一种用于搬运货架的机器人的制作方法

本发明涉及仓储物流辅助装置领域，具体涉及一种用于搬运货架的机器人。

背景技术：

搬运机器人是一种应用于自动化物料搬运领域的设备，具有自动化程度高、应用灵活、安全可靠、效率高及维修方便等诸多优点，使得无人搬运机器人成为现代物流系统中的关键设备，成为了“机器换人”计划中的重要成员之一。搬运机器人被广泛地应用于汽车制造业、食品行业、烟草行业、工程机械行业等物流运输场所，另外在各类公共服务场所诸如机场、医院、办公大楼也被广泛应用。

货架搬运机器人一般具有原地旋转功能，而由于定位需要，其旋转轴的所在空间为安装定位模块被设置为中空，因此不能采用常规的顶升方式，一些专利中提到了使用空心丝杠来进行顶升，但是空心丝杠的制造成本较高，不利于大规模使用。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明旨在提供一种结构简单且成本较低的搬运机器人。

为实现该技术目的，本发明提供了一种用于搬运货架的机器人，包括底板、驱动单元、从动单元和顶升单元，所述驱动单元被设置于所述底板，所述驱动单元使所述底板离开地面，所述底板离开地面的距离受限于所述驱动单元的设置位置，所述从动单元被设置于所述底板边缘且异于所述驱动单元的位置，所述顶升单元被设置于所述底板上，且所述顶升单元被设置于两个所述驱动单元之间，所述从动单元与所述驱动单元位于同一个平面，所述从动单元与所述驱动单元共同支撑所述底板，所述从动单元与所述驱动单元使所述底板与地面保持平行。

进一步地，所述顶升单元顶升方向中心线与驱动轮旋转轴线垂直相交。

进一步地，所述顶升单元包括固定架、托盘、下连接板、滑动模块、丝杠、丝杠螺母、电机、传动机构、限位模块、定位模块；所述固定架、所述托盘和所述下连接板均开有孔，且所述固定架中间的开孔、所述托盘中间的开孔和所述下连接板中间的开孔相互贯通；所述定位模块分为向上部分和向下部分。

进一步地，所述固定架中间的开孔、所述托盘中间的开孔和所述下连接板中间的开孔三孔共轴。

进一步地，所述丝杠被设置于所述固定架侧边，避开所述定位模块；所述丝杠通过传动机构与所述电机连接，所述丝杠螺母通过所述下连接板与所述丝杠配合。

进一步地，所述滑动模块固定端安装于所述固定架上，所述滑动模块滑动端第一端与所述托盘连接，所述滑动模块滑动端第二端与所述下连接板连接；所述限位模块被设置于所述固定架侧边。

进一步地，所述驱动单元对称设置于所述底板外侧，且所述驱动单元被设置为以底板中线为轴镜像对称，所述驱动单元包括所述驱动轮和驱动箱，所述驱动轮通过车轮轴与所述驱动箱连接，两侧所述驱动轮旋转轴线共线，所述驱动箱内含动力系统，所述动力系统通过车轮轴带动所述驱动轮正向或反向运动。

进一步地，所述从动单元为万向脚轮，被设置于所述底板上的所述从动单元至少为2个。

进一步地，所述滑动模块为导轨与滑块组合或直线轴承与导杆组合；所述滑动模块的滑动方向与所述顶升单元的托盘升降方向一致。

进一步地，所述传动机构传动方式为带传动方式或齿轮传动方式。

进一步地，所述限位模块为接触式限位传感器或非接触式限位传感器。

进一步地，当所述电机运行时，所述电机通过传动机构带动所述丝杠转动，所述丝杠带动所述下连接板沿所述滑动模块滑动方向运动，所述下连接板带动所述托盘运动。

本发明用于搬运货架的机器人采用中空结构，将丝杠偏置于固定架侧边，结构简单；且采用的丝杠为标准件，未使用空心丝杠，无需开模加工，可直接在市面购买，有效降低机器人生产周期，降低加工成本。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明一个较佳实施例的机器人立体结构示意图；

图2是本发明一个较佳实施例的顶升单元的侧面示意图；

图3是本发明一个较佳实施例的顶升单元的正面示意图；

其中，1-底板；2-驱动单元；21-驱动轮；22-驱动箱；3-从动单元；4-顶升单元；41-固定架；42-托盘；43-下连接板；44-滑动模块；451-丝杠；452-丝杠螺母；46-电机；47-传动机构；48-限位模块；49-定位模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1至图3所示，本发明公开了一种用于搬运的机器人，包括底板1、驱动单元2、从动单元3、顶升单元4。驱动单元2被设置于底板1两侧，从动单元3被设置于底板1前后，顶升单元4被设置于底板1中间且安装于两侧的驱动单元2上，驱动单元2和从动单元3共同支撑底板，从动单元3与驱动单元2使底板与地面保持平行。两侧驱动单元2对称布置，其两侧驱动轮21旋转轴线共线。顶升单元4顶升方向中心线与驱动轮21旋转轴线垂直相交。

顶升单元4包括固定架41、托盘42、下连接板43、滑动模块44、丝杠451、丝杠螺母452、电机46、传动机构47、限位模块48、定位模块49。滑动模块44固定端安装于固定架41上，滑动模块滑动端第一端与托盘42连接，滑动模块滑动端第二端与下连接板43连接。固定架41、托盘42、下连接板43中间均开孔，固定架41中间的开孔、托盘42中间的开孔和下连接板43中间的开孔相互贯通，用于安装定位模块49。丝杠451安装于固定架41侧边，避开定位模块49，丝杠451通过传动机构47与电机46连接，丝杠螺母452通过下连接板43与丝杠451配合。限位模块48被设置于固定架41侧边，用于顶升单元4升降时的上下限位。

两侧驱动单元2对称设置于底板，以底板中线为轴镜像对称，驱动单元2包括驱动轮21和驱动箱22，驱动轮21通过车轮轴与驱动箱22连接，驱动箱22内含动力系统，动力系统通过车轮轴带动驱动轮21正向或反向运动。

从动单元3为万向脚轮，被设置于底板上的从动单元为2个。

滑动模块44为导轨滑块组合，滑动模块44滑动方向与顶升单元4的托盘42升降方向一致。

传动机构47为带传动。

限位模块48为接触式限位传感器。

定位模块49分为向上部分和向下部分，向下部分用于识别机器人所在地面位置及姿态信息，向上部分用于识别货架位置及姿态信息。

托盘42上端面设有大摩擦系数的材料橡胶，用于帮助机器人更好地顶升及搬运货架。

当电机46转动时，通过传动机构47带动丝杠451转动，使得安装有丝杠螺母452的下连接板43沿滑动模块44滑动方向运动，由于托盘42与下连接板43通过滑动模块44的滑动端固定连接，故托盘42也随下连接板43一起运动，若托盘向上运动，即为顶起货架；若托盘向下运动即为放下货架。

本发明在搬运货架过程中，通过控制系统支配驱动单元2，使机器人行走至货架下方，通过顶升单元4将货架顶起；在运输过程中需要原地旋转时，通过控制驱动单元2，使机器人原地旋转，货架同步旋转。

实施例2

如图1至图3所示，本发明公开了一种用于搬运的机器人，包括底板1、驱动单元2、从动单元3、顶升单元4。驱动单元2被设置于底板1两侧，从动单元3被设置于底板1前后，驱动单元2和从动单元3共同支撑底板，从动单元3与驱动单元2使底板与地面保持平行。顶升单元4被设置于底板1中间且安装于两侧的驱动单元2上。两侧驱动单元2对称布置，其两侧驱动轮21旋转轴线共线。顶升单元4顶升方向中心线与驱动轮21旋转轴线垂直相交。

顶升单元4包括固定架41、托盘42、下连接板43、滑动模块44、丝杠451、丝杠螺母452、电机46、传动机构47、限位模块48、定位模块49。滑动模块44固定端安装于固定架41上，滑动模块滑动端第一端与托盘42连接，滑动模块滑动端第二端与下连接板43连接。固定架41、托盘42、下连接板43中间均开孔，固定架41中间的开孔、托盘42中间的开孔和下连接板43中间的开孔共轴，且相互贯通，用于安装定位模块49。丝杠451安装于固定架41侧边，避开定位模块49，丝杠451通过传动机构47与电机46连接，丝杠螺母452通过下连接板43与丝杠451配合。限位模块48被设置于固定架41侧边，用于顶升单元4升降时的上下限位。

两侧驱动单元2对称设置于底板，以底板中线为轴镜像对称，驱动单元2包括驱动轮21和驱动箱22，驱动轮21通过车轮轴与驱动箱22连接，驱动箱22内含动力系统，动力系统通过车轮轴带动驱动轮21正向或反向运动。

从动单元3为万向脚轮，被设置于底板上的从动单元为4个。

滑动模块44为直线轴承与导杆组合，滑动模块44滑动方向与顶升单元4的托盘42升降方向一致。

传动机构47为齿轮传动方式。

限位模块48为非接触式限位传感器。

定位模块49分为向上部分和向下部分，向下部分用于识别机器人所在地面位置及姿态信息，向上部分用于识别货架位置及姿态信息。

托盘42上端面设有大摩擦系数的材料橡胶，用于帮助机器人更好地顶升及搬运货架。

当电机46转动时，通过传动机构47带动丝杠451转动，使得安装有丝杠螺母452的下连接板43沿滑动模块44滑动方向运动，由于托盘42与下连接板43通过滑动模块44的滑动端固定连接，故托盘42也随下连接板43一起运动，若托盘向上运动，即为顶起货架；若托盘向下运动即为放下货架。

本发明在搬运货架过程中，通过控制系统支配驱动单元2，使机器人行走至货架下方，通过顶升单元4将货架顶起；在运输过程中需要原地旋转时，顶升单元4先将货架放下，然后通过驱动单元2，使机器人原地旋转，旋转到所需方向后顶升单元4再将货架顶起，货架姿态不变。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。