專利名稱：自動導引搬運機器人的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及智能物流搬運輸送車輛技術領域，尤其涉及一種自動導引搬運機器人。
背景技術：
在生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)、物流業(yè)一般需要搬運較大重量的物料，僅僅通過人力來搬運，需要花費人們大量的體力，且工作效率低下。另外，部分行業(yè)需要在高溫/粉塵/輻射/高危等惡劣環(huán)境下完成搬運工作，長期在此環(huán)境下工作，對人們的身體健康及人生安全造成極大的威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種遠程控制，完全實現(xiàn)作業(yè)自動化的自動導引搬運機器人。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的自動導引搬運機器人包括:設于車身內(nèi)部的控制元件，與控制元件相連的行走機構、動作機構、磁導航機構、避撞機構、自充電機構，由此，通過控制元件控制行走機構、動作機構、磁導航機構、避撞機構、自充電機構運作；
行走機構包括設置于車身底部的車輪，車輪與控制元件連接，由此，自動導引搬運機器人通過車輪行走，車輪由控制元件控制；
動作機構包括:載料輥、升降機構及平移機構，升降機構及平移機構與控制元件連接，載料輥分別與升降機構及平移機構連接，由此，物料裝設于載料輥上，載料輥通過升降機構及平移機構實現(xiàn)上料及料物的轉移，升降機構及平移機構通過控制元件控制；
磁導航機構包括設置于地面的磁道及設置于車身底部的導航傳感器，導航傳感器與控制元件連接，由此，通過導航傳感器檢測地面磁道的磁場，發(fā)送信息給控制元件，由控制元件判斷偏移信息，控制車身沿磁道行走；
避撞機構包括設置于車身兩端下方的激光安全保護裝置及設置于車身下方四周的接觸式防護裝置，激光安全保護裝置及接觸式防護裝置分別與控制元件連接，由此，激光安全保護裝置發(fā)射激光束，激光束遇障礙物反射，激光安全保護裝置接受反射激光束后發(fā)送信號給控制元件，控制元件控制車身停止行走，當障礙物消除后，控制元件控制車身繼續(xù)行走，接觸式防護裝置在收到撞擊時，發(fā)送信號給給控制元件，控制元件控制車身停止行走，當障礙物消除后，控制元件控制車身繼續(xù)行走；
自充電機構包括設置于車身內(nèi)部的電池組、與電池組相連的充電連接器及電量傳感器，充電連接器、電量傳感器與充電連接器與控制元件連接，由此，當電量傳感器檢測到電池組電量不足時，發(fā)送信號給控制元件，控制元件控制車身行走至充電站位置，控制元件發(fā)送指令給充電連接器，使充電連接器自動對接充電站地面的電極板進行充電，當電池組充滿電后，電量傳感器再次發(fā)送信號給控制元件，控制元件發(fā)出信號，斷開對接，停止充電；控制元件通過遠程終端控制，控制元件與遠程終端之間通過無線局域網(wǎng)進行信息交換，由此，實現(xiàn)遠程控制。在一些實施方式中，車輪包括:兩個驅(qū)動輪、從動輪及支撐輪，驅(qū)動輪通過驅(qū)動電機驅(qū)動，驅(qū)動電機及驅(qū)動輪連接于控制元件。在一些實施方式中，驅(qū)動輪為舵輪，從動輪為定向腳輪，支撐輪為萬向輪。由此，車身通過驅(qū)動輪實現(xiàn)牽引及轉向，通過從動輪支撐車身的負載，通過支撐輪分擔車身多余負載。在一些實施方式中，升降機構包括設于車身上方的升降平臺，升降平臺通過垂直設置的多個第一液壓缸驅(qū)動升降，第一液壓缸通過第一液壓缸控制器控制其同步運作，第一液壓缸控制器連接于控制元件。在一些實施方式中，平移機構包括多組平移滑塊，每組平移滑塊分別通過第二液壓缸驅(qū)動移動，每組第二液壓缸分別連接于控制元件。由此，使用液壓缸使驅(qū)動更加平穩(wěn)。在一些實施方式中，升降平臺為一長方形臺面，平移滑塊設于升降平臺上表面，每組平移滑塊的下表面均設有滑槽，于升降平臺的寬度方向上設有多道與滑槽相對應的滑軌，平移滑塊在升降平臺上方沿滑軌滑動。在一些實施方式中，載料輥的個數(shù)與平移滑塊相同，載料輥分別通過連接臂與平移滑塊 連接。由此，通過載料輥與平移滑塊連接，實現(xiàn)載料輥的獨立平移，方便上料，通過載料輥與平移滑塊連接，平移滑塊與升降平臺連接，實現(xiàn)載料輥的整體升降，方便對接轉料。在一些實施方式中，還設有一推料板，推料板套設于載料輥上，推料板通過一第三液壓缸的驅(qū)動，沿載料輥軸線往復移動，第三液壓缸連接于控制元件。由此，通過推料板推動載料輥上的物料，實現(xiàn)物料的轉移及下料。在一些實施方式中，車身側面設有上料窗12。由此，從上料窗12實現(xiàn)上料、下料及物料轉移。在一些實施方式中，接觸式防護裝置包括彈性緩沖防護邊及設于彈性緩沖防護邊內(nèi)部的與之相連的傳感器。由此，當彈性緩沖防護邊被障礙區(qū)撞擊受力變形時，傳感器發(fā)送信號給控制元件，控制元件控制車身停止行走；在障礙物清除，彈性緩沖防護邊恢復原狀后，傳感器再次發(fā)出信號給控制元件，控制元件控制車身繼續(xù)行走。本發(fā)明的自動導引搬運機器人可替代高溫/粉塵/輻射/高危等惡劣環(huán)境下的人工作業(yè)，且提高了工作效率。實現(xiàn)了作業(yè)的完全自動化，靈活性高，安全可靠。


圖1為本發(fā)明一種實施方式的自動導引搬運機器人的結構示意 圖2為圖1所示的自動導引搬運機器人的主視 圖3為圖1所示的自動導引搬運機器人的仰視圖。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例來對本發(fā)明作進一步的詳細描述說明。但此實施方式并不限制本發(fā)明，本領域的技術人員根據(jù)此實施方式所做處的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明為集液壓驅(qū)動、磁導航、無限通信等技術一體的自動導引搬運機器人。如圖1至圖3所示，本發(fā)明的自動導引搬運機器人包括:行走機構10、動作機構20、磁導航機構30、避撞機構40、自充電機構50。本發(fā)明的自動導引搬運機器人由車身I內(nèi)部的控制元件60控制行走機構10、動作機構20、磁導航機構30、避撞機構40及自充電機構50運作。控制元件60通過遠程終端控制，控制元件60與遠程終端之間采用無線局域網(wǎng)，通過預先編排的程序進行信息交換。同時，也可通過與控制元件60相連的操作面板80與控制元件60相連控制其工作。行走機構10包括設置于車身I底部的車輪100。如圖所示，車輪100包括:兩個驅(qū)動輪101、從動輪102及支撐輪103。驅(qū)動輪101為舵輪，即為牽引/轉向一體化的驅(qū)動輪，通過連接于控制元件60的驅(qū)動電機，在本發(fā)明的此實施方式中，驅(qū)動電機為伺服電機驅(qū)動，提供車身行走的牽引力，同時驅(qū)動輪101也連接于控制元件60，驅(qū)動輪101在控制元件60的控制下，可繞其連接軸旋轉控制車身I行走的方向，設置兩個驅(qū)動輪101，分別設于車身I前后兩端，控制兩個驅(qū)動輪101的方向一致，實現(xiàn)了車身I的直行、橫行及斜行；從動輪102為定向腳輪，支撐車身I的負載；支撐輪103為萬向輪，無動力，其距離地面的高度為2mm，車身I空載時支撐輪103不受力，已保證驅(qū)動輪101對地面有足夠的摩擦力，車身I加載后，支撐輪103著地，為驅(qū)動輪101分擔多余負載，保障車身轉彎時不會傾斜。本發(fā)明的自動導引搬運機器人的從動輪102及支撐輪103的數(shù)量根據(jù)載重噸位而定。動作機構20包括用于車身對接轉料時的升降機構201及方便上料的平移機構202。如圖所示，升降機構201包括設于車身I上方的長方形升降平臺2011，升降平臺2011與車身I上表面平行；設于升降平臺2011四角處的四個第一液壓缸2012，第一液壓缸2012垂直于升降平臺2011 ;以及設于升降平臺2011—側的第一液壓缸控制器2013，第一液壓缸2012與第一液壓缸控制器2013連接，第一液壓缸控制器2013與控制元件60連接。第一液壓缸控制器2013接收控制元件60的指令控制四個第一液壓缸2012同步運作，使升降平臺2011平穩(wěn)升降。平移機構202包括設于升降平臺2011上方的平移滑塊2021及第二液壓缸2022。升降平臺2011上表面，于其寬度方向上設有滑軌1101，平移滑塊2021下表面設有與滑軌1101相對應的滑槽，平移滑塊2021上方設有第二液壓缸2022，平移滑塊2021通過第二液壓缸2022與升降平臺2011其中一長邊連接，平移滑塊2021在第二液壓缸2022的驅(qū)動下可沿滑軌1101在升降平臺2011上表面的寬度方向上滑動，第二液壓缸2022與控制元件60連接。如圖所示，在本發(fā)明的此實施方式中，一共設有三組平移機構202，三組平移機構202在升降平臺2011上表面縱向排列，三組平移機構202接收控制元件60的工作指令獨立運作。如圖所示，本發(fā)明的自動導引搬運機器人還包括設于車身I內(nèi)的載料輥11。如圖所示，在本發(fā)明的此實施方式中，載料輥11共設有三組。載料輥11為圓柱形，三組載料輥11水平設置，相互平行，且在同一水平面內(nèi)。三組載料輥11的一端通過三支連接臂分別連接于平移滑塊2021，升降平臺2011于其寬度方向上，在三支連接臂的對應位置處分別開設平移槽口，三組載料輥11隨平移滑塊2021在車身I的寬度方向上平移，三組載料輥11獨
立運作。如圖所示，另外設有一推料板12，推料板12設有三個與載料輥11相對應的套設孔121，推料板12通過套設孔121套設于載料輥11上，推料板12與載料輥11垂直。推料板12通過第三液壓缸122與車身內(nèi)壁連接，推料板12在第三液壓缸122的驅(qū)動可沿載料輥11的軸向移動，第三液壓缸122連接于控制元件60，由控制元件60控制第三液壓缸122運作。如圖所示，車身I的側面，設有上料窗12。如圖所示，平移滑塊2021旁設有光電進程開關2023，升降平臺2011旁設有機械進程開關(圖中未示出)。通過光電進程開關2023、機械進程開關控制平移滑塊2021及升降平臺2011的移動進程。上料時，控制元件60控制第三液壓缸122及第二液壓缸2022出桿，第三液壓缸122堆動推料板12至靠近窗口位置，第二液壓缸2022推動載料輥11伸出上料窗12外，將料物運至載料輥11上(三組第二液壓缸2022可當運作，即可單獨對其中一個載料輥11上料)。上料完畢后，控制元件60控制第三液壓缸122及第二液壓缸2022同時收桿，載料輥11收入車身I內(nèi)。在兩臺本發(fā)明的自動導引搬運機器人將進行對接時，使兩臺自動導引搬運機器人平行，調(diào)節(jié)兩臺自動導引搬運機器人的升降平臺2011至同一高度，將兩臺自動導引搬運機器人的載料輥11 一一對接，對裝有物料的自動導引搬運機器人進行操作，通過控制元件60控制該機器人的第三液壓缸122出桿，通過推料板12將載料輥11上的物料推至另一臺自動導引搬運機器人的載料輥11上，即完成物料的轉移。磁導航機構30，本發(fā)明的自動導引搬運機器人行走的地面埋設有永磁性磁釘，用磁釘設定好車身I的行走磁道。如圖所示，車身I底部設有導航傳感器301，連接到控制元件60。導航傳感器301內(nèi)部排布有米樣點，能夠檢測出地面磁釘上方的微弱磁場，每一個米樣點都有一路對應的輸出。自動導引搬運機器人運行時，導航傳感器301內(nèi)部的米樣點會輸出信號,控制兀件60依靠輸出的信號判斷磁釘相對導航傳感器301的偏移信息，控制元件60根據(jù)這些偏移信息對車身I的行走進行調(diào)整，從而保證車身I沿磁道前行、后退。避撞機構40，包括非接觸式檢測裝置和接觸式防護裝置402。如圖所示，非接觸式檢測裝置包括設于車身I前后兩端下方，與控制元件60連接的激光安全保護裝置401。激光安全保護裝置401用旋轉不可見的激光束掃掠，形成一激光平面，該激光平面內(nèi)的障礙物會將激光束反射回激光安全保護裝置401的檢測窗口。當檢測窗口檢測到障礙物的反射激光束時，發(fā)送信號給控制元件60，控制元件60發(fā)送停止指令給驅(qū)動驅(qū)動輪101運作的伺服電機，控制電機停住運行，車身I停止行走；障礙物清除后，檢測窗口檢測到反射激光束消失時，再出發(fā)出信號給控制元件60，控制元件60發(fā)送工作指令給驅(qū)動驅(qū)動輪101運作的伺服電機，控制電機開始運行，車身I繼續(xù)行走。由此，以非接觸式方式檢測障礙物。如圖所示，接觸式防護裝置402設于車身四周底邊處，與控制元件60相連。接觸式防護裝置402包括彈性緩沖防護邊及設于彈性緩沖防護邊內(nèi)部的與之相連的傳感器，當彈性緩沖防護邊被障礙區(qū)撞擊受力變形時，傳感器發(fā)送信號給控制元件60，控制元件60發(fā)送停止指令給驅(qū)動驅(qū)動輪101運作的伺服電機，控制電機停住運行，車身登梯I停止行走；障礙物清除后，彈性緩沖防護邊恢復原狀后，傳感器再次發(fā)出信號給控制元件60，控制元件60發(fā)送工作指令給驅(qū)動驅(qū)動輪101運作的伺服電機，控制電機開始運行，車身I繼續(xù)行走。由此，以接觸式方式檢測障礙物。自充電機構50，本發(fā)明的自動導引搬運機器人由設置于車身I內(nèi)部的電池組501供電，電池組501下方設有與控制元件60相連的充電連接器502及電量傳感器503，在充電站位置的地面設置有電極板。當電池組501處于低電量時，電量傳感器503發(fā)送信號給控制元件60，控制元件60發(fā)出充電信號，并控制車身I行走至充電站位置，充電連接器502自動對接電極板進行充電，當電池組501充滿電后，電量傳感器503再次發(fā)送信號給控制元件60，控制元件60發(fā)出信號，斷開對接，停止充電。本發(fā)明的自動導引搬運機器人可替代高溫/粉塵/輻射/高危等惡劣環(huán)境下的人工作業(yè)，且提高了工作效率。實現(xiàn)了作業(yè)的完全自動化，靈活性高，安全可靠。
權利要求
1.自動導引搬運機器人，其特征在于，包括:設于車身(I)內(nèi)部的控制元件(60)，與控制元件(60 )相連的行走機構(10 )、動作機構(20 )、磁導航機構(30 )、避撞機構(40 )、自充電機構(50)； 所述行走機構(10)包括設置于車身(I)底部的車輪(100)，所述車輪(100)與所述控制元件(60)連接； 所述動作機構(20)包括:載料輥(11)、升降機構(201)及平移機構(202)，所述升降機構(201)及平移機構(202)與所述控制元件(60)連接，載料輥(11)分別與升降機構(201)及平移機構(202)連接； 所述磁導航機構(30)包括設置于地面的磁道及設置于車身(I)底部的導航傳感器(301)，所述導航傳感器(301)與所述控制元件(60)連接； 所述避撞機構(40 )包括設置于車身(I)兩端下方的激光安全保護裝置(401)及設置于車身(I)下方四周的接觸式防護裝置(402)，所述激光安全保護裝置(401)及所述接觸式防護裝置(402)分別與所述控制元件(60)連接； 所述自充電機構(50 )包括設置于車身(I)內(nèi)部的電池組(501)、與電池組(501)相連的充電連接器(502 )及電量傳感器(503 )，所述充電連接器(502 )、電量傳感器(503 )與所述控制元件(60)連接； 所述控制元件(60)通過遠程終端控制，所述控制元件(60)與遠程終端之間通過無線局域網(wǎng)進行信息交換。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述車輪(100)包括:兩個驅(qū)動輪(101 )、從動輪(102)及支撐輪(103)，所述驅(qū)動輪(101)通過驅(qū)動電機驅(qū)動，所述驅(qū)動電機及驅(qū)動輪(101)連接于所述控制元件(60 )。
3.根據(jù)權利要求2所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述驅(qū)動輪(101)為舵輪，所述從動輪(102)為定向腳輪，所述支撐輪(103)為萬向輪。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述升降機構(201)包括設于車身(I)上方的升降平臺(2011)，所述升降平臺(2011)通過垂直設置的多個第一液壓缸(2012)驅(qū)動升降，所述第一液壓缸(2012)通過第一液壓缸控制器(2013)控制其同步運作，所述第一液壓缸控制器(2013)連接于所述控制元件(60 )。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述平移機構(202)包括多組平移滑塊(2021)，每組所述平移滑塊(2021)分別通過第二液壓缸(2022 )驅(qū)動移動，所述每組第二液壓缸(2022)分別連接于所述控制元件(60)。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述升降平臺(2011)為一長方形臺面，所述平移滑塊(2021)設于所述升降平臺(2011)上表面，所述每組平移滑塊(2021)的下表面均設有滑槽，于所述升降平臺(2011)的寬度方向上設有多道與所述滑槽相對應的滑軌(1101)，所述平移滑塊(2021)在所述升降平臺(2011)上方沿滑軌(1101)滑動。
7.根據(jù)權利要求6所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述載料輥(11)的個數(shù)與所述平移滑塊(2021)相同，所述載料輥(11)分別通過連接臂與所述平移滑塊(2021) 連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，還設有一推料板(12)，所述推料板(12)套設于所述載料輥(11)上，所述推料板(12)通過一第三液壓缸(122)的驅(qū)動，沿載料輥(11)軸線往復移動，所述第三液壓缸(122)連接于所述控制元件(60 )。
9.根據(jù)權利要求8所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述車身側面設有上料窗12。
10.根據(jù)權利要求1或3或9所述的自動導引搬運機器人，其特征在于，所述接觸式防護裝置(402)包括彈性緩沖防護 邊及設于彈性緩沖防護邊內(nèi)部的與之相連的傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了自動導引搬運機器人，包括設于車身內(nèi)部的控制元件，與控制元件相連的行走機構、動作機構、磁導航機構、避撞機構、自充電機構；行走機構包括設置于車身底部的車輪；動作機構包括:載料輥、升降機構及平移機構；磁導航機構包括設置于地面的磁道及設置于車身底部的導航傳感器；避撞機構包括設置于車身兩端下方的激光安全保護裝置及設置于車身下方四周的接觸式防護裝置；自充電機構包括設置于車身內(nèi)部的電池組、與電池組相連的充電連接器及電量傳感器；控制元件通過遠程終端控制，控制元件與遠程終端之間通過無線局域網(wǎng)進行信息交換。本發(fā)明的自動導引搬運機器人實現(xiàn)了作業(yè)的完全自動化，安全可靠。
文檔編號B62D57/02GK103171639SQ20131009363
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權日2013年3月22日
發(fā)明者邵正國, 何秀春 申請人:南通皋液液壓機有限公司