[發(fā)明專利]一種全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910946491.1
• 申請日: 2019-10-05
• 公開（公告）號: CN110640759B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟令城;劉偉
• 申請（專利權(quán)）人: 云笈智能科技（天津）有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J5/00;E01H1/00
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人，所述的全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人包括硬件機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)；其特征在于，

所述的硬件機(jī)構(gòu)包括定位體、撿拾子車、載臺母車；所述的撿拾子車尋找垃圾的位置并引導(dǎo)所述的撿拾子車對垃圾進(jìn)行撿拾，并通過所述的定位體的配合完成撿拾區(qū)域的撿拾任務(wù)；所述的載臺母車將完成單行撿拾任務(wù)的所述的撿拾子車載至下個工作行，使所述的撿拾子車能執(zhí)行下行撿拾任務(wù)；

所述的控制系統(tǒng)包括無線通訊模塊，所述的撿拾子車與所述的載臺母車間利用所述的無線通訊模塊互相溝通協(xié)調(diào)完成撿拾任務(wù)，其中，所述的載臺母車根據(jù)無線通訊模塊接收的動作指令，依據(jù)母車行走控制的規(guī)劃完成引導(dǎo)及運(yùn)送所述的撿拾子車，所述的撿拾子車通過無線通訊模塊的收發(fā)訊號使所述的載臺母車配合并引導(dǎo)所述的撿拾子車在撿拾區(qū)域內(nèi)來回執(zhí)行行走和撿拾任務(wù)；

所述的撿拾子車包括子車底盤單元、夾取機(jī)構(gòu)、子車控制系統(tǒng)、子車無線通訊模塊、子車感測系統(tǒng)、輔助擋板；

所述的子車底盤單元后方設(shè)置有一個放置垃圾的子車收集箱，所述的子車收集箱能夠通過傾倒機(jī)構(gòu)將垃圾傾倒至所述的載臺母車，所述的傾倒機(jī)構(gòu)包括兩組單連桿，所述的單連桿能夠?qū)⑺龅淖榆囀占涮瓿蓛A倒動作；

所述的夾取機(jī)構(gòu)為多個伺服馬達(dá)組成的六自由度機(jī)械手臂，所述的夾取機(jī)構(gòu)執(zhí)行夾取動作時(shí)，機(jī)械手臂運(yùn)動至初始位置準(zhǔn)備夾取，接著通過小臂、大臂與夾爪開合的聯(lián)合運(yùn)動使手臂抵達(dá)夾取位置進(jìn)行夾取，再利用小臂及大臂的運(yùn)動使機(jī)械手臂抬升至垃圾的高度，最后通過腰部和腕部旋轉(zhuǎn)及夾爪開合完成垃圾夾取任務(wù)；

所述的子車控制系統(tǒng)包括嵌入式控制器；

所述的子車感測系統(tǒng)包括距離感測器、角度感測器、視覺機(jī)器，所述的距離感測器為雷射測距儀，所述的角度感測器為陀螺儀模組，所述的視覺機(jī)器包括前視攝像機(jī)和俯視攝像機(jī)，其中，撿拾子車執(zhí)行行走撿拾任務(wù)，以俯視攝像機(jī)定位垃圾并利用雷射測距儀測量距離，引導(dǎo)子車修正位置并利用夾取機(jī)構(gòu)完成撿拾，撿拾子車完成撿拾任務(wù)后，通過陀螺儀模組的角度信息進(jìn)行初步修正方向的動作，修正完行駛方向后再以前視攝像機(jī)進(jìn)行方向定位，定位前方定位體的中心位置，撿拾子車朝著定位體的位置繼續(xù)行走并撿拾，并使用雷射測距儀量測量定位體的距離，直到子車抵達(dá)定位體，完成單向的行走撿拾任務(wù)；

所述的載臺母車包括母車底盤單元、母車控制系統(tǒng)、母車無線通訊模塊、母車收集箱、子車停車板；所述的子車停車板的兩旁還裝設(shè)引導(dǎo)滾輪，所述的引導(dǎo)滾輪能夠與所述的撿拾子車的輔助擋板配合，引導(dǎo)所述的撿拾子車完成上下車的動作，所述的母車收集箱用于收集所述的子車收集箱傾倒的垃圾；

所述的定位體包括場地定位板和目標(biāo)定位板，所述的場地定位板和所述的目標(biāo)定位板的中部均設(shè)有彩色定位塊，所述的場地定位板的正反兩面還設(shè)有直角鐵板，所述的目標(biāo)定位板通過承載體架設(shè)于所述的母車底盤單元的一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人，其特征在于，所述的子車底盤單元下方配置有兩個動力輪和一個惰性輪，所述的動力輪由直流行走馬達(dá)帶動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人，其特征在于，所述的夾取機(jī)構(gòu)位于所述的子車底盤單元的前方。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人，其特征在于，所述的子車控制系統(tǒng)位于所述的子車底盤單元的中間，所述的子車感測系統(tǒng)位于所述的子車底盤單元的最前端，所述的子車感測系統(tǒng)還包括若干個桿件組成的支架，所述的距離感測器、角度感測器、視覺機(jī)器設(shè)置在所述的支架上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人，其特征在于，所述的子車停車板位于所述的母車底盤單元的中部。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動道路垃圾撿拾機(jī)器人，其特征在于，所述的母車底盤單元下方配置有兩個動力輪和兩個惰性輪，所述的動力輪由直流馬達(dá)帶動；所述的母車收集箱位于所述的母車底盤單元的后方，所述的母車底盤單元的前方設(shè)有支座，所述的母車控制系統(tǒng)和所述的母車無線通訊模塊設(shè)置在所述的支座上，所述的子車停車板上還設(shè)有斜板。