防震荡液体原料运输机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，具体是一种防震荡液体原料运输机器人。

背景技术：

随着社会的不断发展，机器人在各个行业和领域均有广泛的应用，从生产线上抓持零件的机械手到焊接工艺中的自动焊接机械臂，无一不发挥着重要的作用，不仅给企业提高了生产效率，同时在一些重复枯燥的生产岗位上，减少了人工失误的几率，长远来看还降低了用工成本。然而，目前在化工行业对于液体原料的运输，或者在医药业对于液体药品的运输(从物质的状态上来讲液体药品属于液体原料的范畴)，主要还是靠人工或传送带运输，使用机器人运输的普及程度并不高。而且，化工行业的液体原料大部分有毒或污染严重，人工运输的危险性大，尤其医药业对于液体药品的盛放容器需保持无菌，干净程度要求极高，现有的运输零件的机器人无法进行灭菌处理，且现有的运输零件的机器人没有任何防震荡措施，在运送液体原料或液体药品的过程中可能出现机器人在启动或停止瞬间，泼洒出盛装的容器从而发生泄漏，遇到外力震动时，存在盛装容器瞬间被挤压变形或压碎的风险。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种防震荡液体原料运输机器人，其能够通过寻迹底座自主引导机器人在运输过程中的行走路线，充气层充满气体，可减弱从任何一个方向而来的震动能量，提升防震动性能，方便运输。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种防震荡液体原料运输机器人，包括：

寻迹底座，其下方设有一对同轴向设置的行走轮和一个万向轮，一对所述行走轮和所述万向轮的连线构成等腰三角形；

存储箱，其设置在所述寻迹底座顶部，所述存储箱内部沿竖直方向设有隔板，所述隔板将所述存储箱分为收纳室和储藏室，所述储藏室的顶部以及所述储藏室与所述隔板相对的一侧均敞开，所述储藏室的底部设有灭菌室，所述灭菌室的上方由下至上依次间隔水平设有第一支板和第二支板，所述第一支板和所述第二支板的上表面上均设有减震垫，所述减震垫由硅酸铝纤维毡、充气层、硅酸铝纤维毡从上之下依次叠设而成，其中：充气层为上表面和下表面均由塑料薄板制成、侧面均由弹性体材料制成的封闭的容纳腔体，所述充气层具有一个充气口，所述充气层内部设有多组减震体，每组减震体包括两个分别设置在充气层的上表面和下表面的减震半球，该两个减震半球的球面相对设置，且在竖直方向的投影重合，每个减震半球内部沿其球心处垂直于充气层的上表面或下表面设有弹簧，所述弹簧的一端与所述充气层的上表面或下表面固接，另一端与减震半球的球面内壁固接，每组减震体的减震半球的球面外壁均固设弧形磁铁，且弧形磁铁的内弧面朝向其所固设的减震半球，每组减震体的减震半球上的弧形磁铁均为同性磁铁且互不接触，相邻两组减震体的减震半球上的弧形磁铁也均为同性磁铁。

优选的是，还包括至少两对夹紧片，所述夹紧片由多个弧形片及多个连接片构成，相邻两个弧形片之间通过连接片连接，且连接片与相邻两个弧形片的直线边固接，位于最外侧的弧形片上分别设有套管，所述弧形片的内弧面上在其弧度方向的中部沿平行于直线边的方向依次设有多个抓持件，所述抓持件包括圆柱形凸起和围绕圆柱形凸起的一个端面周向设置的多个抓手，所述圆柱形凸起的另一个端面固设在所述弧形片的内弧面上，所述抓手为长条形结构，多个所述抓手以所述圆柱形凸起的轴线为中心线向外分散呈喇叭形结构，所述抓手的长度与所述圆柱形凸起的高度的比为1:2，所述抓手和所述圆柱形凸起均由橡胶材料制成；

所述第一支板或第二支板上设有一对相互平行的滑槽，一对所述滑槽之间夹设所述减震垫，所述滑槽沿其长度方向的两端分别设有第一气缸和第二气缸，所述滑槽沿其长度方向的中点处设有第三气缸和第四气缸，且所述第一气缸和所述第三气缸相对设置，所述第二气缸和所述第四气缸相对设置，所述第一气缸、所述第二气缸、所述第三气缸、所述第四气缸的活塞杆分别沿所述滑槽的长度方向伸出或收缩，且每个活塞杆的端部均固设有垂直于所述第一支板或第二支板的竖直设置的连接杆；

其中一对所述夹紧片的一个所述夹紧片的套管分别套设在位于一对滑槽内的第一气缸的活塞杆上，另一个所述夹紧片的套管分别套设在位于一对滑槽内的第三气缸的活塞杆上，且该一对夹紧片上的弧形片的内弧面相对设置，另一对所述夹紧片的一个所述夹紧片的套管分别套设在位于一对滑槽内的第二气缸的活塞杆上，另一个所述夹紧片的套管分别套设在位于一对滑槽内的第四气缸的活塞杆上，且该一对夹紧片上的弧形片的内弧面也相对设置。

优选的是，所述储藏室的垂直于所述隔板的内侧壁上相对设有滑道，所述滑道位于所述第一支板和所述灭菌室之间，所述第二支板未设置所述滑槽的相对两个端部插入所述滑道内，所述收纳室内设置一对电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的端部穿过所述隔板与所述第二支板连接，其中，所述电动伸缩杆的最大伸长长度小于所述滑道的长度。

优选的是，所述灭菌室为立方体结构，所述灭菌室包括：

开闭门，其与所述隔板相对设置；

一对紫外灯，所述一对紫外灯分别设置在所述灭菌室的相对两个内侧壁上；

四对红外辐射装置，所述四对红外辐射装置均处于所述灭菌室内部，且任意一对红外辐射装置均间隔设置在垂直于所述开闭门的所述灭菌室的棱上，所述红外辐射装置具有一红外辐射面，该红外辐射面与所述灭菌室的相邻两个内侧壁接触并与该相邻两个内侧壁的夹角均为45°；

旋转机构，其包括第一电机、转盘、温度传感器，所述第一电机设置在所述灭菌室的底部中央，所述转盘包括与第一电机的输出轴垂直固接的承载台以及围绕所述承载台竖直设置的遮挡网，所述温度传感器嵌设在所述承载台的上表面；

控制处理器，其包括多个温度档位，每个温度档位表示一个温度阈值，对于一个温度档位，当所述温度传感器检测到的温度等于该温度档位的温度阈值时，计时器开始计时，30～150s后停止高温灭菌；

其中，所述灭菌室的外壁和所述开闭门均为由双层钢板构成的真空隔热结构。

优选的是，所述塑料薄板为abs塑料薄板，所述弹性体材料为丁苯橡胶。

优选的是，所述寻迹底座包括：

上级设备，用于生成教导指令；

一对第二电机，所述一对第二电机的输出轴分别与所述行走轮连接；

控制设备，其与所述上级设备通信连接，用于接收教导指令并指示所述万向轮及所述行走轮的行走方向及路线。

优选的是，所述电机的转速为15～20r/min。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过设置寻迹底座自主引导机器人在运输过程中的行走路线，极大地节省了人力物力，储藏室设置为上下两层，提高了运输机器人的空间利用率和紧凑感，极大的节省了空间，且下层的第二支板可通过电动伸缩杆沿滑道抽出，方便盛装有液体原料的容器取出，在第一支板和第二支板的上表面上均设有减震垫，上下两层硅酸铝纤维毡将充气层夹设在中间，硅酸铝纤维毡的热传导性能较弱，受外界环境温度的影响较弱，充气层内部每组减震体中间的弧形磁铁相互排斥，产生一定间隙，当充气层充满气体后，可确保该间隙一直存在，仅当受到压力使，会产生微小的形变，而相互排斥的磁铁又可以维持间隙，使形变进一步减小，由此，置于减震垫上的盛装有液体原料的容器可维持平稳，且充气层充满气体，可减弱从任何一个方向而来的震动能量，提升防震动性能，方便运输。

本发明在第一支板和第二支板上均设有滑槽及夹紧片，一对夹紧片分别套设在一对第一气缸和一对第三气缸的连接杆上，通过第一气缸和第三气缸的活塞杆的相对运动实现夹紧片的相互靠近和相互远离，从而对需要运输的盛装有液体原料的容器进行夹持或松开，以方便平稳运输并容易拿取，同时，在夹紧片的弧形片的内弧面上设置抓持件，抓持件设置在内弧面上在其弧度方向的中部沿平行于直线边的方向上，以抵住盛装有液体原料的容器外壁，抓持件上的抓手可吸附在盛装有液体原料的容器外壁上，当一对夹紧片相互靠近时，抓持件最先与盛装有液体原料的容器外壁接触，缓冲夹紧片靠近时带来的推力能量，保护盛装有液体原料的容器，尤其是玻璃材质的盛装有液体原料的容器。同时，通过夹紧片可将盛装有液体原料的容器暂时固定，提升运输过程中的平稳性。

本发明所述的灭菌室内设有紫外灯可对灭菌室内部以及盛装有液体原料的容器进行杀菌消毒，多个红外辐射装置的红外辐射面均朝向灭菌室内部形成立体的辐照，使盛装有液体原料的容器升温，进行高温瞬时灭菌。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明所述的减震垫的剖面图；

图3为本发明所述第一支板或所述第二支板的结构示意图；

图4为本发明所述的灭菌室的结构示意图；

图5为本发明所述的夹紧片的结构示意图；

图6为本发明所述的弧形片的俯视图；

图7为本发明所述的抓持件的结构示意图；

图8为本发明所述的寻迹底座的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，并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发明的限制。

如图1-8所示，本发明提供了一种防震荡液体原料运输机器人，包括：

寻迹底座1，其下方设有一对同轴向设置的行走轮和一个万向轮，一对所述行走轮和所述万向轮的连线构成等腰三角形；

存储箱，其设置在所述寻迹底座1顶部，所述存储箱内部沿竖直方向设有隔板21，所述隔板21将所述存储箱分为收纳室22和储藏室23，所述储藏室23的顶部以及所述储藏室23与所述隔板21相对的一侧均敞开，所述储藏室23的底部设有灭菌室24，所述灭菌室24的上方由下至上依次间隔水平设有第一支板25和第二支板26，所述第一支板25和所述第二支板26的上表面上均设有减震垫5，所述减震垫5由硅酸铝纤维毡、充气层51、硅酸铝纤维毡从上之下依次叠设而成，其中：充气层51为上表面和下表面均由塑料薄板制成、侧面均由弹性体材料制成的封闭的容纳腔体，所述充气层51具有一个充气口，所述充气层51内部设有多组减震体，每组减震体包括两个分别设置在充气层51的上表面和下表面的减震半球52，该两个减震半球52的球面相对设置，且在竖直方向的投影重合，每个减震半球52内部沿其球心处垂直于充气层51的上表面或下表面设有弹簧53，所述弹簧53的一端与所述充气层51的上表面或下表面固接，另一端与减震半球52的球面内壁固接，每组减震体的减震半球52的球面外壁均固设弧形磁铁54，且弧形磁铁54的内弧面朝向其所固设的减震半球52，每组减震体的减震半球52上的弧形磁铁54均为同性磁铁且互不接触，相邻两组减震体的减震半球52上的弧形磁铁54也均为同性磁铁。

本发明通过设置寻迹底座1自主引导机器人在运输过程中的行走路线，极大地节省了人力物力，储藏室23设置为上下两层，提高了运输机器人的空间利用率和紧凑感，极大的节省了空间，且下层的第二支板26可通过电动伸缩杆沿滑道抽出，方便盛装有液体原料的容器取出，在第一支板25和第二支板26的上表面上均设有减震垫5，上下两层硅酸铝纤维毡将充气层51夹设在中间，硅酸铝纤维毡的热传导性能较弱，受外界环境温度的影响较弱，充气层51内部每组减震体中间的弧形磁铁54相互排斥，产生一定间隙，当充气层51充满气体后，可确保该间隙一直存在，仅当受到压力时，会产生微小的形变，而相互排斥的磁铁又可以维持间隙，使形变进一步减小，由此，置于减震垫5上的盛装有液体原料的容器可维持平稳，且充气层51充满气体，可减弱从任何一个方向而来的震动能量，提升防震动性能，方便运输。本发明在同一块减震垫5中所用的弧形磁铁54全部是极性相同的磁铁，利用同性相斥的原理使得每组减震体始终保持适当的间隙。本发明在运输时，将盛装有液体原料的容器有序地放置在减震垫5上，然后寻迹底座1自主引导机器人在运输过程中的行走路线，将承载的盛装有液体原料的容器运输至目的地。此外，本发明也可配合其他固定架将盛装有液体原料的容器定位在减震垫5上，并临时稳定在减震垫5上，此时，无论本发明的整体装置由于意外而发生左倾斜、右倾斜、前倾斜、后倾斜等，都可确保其运输的盛装有液体原料的容器不会从第一支板25或第二支板26上倾倒、甚至滑落，同时，由于减震垫内的充气层可减弱从任何一个方向而来的震动能量，防止因左倾斜、右倾斜、前倾斜、后倾斜等造成盛装有液体原料的容器破碎在第一支板25或第二支板26上，因此本发明所述的减震垫5大大提升了运输过程中的防震动性能。

在另一技术方案中，还包括至少两对夹紧片4，所述夹紧片4由多个弧形片41及多个连接片42构成，相邻两个弧形片41之间通过连接片42连接，且连接片42与相邻两个弧形片41的直线边固接，位于最外侧的弧形片41上分别设有套管43，所述弧形片41的内弧面上在其弧度方向的中部沿平行于直线边的方向依次设有多个抓持件8，所述抓持件8包括圆柱形凸起81和围绕圆柱形凸起81的一个端面周向设置的多个抓手82，所述圆柱形凸起81的另一个端面固设在所述弧形片41的内弧面上，所述抓手82为长条形结构，多个所述抓手82以所述圆柱形凸起81的轴线为中心线向外分散呈喇叭形结构，所述抓手82的长度与所述圆柱形凸起81的高度的比为1:2，所述抓手82和所述圆柱形凸起81均由橡胶材料制成；

所述第一支板25或第二支板26上设有一对相互平行的滑槽55，一对所述滑槽55之间夹设所述减震垫5，所述滑槽55沿其长度方向的两端分别设有第一气缸551和第二气缸552，所述滑槽55沿其长度方向的中点处设有第三气缸553和第四气缸554，且所述第一气缸551和所述第三气缸553相对设置，所述第二气缸552和所述第四气缸554相对设置，所述第一气缸551、所述第二气缸552、所述第三气缸553、所述第四气缸554的活塞杆分别沿所述滑槽55的长度方向伸出或收缩，且每个活塞杆的端部均固设有垂直于所述第一支板25或第二支板26的竖直设置的连接杆56；

其中一对所述夹紧片4的一个所述夹紧片4的套管43分别套设在位于一对滑槽55内的第一气缸551的活塞杆上，另一个所述夹紧片4的套管43分别套设在位于一对滑槽55内的第三气缸553的活塞杆上，且该一对夹紧片4上的弧形片41的内弧面相对设置，另一对所述夹紧片4的一个所述夹紧片4的套管43分别套设在位于一对滑槽55内的第二气缸552的活塞杆上，另一个所述夹紧片4的套管43分别套设在位于一对滑槽55内的第四气缸554的活塞杆上，且该一对夹紧片4上的弧形片41的内弧面也相对设置。

此技术方案中，最外侧的弧形片41上设置的套管43，其轴线平行于弧形片41的直线方向，在第一支板25和第二支板26上均设有滑槽55及夹紧片4，一对夹紧片4分别套设在一对第一气缸551和一对第三气缸553的连接杆56上，通过第一气缸551和第三气缸553的活塞杆的相对运动实现夹紧片4的相互靠近和相互远离，从而对需要运输的盛装有液体原料的容器进行夹持或松开，以方便平稳运输并容易拿取。同时，通过夹紧片4可将盛装有液体原料的容器暂时固定，提升防震动性能，方便运输。一对夹紧片4上的弧形片41可以根据盛装有液体原料的容器的容器外围的形状来改变形状，以更贴合灌的容器的外壁，将盛装有液体原料的容器稳固的夹持固定，防止盛装有液体原料的容器在运输机器人的运动过程中产生晃动。

在另一技术方案中，所述储藏室23的垂直于所述隔板21的内侧壁上相对设有滑道6，所述滑道6位于所述第一支板25和所述灭菌室24之间，所述第二支板26未设置所述滑槽55的相对两个端部插入所述滑道内，所述收纳室22内设置一对电动伸缩杆7，所述电动伸缩杆的端部穿过所述隔板21与所述第二支板26连接，其中，所述电动伸缩杆7的最大伸长长度小于所述滑道的长度。第二支板26可在电动伸缩杆7的推动下实现沿滑道6来回滑动，以方便拿放放置在第二支板26上的盛装有液体原料的容器。

在另一技术方案中，所述灭菌室24为立方体结构，所述灭菌室24包括：

开闭门241，其与所述隔板21相对设置；

一对紫外灯242，所述一对紫外灯242分别设置在所述灭菌室24的相对两个内侧壁上；

四对红外辐射装置243，所述四对红外辐射装置243均处于所述灭菌室24内部，且任意一对红外辐射装置243均间隔设置在垂直于所述开闭门241的所述灭菌室24的棱上，所述红外辐射装置243具有一红外辐射面，该红外辐射面与所述灭菌室24的相邻两个内侧壁接触并与该相邻两个内侧壁的夹角均为45°；

旋转机构，其包括第一电机31、转盘32、温度传感器33，所述第一电机31设置在所述灭菌室24的底部中央，所述转盘32包括与第一电机31的输出轴垂直固接的承载台以及围绕所述承载台竖直设置的遮挡网，所述温度传感器33嵌设在所述承载台的上表面；

控制处理器，其包括多个温度档位，每个温度档位表示一个温度阈值，对于一个温度档位，当所述温度传感器33检测到的温度等于该温度档位的温度阈值时，计时器开始计时，30～150s后停止高温灭菌；

其中，所述灭菌室24的外壁和所述开闭门241均为由双层钢板构成的真空隔热结构。

此技术方案中，灭菌室2424内设有紫外灯242242可对灭菌室2424内部以及盛装有液体原料的容器外壁进行杀菌消毒，多个红外辐射装置243243的红外辐射面均朝向灭菌室2424内部形成立体的辐照，使盛装有液体原料的容器升温，进行高温瞬时灭菌。在使用时，把即将进行灌装的容器放入灭菌室2424的转盘3232上，在控制处理器上设定需要的温度档位，同时该温度档位相当于开关，选定该温度档位按下后，旋转机构开始工作，同时一对紫外灯242242先亮，其亮的时长可根据需要设置，比如初始预先设定紫外灯242242的亮的时间恒为7s，7s后自动灭，然后四对红外辐射装置243243点亮，当温度传感器3333检测到温度等于该温度档位的温度阈值时，计时器开始计时，计时范围为30～240s，可根据需要在某一时间段后，例如45s后或130s后或240s后，关闭四对红外辐射装置243243，停止高温灭菌。计时器可设置在控制处理器中，以精确、自动控制高温灭菌时间。此外，控制处理器可根据使用习惯设置在开闭门241241的外侧或存储箱的其他外侧面。

在另一技术方案中，所述塑料薄板为abs塑料薄板，所述弹性体材料为丁苯橡胶。abs塑料具有强耐压性能，丁苯橡胶的弹性性能优良，满足充气层51的使用需求。

在另一技术方案中，所述寻迹底座1包括：

上级设备11，用于生成教导指令；

一对第二电机12，所述一对第二电机12的输出轴分别与所述行走轮连接；

控制设备13，其与所述上级设备通信连接，用于接收教导指令并指示所述万向轮及所述行走轮的行走方向及路线。

此技术方案中，可实现自主引导机器人在运输过程中的行走路线，极大地节省了人力物力。现有技术中关于机器人寻迹行走的技术的记载很多，在此不再赘述。比如：上级设备11中的教导指令可以是预先编辑好的行走路线指令，也可以是应用现有的寻迹模块通过追踪颜色等来生成的路线指令，并将路线指令发送给控制设备13，控制设备13来控制万向轮的转向并驱动行走轮转动，以使寻迹行走。

在另一技术方案中，所述电机的转速为15～20r/min，使转盘32上的罐装容器可以充分受到红外辐射装置243的红外线照射，实现快速加热。

本发明中所述的盛装有液体原料的容器就是用于盛装有液体原料的容器。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。