CN207631377U - 一种自适应高精度智能避障物料运载小车 - Google Patents

Abstract

一种自适应高精度智能避障物料运载小车，包括车子底盘和驱动装置，所述驱动装置安装在车子底盘的底部，所述小车还包括货桶安置板、货桶、用于拨正货物的货物拨正装置、六自由度机械手、超声波测距装置、用于检测工作环境地面的导向黑线的灰度传感器，所述六自由度机械手安装在车子底盘的前部上，所述货桶安置板固定安装在车子底盘的后部上，所述货物拨正装置安装在货桶安置板上，所述超声波测距装置安装在车子底盘的前端上，所述灰度传感器安装在车子底盘的底部，所述货桶位于货物拨正装置的下方且固定在货桶安置板上。本实用新型提供了一种智能化程度、效率高、准确性高，且对复杂路况具有高度适应性的自适应高精度智能避障物料运载小车。

Description

一种自适应高精度智能避障物料运载小车

技术领域

本实用新型涉及一种自适应高精度智能避障物料运载小车。

背景技术

目前货物运输主要以人工搬运或者由工作人员驾驶运输机械来完成货物运输，人工搬运货物相比于机械化运输存在着速度慢、效率低、成本高等不足之处，近年来，随着人力成本的不断增加，由机器化生产代替人力劳动，已成为必然的趋势。因此，设计一款对路面具有高度适应性的高精度全自动智能物流小车成了必然的趋势。

目前现有的运输机器，多为单一路径运输或人为辅助运输，其对路况的适应性较差。

发明内容

为了克服现有货物运输存在效率较低、劳动成本较高的缺陷，本实用新型提供了一种智能化程度、效率高、准确性高，且对复杂路况具有高度适应性的自适应高精度智能避障物料运载小车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自适应高精度智能避障物料运载小车，包括车子底盘和驱动装置，所述驱动装置安装在车子底盘的底部，所述驱动装置包括两个前轮和两个后轮，所述小车还包括货桶安置板、货桶、用于拨正货物的货物拨正装置、六自由度机械手、超声波测距装置、用于检测工作环境地面的导向黑线的灰度传感器，所述六自由度机械手安装在车子底盘的前部上，所述货桶安置板固定安装在车子底盘的后部上，所述货物拨正装置安装在货桶安置板上，所述超声波测距装置安装在车子底盘的前端上，所述灰度传感器安装在车子底盘的底部，所述货桶位于货物拨正装置的下方且固定在货桶安置板上；

所述货物拨正装置包括步进电机、丝杆、法兰和拨正板，所述拨正板底部的左右两侧分别固定有所述法兰，每个法兰上套装有丝杆，每个丝杆的上端穿过拨正板，每个丝杆的下端连接一个步进电机，所述步进电机安装在货桶安置板的底部上；所述拨正板上设有圆孔，所述拨正板上的圆孔与货桶一一对应且拨正板上的圆孔直径大于货桶的上端外径。

进一步，所述驱动装置还包括四个直流电机，每个前轮和每个后轮均通过联轴器安装在相应的直流电机上，所述直流电机通过电机座安装在车子底盘上；两个前轮均为全向轮，两个后轮均为橡胶轮。

再进一步，所述货桶呈上大下小的喇叭形。

再进一步，所述货桶设置五个，所述拨正板上的圆孔也设置五个，每个货桶与每个拨正板上的圆孔一一对应。

更进一步，所述六自由度机械手包括机械爪、六个270度舵机、机械臂云盘和双通铜柱；自上而下五个270度舵机分别固定于相应的舵机架上，机械爪与最顶端的270度舵机通过舵机十字盘相连，最下端的270度舵机安装在机械臂云盘上，所述机械臂云盘与双通铜柱上端通过螺栓固定,双通铜柱下端与车子底盘相连接固定，所述270度舵机与单片机连接。

所述直流电机、超声波测距装置、灰度传感器均与单片机串口相连。

本实用新型的有益效果主要表现在：

1)采用四个由单片机独立控制的可调速电机驱动，增加了速度调节的灵活度和上坡的驱动力，精准控制，提高小车对复杂路况的适应性，四个直流电机相对独立装配简便；

2)采用了前后两种轮子不同的方案，前轮采用全向轮，便于转弯，后轮采用普通橡胶轮为车辆转弯过程中提供驱动力，增加小车在转弯过程中的抓地力，提高小车转弯时的精度和灵活度，提高其对复杂路面的适应性；

3)设计了货物拨正装置，在货物放置后通过步进电机带动丝杆进而带动法兰和拨正板进行上下竖直运动对放置较偏的货物进行调正，保障了货物在货物安置桶内的安放精度，保证了本智能物流小车对货物运输的精度和准确度；

因此，本实用新型能保证满足智能物流小车的高适应性、高精度等性能要求。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的六自由度机械手的结构示意图。

图3是本实用新型的超声波测距装置的结构示意图。

图4是本实用新型的货物拨正装置的结构示意图。

图5是本实用新型的驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图5，一种自适应高精度智能避障物料运载小车，包括车子底盘8和驱动装置，所述驱动装置6安装在车子底盘8的底部，所述驱动装置6包括两个前轮和两个后轮，所述小车还包括货桶安置板7、货桶4、用于拨正货物的货物拨正装置5、六自由度机械手1、超声波测距装置2、用于检测工作环境地面的导向黑线的灰度传感器3，所述六自由度机械手1安装在车子底盘8的前部上，所述货桶安置板7固定安装在车子底盘8的后部上，所述货物拨正装置5安装在货桶安置板7上，所述超声波测距装置2安装在车子底盘3的前端上，所述灰度传感器3安装在车子底盘8的底部，所述货桶4位于货物拨正装置5的下方且固定在货桶安置板7上；

所述货物拨正装置5包括步进电机14、丝杆15、法兰17和拨正板16，所述拨正板16底部的左右两侧分别固定有所述法兰17，每个法兰17上套装有丝杆15，每个丝杆15的上端穿过拨正板16，每个丝杆15的下端连接一个步进电机14，所述步进电机14安装在货桶安置板7的底部上；所述拨正板16上设有圆孔，所述拨正板16上的圆孔与货桶4一一对应且拨正板16上的圆孔直径大于货桶4的上端外径。

进一步，所述驱动装置6还包括四个直流电机18，每个前轮和每个后轮均通过联轴器安装在相应的直流电机18上，所述直流电机18通过电机座安装在车子底盘8上；两个前轮均为全向轮20，两个后轮均为橡胶轮19。

再进一步，所述货桶4呈上大下小的喇叭形。

再进一步，所述货桶4设置五个，所述拨正板16上的圆孔也设置五个，每个货桶4与每个拨正板16上的圆孔一一对应。

更进一步，所述六自由度机械手1包括机械爪9、六个270度舵机10、机械臂云盘12和双通铜柱13；自上而下五个270度舵机分别固定于相应的舵机架11上，机械爪9与最顶端的270度舵机通过舵机十字盘相连，最下端的270度舵机安装在机械臂云盘12上，所述机械臂云盘12与双通铜柱13上端通过螺栓固定,双通铜柱13下端与车子底盘8相连接固定，所述270度舵机10与单片机连接。

所述直流电机18、超声波测距装置2、灰度传感器3均与单片机串口相连。

如图1所示，六自由度机械手1中的机械臂云盘12与车子底盘8相连,超声波测距装置2通过螺母螺栓与车子底盘8前端相连，灰度传感器3通过铜柱与车子底盘8前部等距连接,货桶4与货桶安置板7相连,货物拨正装置5作用于货桶4上方,驱动装置6与车子底盘8底部相连,小车由单片机控制驱动装置6进行驱动，利用超声波测距装置2和灰度传感器3进行高精度循迹和精准定位，通过六自由度机械手1精确抓取物料，放置于后方货桶4中，最后通过货物拨正装置5对放置过程中因外界偶然因素干扰导致货物放置不精准的情况进行进一步校正，保证货物运输精度。

所述货桶4，其结构上端口较大，下端口较小，保证货物安置时能顺利正放于货桶4中，防止车辆在运输过程中物块掉落，提高容错率和货物运输精度。

如图2所示，所述270度舵机10由单片机进行控制，通过所述六个270度舵机10配合运作实现对一定空间范围内货物的精准抓取。

如图3所示，所述超声波测距装置2包括超声波传感器21和超声波传感器固定支架22，所述超声波传感器与超声波传感器支架22相配合,与所述超声波传感器支架一同通过螺栓螺母固定于车子底盘8的前端,通过测量距取物台和放置点的距离,提高小车的货物抓取、放置精度。

如图4所示，丝杆15与步进电机14同轴连接，法兰17固定于拨正板16下侧，所述法兰17与丝杆15配合,使拨正板16连同法兰17随着所述丝杆15的转动而上下运动,用以对放置过程中因外界干扰而放置不精准的货物进行校正。

如图5所示，所述驱动装置6包括四个直流电机18、两个普通橡胶轮19和两个全向轮20，直流电机18通过相对应的标准电机架与车子底盘8相固定,所述直流电机中其二置于所述小车下层底板前端两侧并与两个全向轮20相连接，所述直流电机中其余两个置于所述车子底盘8后端两侧并与两个普通橡胶轮19相连,所述直流电机分别与单片机串口相连,由单片机控制电机的转述和转向,实现精准循迹与转弯。

小车整体通过TSM32单片机来控制，多个灰度传感器共同检测用来提高小车循迹精度，提高对不同路况的适应能力，通过超声波测距，精准定位小车距取物台和放物处的距离，提高小车取物和放物的精准度，采用灵活度较高的六自由度机械手1来抓取和放置货物，提高小车取物、放物的精度和效率。小车前轮采用相比橡胶轮灵活度较高的全向轮20，提高转弯的速度和灵活性，后轮采用抓地力较好的橡胶轮19，保证小车转弯过程中拥有足够的驱动力，提高小车在运输过程中的平稳性，保证小车对地面的高适应性。

本实用新型所涉及的智能物流小车主要功能是通过六自由度机械手1对货物抓取，按照规定的路线实现货物的搬运和安置，此物流小车可实现高度自动化，减少劳动成本。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种自适应高精度智能避障物料运载小车，包括车子底盘和驱动装置，所述驱动装置安装在车子底盘的底部，所述驱动装置包括两个前轮和两个后轮，其特征在于：所述小车还包括货桶安置板、货桶、用于拨正货物的货物拨正装置、六自由度机械手、超声波测距装置、用于检测工作环境地面的导向黑线的灰度传感器，所述六自由度机械手安装在车子底盘的前部上，所述货桶安置板固定安装在车子底盘的后部上，所述货物拨正装置安装在货桶安置板上，所述超声波测距装置安装在车子底盘的前端上，所述灰度传感器安装在车子底盘的底部，所述货桶位于货物拨正装置的下方且固定在货桶安置板上；

所述货物拨正装置包括步进电机、丝杆、法兰和拨正板，所述拨正板底部的左右两侧分别固定有所述法兰，每个法兰上套装有丝杆，每个丝杆的上端穿过拨正板，每个丝杆的下端连接一个步进电机，所述步进电机安装在货桶安置板的底部上；所述拨正板上设有圆孔，所述拨正板上的圆孔与货桶一一对应且拨正板上的圆孔直径大于货桶的上端外径。

2.如权利要求1所述的一种自适应高精度智能避障物料运载小车，其特征在于：所述驱动装置还包括四个直流电机，每个前轮和每个后轮均通过联轴器安装在相应的直流电机上，所述直流电机通过电机座安装在车子底盘上；两个前轮均为全向轮，两个后轮均为橡胶轮。

3.如权利要求1或2所述的一种自适应高精度智能避障物料运载小车，其特征在于：所述货桶呈上大下小的喇叭形。

4.如权利要求1或2所述的一种自适应高精度智能避障物料运载小车，其特征在于：所述货桶设置五个，所述拨正板上的圆孔也设置五个，每个货桶与每个拨正板上的圆孔一一对应。

5.如权利要求2所述的一种自适应高精度智能避障物料运载小车，其特征在于：所述六自由度机械手包括机械爪、六个270度舵机、机械臂云盘和双通铜柱；自上而下五个270度舵机分别固定于相应的舵机架上，机械爪与最顶端的270度舵机通过舵机十字盘相连，最下端的270度舵机安装在机械臂云盘上，所述机械臂云盘与双通铜柱上端通过螺栓固定,双通铜柱下端与车子底盘相连接固定，所述270度舵机与单片机连接。

6.如权利要求2所述的一种自适应高精度智能避障物料运载小车，其特征在于：所述直流电机、超声波测距装置、灰度传感器均与单片机串口相连。