CN113894766B - 具有滑动机械手的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有滑动机械手的机器人，包括：移动机器人和抓取机构；抓取机构包括：转动座、升降轴、升降滑动器和机械手组件；转动座转动安装于移动机器人的上方以进行水平方向上的转动；升降轴的一端固定至转动座；升降滑动器滑动连接至升降轴；机械手组件安装于升降滑动器；机械手组件包括：固定提升臂、连接臂、转动臂、真空球板轴和真空球夹持板；固定提升臂的一端连接至升降滑动器；连接臂的一端连接至固定提升臂的另一端；转动臂的一端转动连接至连接臂的另一端；真空球板轴的一端连接至转动臂的另一端。具有如下有益效果：结构简单，操作便捷，需要的操作空间小，能够提高抓取搬移货物的效率，具有较高的通用性，生产成本低。

Description

具有滑动机械手的机器人

技术领域

本发明涉及抓取机器人的技术领域，具体涉及一种具有滑动机械手的机器人。

背景技术

现有的潜伏机械手机器人的结构简单，通常采用支架型机械手进行抓取货物，其抓取结构无法自由灵活的移动货物。同时，支架型的机械手需要拉开较长的机械臂结构才可以拾起盒子并将盒子放置在指定的位置，这样需要的操作空间较大，生产成本高，操作复杂，抓取效率也不高。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对以上的现有技术中的潜伏机械手机器人的结构简单，通常采用支架型机械手进行抓取货物，其抓取结构无法自由灵活的移动货物，其采用的支架型的机械手需要拉开较长的机械臂结构才可以拾起盒子并将盒子放置在指定的位置，这样需要的操作空间较大，生产成本高，操作复杂，抓取效率也不高的问题，本申请提供一种具有滑动机械手的机器人。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种具有滑动机械手的机器人，包括：移动机器人和抓取机构；抓取机构安装于移动机器人的上方以抓取货物；抓取机构包括：转动座、升降轴、升降滑动器和机械手组件；转动座转动安装于移动机器人的上方以进行水平方向上的转动；升降轴的一端固定至转动座以跟随转动座一同进行水平方向上的转动；升降滑动器滑动连接至升降轴以沿升降轴的延伸方向上下滑动；机械手组件安装于升降滑动器以跟随升降滑动器和升降轴一同进行水平方向上的转动；机械手组件包括：固定提升臂、连接臂、转动臂、真空球板轴和真空球夹持板；固定提升臂的一端连接至升降滑动器；连接臂的一端连接至固定提升臂的另一端；转动臂的一端转动连接至连接臂的另一端以进行水平方向上的转动；真空球板轴的一端连接至转动臂的另一端以被转动臂的另一端带动从而在第一位置和第二位置之间运动；真空球夹持板安装于真空球板轴的另一端并通过设有的真空球吸取货物。

进一步地，转动座在移动机器人的上方沿水平方向上进行360度转动。

进一步地，转动臂的一端通过转轴转动连接至连接臂的另一端且绕转轴的轴线在水平方向上进行180度转动。

进一步地，固定提升臂的另一端形成有方形槽；连接臂的一端形成有用于与方形槽配合的方形凸部；连接臂的一端通过方形凸部插装于方形槽内连接至提升臂的另一端。

进一步地，升降轴通过连接轴固定至转动座。

进一步地，升降轴形成有用于导向升降滑动器进行上下滑动的导向凸起；升降滑动器的内壁形成有用于配合导向凸起的导向槽。

进一步地，机械手组件还设有托盘；托盘固定安装于固定提升臂的另一端。

进一步地，真空球夹持板的底部与托盘保持接触。

进一步地，移动机器人包括：驱动结构、机壳和万向轮；驱动机构安装于机壳内且驱动万向轮进行转动；抓取机构安装于机壳的上方。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本申请实施例提出的具有滑动机械手的机器人能够灵活抓取货物，其采用升降轴和升降滑动器结构能够随意调节机械手的抓取高度，能够适应不同高度的货架，以对不同高度的货物进行抓取，通用性高，操作简单。同时，具有滑动机械手的机器人的机械手组件通过转动臂和真空球夹持板能够对货物进行高效吸附夹持，并通过连接臂的转动带动真空球夹持板转动，直接将货物从一个货架水平移动至另一个货架，结构简单，操作便捷，需要的操作空间较小，能够有效提高抓取搬移货物的效率，同时生产成本还低。当然，具有滑动机械手的机器人的机械手组件通过转动臂和真空球夹持板对货物进行高效吸附夹持后，还可以通过连接臂的转动带动真空球夹持板转动，并通过升降滑动器直接将货物从一个货架移动至另一个与原货的高度不同的货架上，进一步提高了具有滑动机械手的机器人的通用性。

附图说明

图1为本发明实施例提出的具有滑动机械手的机器人的结构示意图；

图2为图1中的具有滑动机械手的机器人的机械手组件的示意图；

图3为图1中的具有滑动机械手的机器人的机械手组件的爆炸图；

图4为图1中的具有滑动机械手的机器人从一个货架上抓取货物的示意图；

图5为图1中的具有滑动机械手的机器人将一个货架上的货物抓取搬移至另一个货架的示意图。

具有滑动机械手的机器人10，移动机器人11，机壳111，万向轮112，抓取机构12，转动座121，升降轴122，导向凸起1221，连接轴123，升降滑动器124，导向槽1241，机械手组件125，固定提升臂1251，方形槽1252，连接臂1253，方形凸部1254，转动臂1255，真空球板轴1256，真空球夹持板1257，托盘1258，真空球1259，转轴1230，货架101，货物102。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。

实施例1

如图1至图5所示，为本发明的一种具有滑动机械手的机器人10，包括：移动机器人11和抓取机构12。抓取机构12安装于移动机器人11的上方以抓取货物102。作为本方案的改进，抓取机构12包括：转动座121、升降轴122、升降滑动器124和机械手组件125。转动座121转动安装于移动机器人11的上方以进行水平方向上的转动，也就是转动座121能够相对移动机器人11进行周向转动。升降轴122的一端固定至转动座121，从而能够跟随转动座121一同进行水平方向上的转动，即进行周向转动。升降滑动器124滑动连接至升降轴122，从而能够沿升降轴122的延伸方向进行上下滑动。机械手组件125安装于升降滑动器124，从而能够跟随升降滑动器124和升降轴122一同进行水平方向上的转动，也就是能够绕转动座121的转动轴线做周向转动。也就是说，

进一步地，机械手组件125包括：固定提升臂1251、连接臂1253、转动臂1255、真空球板轴1256和真空球夹持板1257。固定提升臂1251的一端连接至升降滑动器124，从而能够跟随升降滑动器124一起在竖直方向上进行上下滑动，以调节机械手组件125的工作位置，操作灵活。然后，将连接臂1253的一端连接至固定提升臂1251的另一端，将转动臂1255的一端转动连接至连接臂1253的另一端，从而使得转动臂1255能够进行水平方向上的转动，也就是使得转动臂1255能够绕竖直方向上的轴线进行周向转动。再然后，将真空球板轴1256的一端连接至转动臂1255的另一端，从而能够被转动臂1255的另一端带动并在第一位置和第二位置之间运动。真空球夹持板1257安装于真空球板轴1256的另一端，并通过其自身设有的真空球1259吸取货物102。第一位置和第二位置分别指真空球1259吸取货物102的位置和真空球1259释放货物102的位置。

具体而言，在工作时，移动机器人11先移动至指定的两个货架101之间，然后升降滑动器124根据工作人员的设置沿升降轴122进行上下滑动，以调节机械手组件125的工作位置，直至真空球夹持板1257移动至能够高效抓取该货架101上的货物102的高度。然后转动座121被控制器控制进行转动，以使机械手组件125整体向装有货物102的货架101运动至第一预设的位置。再然后转动臂1255被控制器控制转动至真空球1259接触货架101上的货物102，并通过真空吸附作用吸取货物102。最后，转动座121在控制器的控制下再反向转动，以使机械手组件125向另一个相对的货架101运动，直至运动到第二预设位置，此时，控制器控制转动臂1255反向转动，直至真空球夹持板1257带动货物102运动至另一货架101上的制定位置，这时，控制器控制真空球1259释放货物102。通过这一过程，完成将一个货架101上的货物102搬移至另一个货架101上的操作。在这个过程中，如果两个货架101的搬移位置的高度不同，还可以通过控制升降滑动器124升降来调节机械手组件125的高度，以适应不同高度货架101上的货物102的搬移。

上述的具有滑动机械手的机器人10能够灵活抓取货物102，其采用升降轴122和升降滑动器124结构能够随意调节机械手的抓取高度，能够适应不同高度的货架101，以对不同高度的货物102进行抓取，通用性高，操作简单。同时，具有滑动机械手的机器人10的机械手组件125通过转动臂1255和真空球夹持板1257能够对货物102进行高效吸附夹持，并通过连接臂1253的转动带动真空球夹持板1257转动，直接将货物102从一个货架101水平移动至另一个货架101，结构简单，操作便捷，需要的操作空间较小，能够有效提高抓取搬移货物102的效率，同时生产成本还低。当然，具有滑动机械手的机器人10的机械手组件125通过转动臂1255和真空球夹持板1257对货物102进行高效吸附夹持后，还可以通过连接臂1253的转动带动真空球夹持板1257转动，并通过升降滑动器124直接将货物102从一个货架101移动至另一个与原货的高度不同的货架101上，进一步提高了具有滑动机械手的机器人10的通用性。

作为一种具体的实施方式，转动座121在移动机器人11的上方沿水平方向上能够进行360度转动。这样设置能够适应不同方位的货架101上的货物102搬移，也就是说，降低了两个货架101的相对摆放位置对搬移货物102的影响，通过转动座121的360度转动，能够最大范围实现两个货架101间的货物102搬移。

进一步地，转动臂1255的一端通过转轴1230转动连接至连接臂1253的另一端，且绕转轴1230的轴线在水平方向上进行180度转动。这样设置，在转动座121能够360度转动的前提下，转动臂1255能够180度转动，已经完全能够实现两个货架101上的货物102转移了，保证了整个搬运过程的可靠性。

本方案中，转动臂1255可通过驱动电机驱动转动。也就是说，在连接臂1253内设有驱动电机，该驱动电机通过转轴1230驱动转动臂1255进行周向转动，从而带动真空球夹持板135进行位置调节。该驱动结构虽然没有在附图中示出，但是这样的转动驱动结构是被本领域的工作人员所熟知的。

同样，真空球板轴1256也可通过驱动电机驱动转动。也就是说，在转动臂1255内设有驱动电机，该驱动电机通过转轴1230驱动真空球板轴1256进行周向转动，从而带动真空球夹持板1257进行位置调节。该驱动结构虽然没有在附图中示出，但是这样的转动驱动结构是被本领域的工作人员所熟知的。

作为一种具体的实施方式，固定提升臂1251的另一端形成有方形槽1252。连接臂1253的一端形成有用于与方形槽1252配合的方形凸部1254。连接臂1253的一端通过方形凸部1254插装于方形槽1252内连接至提升臂的另一端。这样的连接结构简单，同时还能够避免连接臂1253和固定提升臂1251之间发生相对转动，保证连接结构的稳定性。

作为一种具体的实施方式，升降轴122通过连接轴123固定至转动座121。这样能够增大升降轴122的转动轨迹的半径，从而使得两个货架101之间的距离较远时，具有滑动机械手的机器人10依然能够实现该两个货架101之间的货物102搬移。连接轴123沿水平方向设置，即垂直于升降轴122。

作为一种具体的实施方式，升降轴122形成有导向凸起1221，以用于导向升降滑动器124进行上下滑动。升降滑动器124的内壁形成有用于配合导向凸起1221的导向槽1241。导向凸起1221卡接在导向槽1241内，这样升降滑动器124的升降运动更加稳定。

作为一种具体的实施方式，机械手组件125还设有托盘1258。当真空球夹持板1257的真空球1259吸取货物102后，控制器控制转动臂1255转动以带动货物102移动至托盘1258的上方，这样托盘1258能够对货物102起到一定的支撑作用，从而能够避免货物102从真空球夹持板1257上坠落，进而保证搬运的安全性。托盘1258固定安装于固定提升臂1251的另一端。

进一步地，真空球夹持板1257的底部与托盘1258保持接触。托盘1258采用摩擦力较小的金属材料制成，这样能够降低真空球夹持板1257运动的能耗。

作为一种具体的实施方式，机壳111内安装有回转电机、小齿轮和回转支承。转动座121安装于回转支承上，回转电机在启动后通过驱动小齿轮带动回转支承进行转动，从而实现带动转动座121进行转动。该回转结构并没有在图中示出，但是是本领域内工作人员所熟知的驱动回转结构。升降滑动器124在本方案中可以采用升降气缸驱动升降，例如，在机壳111内设有升降气缸，升降气缸的缸杆在升降轴中上下运动，升降滑动器124固定于缸杆的顶部，从而跟随缸杆进行上下运动，升降滑动器124可通过升降轴形成的升降连接槽固定连接至缸杆，也就是说，升降滑动器124可通过螺钉穿过该升降连接槽并螺旋连接至缸杆来固定连接至缸杆。

作为一种具体的实施方式，移动机器人11包括：驱动结构、机壳111和万向轮112。驱动机构安装于机壳111内且驱动万向轮112进行转动，从而移动该移动机器人11的位置。抓取机构12安装于机壳111的上方。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有滑动机械手的机器人，包括：移动机器人和抓取机构；所述抓取机构安装于所述移动机器人的上方以抓取货物；其特征在于，所述抓取机构包括：转动座、升降轴、升降滑动器和机械手组件；所述转动座转动安装于所述移动机器人的上方以进行水平方向上的转动；所述升降轴的一端固定至所述转动座以跟随所述转动座一同进行水平方向上的转动；所述升降滑动器滑动连接至所述升降轴以沿所述升降轴的延伸方向上下滑动；所述机械手组件安装于所述升降滑动器以跟随所述升降滑动器和所述升降轴一同进行水平方向上的转动；所述机械手组件包括：固定提升臂、连接臂、转动臂、真空球板轴和真空球夹持板；所述固定提升臂的一端连接至所述升降滑动器；所述连接臂的一端连接至所述固定提升臂的另一端；所述转动臂的一端转动连接至所述连接臂的另一端以进行水平方向上的转动；所述真空球板轴的一端连接至所述转动臂的另一端以被所述转动臂的另一端带动从而在第一位置和第二位置之间运动；所述真空球夹持板安装于所述真空球板轴的另一端并通过设有的真空球吸取货物。

2.根据权利要求1所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述转动座在所述移动机器人的上方沿水平方向上进行360度转动。

3.根据权利要求2所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述转动臂的一端通过转轴转动连接至所述连接臂的另一端且绕转轴的轴线在水平方向上进行180度转动。

4.根据权利要求1所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述固定提升臂的另一端形成有方形槽；所述连接臂的一端形成有用于与所述方形槽配合的方形凸部；所述连接臂的一端通过所述方形凸部插装于所述方形槽内连接至所述提升臂的另一端。

5.根据权利要求1所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述升降轴通过连接轴固定至所述转动座。

6.根据权利要求1所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述升降轴形成有用于导向所述升降滑动器进行上下滑动的导向凸起；所述升降滑动器的内壁形成有用于配合所述导向凸起的导向槽。

7.根据权利要求1所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述机械手组件还设有托盘；所述托盘固定安装于所述固定提升臂的另一端。

8.根据权利要求7所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述真空球夹持板的底部与所述托盘保持接触。

9.根据权利要求1所述的具有滑动机械手的机器人，其特征在于，

所述移动机器人包括：驱动结构、机壳和万向轮；所述驱动结构安装于所述机壳内且驱动所述万向轮进行转动；所述抓取机构安装于所述机壳的上方。