CN205009229U - 基于单片机的智能搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了基于单片机的智能搬运机器人，包括：左限位开关、丝杠、顶端悬吊滑块、导气缸、右限位开关、减速机构、伺服电机、单线圈电磁阀、导杆、双线圈电磁阀、手臂、红外物料识别定位传感器、手抓、接料斗、供料斗、单片机控制系统、机架、加强肋、底座、一工位、二工位、超声波定位传感器。本实用新型提供了一种基于单片机的智能搬运机器人，设计合理，结构简单、具有运作高效、操作简单、实用性强等优点，克服了工业生产车间仍然需要大量的人为劳动力参与机械控制，不仅加重了工人的劳动量，也在一定程度上限制了生产进的问题，本装置市场潜力大，可以在市场上进行推广。

Description

基于单片机的智能搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及一种基于单片机的智能搬运机器人，属于机器人设计应用领域。

背景技术

随着智能化科技的高速发展，单片机已在各种智能化终端得到广泛的应用。但是目前在工业加工器械中单片机还尚未普及，有些设备虽然添加了单片机控制系统，但是由于硬件系统的结构限制，只能实现半智能化操作。这就导致在工业生产车间仍然需要大量的人为劳动力参与机械控制，不仅加重了工人的劳动量，也在一定程度上限制了生产进程。在工业加工中常常需要对较为散乱的工件进行整理、搬运工作，目前在一些中小型的工业、企业仍然采用人工方式来完成工件的搬运工作，这不仅增加了单位劳动力雇佣的开支，同时由于人为搬运存在诸多不确定因素，很难保证搬运工作的连续稳定进行。

为此，设计一种基于单片机的智能搬运机器人，将单片机与机械搬运装置融为一体，使得搬运装置完全实现自动化控制，利用多个定位传感器与限位开关保障了搬运过程中物料的精确取放与运行部件的安全。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于单片机的智能搬运机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于单片机的智能搬运机器人，包括：左限位开关、丝杠、顶端悬吊滑块、导气缸、右限位开关、减速机构、伺服电机、单线圈电磁阀、导杆、双线圈电磁阀、手臂、红外物料识别定位传感器、手抓、接料斗、供料斗、单片机控制系统、机架、加强肋、底座、一工位、二工位、超声波定位传感器，其特征在于：基于单片机的智能搬运机器人的顶端悬吊滑块安装在机架上方，顶端悬吊滑块下方通过导杆与手臂相连，手臂下方安装手抓，顶端悬吊滑块与丝杠相连，通过丝杆的转动带动顶端悬吊滑块的左右移动，从而通过导杆与手臂的作用带动手抓的左右移动；在机架顶端左侧安装有左限位开关，右侧安装有右限位开关，通过左限位开关与右限位开关限制顶端悬吊滑块的左右移动极限；丝杠通过减速机构连接伺服电机，伺服电机的动力经过减速机构减速调整后驱动丝杠转动，从而带动手抓左右移动；在手臂上安装有红外物料识别定位传感器，红外物料识别定位传感器与机架外安装的单片机控制系统相连，由红外物料识别定位传感器对下方供料斗中物料信息进行识别定位后发送到单片机控制系统中进行分析处理；单片机控制系统连接伺服电机，由单片机控制系统控制伺服电机使手抓运行到相应的位置；在导杆上安装有导气缸，导气缸与单线圈电磁阀相连，单线圈电磁阀与单片机控制系统相连，在导气缸的驱动下通过单片机控制系统控制单线圈电磁阀控制机械手的导杆向下运行，带动手抓向下运行；在导杆下方安装有双线圈电磁阀，双线圈电磁阀与手抓相连，同时，双线圈电磁阀与单片机控制系统相连，当手抓到达物料上方时，由单片机控制系统开启双线圈电磁阀打开，由导气缸提供动力，控制手抓抓紧物料。在供料斗另一侧安装有接料斗，在接料斗上安装有超声波定位传感器，超声波定位传感器连接单片机控制系统，由单片机控制系统根据超声波定位传感器的信息，控制手抓精确移动到接料斗的上方，放下物料；在供料斗下方安装有一工位、二工位，通过一工位、二工位限制手抓的上下运行范围，在机架下方安装有底座，由底座提供支撑力，在机架下方侧边安装有加强肋，通过加强肋提高设备的综合能力，保障其安全运行。

本实用新型的有益效果是：安装单片机控制系统，通过单片机控制各移动机构协调运动，使得运输装置完全实现智能化控制，提高了物料运送的精准度，安装左右限位开关，通过左右限位开关可以避免在单片机原始设置发生漂移时滑块越位运行所导致的运输机构的损坏现象，安装气动机械手，利用气动机械手代替人为手工分拣及运输工作，可以极大地降低分拣运输过程中的人为劳动力参与量，减轻了人为劳动量，安装步进电机与丝杠、滑块组成的左右移动机构，可以使机械手实现左右自由运动，提高了机械手的有效作业范围与运输能力，安装红外物料识别定位传感器，可以准确的判断机械手是否成功夹起物料，并能为物料的精确取放提供保障，安装单线圈电磁阀与双线圈电磁阀，在单片机的控制下，利用单线圈电磁阀与双线圈电磁阀分别控制手抓的上下、抓放运动，使机械手工作更为协调，同时也提高了其物品夹持的成功率。

附图说明

图1为基于单片机的智能搬运机器人示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型基于单片机的智能搬运机器人作进一步说明。

图1中，1-顶端悬吊滑块，2-丝杠，3-左限位开关，4-单线圈电磁阀，5-导杆，6-双线圈电磁阀，7-手臂，8-红外物料识别定位传感器，9-手抓，10-接料斗，11-供料斗，12-一工位，13-导气缸，14-右限位开关，15-减速机构，16-伺服电机，17-单片机控制系统，18-机架，19-加强肋，20-底座，21-超声波定位传感器，22-二工位。

基于单片机的智能搬运机器人的顶端悬吊滑块1与丝杠2以及伺服电机16用于实现机械臂的左右移动。减速机构15具有加速，调整伺服电机16力矩的作用。左限位开关3与右限位开关14用于限制顶端悬吊滑块1的左右移动极限，具有保护作用。单线圈电磁阀4与双线圈电磁阀6分别控制手抓9的上下、抓放运动，使机械手工作更为协调，同时也提高了其物品夹持的成功率。导杆5与手臂7具有连接作用，导气缸13位手抓9的上下移动以及抓放运动提供动力。红外物料识别定位传感器8可以准确的判断机械手是否成功夹起物料，并能为物料的精确取放提供保障。接料斗10用来接收物料，供料斗11用来提供物料。一工位12与二工位22用来限制手抓9的上下移动范围。单片机控制系统17用来控制各移动机构协调运动，使得运输装置完全实现智能化控制，提高了物料运送的精准度。机架18为机械臂的工作提供支撑，底座20具有支撑作用，加强肋19用来提高设备的综合能力，从而保障其安全运行。超声波定位传感器21为手抓9精确到达目标位置提供导航功能。

基于单片机的智能搬运机器人的顶端悬吊滑块1安装在机架18上方，顶端悬吊滑块1下方通过导杆5与手臂7相连，手臂7下方安装手抓9，顶端悬吊滑块1与丝杠2相连。在机架18顶端左侧安装有左限位开关3，右侧安装有右限位开关14。丝杠2通过减速机构15连接伺服电机16。在手臂7上安装有红外物料识别定位传感器8，红外物料识别定位传感器8与机架18外安装的单片机控制系统17相连。单片机控制系统17连接伺服电机16。在导杆5上安装有导气缸13，导气缸13与单线圈电磁阀4相连，单线圈电磁阀4与单片机控制系17统相连。在导杆5下方安装有双线圈电磁阀6，双线圈电磁阀6与手抓9相连，同时，双线圈电磁阀6与单片机控制系统17相连。在供料斗11另一侧安装有接料斗10，在接料斗10上安装有超声波定位传感器21，超声波定位传感器21连接单片机控制系统17。在供料斗11下方安装有一工位12、二工位22。在机架18下方安装有底座20，在机架18下方侧边安装有加强肋18。

在工作室，机械手臂7上安装的红外物料识别定位传感器8，获取供料斗11内的物料信息回传到单片机控制系统17，单片机控制系统17控制机械手运行到相应位置。此时，首先开启单线圈电磁阀4通过气缸驱动机械手向下运行，超声波定位传感器21为其精确到达目标位置提供导航功能，底部设置一工位12、二工位22来限制手抓9的上下运行范围。当手抓9到达供料斗11的物料位置时开启双线圈电磁阀6，通过导杆5驱动手抓9抓紧物料。机械手臂7上行到接料斗10平面，在超声波定位传感器21的作用下，精确到达接料斗10位置放下物料，并恢复原位开启下一次物料运输。

本实用新型提供了一种基于单片机的智能搬运机器人，设计合理，结构简单、具有运作高效、操作简单、实用性强等优点，克服了工业生产车间仍然需要大量的人为劳动力参与机械控制，不仅加重了工人的劳动量，也在一定程度上限制了生产进的问题，本装置市场潜力大，可以在市场上进行推广。

Claims (1)

1.基于单片机的智能搬运机器人，包括：左限位开关、丝杠、顶端悬吊滑块、导气缸、右限位开关、减速机构、伺服电机、单线圈电磁阀、导杆、双线圈电磁阀、手臂、红外物料识别定位传感器、手抓、接料斗、供料斗、单片机控制系统、机架、加强肋、底座、一工位、二工位、超声波定位传感器，其特征在于：基于单片机的智能搬运机器人的顶端悬吊滑块安装在机架上方，顶端悬吊滑块下方通过导杆与手臂相连，手臂下方安装手抓，顶端悬吊滑块与丝杠相连，通过丝杆的转动带动顶端悬吊滑块的左右移动，从而通过导杆与手臂的作用带动手抓的左右移动；在机架顶端左侧安装有左限位开关，右侧安装有右限位开关，通过左限位开关与右限位开关限制顶端悬吊滑块的左右移动极限；丝杠通过减速机构连接伺服电机，伺服电机的动力经过减速机构减速调整后驱动丝杠转动，从而带动手抓左右移动；在手臂上安装有红外物料识别定位传感器，红外物料识别定位传感器与机架外安装的单片机控制系统相连，由红外物料识别定位传感器对下方供料斗中物料信息进行识别定位后发送到单片机控制系统中进行分析处理；单片机控制系统连接伺服电机，由单片机控制系统控制伺服电机使手抓运行到相应的位置；在导杆上安装有导气缸，导气缸与单线圈电磁阀相连，单线圈电磁阀与单片机控制系统相连，在导气缸的驱动下通过单片机控制系统控制单线圈电磁阀控制机械手的导杆向下运行，带动手抓向下运行；在导杆下方安装有双线圈电磁阀，双线圈电磁阀与手抓相连，同时，双线圈电磁阀与单片机控制系统相连，当手抓到达物料上方时，由单片机控制系统开启双线圈电磁阀打开，由导气缸提供动力，控制手抓抓紧物料；在供料斗另一侧安装有接料斗，在接料斗上安装有超声波定位传感器，超声波定位传感器连接单片机控制系统，由单片机控制系统根据超声波定位传感器的信息，控制手抓精确移动到接料斗的上方，放下物料；在供料斗下方安装有一工位、二工位，通过一工位、二工位限制手抓的上下运行范围，在机架下方安装有底座，由底座提供支撑力，在机架下方侧边安装有加强肋，通过加强肋提高设备的综合能力，保障其安全运行。