[發明專利]一種自動搬運機器人裝置及其驅動方法

在審

• 申請號: 202011208123.6
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112548982A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 王學慧;薛竹筠;吳小平
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/16
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 沈留興

本申請涉及一種自動搬運機器人裝置及其驅動方法，包括車型底座、六自由度機械臂和控制器；還包括置于所述六自由度機械臂底部的自穩云臺，所述自穩云臺包括上層圓盤和所述中層圓盤之間安裝單軸陀螺穩定器以及轉動電機，所述底層圓盤與所述車型底座連接固定；所述控制器設于車型底座上，用于控制車型底座和六自由度機械臂的工作。通過車型底座的移動和機械臂的夾裝，實現物體的搬運，運用手機軟件控制，簡單方便；采用單軸陀螺穩定器，保持整個裝置在運動過程中保持穩定，不干擾車型底座的移動。采用雙目攝像頭與激光雷達，通過兩者傳輸的數據，控制器計算出最佳方案，實現完美避障，做到智能化搬運。

技術領域

本申請涉及機器人領域，具體是一種自動搬運機器人裝置及其驅動方法。

背景技術

機器人的應用，對國防、社會都有著重大意義，近幾年，隨著智能材料的應用以及傳感器技術的發展，機器人的發展更加多元化、智能化以及普及化。目前市場上流行的主要為服務型機器人以及娛樂休閑式機器人，而能代替人力的機器人的功能性機器人，如實現物體搬運以及打包等功能的機器人，雖然市場需求較大，但是由于技術與成本原因，該類型機器人尚且處于研發試用階段，并未投入大批量生產，普遍的搬運機器人通常只用于海關以及大型工廠。在其他領域應用較少。

近期，新型冠狀病毒的肆虐給經濟、醫療以及普通人的正常生活都造成了巨大的影響，尤其是醫療領域。醫院較為特殊，人員較多，需要頻繁運輸藥物等用品。目前這些的物資普遍都是由醫院護工用推車靠人力拉入醫院。且醫院每天產生的醫療垃圾同樣需要清理，醫院在處理這些醫療垃圾時，也往往采用人工方式處理。許多醫療廢品都帶有病毒，稍有不慎，清理醫療垃圾的人就可能接觸到這種病毒并且感染上，尤其是新冠肆虐時期。搬運機器人的作用就顯得尤為重要，既能代替人工進行物資的搬運，節省人力，又能減少人們接觸病毒、感染病毒的機會，雖然醫院現有軌道式傳輸裝置，但其較為簡單，軌道單一，且僅能運輸簡單的物品，無法滿足目前醫院的需求，因而繼續一種搬運機器人。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種自動搬運機器人裝置及其驅動方法；使用者可以通過手機軟件控制該機器人；該機器人能夠通過相關控制系統控制機械臂夾住物體并且利用車型模塊移動，實現物體的搬運;利用雙目攝像頭、激光雷達等實施傳輸數據，實現運送途中的精準行進，尤其可用于醫院等復雜環境。

本申請供的技術方案是：一種自動搬運機器人裝置，其特征在于：包括車型底座、六自由度機械臂和控制器；所述六自由度機械臂包括依次相連的機械大臂、機械小臂、機械手腕以及機械夾裝手；還包括置于所述六自由度機械臂底部的自穩云臺，所述自穩云臺包括三層大小相同的從上至下依次設置的上層圓盤、中層圓盤和下層圓盤，所述上層圓盤和所述中層圓盤之間安裝單軸陀螺穩定器以及轉動電機，所述中層圓盤與下層圓盤之間采用四根螺栓螺母支撐固定；所述底層圓盤與所述車型底座連接固定；所述控制器設于車型底座上，用于控制車型底座和六自由度機械臂的工作。

進一步地，所述機械夾裝手呈對稱式剪刀手結構，底部安裝有電機架一以及電機一，用于驅動機械夾裝手的張開和閉合，所述機械夾裝手的后端與固定在電機架一上方的電機一輸出軸連接，電機架一通過固定在機械手腕下方。

進一步地，所述機械手腕的上側同樣固定安裝一個電機架二與電機二，所述電機架二的兩側用螺絲固定安裝在所述機械小臂上。

進一步地，所述機械小臂的末端與電機三輸出軸相連，該電機三左右兩側固定在所述機械大臂的上端，所述機械大臂的下端與電機架四和電機四固定；電機架四的底部與自穩云臺的上層圓盤固定連接。

進一步地，所述車型底座包括車底層、車二層、車頂層以及車輪；所述車頂層固定安裝攝像頭支撐軸以及雙目攝像頭，在所述車頂層的四周用連接件固定在車二層上方；所述車二層中央放置激光雷達，所述車二層的后側安裝機械臂控制器；所述車二層的四周用連接件與所述車底層連接。

進一步地，所述車底層兩條長邊各安裝兩個驅動電機，所述驅動電機的輸出軸上各安裝一個車輪。