位置调整结构及物料运送机器人

文档序号:1869436 发布日期:2021-11-23 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 位置调整结构及物料运送机器人 (Position adjustment structure and material conveying robot ) 是由 张兴华 于 2021-08-19 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种位置调整结构及物料运送机器人,位置调整结构包括基座、第一调整组件、第二调整组件及操作组件,第一调整组件包括第一控制臂及第一驱动件,第一控制臂与基座可转动连接,第一驱动件用于调整第一控制臂相对基座转动的角度,第一控制臂的旋转中心与基座的旋转中心呈夹角设置,第二调整组件包括第二控制臂及第二驱动件,第二控制臂与第一控制臂远离基座的一端可转动连接,第二驱动件用于调整第二控制臂相对第一控制臂转动的角度,操作组件包括操作头及第三驱动件,操作头用于吸附或抓取物料,操作头与第二控制臂可转动连接,第三驱动件用于调整操作头相对第二控制臂转动的角度。通过三级位置调整,操作头更灵活,工作效率高。(The invention discloses a position adjusting structure and a material conveying robot, the position adjusting structure comprises a base and a first adjusting component, second adjustment subassembly and operating element, first adjustment subassembly includes first control arm and first driving piece, first control arm and base rotatable coupling, first driving piece is used for adjusting the relative base pivoted angle of first control arm, the centre of rotation of first control arm is the contained angle setting with the centre of rotation of base, second adjustment subassembly includes second control arm and second driving piece, the base is kept away from with first control arm to the second control arm rotatable coupling, the second driving piece is used for adjusting the relative first control arm pivoted angle of second control arm, operating element includes operating head and third driving piece, the operating head is used for adsorbing or snatchs the material, operating head and second control arm rotatable coupling, the third driving piece is used for adjusting the relative second control arm pivoted angle of operating head. Through tertiary position adjustment, the operation head is more nimble, and work efficiency is high.)

位置调整结构及物料运送机器人

技术领域

本发明涉及运输设备技术领域,特别是涉及一种位置调整结构及物料运送机器人。

背景技术

随着电商等新的经济形态不断发展,不同地区之间的物流运输也愈加频繁,对货物输送的运行效率提出了更高的要求,目前通过人工对货物进行分拣或配送,运行效率低,而用于物流配送的设备,可自动对货物进行分拣或配送,但现有的物流配送设备移动不灵活,且对货物的夹取或吸附不能调整,不能适应货物所处的复杂环境,导致工作效率低。

发明内容

基于此,本发明在于克服现有技术存在的问题,提供一种调整灵活、工作效率高的位置调整结构及物料运送机器人。

其技术方案如下:

一种位置调整结构,包括:

基座;

第一调整组件,所述第一调整组件包括第一控制臂及第一驱动件,所述第一控制臂与所述基座可转动连接,所述第一驱动件用于调整所述第一控制臂相对所述基座转动的角度,所述第一控制臂的旋转中心与所述基座的旋转中心呈夹角设置;

第二调整组件,所述第二调整组件包括第二控制臂及第二驱动件,所述第二控制臂与所述第一控制臂远离所述基座的一端可转动连接,所述第二驱动件用于调整所述第二控制臂相对所述第一控制臂转动的角度;及

操作组件,所述操作组件包括操作头及第三驱动件,所述操作头用于吸附或抓取物料,所述操作头与所述第二控制臂可转动连接,所述第三驱动件用于调整所述操作头相对所述第二控制臂转动的角度。

上述位置调整结构,第一驱动件可调整第一控制臂相对基座转动的角度,即调整第一控制臂相对基座的夹角,实现第一级位置调整,第二驱动件可调整第二控制臂相对第一控制臂转动的角度,即调整第二控制臂相对第一控制臂的夹角,实现第二级位置调整,第三驱动件可调整操作头相对第二控制臂转动的角度,即调整操作头相对第二控制臂的夹角,实现第三级位置调整,操作头可吸附或抓取物料,而通过上述三级位置调整,能够针对物料的不同情况相应的调整操作台的位置,操作头的自由度更高,调整更精确、更灵活,使操作头能够更好的吸附或抓取物料,提高工作效率。

在其中一个实施例中,所述操作头包括第一安装座、第四驱动件、第二安装座及至少两个吸附件,所述第一安装座与所述第二控制臂可转动连接,所述第三驱动件用于调整所述第一安装座相对所述第二控制臂转动的角度,所述第二安装座与所述第一安装座可转动连接,所述第四驱动件用于调整所述第二安装座相对所述第一安装座转动的角度,全部所述吸附件沿同一直线方向间隔设置于所述第二安装座上。

在其中一个实施例中,所述第一控制臂、所述第二控制臂及所述第一安装座的旋转中心平行设置,所述第二安装座相对所述第一安装座的旋转中心垂直设置。

在其中一个实施例中,所述第三驱动件为气缸,所述第三驱动件一端与所述第一控制臂可转动连接,所述第三驱动件的另一端与所述第一安装座可转动连接,所述第三驱动件及所述第二控制臂与所述第一安装座连接的位置间隔设置。

在其中一个实施例中,所述第二调整组件还包括第三控制臂及第四控制臂,所述第三控制臂的一端与所述基座可转动连接,所述第四控制臂的两端分别与所述第三控制臂的另一端及所述第二控制臂的第一端可转动连接,所述第二控制臂的第二端与所述操作头可转动连接,所述第二控制臂位于所述第一端与所述第二端之间的部分与所述第一控制臂可转动连接,所述第二驱动件用于调整所述第三控制臂相对所述第一控制臂转动的角度,所述第三控制臂、所述第一控制臂相对所述基座的旋转中心平行设置或同心设置。

在其中一个实施例中,所述第三控制臂的长度小于所述第四控制臂的长度。

在其中一个实施例中,所述第一驱动件及所述第二驱动件均为电机,所述基座包括底板、位于所述底板两侧的第一侧板及第二侧板,所述第一侧板及所述第二侧板分别与所述底板的两端连接,所述第一控制臂的一端部及所述第三控制臂的一端部均设于所述第一侧板与所述第二侧板之间,所述第一驱动件设于所述第一侧板远离所述第二侧板的一侧,所述第一驱动件的电机轴穿设所述第一侧板并与所述第一控制臂连接,所述第二驱动件设于所述第二侧板远离所述第一侧板的一侧,所述第二驱动件的电机轴穿设所述第二侧板并与所述第三控制臂连接。

在其中一个实施例中,所述第一侧板与所述第二侧板之间为装配空间,所述第一控制臂位于所述装配空间内的部分与所述第三控制臂位于所述装配空间内的部分可转动连接,所述第三控制臂、所述第一控制臂相对所述基座的旋转中心同心设置。

一种物料运送机器人,包括底座、第五驱动件及如上述任一项所述的位置调整结构,所述底座上设有麦克纳姆轮及驱动所述麦克纳姆轮转动的动力输出件,所述底座和/或所述操作头上设有摄像头,所述基座与所述底座可转动连接,所述第五驱动件用于调整所述基座相对所述底座的转动角度。

上述物料运送机器人,通过麦克纳姆轮可实现前后及左右平移,无需考虑转弯半径,可更灵活的通过狭小的通道或绕开障碍,具有更好的通过性,便于接近货物,第一驱动件可调整第一控制臂相对基座转动的角度,即调整第一控制臂相对基座的夹角,实现第一级位置调整,第二驱动件可调整第二控制臂相对第一控制臂转动的角度,即调整第二控制臂相对第一控制臂的夹角,实现第二级位置调整,第三驱动件可调整操作头相对第二控制臂转动的角度,即调整操作头相对第二控制臂的夹角,实现第三级位置调整,操作头可吸附或抓取物料,而通过上述三级位置调整,能够针对物料的不同情况相应的调整操作台的位置,操作头的自由度更高,调整更精确、更灵活,使操作头能够更好的吸附或抓取物料,提高工作效率,而第五驱动件可调整基座相对底座的转动角度,使位置调整结构能够朝向不同方向,能进一步使操作头靠近物料,方便吸附或抓取物料,同时摄像头可方便获取物料的环境消息,便于相应的控制各个元件进行相应的调整,使操作头能够更好的吸附或抓取物料。

在其中一个实施例中,所述基座相对所述底座的旋转中心与所述第一控制臂的旋转中心垂直设置。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用于来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的物料运送机器人的斜视图一;

图2为本发明实施例所述的物料运送机器人的侧视图;

图3为本发明实施例所述的物料运送机器人的斜视图二;

图4为本发明实施例所述的物料运送机器人的斜视图三。

附图标记说明:

100、基座;110、底板;120、第一侧板;130、第二侧板;200、第一调整组件;210、第一控制臂;220、第一驱动件;300、第二调整组件;310、第二控制臂;311、第一部;312、第二部;320、第二驱动件;330、第三控制臂;340、第四控制臂;400、操作组件;410、操作头;411、第一安装座;412、第四驱动件;413、第二安装座;414、吸附件;430、第三驱动件;510、底座;520、麦克纳姆轮;530、摄像头。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图4所示,一实施例公开了一种位置调整结构,包括基座100、第一调整组件200、第二调整组件300及操作组件400,第一调整组件200包括第一控制臂210及第一驱动件220,第一控制臂210与基座100可转动连接,第一驱动件220用于调整第一控制臂210相对基座100转动的角度,第一控制臂210的旋转中心与基座100的旋转中心呈夹角设置,第二调整组件300包括第二控制臂310及第二驱动件320,第二控制臂310与第一控制臂210远离基座100的一端可转动连接,第二驱动件320用于调整第二控制臂310相对第一控制臂210转动的角度,操作组件400包括操作头410及第三驱动件430,操作头410用于吸附或抓取物料,操作头410与第二控制臂310可转动连接,第三驱动件430用于调整操作头410相对第二控制臂310转动的角度。

上述位置调整结构,第一驱动件220可调整第一控制臂210相对基座100转动的角度,即调整第一控制臂210相对基座100的夹角,实现第一级位置调整,第二驱动件320可调整第二控制臂310相对第一控制臂210转动的角度,即调整第二控制臂310相对第一控制臂210的夹角,实现第二级位置调整,第三驱动件430可调整操作头410相对第二控制臂310转动的角度,即调整操作头410相对第二控制臂310的夹角,实现第三级位置调整,操作头410可吸附或抓取物料,而通过上述三级位置调整,能够针对物料的不同情况相应的调整操作台的位置,操作头410的自由度更高,调整更精确、更灵活,使操作头410能够更好的吸附或抓取物料,提高工作效率。

其中,第一级位置调整为初步的调整,使操作头410接近物料所在的位置,第二级位置调整为进一步的调整,使操作头410移动至可吸附或抓取物料的位置,第三级位置调整为细微调整,使操作头410能够正对物料,方便对物料进行吸附或抓取。通过上述三级位置调整,操作头410能够处于较好的位置保证抓紧物料。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,操作头410包括第一安装座411、第四驱动件412、第二安装座413及至少两个吸附件414,第一安装座411与第二控制臂310可转动连接,第三驱动件430用于调整第一安装座411相对第二控制臂310转动的角度,第二安装座413与第一安装座411可转动连接,第四驱动件412用于调整第二安装座413相对第一安装座411转动的角度,全部吸附件414沿同一直线方向间隔设置于第二安装座413上。当第三驱动件430调整了第一安装座411相对第二控制臂310转动的角度,完成了第三级位置调整后,通过第四驱动件412可再进一步调整第二安装座413相对第一安装座411的角度,完成第四级位置调整,保证沿同一直线方向设置的全部吸附件414能够全部吸附物料,提高对物料的吸附效果,防止物料在移动过程中掉落,可提高工作效率。

在其他实施例中,操作头410上也可设置两个用于配合夹持物料的抓手,可通过夹持的方式抓取物料。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,第一控制臂210、第二控制臂310及第一安装座411的旋转中心平行设置,第二安装座413相对第一安装座411的旋转中心垂直设置。上述结构中,通过第一控制臂210、第二控制臂310及第一安装座411的旋转,能够使第二安装座413正对物料,同时再使第二安装座413旋转,保证全部的吸附件414均能与物料接触并吸附物料,对物料的吸附更紧,能够更好的防止物料掉落。

具体地,第一控制臂210、第二控制臂310及第一安装座411的旋转中心均沿水平方向设置,此时第一控制臂210用于初步调整操作头410的高度,第二控制臂310用于精确调整操作头410的高度,第一安装座411用于旋转并使第二安装座413正对物料。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,第三驱动件430为气缸,第三驱动件430一端与第一控制臂210可转动连接,第三驱动件430的另一端与第一安装座411可转动连接,第三驱动件430及第二控制臂310与第一安装座411连接的位置间隔设置。此时第一控制臂210、第二控制臂310、第三驱动件430及第一安装座411可形成一四连杆机构,其中第三驱动件430通过伸长或缩短的方式使第一安装座411相对第二控制臂310转动,第二控制臂310在第一驱动件220作用下相对第一控制臂210转动,能够协同配合调整第一安装座411的位置,且第一安装座411能够同时由第二控制臂310及第三驱动件430进行支撑,使操作头410在吸附物料后能够保持稳定,减少了对第二控制臂310的压力。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,第二调整组件300还包括第三控制臂330及第四控制臂340,第三控制臂330的一端与基座100可转动连接,第四控制臂340的两端分别与第三控制臂330的另一端及第二控制臂310的第一端可转动连接,第二控制臂310的第二端与操作头410可转动连接,第二控制臂310位于第一端与第二端之间的部分与第一控制臂210可转动连接,第二驱动件320用于调整第三控制臂330相对第一控制臂210转动的角度,第三控制臂330、第一控制臂210相对基座100的旋转中心平行设置或同心设置。此时第二驱动件320不是直接调整第二控制臂310相对第一控制臂210转动的角度,而是通过第三控制臂330及第四控制臂340的间接传导,使第二控制臂310相对第一控制臂210转动,第二驱动件320无需设置在第一控制臂210上,可改善第一控制臂210的受力情况。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,第三控制臂330的长度小于第四控制臂340的长度。此时第三控制臂330的力臂较小,第二驱动件320在驱动第二控制臂310转动时所需要的力矩较小,可降低第二驱动件320所需的负载,降低使用第二驱动件320所需的成本,并提高第二驱动件320的使用寿命。

可选地,如图1至图4所示,第二控制臂310包括第一部311及第二部312,第一部311分别与第一控制臂210、第四控制臂340可转动连接,第一部311的长度小于第四控制臂340的长度,同时第一部311的长度小于第二部312的长度,此时第二控制臂310用于第四控制臂340连接的一端部转过的距离小于第二控制臂310的另一端部转过的距离,则第二驱动件320可转动较小的角度即能够使操作头410的位移较大,可减少第二驱动件320工作时间,减少第二驱动件320的损耗,提高第二驱动件320的使用寿命。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,第一驱动件220及第二驱动件320均为电机,基座100包括底板110、位于底板110两侧的第一侧板120及第二侧板130,第一侧板120及第二侧板130分别与底板110的两端连接,第一控制臂210的一端部及第三控制臂330的一端部均设于第一侧板120与第二侧板130之间,第一驱动件220设于第一侧板120远离第二侧板130的一侧,第一驱动件220的电机轴穿设第一侧板120并与第一控制臂210连接,第二驱动件320设于第二侧板130远离第一侧板120的一侧,第二驱动件320的电机轴穿设第二侧板130并与第三控制臂330连接。此时基座100的结构更紧凑,占据空间更小,同时第一驱动件220及第二驱动件320的布置更合理,使基座100的受力更均衡。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,第一侧板120与第二侧板130之间为装配空间,第一控制臂210位于装配空间内的部分与第三控制臂330位于装配空间内的部分可转动连接,第三控制臂330、第一控制臂210相对基座100的旋转中心同心设置。此时第一控制臂210、第三控制臂330、第四控制臂340及第二控制臂310可形成一四连杆机构,能够实现操作头410特定轨迹的往复运动,同时也能够对操作头410的高度及位置进行调整。

如图1至图4所示,一实施例公开了一种物料运送机器人,包括底座510、第五驱动件及如上述任一项的位置调整结构,底座510上设有麦克纳姆轮520及驱动麦克纳姆轮520转动的动力输出件,底座510和/或操作头410上设有摄像头530,基座100与底座510可转动连接,第五驱动件用于调整基座100相对底座510的转动角度。

上述物料运送机器人,通过麦克纳姆轮520可实现前后及左右平移,无需考虑转弯半径,可更灵活的通过狭小的通道或绕开障碍,具有更好的通过性,便于接近货物,第一驱动件220可调整第一控制臂210相对基座100转动的角度,即调整第一控制臂210相对基座100的夹角,实现第一级位置调整,第二驱动件320可调整第二控制臂310相对第一控制臂210转动的角度,即调整第二控制臂310相对第一控制臂210的夹角,实现第二级位置调整,第三驱动件430可调整操作头410相对第二控制臂310转动的角度,即调整操作头410相对第二控制臂310的夹角,实现第三级位置调整,操作头410可吸附或抓取物料,而通过上述三级位置调整,能够针对物料的不同情况相应的调整操作台的位置,操作头410的自由度更高,调整更精确、更灵活,使操作头410能够更好的吸附或抓取物料,提高工作效率,而第五驱动件可调整基座100相对底座510的转动角度,使位置调整结构能够朝向不同方向,能进一步使操作头410靠近物料,方便吸附或抓取物料,同时摄像头530可方便获取物料的环境消息,便于相应的控制各个元件进行相应的调整,使操作头410能够更好的吸附或抓取物料。

可选地,第五驱动件为电机。

在其中一个实施例中,如图1至图4所示,基座100相对底座510的旋转中心与第一控制臂210的旋转中心垂直设置。在底盘无法调整朝向的区域能够通过基座100的转动使操作头410转向物料所在的方向,以便于操作头410接近并吸附或抓取物料。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

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