专利名称：平板式垂直升降机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机器人，更具体地说，涉及ー种平板式垂直升降机器人。
背景技术：
仓储物流管理在现代企业生产中起着非常重要的作用，如何提高物料配送效率，如何降低物料运送成本已经成为物流管理的最大挑战。我国的大部分企业仍采用传统的物流搬运及人力搬运，这样很难提高物料配送效率及控制成本，更不便于仓储物流的数字化。国外部分企业已经采用仓储机器人进行仓储物流的自动化作业。如果直接进ロ国外的物流机器人不仅费用大，而且整个系统及仓库都需要按照国外的模式进行移植，而且国外的部分技术也会有所保留导致其实用性会有所降低。所以开发ー款仓储物流机器人系统具有非常重要的意义。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在干，针对现有技术的上述的以下缺陷传统的物流搬运及人力搬运配送效率低且成本高、直接进ロ国外的物流机器不仅费用大，而且国外的部分技术也会有所保留导致其实用性会有所降低，提供ー种平板式垂直升降机器人。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造ー种平板式垂直升降机器人，包括相对而设的上、下支撑板、与所述上、下支撑板连接控制所述上支撑板升降的升降系统、及电路控制系统，所述下支撑板设置有供该平板式垂直升降机器人行走或原地旋转的行进系统，所述电路控制系统固设于所述下支撑板、并分别与所述升降系统及行进系统连接以控制所述升降系统及行进系统，该平板式垂直升降机器人还包括与所述下支撑板固接、向所述升降系统、行进系统及电路控制系统供电的供电系统。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述升降系统为两组，分设于所述上、下支撑板相对空间的两侧，每ー组所述升降系统包括第一上支撑腿连接块、第一下支撑腿连接块、第二上支撑腿连接块、第二下支撑腿连接块、第一上支撑腿、第一下支撑腿、第ニ上支撑腿、第二下支撑腿、上推力杆、下推力杆、第一外夹板锁定圈、第二外夹板锁定圈及具有容置腔的横杆；所述第一上支撑腿连接块及第ニ上支撑腿连接块固接于所述上支撑板底部，所述第一下支撑腿连接块及第ニ下支撑腿连接块固接于所述下支撑板上；所述第一上支撑腿的一端与所述第一上支撑腿连接块转动连接，所述第一下支撑腿的一端与所述第一下支撑腿连接块转动连接，所述第一上支撑腿及第一下支撑腿的另ー端转动连接于所述横杆的一端，外侧由所述第一外夹板锁定圈固定；所述第二上支撑腿的一端与所述第二上支撑腿连接块转动连接，所述第二下支撑腿的一端与所述第二下支撑腿连接块转动连接，所述第二上支撑腿及第ニ下支撑腿的另ー端转动连接于所述横杆的另一端，外侧由所述第二外夹板锁定圈固定；所述横杆的容置腔内容置有与所述供电系统连接的第一电机及受所述第一电机驱动的螺旋传动机构，所述螺旋传动机构连接有可在所述容置腔内滑动的螺旋推力滑块，所述螺旋推力滑块分别与所述上推力杆和下推力杆的一端转动连接，所述上推力杆的另一端与所述第二上支撑腿转动连接，所述下推力杆的另一端与所述第二下支撑腿转动连接。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述横杆上还滑动设置有位置控制块，所述位置控制块与所述螺旋推力滑块固接，所述位置控制块两侧的所述横杆上设置有两个带有限位开关的限位块，所述位置控制块触碰所述限位块的限位开关，以控制所述螺旋推力滑块的移动行程。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述升降系统还包括顶丝，两个所述限位块卡装于所述横杆上并可沿所述横杆滑动，调节两个所述限位块的间距，以调节所述螺旋推力滑块的移动行程，所述限位块通过所述顶丝固定于所述横杆上。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述行进系统包括两组主动轮式 转动器，对称设于所述下支撑板两侧，所述主动轮式转动器包括固设于所述下支撑板上端的动カ装置、设于所述下支撑板下端与所述动カ装置连接的传动装置及与所述传动装置连接的主动轮。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述主动轮上还设置有角度传感器，以采集所述主动轮转动的角速度參数，输入所述电路控制系统，所述电路控制系统比对个所述主动轮的角速度參数，并根据比对结果输出控制信号，以调节个所述主动轮一致行迸。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述行进系统还包括与所述下支撑板下端连接的两组从动轮机构，每组所述从动轮机构包括间隔板及两个万向轮，所述间隔板上端与所述下支撑板底部固接，所述间隔板两侧设有通孔，所述下支撑板底部还固接有连杆，所述连杆上套设有弹簧，所述万向轮穿过所述通孔和弹簧与所述连杆固接，所述弹簧与通孔之间装有调节所述万向轮高低的调节螺母。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述电路控制系统包括主控制PCB板、及与所述主控制PCB板连接的无线模块、防撞模块和路径拍照导航模块；所述无线模块固设于所述下支撑板上，采集控制信号以输入所述主控制PCB板，所述主控制PCB板输出相应的控制信号，控制所述升降系统或行进系统；所述防撞模块设置于所述下支撑板边缘，以探测该平板式垂直升降机器人与前方障碍物的间距，将间距数据信号输入所述主控制PCB板，探测的间距小于所述主控制PCB板的预设间距參数，则所述主控制PCB板输出止动信号或者避行信号，控制所述主动轮式转动器止动或者避行；所述路径拍照导航模块设置于所述下支撑板下方，以拍照探测路标信息，探測到的路标信息与所述主控制PCB板预设的正确路标信息比对，以修正所述主动轮式转动器的行进方向或维持正确的行进方向。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，所述供电系统包括组铅酸电池，所述铅酸电池固定于所述下支撑板底部，所述上支撑板上还设置有用干与外部电源连接、向所述铅酸电池充电的充电座ロ。在本实用新型所述的平板式垂直升降机器人中，该平板式垂直升降机器人还包括外壳，所述外壳固设于所述下支撑板上，所述外壳罩住所述动カ装置及主控制PCB板，所述外売上还设置有与所述主控制PCB板连接的急停按钮。实施本实用新型的平板式垂直升降机器人，具有以下有益效果本实用新型的平板式垂直升降机器人能够进行原地360度旋转、直线行走、上支撑板平行上升下降，不仅结构新颖外形美观，且具有 一定的承载能力井能够满足大型货运仓库的自动化物流及搬运要求。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进ー步说明，附图中图I是本实用新型平板式垂直升降机器人第一实施例的结构示意图；图2是本实用新型平板式垂直升降机器人第一实施例下支撑板处的结构示意图；图3是本实用新型平板式垂直升降机器人第一实施例下支撑板底部的结构示意图；图4是本实用新型平板式垂直升降机器人的第一实施例螺旋传动机构处的爆炸图；图5是本实用新型平板式垂直升降机器人的第一实施例螺旋传动机构的俯视图；图6是本实用新型平板式垂直升降机器人的第一实施例第二上支撑腿与的第二下支撑腿处的爆炸图；图7是本实用新型平板式垂直升降机器人的第一实施例主动轮式转动器的爆炸图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式
。如图I-图7所示，在本实用新型的平板式垂直升降机器人第一实施例中，包括相对而设的上、下支撑板1、2、与上、下支撑板1、2连接控制上支撑板I升降的升降系统3、及电路控制系统5，下支撑板2设置有供该平板式垂直升降机器人行走或原地旋转的行进系统4，电路控制系统5固设于下支撑板2、并分别与升降系统3及行进系统4连接以控制升降系统3及行进系统4，该平板式垂直升降机器人还包括与下支撑板2固接、向升降系统3、行进系统4及电路控制系统5供电的供电系统6。升降系统3为两组，分设于上、下支撑板1、2相对空间的两侧，每ー组升降系统3包括第一上支撑腿连接块301、第一下支撑腿连接块302、第二上支撑腿连接块303、第二下支撑腿连接块304、第一上支撑腿305、第一下支撑腿306、第二上支撑腿307、第二下支撑腿308、上推力杆309、下推力杆310、第一外夹板锁定圈311、第二外夹板锁定圈312及具有容置腔的横杆313 ;第一上支撑腿连接块301及第ニ上支撑腿连接块303通过螺钉固接于上支撑板I底部，第一下支撑腿连接块302及第ニ下支撑腿连接块304通过螺钉固接于下支撑板2上；第一上支撑腿305的一端与第一上支撑腿连接块301通过滚动轴承转动连接，第一下支撑腿306的一端与第一下支撑腿连接块302通过滚动轴承转动连接，第一上支撑腿305及第一下支撑腿306的另一端通过双向关节轴及滚动轴承转动连接于横杆313的一端，第一外夹板锁定圈311通过螺钉固定于支撑腿上，用于将滚动轴承封闭于支撑腿内，第一上支撑腿305及第一下支撑腿306上均固接有第一外夹板锁定圈311 ;如图6所示，第二上支撑腿307的一端与第二上支撑腿连接块303通过滚动轴承转动连接，第二下支撑腿308的一端与第二下支撑腿连接块304通过滚动轴承转动连接，第ニ上支撑腿307及第ニ下支撑腿308的另一端通过双向关节轴及滚动轴承转动连接于横杆313的另一端，第二外夹板锁定圈312通过螺钉固定于支撑腿上，用于将滚动轴承封闭于支撑腿内，第二上支撑腿307及第ニ下支撑腿308均固接有第二外夹板锁定圈312 ；4个可活动的支撑腿在每个关节点都用轴承连接，使机器人上下移动更加灵活、稳定，实现了上、下支撑板1、2的软连接。如图4、图5所不,横杆313的容置腔内容置有与供电系统6连接的第一电机及受第一电机驱动的螺旋传动机构314，螺旋传动机构314连接有可在容置腔内滑动的螺旋推 カ滑块315，螺旋推力滑块315分别与上推力杆309和下推力杆310的一端转动连接，上推カ杆309的另一端与第二上支撑腿307转动连接，下推力杆310的另一端与第二下支撑腿308转动连接。螺旋传动机构314使上推力杆309及下推力杆310的角度发生变化，从而实现上支撑板I的垂直升降。如图4所示,螺旋传动机构314包括电机及依次设置的轴承座、联轴器、滚动轴承、螺旋顶座、推力螺杆、连接轴(图中未标出数字标号)。横杆313上还滑动设置有位置控制块316，位置控制块316与螺旋推力滑块315通过螺钉固接，位置控制块316两侧的横杆313上设置有两个带有限位开关317的限位块318，位置控制块316触碰限位块318的限位开关317，以控制螺旋推力滑块315的移动行程。 当螺旋传动机构314正向旋转的时候，支撑腿307、308被推力杆推动并上升，同时位置控制块316也向前方移动，当移动至位置控制块316与限位开关317相互碰撞时，支撑腿307、308上升动作停止；同样当上支撑板I下降吋，位置控制块316则后移，当与后方限位开关317碰撞后机器人停止下降动作。设置L吋，限位块318的限位开关317的开关触点一端不能退到螺旋顶座的后方，它和螺旋顶座平齐是下降的极限位置。另ー限位块318的限位开关317的开关触点一端不能退到推力螺杆的后方，它和推力螺杆底面相平齐是上升的极限位置。升降系统3还包括顶丝319，两个限位块318卡装于横杆313上并可沿横杆313滑动，如图5所示，L代表两个限位块318的间距，调节L，以调节螺旋推力滑块315的移动行程，L调节合适后，限位块318通过顶丝319固定于横杆313上。限位开关317安装在限位开关保护罩里面，保护罩的顶部装有顶丝。当要设置上支撑板I的上升范围时可以松掉顶丝，调节限位块318。当要限制上支撑板I的上升范围时，可将靠近推力杆的限位块318向后调节，此时L距离会减小，机器人上升高度也随之减小。当要限制上支撑板I下降距离时，向前调节远离推力杆的限位块318，使L距离减小，上支撑板I下降高度也随之减小。同理如果要増加机器人上升或下降距离是只需反方向调节限位块318即可。行进系统4包括两组主动轮式转动器41，对称设于下支撑板2两侧，主动轮式转动器41包括固设于下支撑板2上端的动カ装置411、设于下支撑板2下端与动カ装置411连接的传动装置412及与传动装置412连接的主动轮413。下支撑板2上开设有贯穿孔，主动轮式转动器41穿过该贯穿孔，将动カ装置411通过螺钉固定于下支撑板2上端，动カ装置411内设有电机。主动轮413上还设置有角度传感器4131，角度传感器4131设置于主动轮413外侧中心，以采集主动轮413转动的角速度參数，输入电路控制系统5，电路控制系统5比对2个主动轮413的角速度參数，并根据比对结果输出控制信号，以调节2个主动轮413 —致行迸。行进系统4还包括与下支撑板2下端连接的两组从动轮机构42，每组从动轮机构42包括间隔板421及两个万向轮422，间隔板421上端与下支撑板2底部固接，间隔板421两侧设有通孔，下支撑板2底部还固接有连杆423，连杆423上套设有弹簧424，万向轮422 穿过通孔和弹簧424与连杆423固接，弹簧424与通孔之间装有调节万向轮422高低的调节螺母425。4个万向轮422分担同样的压力，即使在地面不平的时候4个万向轮422也可以共同受力，每个单独的万向轮422可以承受大于60公斤的垂直压力，使得机器人整体可以承受较高的压力。电路控制系统5包括主控制PCB板51、及与主控制PCB板51连接的无线模块52、防撞模块53和路径拍照导航模块54 ；无线模块52固设于下支撑板2上，采集控制信号以输入主控制PCB板51，主控制PCB板51输出相应的控制信号，控制升降系统3或行进系统4 ；防撞模块53设置于下支撑板2边缘，以探测该平板式垂直升降机器人与前方障碍物的间距，将间距数据信号输入主控制PCB板51，探測的间距小于主控制PCB板51的预设间距參数，则主控制PCB板51输出止动信号或者避行信号，控制主动轮式转动器41止动或者避行；前后防撞感应可实现多台车辆同时工作；如图3所示，路径拍照导航模块54设置于下支撑板2下方，以拍照探测路标信息，探測到的路标信息与主控制PCB板51预设的正确路标信息比对，以修正主动轮式转动器41的行进方向或维持正确的行进方向。如图3所示，供电系统6包括4组铅酸电池61，铅酸电池61通过螺钉固定于下支撑板2底部，上支撑板I上还设置有用于与外部电源连接、向铅酸电池61充电的充电座ロ62。电路控制系统5由安装铜柱固定,安装铜柱分为两种规格,非别为15mm和50mm。如图2所示，该平板式垂直升降机器人还包括外壳7，外壳7固设于下支撑板2上，外壳7罩住动力装置411及主控制PCB板51，外壳7上还设置有与主控制PCB板51连接的急停按钮71。上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗g和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
权利要求1.一种平板式垂直升降机器人，其特征在于，包括相对而设的上、下支撑板(1、2)、与所述上、下支撑板(1、2)连接控制所述上支撑板(I)升降的升降系统(3)、及电路控制系统(5)，所述下支撑板(2)设置有供该平板式垂直升降机器人行走或原地旋转的行进系统(4)，所述电路控制系统(5)固设于所述下支撑板(2)、并分别与所述升降系统(3)及行进系统(4)连接以控制所述升降系统(3)及行进系统(4)，该平板式垂直升降机器人还包括与所述下支撑板⑵固接、向所述升降系统(3)、行进系统⑷及电路控制系统(5)供电的供电系统(6)。
2.根据权利要求I所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述升降系统(3)为两组，分设于所述上、下支撑板(1、2)相对空间的两侧，每一组所述升降系统(3)包括第一上支撑腿连接块(301)、第一下支撑腿连接块(302)、第二上支撑腿连接块(303)、第二下支撑腿连接块(304)、第一上支撑腿(305)、第一下支撑腿(306)、第二上支撑腿(307)、第二下支撑腿(308)、上推力杆(309)、下推力杆(310)、第一外夹板锁定圈(311)、第二外夹板锁定圈(312)及具有容置腔的横杆(313)； 所述第一上支撑腿连接块(301)及第二上支撑腿连接块(303)固接于所述上支撑板(I)底部，所述第一下支撑腿连接块(302)及第二下支撑腿连接块(304)固接于所述下支撑板⑵上； 所述第一上支撑腿(305)的一端与所述第一上支撑腿连接块(301)转动连接，所述第一下支撑腿(306)的一端与所述第一下支撑腿连接块(302)转动连接，所述第一上支撑腿(305)及第一下支撑腿(306)的另一端转动连接于所述横杆(313)的一端，外侧由所述第一外夹板锁定圈(311)固定； 所述第二上支撑腿(307)的一端与所述第二上支撑腿连接块(303)转动连接，所述第二下支撑腿(308)的一端与所述第二下支撑腿连接块(304)转动连接，所述第二上支撑腿(307)及第二下支撑腿(308)的另一端转动连接于所述横杆(313)的另一端，外侧由所述所述第二外夹板锁定圈(312)固定； 所述横杆(313)的容置腔内容置有与所述供电系统(6)连接的第一电机及受所述第一电机驱动的螺旋传动机构(314)，所述螺旋传动机构(314)连接有可在所述容置腔内滑动的螺旋推力滑块(315)，所述螺旋推力滑块(315)分别与所述上推力杆(309)和下推力杆(310)的一端转动连接，所述上推力杆(309)的另一端与所述第二上支撑腿(307)转动连接，所述下推力杆(310)的另一端与所述第二下支撑腿(308)转动连接。
3.根据权利要求2所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述横杆(313)上还滑动设置有位置控制块(316)，所述位置控制块(316)与所述螺旋推力滑块(315)固接，所述位置控制块(316)两侧的所述横杆(313)上设置有两个带有限位开关(317)的限位块(318)，所述位置控制块(316)触碰所述限位块(318)的限位开关(317)，以控制所述螺旋推力滑块(315)的移动行程。
4.根据权利要求3所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述升降系统(3)还包括顶丝(319)，两个所述限位块(318)卡装于所述横杆(313)上并可沿所述横杆(313)滑动，调节两个所述限位块(318)的间距，以调节所述螺旋推力滑块(315)的移动行程，所述限位块(318)通过所述顶丝(319)固定于所述横杆(313)上。
5.根据权利要求I所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述行进系统(4)包括两组主动轮式转动器(41)，对称设于所述下支撑板(2)两侧，所述主动轮式转动器(41)包括固设于所述下支撑板(2)上端的动力装置(411)、设于所述下支撑板(2)下端与所述动力装置(411)连接的传动装置(412)及与所述传动装置(412)连接的主动轮(413)。
6.根据权利要求5所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述主动轮(413)上还设置有角度传感器(4131)，以采集所述主动轮(413)转动的角速度参数，输入所述电路控制系统(5)，所述电路控制系统(5)比对2个所述主动轮(413)的角速度参数，并根据比对结果输出控制信号，以调节2个所述主动轮(413) —致行进。
7.根据权利要求5所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述行进系统(4)还包括与所述下支撑板(2)下端连接的两组从动轮机构(42)，每组所述从动轮机构(42)包括间隔板(421)及两个万向轮(422)，所述间隔板(421)上端与所述下支撑板(2)底部固接，所述间隔板(421)两侧设有通孔，所述下支撑板(2)底部还固接有连杆(423)，所述连杆(423)上套设有弹簧(424)，所述万向轮(422)穿过所述通孔和弹簧(424)与所述连杆(423)固接，所述弹簧(424)与通孔之间装有调节所述万向轮(422)高低的调节螺母(425)。
8.根据权利要求I所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述电路控制系统(5)包括主控制PCB板(51)、及与所述主控制PCB板(51)连接的无线模块(52)、防撞模块(53)和路径拍照导航模块(54)； 所述无线模块(52)固设于所述下支撑板(2)上，采集控制信号以输入所述主控制PCB板(51)，所述主控制PCB板(51)输出相应的控制信号，控制所述升降系统(3)或行进系统(4)； 所述防撞模块(53)设置于所述下支撑板(2)边缘，以探测该平板式垂直升降机器人与前方障碍物的间距，将间距数据信号输入所述主控制PCB板(51)，探测的间距小于所述主控制PCB板(51)的预设间距参数，则所述主控制PCB板(51)输出止动信号或者避行信号，控制所述主动轮(413)式转动器(41)止动或者避行； 所述路径拍照导航模块(54)设置于所述下支撑板(2)下方，以拍照探测路标信息，探测到的路标信息与所述主控制PCB板(51)预设的正确路标信息比对，以修正所述主动轮(413)式转动器(41)的行进方向或维持正确的行进方向。
9.根据权利要求I所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，所述供电系统(6)包括4组铅酸电池(61)，所述铅酸电池￠1)固定于所述下支撑板(2)底部，所述上支撑板(I)上还设置有用于与外部电源连接、向所述铅酸电池(61)充电的充电座口(62)。
10.根据权利要求I所述的平板式垂直升降机器人，其特征在于，该平板式垂直升降机器人还包括外壳(7)，所述外壳(7)固设于所述下支撑板(2)上，所述外壳(7)罩住所述动力装置(411)及主控制PCB板(51)，所述外壳(7)上还设置有与所述主控制PCB板(51)连接的急停按钮(71)。
专利摘要本实用新型公开了一种平板式垂直升降机器人，包括相对而设的上、下支撑板1、2、与上、下支撑板1、2连接控制上支撑板1升降的升降系统3、及电路控制系统5，下支撑板2设置有供该平板式垂直升降机器人行走或原地旋转的行进系统4，电路控制系统5固设于下支撑板2、并分别与升降系统3及行进系统4连接以控制升降系统3及行进系统4，该平板式垂直升降机器人还包括与下支撑板2固接、向升降系统3、行进系统4及电路控制系统5供电的供电系统6。其有益效果该平板式垂直升降机器人能够进行原地360度旋转、直线行走、上支撑板平行上升下降，不仅结构新颖外形美观，且具有一定的承载能力并能够满足大型货运仓库的自动化物流及搬运要求。
文档编号B65G1/04GK202642616SQ201220171270
公开日2013年1月2日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者蔡亚西 申请人:蔡亚西