[發明專利]一種智能移動搬運機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 201711496364.3
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN108161913A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 宋偉明;毛永艷;余戈
• 申請（專利權）人: 柳州福能機器人開發有限公司
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/10;B25J9/12;B25J13/08;B25J15/02;B25J19/02
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 李勤輝

本發明的目的在于提供一種可以實現自動識別被抓取物并實現自動定位、移動、取放、搬運的智能移動搬運機器人。該智能移動搬運機器人懸臂后端上方安裝有可旋轉的云臺，且云臺的旋轉平臺固定安裝有視覺傳感器；視覺傳感器隨云臺的旋轉平臺的轉動而四周轉動，視覺傳感器360°無死角地探測被抓取物的位置，確保能獲取到被抓取物準確的位置信息，為后續機器人移動、取放、搬運提供位置和位移信息。本發明還提供該智能移動搬運機器人的工作方法，腰部、立臂、懸臂、腕部、手部依次運動的工作順序。視覺傳感器測量被抓取物或堆放點的坐標實現自動定位，并指導臂部運動到指定位置，實現精準定位；五自由度運動，各關節部件定位精準、活動靈活。

技術領域

本發明涉及自動化技術，尤其涉及一種智能移動搬運機器人及其工作方法。

背景技術

隨著科技日益進步，以前需要人工加工制造的行業開始向自動化技術轉變。作為近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備，工業機器人、機械手在現代制造技術領域中扮演了極其重要的角色，其能自動化定位控制并可重新編程序以變動的多功能機器，并有多個自由度，可用來搬運物體以完成在各個不同環境中工作。

搬運機械手由PLC控制+觸摸屏+伺服電機控制，采用占用空間少的框架式結構，生產能力大，碼垛的方式可以采用示教是編程，適用于電子、食品、飲料、煙酒等行業的紙箱包裝產品和熱收縮膜產品以及物流倉儲碼垛、堆垛作業。

在工業自動化生產中，無論是單機還是組合機床，以及自動生產流水線，很多會用到機械手來完成工件的取放。對機械手的控制主要是位置識別、運動方向控制和物料是否存在的判別。其任務是將傳送帶A上的工件或物品搬運到傳送帶B上。

機械手是模仿人的手部動作，按給定程序、軌跡和要求實現自動抓取、搬運和操作的自動裝置。它特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環境中，以及笨重、單調、頻繁的操作中代替人作業，因此獲得日益廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以實現自動識別被抓取物并實現自動定位、移動、取放、搬運的智能移動搬運機器人。該智能移動搬運機器人懸臂后端上方安裝有可旋轉的云臺，且云臺的旋轉平臺固定安裝有視覺傳感器；視覺傳感器隨云臺的旋轉平臺的轉動而四周轉動，視覺傳感器360°無死角地探測被抓取物的位置，確保能獲取到被抓取物準確的位置信息，為后續機器人移動、取放、搬運提供位置和位移信息。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種智能移動搬運機器人，包括底座、腰部、臂部、腕部和手部，臂部包括豎直運動的立臂和水平運動的懸臂，立臂安裝在基座上，懸臂與立臂垂直，懸臂前端與立臂相連，手部通過腕部連接在懸臂后端；懸臂后端上方安裝有可旋轉的云臺，云臺包括云臺固定底座和旋轉平臺，視覺傳感器固定在云臺的旋轉平臺上，視覺傳感器包括測距模塊和角度測量模塊；

腕部包括腕部電機和錐齒輪組，腕部電機安裝在懸臂前端，通過腕部電機帶動錐齒輪組，從而帶動與錐齒輪同軸的腕部實現俯仰運動；腕部電機動力經傳動軸然后經傳動軸然后經錐齒輪傳動換向后，帶動腕部俯仰，且腕部電機安裝在懸臂最前端，減小了懸臂受力；

立臂和懸臂均是通過電機直接驅動，采用絲杠轉動、螺母移動的方式，采用直線型導軌作為導向裝置限制螺母的轉動；

腰部包括腰部電機和一對圓柱齒輪組，腰部電機采用帶減速器的電機，考慮機械手體積結構、傳動精度和經濟性，減速裝置采用圓柱齒輪組減速器；腰部電機通過一對圓柱齒輪組減速后連接與從動齒輪同軸的腰部回轉軸，從而帶動腰部回轉，腰部電機放置在基座下方；

手部包括手爪、手爪絲桿和手爪電機，手爪電機安裝在基座上，帶動手爪絲桿旋轉，從而帶動手爪運動。

優選的，手爪上安裝有傳感器，傳感器包括接近覺傳感器和觸滑覺傳感器。

優選的，接近覺傳感器選用反射式紅外光電傳感器，是采用高發射功率紅外光電二極管和高靈敏度光電晶體管組成。