一种智能分拣运输机器人的制作方法

本实用新型属于工业机器人技术领域，具体涉及一种智能分拣运输机器人。

背景技术：

在现代自动化的工业生产流水线上，一般的产品需要从流水线上运输到仓库进行存储，产品的运输一般采用人工运输或人工驾驶运输设备进行运输。传统的运输方式存在以下缺点：运输速度慢、工作量大、增加了劳动力成本，降低了自动化工业生产的效率。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的工业产品运输效率低下的问题，本实用新型提供了一种智能分拣运输机器人，具有运输效率高，智能化和自动化程度高且自动运输精度高的效果。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种智能分拣运输机器人，包括分拣装置、与分拣装置连接的运输装置以及设置在分拣装置和运输装置底部的轮轴总成，所述运输装置包括置物台、工控机、第一驱动电机、单目摄像机、超声波传感器、AHRS姿态方位参考系统；所述置物台的一端与分拣装置通过卡扣连接，另一端设有单目摄像机、超声波传感器和AHRS姿态方位参考系统连接；所述工控机设置在置物台上，第一驱动电机的输出轴与轮轴总成相连；

所述分拣装置上设有红外计数器；所述工控机的与红外计数器、单目摄像机、超声波传感器以及AHRS姿态方位参考系统交互式连接；所述工控机的输出端与第一驱动电机的输入端相连。

进一步的，所述分拣装置包括机座、控制电路板、第二驱动电机以及机械手；所述机械手设置在所述机座上，所述控制电路板安装在所述机座内部，所述第二驱动电机的输出轴与所述机械手连接，所述红外计数器设置在所述机械手上；

所述控制电路板的输出端与第二驱动电机的输入端相连，所述控制电路板的输入端与所述工控机的输出端相连。

进一步的，所述轮轴总成包括驱动轮机构和从动轮机构，驱动轮机构设置在置物台底部，从动轮机构设置在基座底部；所述驱动轮机构包括驱动轴、轴承、减速器、编码器、第一轴承盖、轴承座固定法兰、轴承座、第二轴承盖、驱动轮和轮毂联接法兰；所述第一驱动电机的输出轴通过减速器与驱动轴相连，编码器设置在第一驱动电机上，轴承设置在驱动轴上，轴承座通过轴承座固定法兰固定在轴承外部，轴承座的两端与第一轴承盖和第二轴承盖相连，驱动轮通过轮毂联接法兰与驱动轴连接；

从动轮机构包括从动轴和连接在从动轴两端的从动轮。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过单目摄像机和超声波传感器检测路面导航信息以及是否有障碍物，AHRS姿态方位参考系统检测运输装置的航向角度，加速度值，编码器反馈运输装置的移动速度和移动距离信息，并通过工控机控制第一驱动电机工作，能够让运输装置自动运动，将产品运送到指定的地点，达到了快速高效的运输，节省了人工成本。AHRS姿态方位参考系统和超声波传感器的信息融合后大大提高了运输装置的导航精度和避障能力；驱动轮机构由第一驱动电机和减速器驱动，由编码器来反馈当前位置信息，能够实现精确的位置控制。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型驱动轮机构结构示意图；

图3是本实用新型电路框图。

图中：1、置物台；2、工控机；3、第一驱动电机；4、单目摄像机；5、超声波传感器；6、AHRS姿态方位参考系统；7、卡扣；8、红外计数器；9、机座；10、第二驱动电机；11、机械手；12、驱动轮机构；13、从动轮机构；77、驱动轴；78、轴承；79、减速器；80、驱动轮；81、编码器；82、第一轴承盖； 84、轴承座固定法兰；86、轴承座；87、第二轴承盖。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

一种智能分拣运输机器人，包括分拣装置、与分拣装置连接的运输装置以及设置在分拣装置和运输装置底部的轮轴总成，运输装置包括置物台1、工控机2、第一驱动电机3、单目摄像机4、超声波传感器5、AHRS姿态方位参考系统6；置物台1的一端与分拣装置通过卡扣7连接，另一端与单目摄像机4、超声波传感器5和AHRS姿态方位参考系统6连接；工控机2设置在置物台1上，第一驱动电机3的输出轴与轮轴总成相连。分拣装置上设有红外计数器8；工控机2的与红外计数器8、单目摄像机4、超声波传感器5以及AHRS姿态方位参考系统6交互式连接；工控机2的输出端与第一驱动电机3的输入端相连。运输装置在工控机2的控制下自动行走，当分拣装置将一定数量的产品放置在置物台1上时，红外计数器8的计算的数量值达到预设数量值时，将该信号发送至工控机2，工控机2控制单目摄像机4、超声波传感器5、AHRS姿态方位参考系统6以及第一驱动电机3开始工作，单目摄像机4检测路面导航信息发送至工控机2，AHRS姿态方位参考系统6检测运输装置的航向角度，加速度值发送至工控机2，编码器反馈运输装置的移动速度和移动距离信息至工控机2，工控机2控制第一驱动电机3工作，第一驱动电机3驱动轮轴总成运动，从而控制运输装置在预设的路线上行驶，进一步带动分拣装置行驶。当单目摄像机4检测到到达预设地点的图像时，将信号发送至工控机2，工控机2控制第一驱动电机3停止驱动，运输装置和分拣装置停止运动。当运输装置在行驶的过程中单目摄像机4和超声波传感器5检测到运输装置前进的方向上有障碍物时，工控机2就会将单目摄像机4检测的障碍物大小信息、超声波传感器5和单目摄像机4检测的运输装置距离障碍物的深度信息以及AHRS姿态方位参考系统6检测到的运输装置的航向角度和路面的环境信息进行综合处理计算；如计算结果显示可以避障，则工控机2控制第一驱动电机3转向避让障碍物，如计算结果显示不能绕过障碍物，则工控机2控制第一驱动电机3停止驱动，并在原地发出警报。本实施例通过以上的过程可以实现运输装置智能行驶运输产品到达指定的地点，大大提高了运输的效率。

分拣装置包括机座9、控制电路板、第二驱动电机10以及机械手11；机械手11设置在所述机座9上，控制电路板安装在机座9内部，第二驱动电机10的输出轴与所述机械手11连接，红外计数器8设置在机械手11上；控制电路板的输出端与第二驱动电机10的输入端相连，控制电路板的输入端与所述工控机2的输出端相连。工控机2控制第二驱动电机10驱动机械手11工作，机械手11将生产线上的产品取出并放置在运输装置上，红外计数器8对产品的数量进行计数并将信号传送至工控机2，工控机2检测到红外计数器8的计数数量达到预设值后，控制第二驱动电机10停止工作，机械手停止工作。

由于本实用新型的电路简单，现有技术已十分常见，故这里不多陈述。

轮轴总成包括驱动轮机构12和从动轮机构13，驱动轮机构设置在置物台1底部，从动轮机构设置在基座9底部；所述驱动轮机构包括驱动轴77、轴承78、减速器79、编码器81、第一轴承盖82、轴承座固定法兰84、轴承座86、第二轴承盖87、驱动轮80和轮毂联接法兰76；所述第一驱动电机3的输出轴通过减速器79与驱动轴77相连，编码器81设置在第一驱动电机上，轴承78设置在驱动轴77上，轴承座86通过轴承座固定法兰84固定在轴承78外部，轴承座84的两端分别与第一轴承盖82和第二轴承盖87相连，驱动轮80通过轮毂联接法兰76与驱动轴77连接；从动轮机构13包括从动轴和连接在从动轴两端的从动轮。

本实用新型的工作原理如下：工控机2控制第二驱动电机10驱动机械手11工作，机械手11将生产线上的产品取出并放置在运输装置上，红外计数器8对产品的数量进行计数并将信号传送至工控机2，工控机2检测到红外计数器8的计数数量达到预设值后，控制第二驱动电机10停止工作，机械手停止工作，然后工控机2控制单目摄像机4、超声波传感器5、AHRS 姿态方位参考系统6以及第一驱动电机3开始工作，单目摄像机4检测路面导航信息发送至工控机2，AHRS姿态方位参考系统6检测运输装置的航向角度，加速度值发送至工控机2，编码器反馈运输装置的移动速度和移动距离信息至工控机2，工控机2控制第一驱动电机3工作，第一驱动电机3驱动轮轴总成运动，从而控制运输装置在预设的路线上行驶，进一步带动分拣装置行驶。当单目摄像机4检测到到达预设地点的图像时，将信号发送至工控机2，工控机2控制第一驱动电机3停止驱动，运输装置和分拣装置停止运动。当运输装置在行驶的过程中单目摄像机4和超声波传感器5检测到运输装置前进的方向上有障碍物时，工控机2就会将单目摄像机4检测的障碍物大小信息、超声波传感器5和单目摄像机4检测的运输装置距离障碍物的深度信息以及AHRS姿态方位参考系统6检测到的运输装置的航向角度和路面的环境信息进行综合处理计算；如计算结果显示可以避障，则工控机2控制第一驱动电机3转向避让障碍物，如计算结果显示不能绕过障碍物，则工控机2控制第一驱动电机3停止驱动，并在原地发出警报。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。