改善車體的轉(zhuǎn)彎效果。
在上述實施例中,車體1還可以包括與萬向輪51相連接的收縮裝置,該收縮裝置可以用于將萬向輪退位或就位。并且在萬向輪51退位時,萬向輪51可以向車體1方向收起,從而不參與車體1的轉(zhuǎn)向。在萬向輪51就位時,其可以向遠(yuǎn)離車體1一側(cè)張開,以便參與車體1轉(zhuǎn)向。具體地,收縮裝置例如可以為銷軸或液壓桿結(jié)構(gòu)。當(dāng)收縮裝置為銷軸結(jié)構(gòu)時,例如萬向輪51的殼體可以通過銷軸和外軸套連接至車體。例如,銷軸沿其長度方向例如包括定位孔,軸套包括沿其長度方向用于與定位孔配合的兩個開孔。當(dāng)銷軸與軸套充分配合時(即銷軸進(jìn)入軸套最多的情況下),銷軸的定位孔與軸套的其中一個開孔匹配,萬向輪51處于工作位;同時,當(dāng)銷軸的定位孔和軸套的另一個開孔配合時,萬向輪處于收回狀態(tài)。在一些應(yīng)用場景下,例如地面存在障礙物,或者車體在斜面上或者地面凹凸不平時,可以相應(yīng)地調(diào)整處于工作狀態(tài)的萬向輪數(shù)量,以便使萬向輪的數(shù)量與地面狀況相適應(yīng),并在保證穩(wěn)定轉(zhuǎn)向的同時,進(jìn)一步提高車體的運(yùn)行速度。
在一些實施例中,減速機(jī)可以是渦輪蝸桿、行星減速機(jī)、螺旋散齒,也可以自制的具有減速功能的機(jī)械裝置,如同步帶、鏈條。優(yōu)選地,上述驅(qū)動電機(jī)可以直接連接直角減速機(jī)。通過設(shè)置減速機(jī),可以在降速的同時,提高輸出扭矩,并降低負(fù)載的慣量,從而改善驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作性能。
參見圖5a和圖5b,在一個實施例中,車體1的一側(cè)固定第一安裝座40和第二安裝座33。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3包括固定于第一安裝座33的翻轉(zhuǎn)電機(jī)31、與翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的第一輸出軸連接的第一曲柄30、以及通過銷軸連接第一曲柄30的連桿37、旋轉(zhuǎn)地連接于第二固定座40的搖桿35以及與搖桿35固定連接的傳動軸39。其中連桿37與傳動軸39固定連接,從而第一曲柄30在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動,帶動連桿37運(yùn)動,進(jìn)而連桿37通過所述傳動軸39帶動搖桿35擺動。翻轉(zhuǎn)電機(jī)31通過曲柄、銷軸和連桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給搖桿35,從而能夠?qū)崿F(xiàn)搖桿35與翻轉(zhuǎn)電機(jī)31同方向轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)安全卸貨。
在上述實施例中,例如,搖桿35的旋轉(zhuǎn)方向與連桿37的旋轉(zhuǎn)方向相同。參見圖5a,例如,固定座40沿與翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的轉(zhuǎn)軸大致相同的方向包括兩個固定片。例如,這兩個固定片分別包括開孔,且兩個開孔的中心連線方向例如與翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的轉(zhuǎn)軸方向一致。銷軸穿過兩個開孔,并且搖桿35的端部套結(jié)在銷軸外,搖桿35可以相對于銷軸旋轉(zhuǎn)。也就是說,這種結(jié)構(gòu)可以使搖桿35的旋轉(zhuǎn)方向與翻轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向一致。此外,如圖5a所示,翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的轉(zhuǎn)軸大致與車體行進(jìn)方向一致,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解,翻轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸方向也可以是其它方向。
參見圖5a,翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還可以為雙連桿機(jī)構(gòu)。具體地,安裝座33固定在車體1上,例如可以螺紋連接于車體一側(cè)。翻轉(zhuǎn)電機(jī)31固定在安裝座33上且輸出軸與曲柄30相連接,兩個曲柄分別通過銷軸與對應(yīng)的連桿36,38相連接。具體地,翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的輸出軸從其兩端伸出,且與車體1的行進(jìn)方向大致平行,兩個連桿36,38分別在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的兩側(cè)通過銷軸和曲柄與翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的兩側(cè)的輸出軸連接,從而構(gòu)成雙連桿結(jié)構(gòu)。固定座40與上述安裝座33固定在車體1的同側(cè),搖桿35固定在固定座40上并可以繞著固定座40的中軸線轉(zhuǎn)動。搖桿35固定連接軸39,且軸39向連桿側(cè)伸出,兩個連桿36,38的端部分別與軸39固定連接。這樣,在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31工作時,兩個連桿36,38和翻轉(zhuǎn)電機(jī)31一同轉(zhuǎn)動,從而帶動軸39轉(zhuǎn)動,以便軸39帶動搖桿35轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)貨物的傾倒功能。此外,通過在翻轉(zhuǎn)電機(jī)兩側(cè)均設(shè)置與傳動軸連接的連桿,可以進(jìn)一步提高翻轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性,改善翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的力學(xué)性能,提高翻轉(zhuǎn)動作的精度。
在該實施例中,例如,還可以進(jìn)一步設(shè)置雙連桿與傳動軸的連接方式。例如兩個連桿分別為第一連桿36和第二連桿38。具體地,在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31通過雙連桿與傳動軸39連接的情況下,例如,第一連桿36遠(yuǎn)離第一曲柄32的一端包括第一軸孔,第二連桿38遠(yuǎn)離第二曲柄34的一端包括第二軸孔。傳動軸39通過穿過第一軸孔和第二軸孔與第一連桿36和第二連桿38固定連接。例如,軸孔可以與傳動軸39采用過盈配合,即軸孔的尺寸略小于傳動軸39的尺寸,以便使連桿與傳動軸固定連接,從而確保傳動軸39隨連桿轉(zhuǎn)動。此外,為了進(jìn)一步改善傳動效果,提高傳動結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,可以在傳動軸39和連桿匹配的位置開設(shè)螺紋孔,從而在傳動軸39穿過軸孔后,進(jìn)一步通過螺栓將傳動軸39和連桿固定連接。
如圖5b所示,在上述實施例中,例如,搖桿35的端部可以設(shè)置托盤7。托盤7可以用于裝載貨物。例如,車體1正常放置于地面時,且在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31沒有工作的情況下,托盤7基本處于水平狀態(tài)。當(dāng)車體1到達(dá)指定卸貨位置,翻轉(zhuǎn)電機(jī)31轉(zhuǎn)動,從而通過上述機(jī)構(gòu)使搖桿35隨翻轉(zhuǎn)電機(jī)31一同轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致托盤7與地面成一定角度,以便貨物從托盤7滑下,實現(xiàn)卸貨目的。需要指出的是,機(jī)器人既可以包括托盤7,也可以不設(shè)置托盤。在搬運(yùn)機(jī)器人不包括托盤的情況下,搖桿35的端部可以包括便于放置托盤等裝載裝置的結(jié)構(gòu),例如該結(jié)構(gòu)可以為支撐架結(jié)構(gòu)或圓形容置結(jié)構(gòu)等。
需要說明的是,為了確保搖桿35在運(yùn)貨狀態(tài)下,托盤7處于水平的位置,搖桿35可以包括復(fù)位機(jī)構(gòu)。例如復(fù)位機(jī)構(gòu)可以是彈簧或扭簧。通過復(fù)位機(jī)構(gòu),可以使搖桿35處于使托盤7恢復(fù)并保持在水平狀態(tài)的位置。在此情況下,在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31工作時,可以使搖桿35克服復(fù)位機(jī)構(gòu)的回復(fù)力,而向一側(cè)(例如,車體行進(jìn)方向的前方)傾斜,從而使與搖桿35連接的托盤7傾斜,以實現(xiàn)卸貨。在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31關(guān)機(jī)時,搖桿35通過其復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用可以使其回復(fù)原位,進(jìn)而可以使托盤保持在大致水平狀態(tài)。
具體地,在復(fù)位機(jī)構(gòu)為彈簧的情況下,可以按如下方式配置復(fù)位機(jī)構(gòu)。彈簧的一端固定在固定座40上,另一端拉住搖桿35,且彈簧例如處于拉伸狀態(tài)。當(dāng)搖桿35在極限位置(即使托盤7處于水平狀態(tài)的位置)時,搖桿35無法向與翻轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動方向相反的方向旋轉(zhuǎn),例如,可以在搖桿35向相反方向運(yùn)動極限處設(shè)置限位件,該限位件可以固定連接于固定座40或固定于車體1上。搖桿35在彈簧拉伸力以及限位件的雙重作用下,以一定的作用力與限位件緊密接觸,且在與翻轉(zhuǎn)電機(jī)31轉(zhuǎn)動方向相反的方向上向限位件施加一定的作用力。搖桿35處于該位置時,可以使托盤7大致處于水平狀態(tài),以方便放置及搬運(yùn)貨物。也即,搖桿35在沒有受到外力時,保持在大致水平的狀態(tài)。在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31轉(zhuǎn)動時,可以通過連桿和轉(zhuǎn)軸39將扭轉(zhuǎn)力傳遞給搖桿35,以使搖桿35克服彈簧的拉伸力,而向與翻轉(zhuǎn)電機(jī)31的同方向轉(zhuǎn)動。在翻轉(zhuǎn)電機(jī)31停止工作時,搖桿35在彈簧拉力的作用下,回復(fù)到其反方向的運(yùn)動極限位置,也即使托盤7處于大致水平的位置。
在該實施例中,為了確保貨物完全卸下,翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還可以包括與控制結(jié)構(gòu)連接的檢測爪。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在翻轉(zhuǎn)到位后,可以向控制機(jī)構(gòu)發(fā)送到位信號,從而控制機(jī)構(gòu)在接收到該到位信號后,向檢測爪發(fā)送工作信號,該檢測爪根據(jù)接收到的工作信號,可以從折疊狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài),并通過檢測爪前端輕觸裝載貨物的托盤。如果觸碰到托盤以外的異物,則判斷貨物并未完全卸下,并通過其前端指狀部件夾住該異物,使其脫離托盤后松開指狀部件,從而貨物落到卸貨區(qū)域。如果未觸碰到托盤以外的異物,則判斷貨物已經(jīng)完全卸下,從而開啟折疊結(jié)構(gòu),以使檢測爪復(fù)位。
參見圖6a和圖6b,在一個實施例中,機(jī)器人還包括與所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述車體同一側(cè)的輔助機(jī)構(gòu)8。輔助機(jī)構(gòu)8包括固定車體1上的支撐桿81以及固定在該支撐桿81上的傳感器82。支撐桿81用于在機(jī)器人運(yùn)送貨物時輔助翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6支撐托盤7,以使托盤7在車體1運(yùn)動時更加穩(wěn)定。傳感器82用于檢測托盤7是否處于水平狀態(tài)。通過設(shè)置支撐桿和傳感器,可以使貨物的運(yùn)輸更加平穩(wěn),并確保貨物大致處于水平狀態(tài)。
在一個實施例中,機(jī)器人還包括設(shè)置在車體的避障機(jī)構(gòu)。例如,該避障機(jī)構(gòu)在車體1行進(jìn)方向的兩側(cè)。例如,避障機(jī)構(gòu)設(shè)置在車體的沿行進(jìn)方向的前端或后端。例如,避障機(jī)構(gòu)可以為紅外攝像頭和/或超聲波檢測器。在檢測到障礙物時,避障機(jī)構(gòu)可以向控制機(jī)構(gòu)發(fā)送信號,控制機(jī)構(gòu)控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)停止驅(qū)動車體和/或停止翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)動作。該避障機(jī)構(gòu)還可以包括報警器,在檢測到障礙物時,報警器可以報警。
本發(fā)明實施例的機(jī)器人,可以用于輔助搬運(yùn)貨物,提高貨物搬運(yùn)效率,降低人力成本。
以上實施例可以彼此組合,并具有更好的效果。
以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實施例,上述說明是示例性的,并非窮盡性的,并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。