一种具有全向移动功能的机器人的制作方法

本实用新型涉及智能搬运输送装置领域，特别是一种麦克纳姆轮全向移动搬运机器人。

背景技术：

随着制造业的不断发展，自动化搬运输送设备将得到大量使用并逐步朝着智能化和信息化方向迈进。目前使用的搬运装置多数采用传统的轮式底盘结构结合机身安装的执行装置实现搬运功能。

目前，将机械手结合在履带底盘和轮式底盘的做法已经具有较多的应用，但是，实用轮式底盘和履带底盘的机械手在狭小或需要频繁转向的空间内运动灵活性较低；完成物体抓取的执行机构自由度相对较少，难以应对较复杂的工作环境。因而在一定程度上限制了其推广应用。此外，目前工业机器人的移动应用普遍采用机器人加导轨形式；该形式机器人移动轨迹单一，安装布局占地空间较大，可对应的应用工站数量较少。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种具有全向移动功能的机器人，该型机器人具有地标识别装置和工业视觉相机。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有全向移动功能的机器人，包括机械手、机械手控制装置和移动底盘，所述机械手控制装置固定安装于所述移动底盘，所述机械手控制装置顶部设有转动座，所述机械手安装于所述转动座；所述移动底盘包括不少于四个麦克纳姆轮，所述移动底盘底部设有地标传感器，所述机械手的执行端设有工业视觉相机；所述机械手控制装置顶部设有拓展平台，所述拓展平台用于放置工件和工具，所述机械手控制装置还包括控制器。

较佳地，所述移动底盘还包括底盘驱动装置、机械手驱动装置、充电电池组和逆变器；每个所述麦克纳姆轮对应一个所述底盘驱动装置，所述机械手驱动装置用于驱动所述机械手；所述逆变器连接于所述充电电池组输出端，所述逆变器输出端连接于所述机械手。

进一步地，所述机械手控制装置包括以太网交换机和机器人示教器；所述以太网交换机输出端连接于所述控制器输入端，所述控制器输出端连接于所述机器人示教器，所述机器人示教器连接于所述机械手。

较佳地，所述移动底盘四周设有光电避障装置和机械避障装置；所述控制器输出端连接于所述光电避障装置输入端，所述控制器输出端连接于所述机械避障装置，所述机械避障装置反馈输出端连接于所述控制器。

进一步地，所述控制器输出端连接于所述工业视觉相机输入端，所述工业视觉相机输出端连接于所述控制器输入端；所述控制器输出端连接于所述地标传感器输入端，所述地标传感器输出端连接于所述控制器输入端。

进一步地，还包括触摸屏，所述触摸屏安装于所述机械手控制装置表面或所述移动底盘表面；所述触摸屏输出端连接于所述控制器输入端。

较佳地，所述控制器输出端连接于四个所述底盘驱动装置。

进一步地，所述底盘驱动装置为电机齿轮组，所述充电电池组输出端连接于所述底盘驱动装置输入端。

较佳地，所述机械手驱动装置为气泵，所述气泵管路连接于所述机械手。

较佳地，所述机械手的执行端设有机器人法兰，所述工业视觉相机安装于所述机器人法兰。

本实用新型有广泛的适用性和极大的灵活性，在工厂自动化等工业机器人移动应用，并且装置还包括工业视觉相机和避障装置，以此使设备整体具有了实现更多功能的基础，通过控制器导入控制程序后，可以进行更多的工作。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的外部结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的内部主要装置的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的控制器与相关部件的连接结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的充电电池组与相关部件的连接结构示意图。

其中：包括机械手100、工业视觉相机110、机械手控制装置200、转动座210、控制器220、以太网交换机230、机器人示教器240、移动底盘300、麦克纳姆轮310、地标传感器320、底盘驱动装置330、机械手驱动装置340、充电电池组350、逆变器360、光电避障装置370、机械避障装置380、拓展平台400、触摸屏500。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-4所示，一种具有全向移动功能的机器人，包括机械手100、机械手控制装置200和移动底盘300，所述机械手控制装置200固定安装于所述移动底盘300，所述机械手控制装置200顶部设有转动座210，所述机械手100安装于所述转动座210；所述移动底盘300包括不少于四个麦克纳姆轮310，所述移动底盘300底部设有地标传感器320，所述机械手100的执行端设有工业视觉相机110；所述机械手控制装置200顶部设有拓展平台400，所述拓展平台400用于放置工件和工具，所述机械手控制装置200还包括控制器220。

以移动底盘300为移动基础，首先使设备具有了全向移动的潜质，此外根据机械手控制装置200辅以机械手100构成设备，而机械手控制装置200可以使设备通过更换控制系统实现不同的功能。

其中，所述移动底盘300还包括底盘驱动装置330、机械手驱动装置340、充电电池组350和逆变器360；每个所述麦克纳姆轮310对应一个所述底盘驱动装置330，所述机械手驱动装置340用于驱动所述机械手100；所述逆变器360连接于所述充电电池组350输出端，所述逆变器360输出端连接于所述机械手100。

充电电池组350用于将电池组中的直流电转变成交流电，供机器人和应用夹治具使用，充电电池组350使设备自身具有电源，而不需要外接电源，并且设备自带的麦克纳姆轮310使设备具有全向移动的功能，机械手驱动装置340专用于驱动机械手工作。

此外，所述机械手控制装置200包括以太网交换机230和机器人示教器240；所述以太网交换机230输出端连接于所述控制器220输入端，所述控制器220输出端连接于所述机器人示教器240，所述机器人示教器240连接于所述机械手100。

以太网交换机用于设备的远程交互，可以通过无线或有线的方式向设备发送信息，也就是说在设备具安装了控制系统之后，通过无线的方式即可控制设备工作。

其中，所述移动底盘300四周设有光电避障装置370和机械避障装置380；所述控制器220输出端连接于所述光电避障装置370输入端，所述控制器220输出端连接于所述机械避障装置380，所述机械避障装置380反馈输出端连接于所述控制器220；机械避障和光电避障能够在光电检测范围内有障碍物，在设备通过系统控制后，可以实现设备的自动避障，防止设备撞到其他设备或工作人员。

值得注意的是，所述控制器220输出端连接于所述工业视觉相机110输入端，所述工业视觉相机110输出端连接于所述控制器220输入端；所述控制器220输出端连接于所述地标传感器320输入端，所述地标传感器320输出端连接于所述控制器220输入端；工业视觉相机110安装于法兰一侧，用于拍照校正全向平台移动的位置误差。

此外，还包括触摸屏500，所述触摸屏500安装于所述机械手控制装置200表面或所述移动底盘300表面；所述触摸屏500输出端连接于所述控制器输入端，触摸屏用于和设备直接进行交互，可以通过触摸屏500操作控制器220，从而控制整个设备。

此外，所述控制器220输出端连接于四个所述底盘驱动装置330。所述底盘驱动装置330为电机齿轮组，所述充电电池组350输出端连接于所述底盘驱动装置330输入端。

其中，所述机械手驱动装置340为气泵，所述气泵管路连接于所述机械手100，气泵用作提供机器人和应用夹治具的气源。

所述机械手100的执行端设有机器人法兰，所述工业视觉相机110安装于所述机器人法兰。法兰有利于根据不同类型应用，安装适用的夹治具。

本实用新型在装配中，机械手100、机械手控制装置200和移动底盘300三者相互之间为模块化装配，在工作中，机械手100作为设备的执行模块，机械手控制装置200作为控制模块，而移动底盘300则为移动装置；在使用中，若将应用程序倒入控制装置中后，移动底盘300通过地标传感器320跟随地面的指引标记来移动，并且避障装置在探测到有障碍物时或自动停止，此外在设备在搬运零件时也可以通过设备预先设置的程序自动进行。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。