分拣机器人的制作方法

本发明涉及物流分拣技术领域，尤其涉及一种分拣机器人。

背景技术：

智机器人，是自动执行工作的机器装置；机器人既可以接受人类的指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动；机器人的主要任务是在例如生产业、建筑业，或是其它危险行业中，协助或取代人类的工作。

机器人行业中包括分拣机器人，其主要作用可以是用于快速准确的指定地点卸货，现有技术中的分拣机器人的卸货装置，通常是利用滚筒或皮带将货物运送至卸货定点，并通过滚筒的滚动或皮带的传动将货物卸载；然而，通过滚筒的滚动或皮带的传动将货物卸载，这种卸货装置的传输部分的末端与卸货点距离太近，容易造成危险。为了解决此问题，公开号为cn106514670a，公开日为2017-03-22的中国专利公开了一种分拣机器人，包括安装于一体的：

直线滚轮，所述直线滚轮的数量至少为二个，任意二个所述直线滚轮的中轴线平行或共线，所有所述直线滚轮的最低点在同一水平面内；

驱动机构，所述驱动机构至少与一个所述直线滚轮连接并驱动其转动；

拍摄机构，所述拍摄机构用于向下拍摄画面；

托盘；

翻转机构，所述翻转机构与所述托盘连接，所述翻转机构用于翻转所述托盘，使平放的所述托盘倾斜或者使倾斜的所述托盘平放；

屏障传感器，用于检测直线滚轮滚动的一个方向或两个方向上的障碍物；

主控板，所述主控板分别与所述屏障传感器、驱动机构、拍摄机构和翻转机构电连接。

电池，所述电池与驱动机构、拍摄机构、翻转机构和主控板连接并为它们供电；

万向轮，所述万向轮的数量至少为二个，所有所述万向轮的最低点与所述所述直线滚轮的最低点在同一个水平面内。

其中，所述翻转机构包括上安装座、下安装座和推杆电机，所述推杆电机的输出轴通过一个销轴与上安装座铰接，所述推杆电机的底部通过另一个销轴与下安装座铰接，所述上安装座与所述托盘的底面固定连接。

当分拣机器人带着一个快件到达卸货点时，推杆电机的输出轴伸出，推动托盘倾斜，当倾斜角度到一定程度时，快件滑下至卸货点，推杆电机复位；此种翻转机构存在的问题是：第一、推杆电机的价格较高，提高了分拣机器人的成本；第二分拣机器人使用推杆电机使翻转机构的结构较为复杂，整机组装时降低了生产效率；第三，分拣机器人完成一个投递任务后无法的告知控制系统，导致控制系统不能准确得知推杆电机是否已经复位，如果推杆电机发生故障，分拣机器人无法执行下一个投递任务，但是控制系统在不知情的情况下继续给它安排任务，导致投递任务失败，因此有必要对翻转机构进行改进。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：本发明提供了一种分拣机器人，对现有的翻转机构进行了改进，能够得知托盘是否复位，保证投递任务的顺利进行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分拣机器人，于，包括：

托盘，所述托盘能够绕第一轴线转动；

顶起部件；

第一驱动电机，所述第一驱动电机的第一输出轴的中轴线与第一轴线平行，所述第一输出轴通过连接杆与所述顶起部件连接，所述第一输出轴带动所述顶起部件转动时所述顶起部件推动所述托盘绕所述第一轴线转动；

槽形光电开关，所述顶起部件复位时位于所述槽形光电开关的槽口中；

微控制器，所述微控制器分别与所述第一驱动电机和槽形光电开关电连接；

电源模块，所述电源模块分别与微控制器、第一驱动电机和槽形光电开关电连接并为它们供电。

作为优选，所述顶起部件为滚轮，所述滚轮的中轴线与第一轴线平行，所述滚轮能够绕其中轴线转动地与所述连接杆连接。

作为优选，所述滚轮的外侧壁上具有防滑层。

作为优选，还包括底板、安装板和垂直固定在底板上的第一连接板，所述第一驱动电机固定在所述第一连接板的第一侧面上并且所述第一输出轴穿过第一连接板至另一侧，所述安装板固定在所述第一连接板的第二侧面上并且位于所述第一输出轴的下方，所述槽形光电开关与安装板固定连接。

作为优选，还包括二个支撑柱和二个分别设置在二个支撑柱上端的合页，所述二个支撑柱垂直固定在所述底板上，二个所述合页的铰接轴的中轴线均与所述第一轴线共线，所述托盘通过二个所述合页与二个所述支撑柱的上端铰接。

作为优选，所述底板上垂直固定有支撑杆，用于支撑复位状态的托盘。

作为优选，还包括第二驱动电机和至少一个直线滚轮，所述第二驱动电机的第二输出轴与一个所述直线滚轮同轴连接，所述微控制器与第二驱动电机电连接，所述电源模块与第二驱动电机电连接并为其供电。

作为优选，还包括二个万向轮，所述二个万向轮与直线滚轮具有同一切面。

作为优选，还包括二个第一导向轮、二个第二导向轮、第一连接臂和第二连接臂，二个所述第一导向轮的中轴线垂直于所述切面并且镜像对称，二个所述第一导向轮可转动的与所述第一连接臂的连接；二个所述第二导向轮的中轴线垂直于所述切面并且镜像对称，二个所述第二导向轮可转动的与所述第二连接臂的连接；二个所述第一导向轮的对称面与二个所述第二导向轮的对称面共面。

作为优选，还包括：

壳体；

定位装置，所述定位装置固定在所述壳体的第三侧面上，用以分拣机器人的定位，所述定位装置与微控制器电连接，所述电源模块与定位装置连接并为其供电；

避障传感器，所述避障传感器固定在所述壳体的第四侧面上，用以检测所述第四侧面朝向上的障碍物，所述避障传感器与微控制器电连接，所述电源模块与避障传感器连接并为其供电。

本发明的有益效果是，这种分拣机器人通过第一驱动电机带动顶起部件转动，顶起部件转动过程中推动所述托盘翻转，从而将快件投递到相应位置，投递结束后，第一驱动电机翻转，带动顶起部件复位，并通过槽形光电开关检测顶起部件的位置，微控制器得知顶起部件复位成功或失败后合理地安排分拣机器人的工作，确保分拣工作的顺利进行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的分拣机器人的一个实施例的立体结构示意图。

图2是本发明的分拣机器人的一个实施例的局部立体结构示意图。

图3是本发明的分拣机器人的一个实施例的局部立体结构示意图。

图4是本发明的分拣机器人的另一个实施例的局部立体结构示意图。

图5是本发明的分拣机器人的另一个实施例的立体结构示意图。

图6是本发明的分拣机器人的另一个实施例的局部立体结构示意图。

图7是本发明的分拣机器人的另一个实施例的立体结构示意图。

图8是本发明的分拣机器人的另一个实施例的局部立体结构示意图。

图9是图7中a的放大示意图。

图10是本发明的分拣机器人的另一个实施例的立体结构示意图。

图11是本发明的分拣机器人的另一个实施例的立体结构示意图。

图中1、壳体，101、侧壳，102、上盘，103、视察盖，104、第三侧面，105、第四侧面，2底板，201、第一短边，202、第一长边，203、第二长边，204、第一口部，205、第二口部，3、托盘，301、翻边，4、支撑柱，5、合页，501、铰接轴，6、顶起部件，7、第一驱动电机，701、第一输出轴，8、连接杆，9、第一l型板，901、第一连接板，902、第二连接板，9011、第一侧面，9012、第二侧面，10、槽形光电开关，11、安装板，12、第二驱动电机，13、直线滚轮，14、支撑杆，15、万向轮，16、第一安装座，17、第二安装座，18、第一导向轮，19、第一连接臂，20、定位装置，21、避障传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，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”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

如图1~3所示，是一种分拣机器人的实施例，包括：

壳体1和底板2，壳体1包括侧壳101、上盘102和视察盖103，底板2封闭侧壳101的下开口并且与之通过螺钉固定连接，上盘102与侧壳101的上端通过螺钉固定连接，上盘102的开口处具有一圈台阶，视察盖103放置在台阶上并且盖住上盘102的开口；

托盘3；分拣机器人投递快件前，首先要将快件放置到保持水平状态的托盘3上，当分拣机器人移动到投递位时，使托盘3能够绕第一轴线转动，进入倾斜状态，快件从托盘3上滑落到投递目的地；因此此实例的分拣机器人还包括：

二个支撑柱4和二个分别设置在二个支撑柱4上端的合页5，分拣机器人整体成长方体形，底板2呈矩形，底板2的第一短边201的向外朝向为机器人的前进方向，第一长边202的向外朝向为托盘3倾倒方向，二个支撑柱4垂直固定在底板2的上并且它们的下端均紧邻第一长边202。合页5的一个叶片与支撑柱4的上端固定连接，另一个叶片与托盘3的底面固定连接，二个合页5的铰接轴501的中轴线均与第一轴线共线，它们的开合口朝向分拣机器人上与倾倒方向相对的一侧。托盘3的边缘除了倾倒快件的一侧，其它部分均具有向上的翻边301，防止分拣机器人搬运快件时快件从托盘3上掉落。

顶起部件6；

第一驱动电机7，第一驱动电机7的第一输出轴701的中轴线与第一轴线平行，第一输出轴701通过连接杆8与顶起部件6连接，第一输出轴701带动顶起部件6转动时顶起部件6推动托盘3绕第一轴线转动；第一驱动电机7通过第一l型板9固定在底板2上，第一l型板9的第二连接板902平放在底板2上并且用螺钉将它们固定，第一l型板9的第一连接板901与第二连接板902垂直相连接，第一驱动电机7通过螺钉固定在第一连接板901的第一侧面9011上并且第一输出轴701穿过第一连接板901至另一侧。

槽形光电开关10，顶起部件6复位时位于槽形光电开关10的槽口中，安装板11固定在第一连接板901的第二侧面9012上并且位于第一输出轴701的下方，槽形光电开关10与安装板11固定连接；为了给连接杆8和顶起部件6绕第一输出轴701转动留取空间，视察盖103和上盘102开设有缺口。此实例中，顶起部件6为滚轮，滚轮的中轴线与第一轴线平行，滚轮能够绕其中轴线转动地与连接杆8连接；滚轮顶起托盘3时与托盘3之间是滚动接触，使托盘3的翻转动作顺畅而平滑。在其它的一些实例中，滚轮的外侧壁上具有防滑层，防滑层采用防滑材料，例如橡胶，不仅可以防滑，而且橡胶具有弹性，不会划伤托盘3底部而导致托盘3变形。

微控制器；

电源模块，包括设置在壳体1内的24v蓄电池和电源转换电路，电源转换电路与24v蓄电池连接，电源转换电路与微控制器连接，输出5v电源供微控制器使用，微控制器的型号为atmega64，第一直流驱动器分别与24v蓄电池、微控制器以及第一驱动电机7连接，微控制器根据对托盘3的控制需求控制第一驱动电机7转动。槽形光电开关10的放光二极管的两端与24v蓄电池连接，它的信号端通过运放电路的放大输出到微控制器中。

分拣机器人还包括第二驱动电机12、第二直流驱动器和二个直线滚轮13，第二驱动电机12和第二直流驱动器固定在壳体1内，第二直流驱动器分别与24v蓄电池、微控制器以及第二驱动电机12连接，一个直线滚轮13作为动力轮与第二驱动电机12的第二输出轴同轴连接；微控制器根据工况控制第二驱动电机12转动，带动动力轮滚动，从而使分拣机器人具备移动的能力。

如图4所示在另一些实例中分拣机器人还包括支撑杆14，支撑杆14垂直固定在底板2上并且支撑杆14的下端靠近底板2的第二长边203，当托盘3复位平放时，支撑杆14支撑住托盘3。

如图5和6所示，在另一些实例中分拣机器人还包括二个万向轮15，二个万向轮15，二个万向轮15的轮面与二个直线滚轮13的轮面具有同一切面，因此它们可以在同一平面上滚动。底板2上靠近第一短边201出开设有第一口部204和第二口部205，第一安装座16和第二安装座17分别位于第一口部204和第二口部205处并且它们与底板2固定连接，二个万向轮15位于底板2的下方并且分别安装在第一安装座16和第二安装座17上。

如图7~9所示，在另一些实例中分拣机器人还包括二个第一导向轮18、二个第二导向轮、第一连接臂19和第二连接臂，二个第一导向轮18的中轴线垂直于上述切面，并且镜像对称的位于底板2的下方，二个第一导向轮18可转动的与第一连接臂19的连接，第一连接臂19固定在底板2上；二个第二导向轮的中轴线垂直于上述切面并且镜像对称的位于底板2的下方，二个第二导向轮可转动的与第二连接臂的连接，第二连接臂固定在底板2上；二个第一导向轮18的对称面与二个第二导向轮的对称面共面，对称面垂直于直线滚轮13的轴线。通过将一条轨道夹在二个第一导向轮18之间和二个第二导向轮之间，能够让分拣机器人沿着轨道移动。

如图10所示，在另一些实例中分拣机器人还包括定位装置20，定位装置20固定在壳体1的第三侧面104上，也就是第二长边203对应的侧面，用以分拣机器人的定位；定位装置20为反射型光电传感器，例如欧姆龙制造销售的e3z-r61型传感器，反射型光电传感器设置在分拣机器人的外侧面上，24v蓄电池与反射型光电传感器的供电端连接并为它供电，反射型光电传感器的信号端与微控制器连接并向其输出信号。与之配合的是对应某处位置附近的反光板，例如欧姆龙制造销售的e39-r1s型反光板。

如图11所示，在另一些实例中分拣机器人还包括避障传感器21，例如e3f-ds10c4型传感器，避障传感器21固定在壳体1的第四侧面105上，也就是第一短边201对应的侧面，用以检测第四侧面105朝向上的障碍物，避障传感器21的信号端与微控制器电连接，24v蓄电池与避障传感器21的供电端连接并为其供电。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所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。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。