本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)，具體為一種搬運(yùn)機(jī)器車(chē)。
背景技術(shù)：
隨著科技發(fā)展，采用智能工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)已成為發(fā)展趨勢(shì)，如搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、救援機(jī)器人等，這不僅提高了勞動(dòng)效率，減輕了勞動(dòng)力，且對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，能代替作業(yè)人員從事危險(xiǎn)、有害、人不能到達(dá)的地方的工作。
搬運(yùn)機(jī)器車(chē)是在機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種將機(jī)械手和搬運(yùn)車(chē)結(jié)合為一體的產(chǎn)物，是一種通過(guò)人的操作控制而實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操縱工具的自動(dòng)化新型裝置，它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、工作范圍大等特點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出了一種工作范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊的搬運(yùn)機(jī)器車(chē)，可采用無(wú)線通信技術(shù)來(lái)控制機(jī)器車(chē)的各種動(dòng)作，操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、實(shí)用性強(qiáng)。
本發(fā)明搬運(yùn)機(jī)器車(chē)，其技術(shù)方案包括小車(chē)行走裝置、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)裝置、機(jī)械手臂升降裝置和手抓張合裝置，其中：
1、所述小車(chē)行走裝置包括安裝在行走機(jī)構(gòu)上的車(chē)架底盤(pán)，所述行走機(jī)構(gòu)包括通過(guò)車(chē)輪架安裝于車(chē)架底盤(pán)上的前、后滾輪組。
2、所述機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)裝置包括通過(guò)對(duì)應(yīng)軸承座分別水平安裝于車(chē)架底盤(pán)上且相互嚙合的主動(dòng)小齒輪和從動(dòng)大齒輪，所述從動(dòng)大齒輪上同軸安裝有水平的旋轉(zhuǎn)臺(tái)。
3、所述機(jī)械手臂升降裝置包括橫臂和升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)包括豎直設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的導(dǎo)柱和升降絲桿，所述橫臂的臂體通過(guò)導(dǎo)套滑動(dòng)安裝于導(dǎo)柱上，橫臂的后端通過(guò)升降螺母旋合于絲桿上。
4、所述手抓張合裝置包括控制抓片張合的伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括豎直的伸縮絲桿和與其旋合的伸縮螺母，所述伸縮螺母設(shè)于橫臂前端底部安裝的螺母套內(nèi)，伸縮絲桿向下伸出螺母套的桿體上設(shè)有套環(huán)，所述抓片圍繞伸縮絲桿的伸出端圓周均布，各抓片與套環(huán)之間對(duì)應(yīng)設(shè)有連桿，各抓片鉸鏈于螺母套上，各連桿的兩端分別鉸連對(duì)應(yīng)的抓片與套環(huán)。
所述主動(dòng)小齒輪的驅(qū)動(dòng)采用車(chē)架底盤(pán)上設(shè)置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
所述升降絲桿的驅(qū)動(dòng)采用設(shè)于橫臂上的升降電機(jī)。
所述伸縮絲桿的驅(qū)動(dòng)采用設(shè)于橫臂上的伸縮電機(jī)。
為適應(yīng)復(fù)雜地形的行走，前、后滾輪組設(shè)計(jì)為前、后四輪驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的有益效果：
1、本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)可采用無(wú)線通信技術(shù)來(lái)控制，操作簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好。
2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，采用絲桿螺母副機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的上、下運(yùn)動(dòng)和抓片的張、合，傳動(dòng)效率高、定位精度準(zhǔn)確。
3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)中，采用四輪驅(qū)動(dòng)和滾花車(chē)輪，可滿足復(fù)雜路況的行走。
4、本發(fā)明整體可自由行走，機(jī)械手臂可以上、下運(yùn)動(dòng)和360度旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)抓爪的張、合可達(dá)到五個(gè)自由度，具有工作范圍大的特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖號(hào)標(biāo)識(shí)：1、車(chē)架底盤(pán)；2、前車(chē)輪組；3、后車(chē)輪組；4、主動(dòng)小齒輪；5、從動(dòng)大齒輪；6、旋轉(zhuǎn)臺(tái)；7、橫臂；8、導(dǎo)柱；9、升降絲桿；10、升降螺母；11、升降電機(jī)；12、抓片；13、伸縮絲桿；14、螺母套；15、伸縮電機(jī)；16、套環(huán)；17、連桿；18、導(dǎo)套；19、旋轉(zhuǎn)電機(jī)；20、軸承座；21、支架；22、法蘭座。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明搬運(yùn)機(jī)器車(chē)，其結(jié)構(gòu)包括小車(chē)行走裝置、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)裝置、機(jī)械手臂升降裝置和手抓張合裝置。
所述小車(chē)行走裝置包括前、后車(chē)輪組2、3和車(chē)架底盤(pán)1，前、后車(chē)輪組2、3分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的車(chē)輪架安裝于車(chē)架底盤(pán)1上，前、后車(chē)輪組2、3為前、后四輪驅(qū)動(dòng)，各車(chē)輪具有抓地能力強(qiáng)的滾花結(jié)構(gòu)，如圖1所示。
所述機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)于車(chē)架底盤(pán)1上，包括相互嚙合的水平主動(dòng)小齒輪4和水平從動(dòng)大齒輪5、所述主動(dòng)小齒輪4和從動(dòng)大齒輪5分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的軸承座20安裝于車(chē)架底盤(pán)1上，所述從動(dòng)大齒輪5上同軸安裝有水平的旋轉(zhuǎn)臺(tái)6，主動(dòng)小齒輪4的驅(qū)動(dòng)為車(chē)架底盤(pán)1設(shè)置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)19，如圖1所示。
所述機(jī)械手臂升降裝置設(shè)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)6上，包括橫臂7、導(dǎo)柱8和導(dǎo)套18以及升降絲桿9和升降螺母10，所述導(dǎo)柱8和升降絲桿9均于車(chē)架底盤(pán)1上豎直設(shè)置，導(dǎo)柱8的下端于旋轉(zhuǎn)臺(tái)6上固定安裝，所述升降絲桿9的下端通過(guò)軸承結(jié)構(gòu)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)6上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝，相對(duì)應(yīng)于導(dǎo)柱8的位置于橫臂7的臂體上安裝導(dǎo)套18，所述橫臂7通過(guò)導(dǎo)套18上、下滑動(dòng)地安裝于導(dǎo)柱8上，所述升降螺母10安裝于橫臂7的后端并與升降絲桿9旋合，橫臂7后端上通過(guò)支架21安裝有升降電機(jī)11，所述升降電機(jī)11的輸出軸向下與向上伸出橫臂7的升降絲桿9上端連接，如圖1所示。
所述手抓張合裝置設(shè)于橫臂7前端下方，包括伸縮絲桿13、螺母套14和抓片12，所述螺母套14(底部安裝有法蘭座22)固裝于橫臂7底部，螺母套14內(nèi)固設(shè)伸縮螺母，所述伸縮絲桿13于伸縮螺母內(nèi)旋合連接，伸縮絲桿13的上端向上伸出橫臂7與橫臂7上安裝的伸縮電機(jī)15的輸出軸連接，伸縮絲桿13的下端向下伸出螺母套14且其上設(shè)有可軸向限位并可轉(zhuǎn)動(dòng)的套環(huán)16，三條抓片12圍繞伸縮絲桿13的伸出端均布設(shè)置，各抓片12的上端鉸連在法蘭座22的對(duì)應(yīng)位置上，各抓片12與套環(huán)16之間對(duì)應(yīng)設(shè)有連桿17，所述連桿17的兩端分別鉸連對(duì)應(yīng)的抓片12與套環(huán)16的對(duì)應(yīng)位置，通過(guò)相關(guān)鉸連位置的設(shè)定可以實(shí)現(xiàn)：當(dāng)伸縮絲桿13向螺母套14內(nèi)收縮時(shí)通過(guò)連桿17帶動(dòng)各抓片12張開(kāi)，當(dāng)伸縮絲桿13向螺母套14外伸出時(shí)通過(guò)連桿17帶動(dòng)各抓片12閉合，如圖1所示。
本發(fā)明的運(yùn)行方式為：
1、行走：前、后車(chē)輪組2、3(包括前位的左、右車(chē)輪和后位的左、右車(chē)輪)通過(guò)四個(gè)行走電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，通過(guò)行走電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)機(jī)器車(chē)的前進(jìn)與后退，通過(guò)一側(cè)行走電機(jī)的正轉(zhuǎn)和另一側(cè)行走電機(jī)的反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)機(jī)器車(chē)的轉(zhuǎn)向。
2、機(jī)械手臂旋轉(zhuǎn)：旋轉(zhuǎn)電機(jī)19驅(qū)動(dòng)主動(dòng)小齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)小齒輪4帶動(dòng)從動(dòng)大齒輪5減速轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)臺(tái)6與從動(dòng)大齒輪5同步轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)360°的自由旋轉(zhuǎn)。
3、機(jī)械手臂的升降：升降電機(jī)11帶動(dòng)升降絲桿9轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)升降螺母10的上、下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)橫臂7于導(dǎo)柱8上作上、下升降運(yùn)動(dòng)。
4、抓片的張合——伸縮電機(jī)15帶動(dòng)伸縮絲桿13轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)伸縮絲桿13于螺母套14下端口的上、下伸縮，從而帶動(dòng)各抓片12作張開(kāi)、閉合動(dòng)作。