专利名称：一种移动式多手运输车的制作方法
技术领域：
本发明一种移动式多手运输车属于自动式工业机器人领域。可自动行走、识别方位、装卸和运输物品。
背景技术：
在工厂车间中，需要把物品或原材料从一个车间搬运到另一个车间，或者把成品送至仓库堆放整齐。当采用人工搬运操作时，由于是长期重复性劳动，工作效率低，劳动强度大。而这些简单重复的动作完全可使用一个自动化的装置来代替完成，常用的运输车多为一副机械手机构，每次只能搬运一件，搬运时间长，效率低。申请号为96220634.2的一种实用新型专利“自动导向搬运车的导向装置”，它公开了一种自动导向搬运车的导向装置，该装置导引部分由安装于车体上的涡流传感器及粘贴于地面的金属带组成，认址部分则由埋设于金属带附近地面上的永磁块和安装于车体两侧的霍尔传感器组成，由于金属带要直接粘贴于地面，导向装置需要对地面进行相应的处理，成本较高，工艺复杂，对地面要求高。由于需要对地面进行相应的处理，造价也高。
发明内容
本发明的目的是设计一种运输车，采用多手机构，结构新颖；能依次搬运多件物品，缩短运输时间，提高效率，增强生产车间的自动化程度。能按一定的路线自动完成装物、运输、卸物的功能，寻线方式简单，具有较高的机动性和灵活性。对环境适应性强，操作简单方便。
本发明采用的的技术方案是一种移动式多手运输车主要由机械系统和控制系统组成，其特征是，机械系统由移动机构I、夹紧力放大器II、旋转式机械手机构III构成；在移动机构I中采用两轮驱动方式，车底盘1为框架结构，驱动轮2通过轮轴套3与直流伺服驱动电机4的减速箱的输出轴相联接，并用螺钉固定在车底盘1的框架内外两侧；驱动轮5通过轮轴套6与带直流伺服驱动电机7的减速箱的输出轴相联接，用螺钉固定在于驱动轮2相对的车底盘1的框架内外两侧；导向轮8通过导向轮支架9安装在车底盘1的一端，并通过联接螺栓10与转向舵机11相联；夹紧力放大器II固定在车底盘1的另一端，由底座、作用杆、钢丝绳、夹紧电机、夹紧钢丝绳等组成；夹紧力放大器的底座12为中空L形结构，带有减速箱的三个夹紧电机13、14、15依次固定在底座12上；作用杆16、17、18的一端通过小轴19装在底座12中空中，作用杆16、17、18另一端上固定了三条钢丝绳20、21、22，三条钢丝绳20、21、22的另一端穿过底座12上的三个小孔绕过导线轴23分别绕在三个夹紧电机13、14、15的输出轴上，并固定在输出轴上；固定在放底座12上的斜板24上装有作用杆的复位橡皮筋25；带有套管的三条夹紧钢丝绳26、27、28的上端通过固定在活动机械手固定块32上的三个导向弯管支架33、34、35上的三个导向弯管36、37、38，再分别穿过弹簧39固定在机械手活动手指40、41、42上；三条夹紧钢丝绳27、28、29的下端穿过固定在底座12上的套管支撑座29、30、31与作用杆16、17、18的下端固定在一起；旋转式机械手机构III有三副机械手，每副机械手由固定手指和活动手指组成，机械手固定手指46、47、48通过螺钉49、50分别按90度方向固定在不动机械手固定块51上，机械手活动手指40、41、42通过小铰轴43、44、45分别按90度方向铰接在活动机械手固定块32上；翻转轴70通过轴承71固定安装在门式支架52上端，不动机械手固定块51和活动机械手固定块32分别固定安装在翻转轴70的两端；带有减速箱的翻转驱动电机53通过螺钉54固定在门式支架52上，减速箱的输出轴上装有导线轮55，翻转钢丝绳56绕在导线轮55和翻转导线轮57上；红外位置传感器59由外固定盘58、内转动盘60组成，外固定盘58由固定螺钉61固定在门式支架52上，内转动盘60与套筒62通过螺钉61固定在翻转轴70上；本发明的效果是采用旋转式机械手机构结构新颖、灵活，能依次自动将几个地点的物品依次装起，根据制定的路线，完成运输，卸货，整理堆放的全过程。装货效率高，堆放整齐。结构紧凑，空间利用合理。并对物品的大小有一定的适应性，柔性钢丝绳夹紧装卸物品方式，夹紧力大，夹持可靠。装卸灵活方便，易与控制。具有良好的可维护性和扩展性，较好的经济性，制造方便，加工成本低。
图1移动式多手运输车的主视图，图2为移动式多手运输车的左视图，图3为夹紧力放大机构图，图4为机械固定手指右视图。
其中I-移动机构、II-夹紧力放大器、III-旋转式机械手机构；1-车底盘、2-驱动轮、3-轮轴套、4-直流伺服驱动电机、5-驱动轮、6-轮轴套、7-直流伺服驱动电机、8-导向轮、9-导向轮支架、10-联接螺栓、11-转向舵机、12-底座、13-夹紧电机、14-夹紧电机、15-夹紧电机、16-作用杆、17-作用杆、18-作用杆、19-小轴、20-钢丝绳、21-钢丝绳、22-钢丝绳、23-导线轴、24-斜板、25-复位橡皮筋、26-夹紧钢丝绳、27-夹紧钢丝绳、28-夹紧钢丝绳、29-套管支撑座、30-套管支撑座、31-套管支撑座、32-活动机械手固定块、33-导向弯管支架、34-导向弯管支架、35-导向弯管支架、36-导向弯管、37-导向弯管、38-导向弯管、39-弹簧、40-机械手活动手指、41-机械手活动手指、42-机械手活动手指、43-小绞轴、44-小绞轴、45-小绞轴、46-机械手固定手指、47-机械手固定手指、48-机械手固定手指、49-螺钉、50-螺钉、51-不动机械手固定块、52-门式支架、53-翻转驱动电机、54-螺钉、55-导线轮、56-翻转钢丝绳、57-翻转导线轮、58-外固定盘、59-红外位置传感器、60-内转动盘，61-固定螺钉、62-套筒、63-翻转盘套筒、64-螺钉、65-压盖、66-螺钉、67-压盖、68-螺钉、69-螺钉、70-翻转轴、71-轴承。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的一个实施例，移动式多手运输车初始状态为旋转式机械手机构III中的机械手活动手指40、41、42均处于夹紧状态。启动后，首先初始化，使导向轮8自动调整为与前进方向平行。同时，机械手活动手指40、41、42顺序张开；机器人开始以地面上的白线引导线做直线移动，由于采用闭环控制，能自动进行纠偏，保证循线行走。当遇到程序设定的第一个位置时，通过红外线传感器检测，判断出物体的位置，再通过移动机构的两驱动轮2、5和转向舵机11的协调动作，调整好机械手与物体的相对位置后，夹紧电机10开始正转，通过柔性夹紧钢丝绳26，将夹紧力传递至机械手活动手指40，第一副机械手夹紧。为了提供足够大的夹紧力，保证夹紧的可靠性，采用夹紧力放大器II，它的工作原理是夹紧电机13、14、15顺序动作，由夹紧钢丝绳20、21、22拉动作用杆16、17、18绕小轴19旋转，由于钢丝绳20、21、22相对于小轴19的作用力臂大于夹紧钢丝绳26、27、28的力臂，因此作用在机械手活动手指上的力被放大，松开时靠复位橡皮筋25的拉力复位。当第一副机械手完成夹取后，翻转驱动电机53顺时针转动，通过钢丝绳56将力传动到翻转导轮57上，带动翻转轴70转动，固定在外固定盘58上的红外位置传感器59随翻转轴70转动，顺时针准确将机械手转盘翻转90度，第一副机械手将物品举起后，第二副机械手指也转至装货位置，直到运行到程序设定的下一个位置，再次装夹物品后，第二副机械手指也翻转90°，依次循环当三副机械手都拾取完毕后，机器人开始沿设定的路线移动到预定目的地，通过两个驱动轮2、5和转向舵机11的协调动作，不断调整机器人与物品的位置，配合机械手的动作将货物有顺序的卸下后，运行到初始位置，等待下一次装卸。
本发明环境适应能力强，可适应不同的场地、通过改变程序就可以改变不同的行走路径，完成物料搬运工作。
权利要求
1.一种移动式多手运输车主要由机械系统和控制系统组成，其特征是，机械系统由移动机构[I]、夹紧力放大器[II]、旋转式机械手机构[III]构成；在移动机构[I]中采用两轮驱动方式，车底盘[1]为框架结构；驱动轮[2]通过轮轴套[3]与直流伺服驱动电机[4]的减速箱的输出轴相联接，并用螺钉固定在车底盘[1]的框架内外两侧；驱动轮[5]通过轮轴套[6]与带减速箱的直流伺服驱动电机[7]的输出轴相联接，并用螺钉固定在与驱动轮[2]相对的车底盘[1]的框架内外两侧；导向轮[8]通过导向轮支架[9]安装在车底盘[1]的一端，并通过联接螺栓[10]与转向舵机[11]相联；夹紧力放大器[II]固定在车底盘[1]的另一端，由底座、作用杆、钢丝绳、夹紧电机、夹紧钢丝绳等组成；夹紧力放大器的底座[12]为中空L形结构，带有减速箱的三个夹紧电机[13]、[14]、[15]依次固定在底座[12]上；作用杆[16]、[17]、[18]的一端通过小轴[19]装在底座[12]中空的位置中，作用杆[16]、[17]、[18]另一端上固定了三条钢丝绳[20]、[21]、[22]，三条钢丝绳[20]、[21]、[22]的另一端穿过底座[12]上的三个小孔分别绕在三个夹紧电机[13]、[14]、[15]的输出轴上，并固定在输出轴上；固定在放底座[12]上的斜板[24]上装有作用杆的复位橡皮筋[25]；带有套管的三条夹紧钢丝绳[26]、[27]、[28]的上端通过固定在活动机械手固定块[32]上的三个导向弯管支架[33]、[34]、[35]上的三个导向弯管[36]、[37]、[38]，再分别穿过弹簧[39]固定在机械手活动手指[40]、[41]、[42]上；三条夹紧钢丝绳[26]、[27]、[28]的下端穿过固定在底座[12]上的套管支撑座[29]、[30]、[31]与作用杆[16]、[17]、[18]的下端固定在一起；旋转式机械手机构[III]有三副机械手，每副机械手由固定手指和活动手指组成；机械手固定手指[46]、[47]、[48]、通过螺钉[49]、[50]按90度方向分别固定在不动机械手固定块[51]上，机械手活动手指[40]、[41]、[42]、通过小铰轴[43]、[44]、[45]按90度方向分别铰接在活动机械手固定块[32]上；翻转轴[70]通过轴承[71]安装在门式支架[52]的上端，不动机械手固定块[51]和活动机械手固定块[32]分别固定安装在翻转轴[70]的两端；带有减速箱的翻转驱动电机[53]通过螺钉[54]固定在门式支架[52]上，翻转驱动电机减速箱的输出轴上装有导线轮[55]，翻转钢丝绳[56]绕在导线轮[55]和翻转导线轮[57]上；红外位置传感器[59]由外固定盘[58]、内转动盘[60]组成，外固定盘[58]由螺钉[69]固定在门式支架[52]上，内转动盘[60]与套筒[62]通过固定螺钉[61]固定在翻转轴[70]上。
全文摘要
本发明一种移动式多手运输车属于自动式工业机器人领域，可自动行走、识别方位、装卸和运输物品。移动式多手运输车主要由机械系统和控制系统组成。机械系统由移动机构、夹紧力放大器、旋转式机械手机构构成。在移动机构中采用两轮驱动方式，车底盘为框架结构；夹紧力放大器固定在车底盘的另一端，由底座、作用杆、钢丝绳、夹紧电机、夹紧钢丝绳等组成；旋转式机械手机构有三副机械手，每副机械手由固定手指和活动手指组成。本发明结构新颖、灵活、空间利用合理，对物品的大小有一定的适应性。柔性钢丝绳夹紧装卸物品，夹紧力大，夹持可靠、易与控制。具有良好的可维护性、扩展性、经济性、制造方便、加工成本低。
文档编号B25J5/00GK1781679SQ20041008284
公开日2006年6月7日 申请日期2004年12月2日 优先权日2004年12月2日
发明者关慧贞, 吴成百, 邱铁, 刘新, 王云, 王迪 申请人:大连理工大学