移动抓取机器人及轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统的制作方法

文档序号:17502275发布日期:2019-04-23 23:47阅读:257来源:国知局
移动抓取机器人及轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域,具体而言,尤其涉及一种移动抓取机器人及轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统。



背景技术:

相关技术中,移动式搬运一般采用汽车吊、移动式天车、协作机械手等设备。汽车吊、移动式天车一般解决在吨级以上负载,并且设备体积大不利于库内小空间作业。协作机械手体积小,但负载能力一般在十几公斤以下的小负载移动。十几公斤到几百公斤范围内人力不及的大负载搬运工作通常采用多轴机械臂和多连杆的平衡吊,多轴机械臂的自重大,只能采用基础安装,无法满足移动搬运功能。对于多连杆的平衡吊,因其只能实现升降驱动,空间内的其他运动均为工作人员手动进行,不能实现搬运自动化,作业效率低,另外,平衡吊因有配重块增加了设备自重,结构尺寸大,不易于车载移动。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种移动抓取机器人,所述移动抓取机器人具有自动化程度高的优点。

本实用新型还提出一种轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统,所述轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统具有如上所述的移动抓取机器人。

根据本实用新型实施例的移动抓取机器人,包括:可移动的车体,第一机械臂,第二机械臂和连接机构;所述第一机械臂设于所述车体,所述第一机械臂包括第一支臂和第二支臂,所述第一支臂与所述第二支臂连接,所述第一支臂的一端与所述第二机械臂、所述连接机构可转动地连接,所述第一支臂的另一端与所述车体可转动的连接;所述连接机构的一端与所述第二机械臂远离所述第一支臂的一端连接,所述连接机构的另一端沿所述第二支臂的延伸方向、相对于所述第二支臂可移动地连接,以实现所述第一机械臂、所述第二机械臂及所述连接机构的联动;抓取装置,所述抓取装置与所述第二机械臂连接。

根据本实用新型实施例的移动抓取机器人,通过设置第一机械臂、连接机构和第二机械臂,第一机械臂与连接机构之间可相对地转动,第二机械臂与连接机构之间可相对转动,从而可以通过转动第一机械臂、调整第一机械臂、连接机构及第二机械臂之间的相对位置关系,以实现抓取装置位置的调整,连接机构的设置不仅可以提高第一机械臂、连接机构和第二机械臂之间的连接稳定性,提高移动抓取机器人的结构稳定性,还可以实现第一机械臂、连接机构和第二机械臂的联动。

根据本实用新型的一些实施例,所述连接机构包括连接部、第一连接件、第二连接件;所述连接部与所述第一支臂、所述第二机械臂可转动地连接;所述第一连接件的一端沿所述第二支臂的延伸方向、相对于所述第二支臂可移动地连接,所述第一连接件的另一端与所述连接部连接;所述第二连接件的一端与所述第二机械臂远离所述第一支臂的一端连接,所述第二连接件的另一端与所述连接部连接。

在本实用新型的一些实施例中,所述连接部包括第一连接部、第二连接部、第三连接部,所述第一连接部、所述第二连接部及所述第三连接部彼此间隔开且不位于同一直线上,所述第一连接部与所述第一支臂可转动地连接,所述第二连接部与所述第一连接件连接,所述第三连接部与所述第二连接件连接。

在本实用新型的一些实施例中,所述第二支臂具有丝杠,所述丝杠的延伸方向与所述第二支臂的延伸方向相同;所述第一连接件的一端具有与所述丝杠配合的滑块,所述滑块适于沿所述丝杠移动。

在本实用新型的一些实施例中,所述第一连接件和所述第二连接件中的至少一个为钢丝或中心镂空的金属杆件。

在本实用新型的一些实施例中,所述连接部呈三角框架结构,所述第一连接部、所述第二连接部和所述第三连接部分别位于所述三角框架的顶点处。

根据本实用新型的一些实施例,所述第一支臂和所述第二机械臂中的至少一个具有镂空结构或刚性减重结构。

在本实用新型的一些实施例中,所述第一支臂相对于所述第一连接部的转动轴线与所述第二机械臂相对于所述第一连接部的转动轴线重合。

在本实用新型的一些实施例中,所述移动抓取机器人还包括:第一支撑架,所述第一支撑架与所述第一支臂远离所述第二机械臂的一端连接,所述第一支撑架与所述车体连接,所述第一支撑架相对于所述车体可转动。

在本实用新型的一些实施例中,所述移动抓取机器人包括第一驱动组件,所述第一驱动组件包括:第一驱动电机,所述第一驱动电机与所述车体连接;第一齿轮,所述第一齿轮与所述第一驱动电机的动力输出端连接;所述第一支撑架与所述车体相对的表面具有轮齿,所述第一齿轮与所述轮齿啮合,以驱动所述第一支撑架带动所述第一支臂相对所述车体转动。

在本实用新型的一些实施例中,所述移动抓取机器人包括第二驱动组件,所述第二驱动组件包括第二驱动电机,所述第二驱动电机与所述第一机械臂连接;第二齿轮,所述第二齿轮与所述第二驱动电机的动力输出端连接;第三齿轮,所述第三齿轮与所述第一支撑架连接,所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合以驱动所述第一机械臂上下转动。

根据本实用新型的一些实施例,所述移动抓取机器人还包括:第二支撑架,所述第二支撑架的一端与所述可移动的车体连接,所述第二支撑架的另一端适于与地面接触。

根据本实用新型的一些实施例,所述抓取装置为机械手、磁力吸盘或真空吸盘,适于抓取轨道交通机车车辆的车钩。

根据本实用新型的一些实施例,所述第二机械臂上设置有传感器,所述传感器为红外线传感器、激光雷达传感器或超声波传感器,适于定位待抓取装置的位置。

根据本实用新型的一些实施例,所述车体底部具有麦克纳姆轮、全向轮或履带承载。

根据本实用新型实施例的轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统,包括:移动抓取机器人,所述移动抓取机器人为如上所述的移动抓取机器人;升降平台,所述升降平台包括移动部、拆卸部和驱动部,所述拆卸部位于所述移动部的上方,所述驱动部与所述移动部、所述拆卸部均连接,所述驱动部适于驱动所述拆卸部向上靠近或是远离所述移动部,所述拆卸部适于拆卸轨道交通机车车辆的缓冲器;所述移动抓取机器人的抓取装置适于抓取所述缓冲器至所述可移动的车体。

根据本实用新型实施例的轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统,利用升降平台配合移动抓取机器人,可以实现轨道交通机车车辆的缓冲器的拆卸、抓取及移动,从而可以提高轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统的自动化及机械化。

根据本实用新型的一些实施例,所述驱动部为升降柱或升降梯。

根据本实用新型的一些实施例,当所述缓冲器拆卸完成后,所述移动抓取机器人的抓取装置适于拆卸轨道交通机车车辆的车钩。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型实施例的移动抓取机器人的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例的移动抓取机器人的局部结构示意图;

图3是根据本实用新型实施例的移动抓取机器人的局部结构示意图;

图4是根据本实用新型实施例的移动抓取机器人的局部结构示意图;

图5是根据本实用新型实施例的移动抓取机器人的局部结构示意图;

图6是根据本实用新型实施例的移动抓取机器人的局部结构示意图;

图7是根据本实用新型实施例的移动抓取机器人的车体的结构示意图;

图8是升降平台的结构示意图;

图9是升降平台的结构示意图。

附图标记:

移动抓取机器人1,

车体10,

第一机械臂20,第一支臂210,镂空结构211,第二支臂220,丝杠221,

连接机构30,连接部31,第一连接部310,第二连接部320,第三连接部330,第一段331,第二段332,第三段333,第一连接件32,滑块300,第二连接件33,

第二机械臂40,

第一支撑架70,轮齿700,

第一驱动组件80,第一驱动电机800,第一齿轮801,

第二驱动组件81,第二驱动电机811,第二齿轮812,第三齿轮813,

第二支撑架90,麦克纳姆轮100,抓取装置110,控制模块120,

升降平台2,移动部21,驱动部22,拆卸部23。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”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实用新型和简化描述,而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实用新型的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本实用新型实施例的移动抓取机器人1,包括可移动的车体10、第一机械臂20、第二机械臂40、连接机构30和抓取装置110。

具体而言,如图1所示,第一机械臂20设于车体10,第一机械臂20与车体10可转动地连接。例如,第一机械臂20在第一方向和第二方向上相对于车体10可转动,其中,第一机械臂20沿第一方向转动的枢转轴线与第一机械臂20沿第二方向转动的枢转轴线可以垂直。

如图1、图2及图4所示,第一机械臂20包括第一支臂210和第二支臂220,第一支臂210与第二支臂220连接,第一支臂210的一端与第二机械臂40、连接机构30可转动地连接。连接机构30的一端与第二机械臂40远离第一支臂210的一端连接,连接机构30的另一端沿第二支臂220的延伸方向、相对于第二支臂220可移动地连接,以实现第一机械臂20、第二机械臂40及连接机构30的联动。抓取装置110与第二机械臂40连接。

例如,如图1、图2及图4所示,第一支臂210的一端与第二机械臂40的一端连接,且第一支臂210的一端与连接机构30可转动地连接。第二机械臂40的另一端与连接机构30的一端可转动地连接,连接机构30的另一端与第二支臂220的一端可转动地连接,第二支臂220的另一端与第一支臂210的另一端可转动地连接。第一支臂210的延伸方向与第二支臂220的延伸方向不相同。抓取装置110与第二机械臂40的另一端连接。抓取装置110可以用于抓取东西。

根据本实用新型实施例的移动抓取机器人1,通过设置第一机械臂20、连接机构30和第二机械臂40,第一机械臂20与连接机构30之间可相对地转动,第二机械臂40与连接机构30之间可相对转动,从而可以通过转动第一机械臂20、调整第一机械臂20、连接机构30及第二机械臂40之间的相对位置关系,以实现抓取装置110位置的调整,连接机构30的设置不仅可以提高第一机械臂20、连接机构30和第二机械臂40之间的连接稳定性,提高移动抓取机器人1的结构稳定性,还可以实现第一机械臂20、连接机构30和第二机械臂40的联动。

如图1、图2及图4所示,根据本实用新型的一些实施例,连接机构30包括连接部31、第一连接件32、第二连接件33。连接部31与第一支臂210、第二机械臂40可转动地连接。第一连接件32的一端沿第二支臂220的延伸方向、相对于第二支臂220可移动地连接,第一连接件32的另一端与连接部31连接。第二连接件33的一端与第二机械臂40远离第一支臂210的一端连接,第二连接件33的另一端与连接部31连接。由此,可以利用第一连接件32与连接部31的配合作用实现第一支臂210和第二支臂220的联动,可以利用第二连接件33与连接部31的配合作用实现第一机械臂20和第二机械臂40的联动。

如图1、图2及图4所示,在本实用新型的一些实施例中,连接部31包括第一连接部310、第二连接部320、第三连接部330,第一连接部310、第二连接部320及第三连接部330彼此间隔开且不位于同一直线上,第一连接部310与第一支臂210可转动地连接,第二连接部320与第一连接件32连接,第三连接部330与第二连接件33连接。

如图1-图4所示,在本实用新型的一些实施例中,第二支臂220具有丝杠221,丝杠221的延伸方向与第二支臂220的延伸方向相同。第一连接件32的一端具有与丝杠221配合的滑块300,滑块300适于沿丝杠221移动。由此,当第二支臂220相对于第一连接件32转动时,第一连接件32上的滑块300可以沿着丝杠221移动,滑块300带动第一连接件32运动,第一连接件32进一步带动第二连接部320运动,第二连接部320的运动导致连接部31的运动,进而带动第二机械臂40的运动,通过控制第二支臂220的运动实现对第二机械臂40的控制,这种结构之间的配合关系具有良好的传动性能、简单的结构布局。

根据本实用新型的一些实施例,第二支臂220还可以具有长条形配合槽,配合槽的长度延伸方向可以沿着第二支臂220的长度方向延伸,第一连接件32的一端设有配合块,配合块可以装配至配合槽内,且配合块可以在配合槽内沿着配合槽的长度方向移动。当然,配合槽也可以为贯通孔。由此,当第二支臂220相对于第一连接件32转动时,第一连接件32上的配合块可以在配合槽内沿着配合槽的长度方向移动,配合块进而带动第一连接件32运动,第一连接件32带动连接部31运动,连接部31进一步带动第二机械臂40运动,进而可以实现第二机械臂40末端的位置变换,第二机械臂40可以实现定位,并通过末端的抓取装置110实现抓取、搬运功能。

如图1、图2及图4所示,根据本实用新型的一些实施例,第一连接件32和第二连接件33中的至少一个可以为钢丝或中心镂空的机械杆件或金属杆件。可以理解的是,第一连接件32可以设置为钢丝或中心镂空的机械杆件或金属杆件,第二连接件33也可以设置为钢丝或中心镂空的机械杆件或金属杆件,或者是第一连接件32与第二连接件33均为钢丝或中心镂空的机械杆件或金属杆件。或中心镂空的机械杆件或金属杆件均具有结构强度大且质量轻的特性,不仅可以实现第一连接件32及第二连接件33的作用效果,而且可以减小移动抓取机器人1的自重。

如图1、图2及图4所示,根据本实用新型的一些实施例,连接部31可以为由梁和柱构造成的框架结构。由此,可以减小连接部31的重量,从而可以减小移动抓取机器人1的自重,也可以降低移动抓取机器人1对连接部31的操控所需的电功率。

如图1、图2及图4所示,在本实用新型的一些实施例中,连接部31可以呈三角框架结构,第一连接部310至第三连接部330位于三角框架的顶点处。可以理解的是,连接部31可以形成为三角形的框架。连接部31包括第一段331、第二段332及第三段333,第一段331的一端与第二段332的一端连接,第二段332的另一端与第三段333的一端连接,第三段333的另一端与第一段331的另一端连接。第一段331与第二段332的连接处形成第一连接部310,第二段332与第三段333的连接处形成第二连接部320,第三段333与第一段331的连接处形成第三连接部330。三角框架结构具有结构简单、结构稳定性强的性能,从而可以简化连接部31的构造、降低连接部31的重量。

实用新型如图1、图2及图4所示,根据本实用新型的一些实施例,第一支臂210和第二机械臂40中的至少一个具有镂空结构211或刚性减重结构。可以理解的是,第一支臂210上可以具有镂空结构211或刚性减重结构,第二机械臂40上也可以具有镂空结构211或刚性减重结构。当然,第一支臂210及第二机械臂40上均可以设有镂空结构211或刚性减重结构。需要说明的是,这里所提到的“镂空”是指第一支臂210或第二机械臂40上形成有贯穿孔,贯穿孔穿透第一支臂210或第二机械臂40。由此,可以减小第一支臂210、第二机械臂40的重量,从而可以减小移动抓取机器人1的自重,方便移动抓取机器人1的移动及对第一支臂210、第二机械臂40的操控。“刚性减重结构”可以为具有较好的结构强度及具有减重设计的结构件。

如图1、图2及图4所示,在本实用新型的一些实施例中,第一支臂210相对于第一连接部310的转动轴线与第二机械臂40相对于第一连接部310的转动轴线重合。例如,第一支臂210、连接部31与第二机械臂40可以通过一个转动轴连接,转动轴可以依次穿过第一支臂210、连接部31和第二机械臂40。由此,可以提高第一支臂210、连接部31和第二机械臂40之间的传动效率,还可以简化第一支臂210、连接部31和第二机械臂40之间的连接关系。如图2、图4及图5所示,在本实用新型的一些实施例中,移动抓取机器人1还包括第一支撑架70,第一支撑架70与第一支臂210远离第二机械臂40的一端连接,第一支撑架70与车体10连接,第一支撑架70相对于车体10可转动。可以理解的是,车体10上设有第一支撑架70,第一支臂210安装于第一支撑架70,第一支撑架70相对于车体10可以转动,从而可以带动第一支臂210转动。

如图5所示,在本实用新型的一些实施例中,移动抓取机器人1包括第一驱动组件80,第一驱动组件80包括第一驱动电机800、第一驱动电机800与车体10连接。第一齿轮801,第一齿轮801与第一驱动电机800的动力输出端连接。如图2、图4及图5所示,第一支撑架70与车体10相对的表面具有轮齿700,第一齿轮801与轮齿700啮合,以驱动第一支撑架70带动第一支臂210相对车体10转动。由此,第一驱动电机800可以驱动第一齿轮801转动,第一齿轮801可以进一步带动第一支撑架70转动,以实现第一支撑架70相对于车体10的转动,驱动结构简单且传动稳定性高。

如图6所示,在本实用新型的一些实施例中,移动抓取机器人1包括第二驱动组件81,第二驱动组件81包括第二驱动电机811、第二齿轮812和第三齿轮813。第二驱动电机811与第一机械臂20连接。第二齿轮812与第二驱动电机811的动力输出端连接。第三齿轮813与第一支撑架70连接,第三齿轮813与第二齿轮812啮合以驱动第一机械臂20上下转动。由此,第二驱动电机811可以驱动第二齿轮812转动,第二齿轮812可以进一步带动第三齿轮813转动,第三齿轮813相对于第一支撑架70固定,从而可以使得第一机械臂20相对于第一支撑架70转动,第一机械臂20既可以随着第一支撑架70转动,第一机械臂20也可以相对于第一支撑架70转动,从而可以实现第一机械臂20两个不同方向上的转动。驱动结构简单且传动稳定性高。

如图1及图7所示,根据本实用新型的一些实施例,移动抓取机器人1还可以包括第二支撑架90,第二支撑架90的一端与车体10连接,第二支撑架90的另一端适于与地面接,例如,第二支撑架90的另一端可以与地面相抵。由此,第二支撑架90可以用于支撑移动抓取机器人1,第二支撑架90可以用于定位移动抓取机器人1,从而可以提高移动抓取机器人1的放置稳定性,避免移动抓取机器人1在工作过程中位移影响第二机械臂40的搬运效果。

如图1、图2及图4所示,根据本实用新型的一些实施例,抓取装置110具体为机械手、磁力吸盘或真空吸盘。抓取装置110适于抓取轨道交通机车车辆的车钩。由此,第二机械臂40可以利用机械手、磁力吸盘或真空吸盘对目标物进行搬运,且机械手、磁力吸盘或真空吸盘对目标物均具有良好的抓取稳定性,从而可以提高移动抓取机器人1的搬运稳定性,进而可以提高移动抓取机器人1的安全性能。

根据本实用新型的一些实施例,第二机械臂40上设置有传感器,传感器为红外线传感器、激光雷达传感器或超声波传感器,适于定位抓取装置110的位置。由此,传感器可以用于检测距离、障碍物或是沟壑,从而可以提高移动抓取机器人1的自主运动能力。根据本实用新型的一些实施例,移动抓取机器人1还包括电池,电池设于车体10。由此,电池可以为移动抓取机器人1的运动提供电能。

如图1及图7所示,根据本实用新型的一些实施例,车体10底部具有麦克纳姆轮100、全向轮或履带承载。由此,可以实现移动抓取机器人1的全向、零转弯半径等运动,麦克纳姆轮100、全向轮可以实现移动抓取机器人1的全向移动;履带轮可实现直线或零转弯半径运动;从而可以使得移动抓取机器人1在狭小空间区域内工作。

根据本实用新型的一些实施例,移动抓取机器人1的重量在1000kg-3000kg之间,例如,移动抓取机器人1的重量可以为2000kg。移动抓取机器人1的承载重量可达1000kg,例如,移动抓取机器人1的承载重量可以为800kg。

如图8及图9所示,根据本实用新型实施例的轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统,包括:移动抓取机器人1和升降平台2,移动抓取机器人1为如上所述的移动抓取机器人1。升降平台2包括移动部21、拆卸部23和驱动部22,拆卸部23位于移动部21的上方,驱动部22与移动部21、拆卸部23均连接,驱动部22适于驱动拆卸部23向上靠近或是远离移动部21,拆卸部23适于拆卸轨道交通机车车辆的缓冲器。移动抓取机器人1的抓取装置110适于抓取缓冲器至可移动的车体10。

根据本实用新型实施例的轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统,利用升降平台2配合移动抓取机器人1,可以实现轨道交通机车车辆的缓冲器的拆卸、抓取及移动,从而可以提高轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统的自动化及机械化。

根据本实用新型的一些实施例,驱动部22为升降柱或升降梯。根据本实用新型的一些实施例,当缓冲器拆卸完成后,移动抓取机器人1的抓取装置110适于拆卸轨道交通机车车辆的车钩。

例如,轨道交通机车车辆的车钩拆卸系统可以用于车辆的车钩拆卸,利用移动抓取机器人1及升降平台2的配合作用,可以实现车钩拆卸的便捷性及自动化,从而可以提高车钩拆卸的效率。在拆卸轨道车辆上的缓冲器时,由于移动抓取机器人1体积大无法钻入轨道车辆下方。移动抓取机器人1可以先将升降平台2放在轨道内,此时,可以将拆卸部23置于靠近移动部21的位置处,升降平台2可以移动到轨道车辆下方,驱动部22可以驱动拆卸部23靠近轨道车辆的缓冲器,拆卸部23可以顶住缓冲座以将缓冲器从轨道车辆上拆卸下来放置在拆卸部23上,驱动部22调整拆卸部23以使拆卸部23朝向靠近地面的方向移动,以使得升降平台2适于从轨道车辆底部移出。移动抓取机器人1可以驱动第一机械臂20及第一支撑架70转动,以使得第二机械臂40上的机械手靠近缓冲器并抓取缓冲器,以将缓冲器运输到车体10上或是地面上。

下面参考图1-图7详细描述根据本实用新型实施例的移动抓取机器人1。值得理解的是,下述描述仅是示例性说明,而不是对本实用新型的具体限制。

根据本实用新型实施例的移动抓取机器人1,包括车体10、第一机械臂20、连接部31、第二机械臂40、第一连接件32、第二连接件33、第一支撑架70、第一驱动组件80、第二驱动组件81、第二支撑架90、传感器、控制模块120、电池和麦克纳姆轮100等。

具体而言,如图1及图7所示,车体10可以形成为长方体形,车体10朝向地面的一侧安装有四个麦克纳姆轮100,四个麦克纳姆轮100间隔排布,四个麦克纳姆轮100两两相对。任意一个麦克纳姆轮100均对应一个电机,驱动电机可以驱动麦克纳姆轮100的转动。每个驱动均与控制模块120通讯连接,控制模块120可以控制电机的转动。四个麦克纳姆轮100的配合运动可以实现车体10的全向运动。控制模块120可以位于移动抓取机器人1上,控制模块120也可以独立于移动抓取机器人1,例如,控制模块120可以为无线遥控器、电子设备等,从而可以实现移动抓取机器人1的无线遥控、自动控制行走功能。

如图1及图7所示,第二支撑架90可以形成为长条杆,第二支撑架90可以为金属件。第二支撑架90的一端与车体10连接,第二支撑架90的另一端设有支撑部,支撑部可以为橡胶件,支撑部可以形成为平板件,支撑部可以与地面贴合,第二支撑架90可以用于支撑车体10,支撑部可以提高车体10与地面之间的接触摩擦力,从而可以将车体10定位在地面上。第二支撑架90可以为两个,两个第二支撑架90对称排布于车体10的两侧。

车体10上可以设有传感器,传感器可以用于检测车体10周围的障碍物或是沟壑,可以实现移动抓取机器人1的防碰撞安全检测、防坠沟监测等保护功能。

电池位于车体10内,电池可以为移动抓取机器人1的运动提供电能。电池可以为锂离子可充电电池。

车体10的上表面设有第一支撑架70,第一支撑架70可以与车体10焊接、卡接或是通过螺纹紧固件连接。如图2、图4-图6所示,第一支撑架70与车体10相对的表面具有轮齿700。如图5所示,在本实用新型的一些实施例中,移动抓取机器人1包括第一驱动组件80,第一驱动组件80包括第一驱动电机800、第一驱动电机800与车体10连接。第一齿轮801,第一齿轮801与第一驱动电机800的动力输出端连接。第一齿轮801与轮齿700啮合,以驱动第一支撑架70带动第一支臂210相对车体10转动。

如图6所示,在本实用新型的一些实施例中,移动抓取机器人1包括第二驱动组件81,第二驱动组件81包括第二驱动电机811、第二齿轮812和第三齿轮813。第二驱动电机811与第一机械臂20连接。第二齿轮812与第二驱动电机811的动力输出端连接。第三齿轮813与第一支撑架70连接,第三齿轮813与第二齿轮812啮合以驱动第一机械臂20上下转动。如图1-图2及图4所示,第一机械臂20包括第一支臂210和第二支臂220,第一支臂210的一端与第二支臂220的一端通过转动轴连接。第一支臂210的一端与第一支撑架70连接。例如,第一支臂210可以与第一支撑架70焊接、卡接或是通过螺纹紧固件连接。第一支臂210与第二支臂220连接位置处可以设有第一驱动电机800。第一支臂210的转动与第二支臂220的转动可以是同步的,第一支臂210的转动与第二支臂220的转动也可以是相互独立的。第一支臂210具有镂空结构211。

如图1-图4所示,第二支臂220具有丝杠221,丝杠221的延伸方向与第二支臂220的延伸方向相同。第一连接件32的一端具有与丝杠221配合的滑块300,滑块300适于沿丝杠221移动。当第二支臂220相对于第一支臂210转动时,滑块300可以沿着丝杠221做往返移动。

如图1-图2及图4所示,第一连接件32可以为钢丝或杆件。第一连接件32远离滑块300的一端可以与连接部31连接。连接部31可以形成为三角框架结构。三角框架结构包括第一段331、第二段332及第三段333,第一段331、第二段332及第三段333均为金属长条件。第一段331的一端与第二段332的一端连接,第二段332的另一端与第三段333的一端连接,第三段333的另一端与第一段331的另一端连接。第一段331与第二段332的连接处形成第一连接部310,第二段332与第三段333的连接处形成第二连接部320,第三段333与第一段331的连接处形成第三连接部330。第一连接部310与第一支臂210通过转动轴连接,第二连接部320与第一连接件32通过转动轴连接。第三连接部330与第二连接件33通过转动轴连接。

如图1-图2及图4所示,第二连接件33也为钢丝。第二连接件33远离第三连接部330的一端与第二机械臂40的一端连接,第二机械臂40的另一端与第一支臂210远离第二支臂220的一端通过转动轴连接。第一支臂210与第一连接部310连接的转动轴,和第二机械臂40与第一支臂210连接的转动轴可以为同一转动轴。第二机械臂40远离第三连接部330的一端的端部可以设有机械手,从而可以实现第二机械臂40的抓取功能,进而可以实现移动抓取机器人1的搬运功能。

第二机械臂40上可以设有传感器或摄像头,从而可以检测目标物的位置,传感器或摄像头可以与控制模块120通讯连接,控制模块120可以控制第一驱动电机800工作,第一驱动电机800进一步驱动其对应的第一支撑架70或第一机械臂20转动,以使第二机械臂40上的机械手抓取目标物。

移动抓取机器人1的运动包括:

1、第一支撑架70可以沿着第二方向转动,第一支撑架70的转动可以带动第一机械臂20、连接部31及第二机械臂40转动。

2、第一机械臂20沿着第一方向的转动,第一机械臂20的转动包括第一支臂210的转动及第二支臂220的转动。第一支臂210的转动可以改变第一连接部310的位置,第一连接部310位置的变换从而可以带动第三连接部330位置的变换,进而可以改变第二机械臂40的姿态的变换。第二支臂220的转动可以驱动滑块300的运动,滑块300的运动从而可以改变第二连接部320的位置,第二连接部320位置的变换从而可以带动第三连接部330位置的变换,进而可以改变第二机械臂40的姿态的变换。

相关技术中,机械臂通常采用多轴控制,每一个轴都会带有一个轴向电机,并且通过复杂的传动机构来达到多轴运动的效果,这样会大大增加机器本体的重量。而前端重量增加,则需要后端的结构强度更大由此带来重量进一步增大。

本实用新型实施例的移动抓取机器人1,通过设置第一机械臂20、连接部31、第二机械臂40、第一连接件32和第二连接件33,第一机械臂20、连接部31、第二机械臂40、第一连接件32和第二连接件33之间采用多轴、多连杆机构相结合。传动驱动系统采用变频驱动技术、丝杆、齿轮等传动技术,可以实现第二机械臂40的升降、伸展、旋转的空间可控运动,增强了移动抓取机器人1运行的平稳性。第一支臂210、第二支臂220、连接部31的第二段332及第一连接件32可以构造成一个平行四边形连杆机构,从而增强了移动抓取机器人1的驱动能力,减小了机械臂的结构尺寸。多轴机构提升了整机空间可达性。结合车体10,实现了重物在短距离、小空间的搬运、运输功能。

本实用新型实施例的移动抓取机器人1具有自动搬运码放和人机协作搬运两种模式。具有以下优势:

1.提高搬运设备的移动搬运能力,评价指标:额定载荷与自重的比值来衡量,相关技术中,4-6轴的机械臂搬运能力一般在0.15左右,本实用新型实施例的移动抓取机器人1的搬运能力在0.67。比如:搬运500kg重物时,现有4-6轴的机械臂的自重2700kg左右。而本实用新型实施例的移动抓取机器人1的自重仅需750kg左右。

2.第二机械臂40的升降、伸展、旋转的动作采用电动驱动控制,去除了平衡吊机构原有的配重块,保障设备整机结构紧凑、动作可控。

3.移动抓取机器人1的结构设计在保障性能及安全的前提下进行了工业化设计,加强了产品外观可接受性。

4.可实现移动式多自由度搬运,在体积限定条件下实现重物移动搬运,实现小空间运输、重物搬运能力,运行灵活,辅助增强人员作业能力和效率。

在实际应用过程中,移动抓取机器人1可以与升降平台2配合使用。如图8及图9所示,升降平台2包括移动部21、驱动部22和拆卸部23。驱动部22的一端与移动部21连接,驱动部22的另一端与拆卸部23连接,驱动部22可以驱动拆卸部23靠近或是远离移动部21,以调整拆卸部23与地面之间的距离。移动部21在地面上可以移动。

在拆卸轨道车辆上的缓冲器时,由于移动抓取机器人1体积大无法钻入轨道车辆下方。移动抓取机器人1可以先将升降平台2放在轨道内,此时,可以将拆卸部23置于靠近移动部21的位置处,升降平台2可以移动到轨道车辆下方,驱动部22可以驱动拆卸部23靠近轨道车辆的缓冲器,拆卸部23可以顶住缓冲座以将缓冲器从轨道车辆上拆卸下来放置在拆卸部23上,驱动部22调整拆卸部23以使拆卸部23朝向靠近地面的方向移动,以使得升降平台2适于从轨道车辆底部移出。移动抓取机器人1可以驱动第一机械臂20及第一支撑架70转动,以使得第二机械臂40上的机械手靠近缓冲器并抓取缓冲器,以将缓冲器运输到车体10上或是地面上。

移动平的作业流程:

方式一:遥控模式,遥控(或自动)控制移动抓取机器人1,沿着轨道行走。

1、移动抓取机器人1参照轨道、轨道车辆完成移动抓取机器人1定位;

2、机械手旋转伸出(按预定程序和车型自动参数)到车钩上方;

3、人工将机械手固定在车钩上;

4、遥控机械手将车钩搬运到移动抓取机器人1上;

5、人工解开机械手;

6、遥控移动抓取机器人1(运载车钩)到检测工位;

7、用专用吊具,将车钩吊装到检测工位,完成车钩检测;

8、机械手将检测好的车钩放置到移动抓取机器人1上,并运回完成装车;

9、备复位车钩拆装检测作业结束。

方式二:自动模式,遥控(或自动)控制移动抓取机器人1,沿着轨道行走。

1、移动抓取机器人1参照轨道、轨道车辆完成移动抓取机器人1定位;

2、机械手旋转伸出(按预定程序和车型自动参数)到车钩附近;

3、第二机械臂40上的定位传感器(机器视觉传感器等)检测车钩相对机械手的位置;

4、控制模块120控制机械手完成车钩抓取;

5、控制模块120控制机械手将车钩搬运到移动抓取机器人1上;

6、机械手复位;

7、移动抓取机器人1(装载车钩)自动移动到车钩检测工位;

8、机械手将车钩自动放置到检测工位;

9、检测完成后,机械臂将检测好的车钩运回并完成车钩安装;

10、设备复位车钩拆装检测作业结束。

机械手定位方式:

方式一:机械手采用手臂上安装的对射激光或放射式传感器、非接触式传感器,检测车钩关键位置,判断出机械手相对车钩位置关系(水平两个方向及竖直一个方向,共三个方向的位置数据),控制系统根据位置关系数据控制机械手完成定位工作;

方式二:可采用机械视觉方式实现以上定位数据(三个方向)采集工作。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1