一种智能分拣搬运机器人的制作方法

本实用新型涉及一种机器人，具体是一种智能分拣搬运机器人。

背景技术：

世界技能大赛移动机器人项目是一种小型机器人竞技项目，通过模拟自动化分拣搬运过程的的场景来考察参赛机器人的设计水平。机器人在较小的比赛场地中移动，分拣出指定颜色的物料放入指定货架，并需要将货架搬运至指定位置来获取分数。另外，搭建机器人的材料成本也会作为评分指标，成本以低为优。因此，如何以尽量低的成本来搭建出高精度、高准确度的分拣搬运机器人成为获胜关键。此外，在此场景下解决物料定位，分拣搬运问题，对于实际生产中设计小型分拣搬运机器人也有帮助。

现有的搬运机器人多数为背负式，利用机器人的顶部装载物体，不配备抓取机构，需要借助其它机械手或物料流水线装载物料，因此本身不具备分拣功能。而配备机械手的分拣机器人多为大体积、高成本机器人，不满足世界技能大赛小型化，低成本的要求，也不能在较为狭小的实际场景中应用。因此，本领域技术人员提供了一种智能分拣搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能分拣搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能分拣搬运机器人，包括行走架与行走架前端所设的机械手，所述行走架的下端设有框架结构的底盘架，且在底盘架的上端垂直固定连接有竖直架，所述底盘架的下端固定安装有脚轮架，所述脚轮架的外侧套接有万向轮，所述脚轮架的内侧固定安装有电机i，所述电机i的主轴与万向轮相固定连接，所述竖直架的后端并且在底盘架的上端固定安装有电池组，所述竖直架的侧下方固定安装有pcb板，且在pcb板的上端并且在竖直架的侧上方固定安装有控制器，所述pcb板与控制器电性相连，所述底盘架上端面的中间位置处固定安装有电机ii，所述竖直架的前端设有同步带轮组，所述同步带轮组下端的同步带轮与电机ii的主轴相固定连接，所述同步带轮组上端的同步带轮固定安装在竖直架上端所设的带轮固定架内，所述同步带轮组的同步带上固定安装有同步连接架，所述同步连接架的前端与机械手的后端相固定连接；

所述机械手的后端设有两条与竖直架的前端面固定相连的导轨i，且在导轨i上滑配有滑块i，所述滑块i与固定座i相固定连接，且固定座i的后端与行走架前端的同步连接架相固定连接在一起，所述固定座i的上下两端分别设有齿条i与导轨ii，所述导轨ii的下端套配有滑块ii，所述滑块ii固定安装在固定座ii上，且在固定座ii的左端固定安装有舵机i，所述舵机i的主轴上套配有与齿条i相啮合的齿轮i，所述固定座ii的下端面的左右两侧对向设置有c型槽体结构的滑块iii，且在滑块iii内均滑配有导轨iii，所述导轨iii的内侧均设有齿条ii，且在导轨iii的下端分别固定安装有移动臂，所述移动臂的前端对向设有两个半圆形结构的半圆卡爪，所述固定座ii上端面的前端固定安装有舵机ii，所述舵机ii的主轴上固定套装有与齿条ii相啮合的齿轮ii，所述固定座ii上端面的右侧垂直安装有立架。

作为本实用新型再进一步的方案：所述底盘架的前端固定连接有前导臂，且在前导臂的前端固定安装有红外传感器i，所述红外传感器i与pcb板电性相连。

作为本实用新型再进一步的方案：所述竖直架前端的左右两侧对称设有两个红外传感器ii，所述电池组的左右两侧并且在底盘架的上端面上固定安装有两个超声波模块，所述红外传感器ii、超声波模块均与pcb板电性相连。

作为本实用新型再进一步的方案：所述立架的右侧固定安装有舵机iii，所述立架的左侧设有与舵机iii的主轴相固定连接的弯板型结构的转臂，且在转臂的前端固定安装有摄像头，所述摄像头与pcb板电性相连。

作为本实用新型再进一步的方案：所述底盘架为正三角形框架结构，所述脚轮架分别固定安装在底盘架的三个端点位置处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实新型中的机器人具有简易结构的机械手，通过此机械手可以实现物料的分拣；

2、本实用新型中的机器人整体结构较为简单，整体的体积较小，因此制作成本较低，并且可以在较为狭小的道路中通行。

附图说明

图1为一种智能分拣搬运机器人的轴侧结构示意图；

图2为一种智能分拣搬运机器人的主视图；

图3为一种智能分拣搬运机器人中行走架的轴侧结构示意图；

图4为一种智能分拣搬运机器人中机械手的主视图；

图5为一种智能分拣搬运机器人中机械手的轴侧视图。

图中：1、行走架；2、机械手；101、底盘架；102、竖直架；103、脚轮架；104、万向轮；105、电机i；106、电机ii；107、同步带轮组；108、带轮固定架；109、同步连接架、110、前导臂；111、红外传感器i；112、红外传感器ii；113、超声波模块；114、电池组；115、pcb板；116、控制器；201、导轨i；202、滑块i；203、固定座i；204、齿条i；205、导轨ii；206、固定座ii；207、滑块ii；208、舵机i；209、齿轮i；210、滑块iii；211、导轨iii；212、齿条ii；213、移动臂；214、半圆卡爪；215、舵机ii；216、齿轮ii；217、立架；218、舵机iii；219、转臂；220、摄像头。

具体实施方式

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种智能分拣搬运机器人，包括行走架1与行走架1前端所设的机械手2，行走架1的下端设有框架结构的底盘架101，且在底盘架101的上端垂直固定连接有竖直架102，底盘架101的下端固定安装有脚轮架103，脚轮架103的外侧套接有万向轮104，脚轮架103的内侧固定安装有电机i105，此处电机i105可选为tetrix型电机，电机i105的主轴与万向轮104相固定连接，竖直架102的后端并且在底盘架101的上端固定安装有电池组114，此处电池组114可选为hjs-480型可调直流开关电源，竖直架102的侧下方固定安装有pcb板115，且在pcb板115的上端并且在竖直架102的侧上方固定安装有控制器116，pcb板115与控制器116电性相连，底盘架101上端面的中间位置处固定安装有电机ii106，此处电机ii106可选为110st-m06030型步进电机，竖直架102的前端设有同步带轮组107，同步带轮组107下端的同步带轮与电机ii106的主轴相固定连接，同步带轮组107上端的同步带轮固定安装在竖直架102上端所设的带轮固定架108内，同步带轮组107的同步带上固定安装有同步连接架109，同步连接架109的前端与机械手2的后端相固定连接，其中，pcb板115相对整个机器人的电性元件起到一个线路集成的作用，而控制器116将pcb板115集成个线路接通后进行逻辑编程控制，此处控制器116可选为s430a型触摸屏plc一体机；

机械手2的后端设有两条与竖直架102的前端面固定相连的导轨i201，且在导轨i201上滑配有滑块i202，滑块i202与固定座i203相固定连接，且固定座i203的后端与行走架1前端的同步连接架109相固定连接在一起，固定座i203的上下两端分别设有齿条i204与导轨ii205，导轨ii205的下端套配有滑块ii207，滑块ii207固定安装在固定座ii206上，且在固定座ii206的左端固定安装有舵机i208，舵机i208的主轴上套配有与齿条i204相啮合的齿轮i209，固定座ii206的下端面的左右两侧对向设置有c型槽体结构的滑块iii210，且在滑块iii210内均滑配有导轨iii211，导轨iii211的内侧均设有齿条ii212，且在导轨iii211的下端分别固定安装有移动臂213，移动臂213的前端对向设有两个半圆形结构的半圆卡爪214，固定座ii206上端面的前端固定安装有舵机ii215，舵机ii215的主轴上固定套装有与齿条ii212相啮合的齿轮ii216，固定座ii206上端面的右侧垂直安装有立架217，其中，舵机i208可选为hs-785h型舵机，舵机ii215可选为hs-1425hb型舵机，舵机iii218可选为hs-485hb型舵机，且舵机i208、舵机ii215与舵机iii218均与pcb板115电性相连。

在图3中：底盘架101的前端固定连接有前导臂110，且在前导臂110的前端固定安装有红外传感器i111，此处红外传感器i111可选为gp2y0a02yk0f型红外测距传感器，红外传感器i111与pcb板115电性相连，通过红外传感器i111可以及时的反馈机器人前方的障碍物，进而可以及时调整路线，避免整机与前方障碍物发生碰撞。

在图3中：竖直架102前端的左右两侧对称设有两个红外传感器ii112，此处红外传感器ii112可选为gp2y0a02yk0f型红外测距传感器，电池组114的左右两侧并且在底盘架101的上端面上固定安装有两个超声波模块113，此处超声波模块113可选为hc-sr04型超声波测距模块，红外传感器ii112、超声波模块113均与pcb板115电性相连，其中，通过红外传感器ii112、超声波模块113反馈路面障碍物信息，进而及时调整整机的行进路线。

在图5中：立架217的右侧固定安装有舵机iii218，立架217的左侧设有与舵机iii218的主轴相固定连接的弯板型结构的转臂219，且在转臂219的前端固定安装有摄像头220，此处摄像头220可选为ne-10911型红外摄像机，摄像头220与pcb板115电性相连，通过舵机iii218控制摄像头220旋转，进而扩大了整机对产品的定位视角范围。

在图3中：底盘架101为正三角形框架结构，脚轮架103分别固定安装在底盘架101的三个端点位置处，这种结构使得整机在运行过程中能保持稳定状态。

本实用新型的工作原理是：控制器116首先通过摄像头220获取待分拣物料的信息，信息以图码或条码的形式给出，信息中包含物料所在位置，然后控制器116根据位置信息规划行走路径，通过控制万向轮104所连电机i105的驱动力矩，实现机器人的全方向移动，三个万向轮104的组合转动驱动机器人按正确路径行走。当机器人运动到待运输货物区，机器人通过自身控制器116与摄像头220自动识别定位待分拣物料。识别出待分拣物料后，控制器116控制机械手2到达合适位置进行抓取。抓取球体时，舵机ii215控制半圆卡爪214打开，舵机i208控制半圆卡爪214在水平方向上移动到待抓取球体正上方，电机ii106控制半圆卡爪214在垂直方向上移动到球体所在高度，最后舵机ii215控制半圆卡爪214闭合，完成抓取球体。完成抓取后，物料会被放入指定的货架中，完成分拣。

搬运货物时，舵机ii215控制半圆卡爪214闭合，舵机i208控制半圆卡爪214在水平方向上移动到待托取货物正中位置，电机ii106控制半圆卡爪214在垂直方向上移动到货物底部所在高度，电机i105驱动机器人向前运动，使半圆卡爪214伸入货物底部，最后电机ii106控制半圆卡爪214升起，托起货物，搬运至指定位置。

以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。