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一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構及分揀機器人

文檔序號:39561202發(fā)布日期:2024-09-30 13:34閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征是:由支撐組件和清潔減速組件組成,所述支撐組件由圓盤車殼、第一轉軸、輪胎、驅動電機放置殼、u形連接件、第一鉸接件、第一伸縮桿、第二鉸接件、連接桿、減震墊片、第二伸縮桿、彈簧以及阻尼器組成,圓盤車殼的側面開有連接槽,所述連接槽的槽口和所述圓周車殼的側面相齊平,所述連接槽有多個,多個所述連接槽沿所述圓周車殼的側面周向等距排列,連接桿的一端置于所述連接槽的槽底中部,連接桿的另一端通過第二鉸接件可轉動地置于u形連接件的一端,所述連接桿的兩側分別對應置有第一伸縮桿,第一伸縮桿的一端可轉動的置于所述連接槽的槽底,第一伸縮桿的另一端分別通過第一鉸接件對應可轉動地置于所述u形連接件一端的側面,所述u形連接件的兩側面之間置有驅動電機放置殼,所述驅動電機放置殼的一端置于所述u形連接件一端的內側面,驅動電機置于所述驅動電機放置殼內,所述驅動電機放置殼的頂面和底面分別對應置有一組阻尼器的一端,第二伸縮桿的一端置于所述阻尼器的另一端,第二伸縮桿的另一端分別通過減震墊片對應置于所述u形連接件的兩內側面,彈簧套置于所述第二伸縮桿的側面,同一組內的所述阻尼器有多個,多個所述阻尼器沿所述驅動電機放置殼的長度方向等距排列,第一轉軸的一端穿過所述驅動電機放置殼另一端開有的通孔和所述驅動電機的電機軸相連接,所述第一轉軸和所述驅動電機放置殼之間置有軸承,第一轉軸的另一端和輪胎的輪軸相連接,所述清潔減速組件由l形連接板、第一支撐板、旋轉連接塊、第五連接臂、連接旋轉軸、第六連接臂、第七連接臂、剎車件、毛刷、第二支撐板以及第三伸縮桿組成,l形連接板的一端至于圓盤車殼的頂面,所述l形連接板的一端靠近所述連接槽,l形連接板的另一端置有第一支撐板的頂面,第三伸縮桿的一端置于第一支撐板的底面中部,第三伸縮桿的另一端置于第二支撐板的頂面中部,所述第一支撐板的兩端分別對應置有旋轉連接塊,第六連接臂包括第六連接上斜臂、第六連接橫臂、第六連接下斜臂和第六連接豎臂四部分,所述第六連接上斜臂的一端和所述第六連接橫臂的一端相連接,所述第六下斜臂的一端和所述第六連接橫臂的另一端相連接,所述第六連接豎臂的一端和所述第六下斜臂的另一端相連接,所述第六連接臂有兩個,所述兩個第六連接臂和第一支撐板兩端的旋轉連接塊的一端一一對應,兩個所述第六連接上斜臂的另一端分別通過第五連接臂和對應的旋轉連接塊的一端相鉸接,位于第六連接臂和旋轉連接塊之間的第五連接臂,一端和第六連接上斜臂的另一端相鉸接,另一端和旋轉連接塊的一端相鉸接,兩個第六連接橫臂的中部分別和第二支撐板的兩端對應轉動連接,第七連接臂包括第七連接上斜臂、第七連接橫臂、第七連接下斜臂和第七連接豎臂四部分,所述第七連接上斜臂的一端和所述第七連接橫臂的一端相連接,所述第七下斜臂的一端和所述第七連接橫臂的另一端相連接,所述第七連接豎臂的一端和所述第七下斜臂的另一端相連接,所述第七下斜臂的高度由一端至另一端逐漸減小,所述第七連接臂有兩個,所述兩個第七連接臂和第一支撐板兩端的旋轉連接塊的另一端一一對應,兩個第七連接臂和兩個第六連接臂一一對應,且關于旋轉連接塊對稱,兩個所述第七連接上斜臂的另一端分別通過第五連接臂和對應的旋轉連接塊的另一端相鉸接,位于第七連接臂和旋轉連接塊之間的第五連接臂,一端和第七連接上斜臂的另一端相鉸接,另一端和旋轉連接塊的另一端相鉸接,兩個第七連接橫臂的中部分別和兩個第六連接橫臂的中部對應轉動連接,第六連接豎臂的側面置有剎車件,第七連接豎臂的側面置有剎車件,毛刷的一端置于所述剎車件的側面,毛刷的另一端靠近所述輪胎的側面。

2.根據權利要求1所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于所述l形連接板的橫板和豎板之間置有加強筋,所述加強筋為直角三角形結構,所述加強筋的一側面置于所述l形連接板的橫板的底面,所述加強筋的另一側面置于所述l形連接板的豎板的側面。

3.根據權利要求1所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于所述毛刷替換為防滑凸塊,所述防滑凸塊為橡膠材質,所述防滑凸塊的直徑由和所述剎車件相連接的一端至另一端逐漸減小。

4.根據權利要求1所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于所述l形連接板有多個,多個所述l形連接板沿所述圓盤車殼的頂面周向等距排列,多個所述l形連接板和多個所述連接槽一一對應,所述第一支撐板和所述第二支撐板的兩端相齊平,所述第二支撐板位于輪胎的正上方,所述第六下斜臂的高度由一端至另一端逐漸減小,所述第五連接臂的高度由一端至另一端逐漸減小。

5.根據權利要求1所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于所述第六連接豎臂上的剎車件和第七連接豎臂上的剎車件分別位于輪胎兩側且關于輪胎對稱,所述剎車件的側面為弧形結構,所述第六連接豎臂上的剎車件和第七連接豎臂上的剎車件相配合包裹輪胎,所述包裹為非完全包裹。

6.根據權利要求1所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于所述毛刷的另一端為斜面,能夠使毛刷更好的貼合輪胎的表面,增加毛刷的另一端和輪胎的接觸面積,提高減速和清潔效果。

7.根據權利要求6所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于所述毛刷有多組,多組所述毛刷沿所述剎車件側面的長度方向交錯等距排列,每一組的所述毛刷有多個,多個所述毛刷沿所述剎車件的寬度方向等距排列,同一組內的多個所述毛刷的長度不同,長毛刷能夠深入輪胎的凹陷處,短毛刷能夠覆蓋輪胎的突出或者平整處,長毛刷配合短毛刷和輪胎的接觸面積更大,能夠更有效地為輪胎提供制動力,實現(xiàn)更快速、更有效的減速效果,能夠更有效地清除輪胎表面的灰塵和碎屑,提供更徹底的清潔效果。

8.根據權利要求7所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于同一組內的多個所述毛刷中包含硬毛刷和軟毛刷,所述硬毛刷和所述軟毛刷交錯排列,硬毛刷能夠對軟毛刷形成支撐,在和輪胎接觸的過程中能夠克服輪胎轉動的旋轉應力,防止軟毛刷變形過大而影響對輪胎的減速和清潔效果;同一組內相鄰的兩個所述毛刷之間設置有斜毛,所述斜毛為卷毛,能夠保證相鄰的兩個毛刷之間無縫隙,和輪胎的接觸面積更大,提供更好的減速和清潔效果。

9.根據權利要求1所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于每個清潔減速組件上包括兩組剎車件,每一組內的剎車件有兩個的設計,兩組剎車件上的毛刷和輪胎的接觸面積更大,受力更均勻,對輪胎的減速和清潔效果更好。

10.根據權利要求1所述的一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構,其特征在于所述一種分揀機器人包括行走機構、轉動機構以及夾取機構,所述行走機構由圓盤車殼、第一轉軸、輪胎、驅動電機放置殼、u形連接件、第一鉸接件、第一伸縮桿、第二鉸接件、連接桿、減震墊片、第二伸縮桿以及彈簧、阻尼器組成,圓盤車殼的側面開有連接槽,所述連接槽的槽口和所述圓周車殼的側面相齊平,所述圓盤車殼為中空結構,所述圓盤車殼內非飽和填充有流體;所述連接槽有多個,多個所述連接槽沿所述圓周車殼的側面周向等距排列,連接桿的一端置于所述連接槽的槽底中部,連接桿的另一端通過第二鉸接件可轉動地置于u形連接件的一端,所述連接桿的兩側分別對應置有第一伸縮桿,第一伸縮桿的一端置于所述連接槽的槽底,第一伸縮桿的另一端分別通過第一鉸接件對應可轉動地置于所述u形連接件一端的側面,所述u形連接件的兩側面之間置有驅動電機放置殼,所述驅動電機放置殼的一端置于所述u形連接件一端的內側面,驅動電機置于所述驅動電機放置殼內,所述驅動電機放置殼的頂面和底面分別對應置有一組阻尼器的一端,第二伸縮桿的一端置于所述阻尼器的另一端,第二伸縮桿的另一端分別通過減震墊片對應置于所述u形連接件的兩內側面,彈簧套置于所述第二伸縮桿的側面,同一組內的所述阻尼器有多個,多個所述阻尼器沿所述驅動電機放置殼的長度方向等距排列,所述驅動電機放置殼的頂面和底面分別對應置有橡膠柱的一端,所述橡膠柱的另一端分別對應置于所述u形連接件的兩內側面,所述橡膠柱有多個,多個所述橡膠柱沿所述驅動電機放置殼的長度方向等距排列,所述橡膠柱和所述阻尼器呈交錯排列,第一轉軸的一端穿過所述驅動電機放置殼另一端開有的通孔和所述驅動電機的電機軸相連接,所述第一轉軸和所述驅動電機放置殼之間置有軸承,第一轉軸的另一端和輪胎的輪軸相連接,所述行走機構上還設置有探測機構,所述探測結構由第一攝像頭、固定盤以及支撐桿組成,支撐桿置于所述圓盤殼體的頂面,固定盤的底面置于所述支撐桿的頂面,第一攝像頭置于所述固定盤的頂面,所述轉動機構由固定底板、第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂、第四連接臂以及旋轉電機放置殼組成,第一連接臂的一端通過固定底板和所述圓盤車殼的頂面轉動連接,第二連接臂的一端和所述第一連接臂的另一端轉動連接,第二連接臂的另一端和第三連接臂的一端轉動連接,第三連接臂的另一端和第四連接臂的一端相連接,第二連接臂的一端的高度小于另一端的高度,旋轉電機放置殼內嵌于所述第四連接臂的另一端開有的通槽內,旋轉電機置于所述旋轉電機放置殼內,所述夾取機構由連接軸、固定套、連接板、吸盤、第二攝像頭、真空抽泵、第一鉤爪連接件、第二鉤爪連接件、夾爪、氣缸、夾爪連接臂以及推臂組成,第二轉軸的一端穿過所述旋轉電機放置殼開有的通孔和所述旋轉電機的電機軸相連接,所述第二轉軸和所述旋轉電機放置殼之間置有軸承,第二轉軸的另一端和固定套相連接,所述固定套通過中部開有的通孔套置于連接軸的側面,所述連接軸的一端置于真空抽泵上,連接板置于真空抽泵上,吸盤置于連接板上,連通管的一端和真空抽泵的出氣口相連接,且相連通,連通管的另一端穿過所述連接板上開有的通孔和所述吸盤相連接,且相連通,第二攝像頭置于所述連接板的底面,測距傳感器置于所述連接板的底面,所述連接軸的另一端置于氣缸的一端,所述連接軸為雙出桿式氣缸,推臂的一端可滑動地置于所述氣缸內,推臂的另一端置有第二鉤爪連接件,第一鉤爪連接件通過中部開有的通孔套置于所述推臂的側面,所述第一鉤爪連接件的長度大于所述第二鉤爪連接件的長度,所述第一鉤爪連接件的兩端分別對應鉸接置有夾爪的一端,所述第二鉤爪連接件的兩端分別對應鉸接置有夾爪連接臂的一端,夾爪連接臂的另一端分別對應鉸接置于所述夾爪的三分之一處,兩個所述夾爪的另一端的延長線和所述推臂的另一端的延長線相重合,所述夾爪的另一端側面等距開有多個防滑紋,所述分揀機器人通過一種分揀機器人轉向系統(tǒng)控制轉向;所述分揀機器人轉向系統(tǒng)由行速傳感器、行向傳感器、中央處理器和中央控制器組成,所述行速傳感器通過數據線和所述中央處理器相連接,所述行向傳感器通過數據線和所述中央處理器相連接,所述中央控制器通過數據傳輸線和兩個所述第一伸縮桿相連接,所述中央處理器將數字信號轉化為電信號,所述分揀機器人轉向系統(tǒng)被執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟:所述行速傳感器采集分揀機器人行駛的速度,將實時信號傳遞給所述中央處理器,當所述分揀機器人轉向時,所述行向傳感器將期望信號傳遞給所述中央處理器,所述中央處理器通過對比期望信號和實時信號,計算出偏差,根據偏差量實時調整控制兩個所述第一伸縮桿的伸縮長度,使兩個所述第一伸縮桿出現(xiàn)長度差,兩個所述第一伸縮桿帶動所述u形連接件轉向,所述u形連接件帶動所述驅動電機轉向,所述驅動電機帶動所述輪胎轉向,實現(xiàn)分揀機器人轉向的目的,所述分揀機器人通過一種分揀機器人轉動系統(tǒng)控制連接臂的轉動;所述分揀機器人轉動系統(tǒng)由測距傳感器、中央處理器和中央控制器組成,所述測距傳感器通過數據線和所述中央處理器相連接,所述中央處理器通過數據線和所述中央控制器相連接,伺服電機通過數據線和所述中央控制器相連接,伺服電機通過齒輪傳動裝置分別和第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂相連接,所述中央處理器將數字信號轉化為電信號,所述分揀機器人轉動控制系統(tǒng)被執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟:所述測距傳感器采集夾爪或者吸盤到目標位置的距離,將實時信號傳遞給所述中央處理器,所述中央處理器對比距離數據和預設距離,計算出夾爪或者吸盤和目標位置之間的偏差,發(fā)送中央控制器,中央控制器根據距離偏差進行路徑規(guī)劃,確定夾爪或者吸盤從當前位置到目標位置的最佳路徑,計算第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂的角度和位置,以確保第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂能夠按照預定路徑進行運動,根據計算結果,中央控制器向伺服電機發(fā)送指令,伺服電機驅動第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂進行運動,在運動過程中,中央控制器會不斷接收來自測距傳感器的反饋信息,并根據這些信息對第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂的運動進行實時調整,以確保其按照預定路徑進行精確運動,到達目標位置后,且夾爪或者吸盤對快遞包裹進行穩(wěn)定抓取后,第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂再按照預定路徑將不同尺寸的快遞包裹分揀到對應的小推車內,在快遞包裹被成功分揀后,中央控制器會確認任務已完成,并向伺服電機發(fā)送指令,伺服電機驅動第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂進行反向運動,回到初始位置,進行下一個快遞包裹的分揀,如此周而復始,對每個分揀口的快遞包裹進行分揀;所述一種分揀機器人還包括一個控制系統(tǒng),所述控制系統(tǒng)包括信號轉換器、數據處理器和控制器,所述信號轉換器置于所述圓盤車殼上,所述數據處理器置于所述圓盤車殼上,所述控制器置于所述圓盤車殼上,所述第一攝像頭和所述第二攝像頭通過數據線和所述信號轉換器相連接,所述驅動電機、所述旋轉電機、所述真空抽泵、所述氣缸分別通過數據傳輸線和所述控制器相連接,所述信號轉換器通過數據傳輸線和所述數據處理器相連接,所述數據處理器通過數據傳輸線和所述控制器相連接,所述信號轉換器能夠將所述第一攝像頭、所述第二攝像頭采集到的圖像數據的電信號轉化為數字信號,所處控制器能夠被一個或至少兩個應用專用集成電路(asic)、可編程邏輯器件(pld)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子組件實現(xiàn),用于執(zhí)行數據處理裝置的指令,所述數據處理器和所述信號轉換器進行信息交互,所述控制系統(tǒng)被執(zhí)行時主要實現(xiàn)以下步驟:在使用分揀機器人分揀快遞包裹前,控制系統(tǒng)提前預設通過夾爪將小尺寸的快遞包裹夾取至1號小推車內,通過吸盤將大尺寸的快遞包裹吸附至2號小推車內,在使用分揀機器人分揀快遞包裹時,控制器控制驅動電機控制,驅動電機帶動轉軸轉動,轉軸帶動輪胎轉動,使分揀機器人根據預設的行進路線開始直線行駛,行速傳感器采集分揀機器人行駛的速度,將實時信號傳遞給中央處理器,當分揀機器人轉向時,行向傳感器將期望信號傳遞給中央處理器,中央處理器通過對比期望信號和實時信號,計算出偏差,根據偏差量實時調整兩個第一伸縮桿的伸縮長度,使兩個第一伸縮桿出現(xiàn)長度差,兩個第一伸縮桿帶動u形連接件轉向,u形連接件帶動驅動電機轉向,驅動電機帶動輪胎轉向,實現(xiàn)分揀機器人轉向的目的;分揀機器人按照預設的行進路線到達一個分揀口的位置,測距傳感器采集夾爪或者吸盤到目標位置之間的距離,將實時信號傳遞給中央處理器,中央處理器計算出夾爪或者吸盤和目標位置之間的距離偏差,發(fā)送給中央控制器,中央控制器根據距離偏差規(guī)劃夾爪或者吸盤從當前位置到目標位置的最佳路徑,計算第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂的角度和位置,根據計算結果,中央控制器向伺服電機發(fā)送指令,伺服電機驅動第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂進按照預定路徑到達目標位置即靠近快遞包裹時,第二攝像頭對快遞包裹進行圖像采集,將采集到的圖像數據信號發(fā)送給信號轉換器,信號轉換器將接收到的圖像數據信號的電信號轉換為數字信號并發(fā)送給數據處理器,數據處理器計算圖像數據的像素尺寸,根據預設像素尺寸和實際尺寸的比例系數計算快遞包裹的實際尺寸,將實際尺寸和預設尺寸進行對比,如果實際尺寸小于預設尺寸,則使用夾爪夾取該快遞包裹,伺服電機驅動第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂轉動到達快遞包裹的正上方,所述連接軸為雙出桿式氣缸,控制器控制連接軸對應的端頭桿伸長,控制器控制氣缸啟動,氣缸帶動推臂向下伸展,使兩個夾爪夾住該快遞包裹,第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂再按照預定路徑將該小尺寸的快遞包裹移動到對應的1號小推車上方,然后氣缸帶動推臂向上收縮,使兩個夾爪分離將該快遞包裹投入1號小推車內,中央控制器確認任務已完成,并向伺服電機發(fā)送指令,伺服電機驅動第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂進行反向運動,回到初始位置,進行下一個快遞包裹的分揀;如果實際尺寸大于預設尺寸,控制器控制旋轉電機啟動,旋轉電機旋轉180度,旋轉電機帶動連接軸轉動,連接軸帶動吸盤和夾爪轉動,通過吸盤對快遞包裹進行吸附分揀,伺服電機驅動第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂轉動到達快遞包裹的正上方,所述連接軸為雙出桿式氣缸,控制器控制連接軸對應的端頭桿伸長,,控制器控制真空抽泵抽氣,使吸盤吸住該快遞包裹,第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂再按照預定路徑該大尺寸的快遞包裹移動到對應的2號小推車上方,然后控制器控制真空抽泵停止工作,快遞包裹失去吸附力從吸盤上掉落入2號小推車內,如此周而復始,實現(xiàn)不同分揀口的快遞包裹按尺寸大小的分揀。能夠便于后續(xù)裝車工作的進行,使得不同尺寸的快遞包裹進行分開轉運,或者是先將大快遞包裹放在下面,小快遞包裹堆疊在大快遞包裹上,能夠充分利用車內空間,防止大尺寸的快遞包裹對小尺寸快遞包裹的擠壓,減少快遞包裹的損壞。


技術總結
本發(fā)明一種分揀機器人觸式減速與輪胎維護結構及分揀機器人公開了一種通過第三伸縮桿帶動毛刷和輪胎相接觸,能夠為輪胎提供制動力,實現(xiàn)輪胎的減速,同時能夠清潔輪胎表面的灰塵和碎屑,提高輪胎和地面之間的摩擦力,減少分揀機器人打滑的減速結構。其特征在于由支撐組件和清潔減速組件組成,所述支撐組件由圓盤車殼、第一轉軸、輪胎、驅動電機放置殼、U形連接件、第一鉸接件、第一伸縮桿、第二鉸接件、連接桿、減震墊片、第二伸縮桿、彈簧以及阻尼器組成,所述清潔減速組件由L形連接板、第一支撐板、旋轉連接塊、第五連接臂、連接旋轉軸、第六連接臂、第七連接臂、剎車件、毛刷、第二支撐板以及第三伸縮桿組成。

技術研發(fā)人員:朱元彩,張恒,黨建民,王傳彬,喬萬冠,劉志堅
受保護的技術使用者:江蘇建筑職業(yè)技術學院
技術研發(fā)日:
技術公布日:2024/9/29
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