[發明專利]伸縮機械臂式信息存儲實體件管理機器人及方法

在審

• 申請號: 201810402880.3
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108436893A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 許瑋;郝永鑫;李建祥;梁衛國;王瑞;欒貽青;劉海波;慕世友;傅孟潮;趙亞博;程勇;趙金龍;郭銳;王海鵬;李瑜
• 申請（專利權）人: 山東魯能智能技術有限公司;國網山東省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: B25J9/02
• 分類號: B25J9/02;B25J13/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發明公開了一種伸縮機械臂式信息存儲實體件管理機器人及方法，包括桁架結構、多自由度機械臂和機械抓手，桁架機構固定在信息存儲實體件存儲室的上端，采用X?Y坐標形式，可在水平平面內任意位置移動；多自由度機械臂包括固定部分和移動部分，所述固定部分末端與桁架連接，移動部分與機械抓手連接，移動部分可在垂直平面內移動，與桁架一起，組合成X?Y?Z三坐標運動系統，到達存儲室內容納的各個存儲柜處；多自由度機械臂包括依次連接的第一伸縮臂和第二伸縮臂，且第二伸縮臂與機械抓手連接，且連接處均通過旋轉關節連接，以調節機械抓手的位置和角度。

技術領域

本發明涉及一種伸縮機械臂式信息存儲實體件管理機器人及方法。

背景技術

信息存儲實體件，例如檔案等是人類歷史的真實記錄，反映著人們對客觀事物與現象的認識，它是知識與技術的結晶，是人類優秀的文化遺產。合理地開發與利用檔案，不僅能加速社會的文明進程，而且能獲得并創造出新的知識財富，是推動社會歷史與文明進步的重要動力。

然而隨著社會的發展，檔案的數量與日俱增，檔案的傳輸是檔案工作人員每天必須面對的繁重的工作，存取檔案勞動強度大，檔案存取效率較低，尤其對于一些涉密的檔案，更不希望人有更多的機會去接觸，由于這些問題的存在，加快檔案自動化系統建設，實現檔案各個工作環節的自動化管理有著重大意義。

目前對于檔案自動化管理，主要是采用移動小車AGV搭載機械手的模式，AGV小車在檔案架之間穿梭，利用機械手抓取\存放檔案。此方式的特點在于對于檔案室改動較小，但是需要對檔案柜以及檔案盒進行特定的設計，比如檔案柜必須要在每個檔案之間做固定隔斷，檔案盒厚度必須一致等，但是其利用AGV小車來運輸，其運行的精度和穩定性受限于AGV小車的位姿精度，難以完成對檔案的精確抓取，往往需要多次調整才能抓取一個檔案，整體檔案管理效率低。雖然可以通過增加多臺機器人來保證工作效率，但是多臺機器人又牽扯到機器人之間調度問題，并不可避免的增加了整體的成本。此外，靠鋰電池供電的機器人，其續航能力堪憂，無法適應大批量檔案的集中管理。

此外，目前用于存放檔案的檔案柜或者書柜，都是保持檔案或者書籍豎立放置的傳統姿態，在利用機器人管理時，大多采用增加橫向間隔的方法，將柜中的檔案或者書籍分隔開來，以方便存取，然而采用此方法有幾個弊端：

首先，間隔的大小一致的情況下，則很難保證存入其中的檔案或者書籍不發生傾斜，且傾斜的角度不定，如若檔案或者書籍傾斜，即位姿不固定的話，將加大機器人存取定位的難度；

其次，機器人在存取檔案時，不僅要有類似人手的夾持動作，為了保證檔案或者書籍的姿態正確，還需要在手爪的上下設計某種機構，用于調整檔案或者書籍的姿態，則機器人的結構會更加復雜，增加了負載，降低了機器人續航的時間，且機器人每次抓取都需要更多的調整動作和時間，降低了機器人的運行效率；

另外，檔案或者書籍在存放時，如若機器人夾持書脊來完成存放，則書頁難免會散開，易造成檔案或者書籍的意外損壞，對于珍貴的檔案而言，此問題必須要極力避免。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種伸縮機械臂式信息存儲實體件管理機器人及方法，本發明通過屋頂的桁架、高精度多自由度機械臂及機器人手抓來抓取\存放信息存儲實體件，機器人整體運行效率高，相對成本低，且可全天候使用。

當然，為了更加清楚的表述本發明的技術方案，進行名詞解釋如下，所述信息存儲實體件，包括但不限于檔案(或檔案盒)、書籍、影像盤、影像盒以及光盤等利用具有一定占地空間的實體信息存儲結構，且本發明特別適用于適合水平放置的實體件。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一目的是提供一種伸縮機械臂式信息存儲實體件管理機器人，包括桁架結構、多自由度機械臂和機械抓手，其中：