一种行李车收集机器人

1.本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种行李车收集机器人。


背景技术：

2.现有的行李车自主收集机器人系统存在以下问题：1.体积较大，探测系统不健全，无法自动化地在动态稠密人群中穿梭工作；2.无法稳定抓住行李车，在移动的过程中，行李车容易因碰撞而与机器人脱落；3.兼容性差，与许多行李车型号不适配，导致不能收集行李车。
3.综上可知，相关技术亟待完善。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：提供一种行李车收集机器人，旨在解决如何抓住行李车的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种行李车收集机器人，包括机架，以及设置于所述机架的驱动装置、探测装置、抓取装置和控制装置，所述驱动装置、所述探测装置、所述抓取装置均与所述控制装置电连接；
6.所述探测装置用于探测和识别障碍物，并将探测和识别的信息传递到所述控制装置；
7.所述控制装置用于对探测和识别的信息进行处理，并根据处理结果控制所述驱动装置和所述抓取装置工作；
8.所述驱动装置用于驱动所述机架移动；
9.所述抓取装置用于抓取行李车。
10.在一个实施例中，所述抓取装置包括连接架、旋转机构、抓取机构和角度传感机构，所述连接架设置于所述机架，所述抓取机构与所述连接架铰接，所述旋转机构的固定端和所述角度传感机构的固定端均与所述连接架连接，所述旋转机构的输出端与所述抓取机构连接，所述旋转机构的输出端用于带动所述抓取机构摆动，所述角度传感机构用于检测所述抓取机构的摆动角度，所述旋转机构和所述角度传感机构均与所述控制装置电连接。
11.在一个实施例中，所述角度传感机构为拉绳位移传感器。
12.在一个实施例中，所述抓取机构包括连接结构和卡紧结构，所述卡紧结构通过所述连接结构与所述连接架连接，所述连接结构与所述卡紧结构组合成l型结构。
13.在一个实施例中，所述卡紧结构为三角板型结构。
14.在一个实施例中，所述抓取装置还包括第一激光雷达机构，所述第一激光雷达机构设置于所述连接结构，所述第一激光雷达机构的探测端和所述卡紧结构的延伸端设置在所述连接结构的同一侧，所述第一激光雷达机构与所述控制装置电连接。
15.在一个实施例中，所述探测装置包括视觉探测机构和至少一个第二激光雷达机构，所述视觉探测机构和至少一个所述第二激光雷达机构均设置于所述机架，所述视觉探
测机构和至少一个所述第二激光雷达机构均与所述控制装置电连接。
16.在一个实施例中，所述驱动装置包括多个驱动滚轮和至少一个从动滚轮，多个所述驱动滚轮和至少一个所述从动滚轮均设置于所述机架的底部，多个所述驱动滚轮均与所述控制装置电连接。
17.在一个实施例中，所述控制装置包括控制机构和蓄电机构，所述控制机构和所述蓄电机构均设置于所述机架，所述控制机构与所述蓄电机构电连接。
18.在一个实施例中，所述控制机构包括控制器和显示器，所述控制器和所述显示器均设置于所述机架，所述显示器与所述控制器电连接。
19.本实用新型的有益效果是：在应用中，驱动装置用于驱动机架移动，探测装置对障碍物进行探测和识别，并将探测和识别的信息传递到控制装置，控制装置对探测和识别的信息进行处理，如果障碍物是行人，控制装置控制驱动装置进行转向，避开行人，并控制驱动装置继续向有行李车的位置移动；如果障碍物是行李车，控制装置控制抓取装置抓取行李车，并控制驱动装置移动，以带动行李车向存放行李车的区域移动。从而实现了自动化地收集行李车的工作，节省了人工成本，提高了工作效率。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1为本实用新型实施例中行李车收集机器人的立体图之一；
22.图2为本实用新型实施例中行李车收集机器人的立体图之二；
23.图3为本实用新型实施例中抓取装置的立体图之一；
24.图4为本实用新型实施例中抓取装置的立体图之二；
25.图5为本实用新型实施例中抓取装置的分解图之一；
26.图6为本实用新型实施例中抓取装置的分解图之二；
27.其中：1、机架；11、通孔；2、驱动装置；21、驱动滚轮；22、从动滚轮；3、探测装置；31、视觉探测机构；32、第二激光雷达机构；4、抓取装置；41、连接架；42、旋转机构；43、抓取机构；431、连接结构；432、卡紧结构；44、角度传感机构；45、第一激光雷达机构；451、定位块；5、控制装置；51、控制机构；511、控制器；512、显示器；52、蓄电机构。
具体实施方式
28.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本
实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件的内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
32.请参阅图1和图2，本技术实施例提供了一种行李车收集机器人，包括机架1，以及设置于机架1的驱动装置2、探测装置3、抓取装置4和控制装置5，驱动装置2、探测装置3、抓取装置4均与控制装置5电连接；
33.探测装置3用于探测和识别障碍物，并将探测和识别的信息传递到控制装置5；
34.控制装置5用于对探测和识别的信息进行处理，并根据处理结果控制驱动装置2和抓取装置4工作；
35.驱动装置2用于驱动机架1移动；
36.抓取装置4用于抓取行李车。
37.在应用中，驱动装置2用于驱动机架1移动，探测装置3对障碍物进行探测和识别，并将探测和识别的信息传递到控制装置5，控制装置5对探测和识别的信息进行处理，如果障碍物是行人，控制装置5控制驱动装置2进行转向，避开行人，并控制驱动装置2继续向有行李车的位置移动；如果障碍物是行李车，控制装置5控制抓取装置4抓取行李车，并控制驱动装置2移动，以带动行李车向存放行李车的区域移动。从而实现了自动化地收集行李车的工作，节省了人工成本，提高了工作效率。
38.请参阅图3至图6，在一个实施例中，抓取装置4包括连接架41、旋转机构42、抓取机构43和角度传感机构44，连接架41设置于机架1，抓取机构43与连接架41铰接，旋转机构42的固定端和角度传感机构44的固定端均与连接架41连接，旋转机构42的输出端与抓取机构43连接，旋转机构42的输出端用于带动抓取机构43摆动，角度传感机构44用于检测抓取机构43的摆动角度，旋转机构42和角度传感机构44均与控制装置5电连接。
39.在应用中，旋转机构42优选为直流减速电机，连接架41与机架1固定连接，抓取机构43与连接架41铰接，且抓取机构43根部关节被旋转机构42驱动实现抓取机构43头部的抬升，抬升高度可通过角度传感机构44传感换算获得。抓取机构43的头部用于抓取行李车后下方的横梁，并通过抓取机构43头部的卡槽将其固定。
40.请参阅图3至图6，在一个实施例中，角度传感机构44为拉绳位移传感器。
41.在应用中，抓取机构43根部关节被旋转机构42驱动实现抓取机构43头部的抬升，抬升高度可通过拉绳位移传感器的拉绳拉出长度换算求得。角度传感机构44优选为拉绳位移传感器，通过拉绳位移传感器的拉绳拉出长度换算求得抓取机构43头部的抬升高度，以便于稳定抓住行李车，防止行李车因碰撞而与机器人脱落。
42.请参阅图3至图6，在一个实施例中，抓取机构43包括连接结构431和卡紧结构432，卡紧结构432通过连接结构431与连接架41连接，连接结构431与卡紧结构432组合成l型结构。
43.在应用中，连接结构431优选为u型连接板，且连接结构431上设置有多个定位孔，连接结构431和卡紧结构432优选为一体成型结构，以增加整体的结构强度；除此之外，连接结构431和卡紧结构432还可以通过焊接或螺接固定连接，根据实际工作的需要可以灵活地进行设置；连接结构431与卡紧结构432组合成l型结构，当抓取机构43头部抬升时，连接结构431和卡紧结构432的一端向上翘起，此时，连接结构431与卡紧结构432组合成的l型结构刚好卡住行李车，连接结构431和卡紧结构432的一端继续向上翘起时，连接结构431与卡紧结构432组合成的l型结构就形成了固定行李车的固定卡槽，使得行李车与机器人连接良好，以便于机器人将行李车收集起来运送到存放行李车的区域。
44.请参阅图3至图6，在一个实施例中，卡紧结构432为三角板型结构。
45.在应用中，卡紧结构432为三角板型结构，可使抓取机构43在横向上具备误差补偿的功能，即增大了与行李车的接触面积，有利于提高抓取机构43与行李车连接的稳定性，连接结构431与卡紧结构432的组合结构在沿着一端向上翘起时，就形成了固定行李车的固定卡槽，且此固定卡槽处优选地设计成v字型，可使抓取机构43在纵向上具备误差补偿功能，即在运动的的过程中，由于固定卡槽为v字型，当行李车发生碰撞时，即使行李车因碰撞而发生弹跳也能使得行李车与固定卡槽连接良好，且能够稳定抓住行李车，在移动的过程中，行李车不容易因碰撞而与机器人脱落，与此同时兼容性好，能够与许多不同型号的行李车适配进行收集。
46.请参阅图3至图6，在一个实施例中，抓取装置4还包括第一激光雷达机构45，第一激光雷达机构45设置于连接结构431，第一激光雷达机构45的探测端和卡紧结构432的延伸端设置在连接结构431的同一侧，第一激光雷达机构45与控制装置5电连接。
47.在应用中，第一激光雷达机构45优选为2d激光雷达，在驱动装置2驱动抓取装置4靠近行李车时，第一激光雷达机构45实时地探测行李车，并将探测到的信号实时地传递到控制装置5，控制装置5根据对探测到的信息判断行李车的距离，然后控制装置5控制驱动装置2工作，驱动装置2带动机架1运动到行李车处，之后控制装置5控制抓取装置4工作，抓取装置4对行李车进行固定连接。
48.在一个可选的实施例中，抓取机构43还包括定位块451，第一激光雷达机构45通过定位块451与连接结构431连接。
49.在应用中，第一激光雷达机构45是精密仪器，将第一激光雷达机构45通过定位块451与连接结构431连接，有利于防护第一激光雷达机构45，且有利于增加第一激光雷达机构45定位的稳定性。
50.请参阅图1和图2，在一个实施例中，探测装置3包括视觉探测机构31和至少一个第二激光雷达机构32，视觉探测机构31和至少一个第二激光雷达机构32均设置于机架1，视觉探测机构31和至少一个第二激光雷达机构32均与控制装置5电连接。
51.在应用中，视觉探测机构31优选为rgb-d摄像头，第二激光雷达机构32为3d激光雷达、固态激光雷达或2d激光雷达，视觉探测机构31实时地进行探测，对障碍物进行识别，并将识别到的信息传递到控制装置5，控制装置5对识别的信息进行处理，如果识别到障碍物是行人或建筑物，控制装置5控制驱动装置2进行转向，避开行人和建筑物，并控制驱动装置2继续向有行李车的位置移动；如果识别到障碍物是行李车，控制装置5控制抓取装置4抓取行李车，并控制驱动装置2移动，以带动行李车向存放行李车的区域移动。实现了机器人系
统自主导航和行李车的收集和排布任务，从而实现了自动化地收集行李车的工作，节省了人工成本，提高了工作效率。
52.请参阅图1和图2，在一个实施例中，驱动装置2包括多个驱动滚轮21和至少一个从动滚轮22，多个驱动滚轮21和至少一个从动滚轮22均设置于机架1的底部，多个驱动滚轮21均与控制装置5电连接。
53.在应用中，驱动滚轮21包括驱动器和驱动轮，驱动轮与驱动器的输出端连接，驱动器优选为电机，其中驱动轮直径优选为18cm～22cm，最优选为20cm，驱动器优选为功率达400w的伺服电机，可产生强劲的驱动力；从动滚轮22优选为万向轮，并配备了悬挂系统，使得机器人机架1底部通过不平路面时减少车体的倾斜；驱动器也设置在机架1底部，有效利用机架1底部的空间，机器人机架1底部结构紧凑且占地面积小，适用于在动态稠密人群中行走。
54.在另一种可选地实施例中，驱动装置2包括驱动滚轮21和多个从动滚轮22，驱动滚轮21和多个从动滚轮22均设置于机架1的底部，驱动滚轮21均与控制装置5电连接。
55.在应用中，驱动滚轮21包括驱动器和驱动轮，驱动轮与驱动器的输出端连接，驱动器优选为电机，其中驱动轮直径优选为18cm～22cm，最优选为20cm，驱动器优选为功率达400w的伺服电机，可产生强劲的驱动力；从动滚轮22优选为万向轮，并配备了悬挂系统，使得机器人机架1底部通过不平路面时减少车体的倾斜；驱动器也设置在机架1底部，有效利用机架1底部的空间，机器人机架1底部结构紧凑且占地面积小，适用于在动态稠密人群中行走。此方案中是通过一个驱动滚轮21带动机器人运动，减少使用驱动滚轮21可以降低机器人的生产成本。
56.请参阅图1和图2，在一个实施例中，控制装置5包括控制机构51和蓄电机构52，控制机构51和蓄电机构52均设置于机架1，控制机构51与蓄电机构52电连接。
57.在应用中，控制机构51优选为计算机，蓄电机构52优选为48v80ah的锂蓄电池，其中蓄电机构52可满足控制机构51、驱动器、旋转机构42、第一激光雷达机构45、视觉探测机构31、第二激光雷达机构32、角度传感机构44等所有用电器的供电需求。并且蓄电机构52置于机架1底部，有效降低整体机架1的重心，使机器人运行更加稳定
58.请参阅图1和图2，在一个实施例中，控制机构51包括控制器511和显示器512，控制器511和显示器512均设置于机架1，显示器512与控制器511电连接。
59.在应用中，控制器511优选为计算机，通过显示器512可以实时地显示机器人的运输状态，比如可以实时地显示蓄电机构52的剩余电量，实时地显示广告或通知，或实时地进行人机交互等。
60.在一个实施例中，行李车收集机器人还包括报警器和扩音器，报警器和扩音器均设置在机架1上，报警器和扩音器均与控制装置5电连接。
61.在应用中，当机器人发生故障时，控制装置5控制报警器工作，报警器发出警报提醒工作人员过来维修，通过扩音器可以进行人机交互，或播报通知，增加了实用性。
62.在一个实施例中，机架1上设置有多个通孔11。
63.在应用中，机架1上设置多个通孔11可以节省原材料，降低生产的成本，同时可以减轻机架1的重量，有利于机架1在驱动装置2的带动下灵活地进行移动，增加了机器人移动的灵活性。
64.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。