本实用新型涉及工业机器人的移动技术,特别是涉及一种复合机器人。
背景技术:
传统的机械臂一般采用固定式底座安装在固定位置上,或通过导轨座安装在行程有限的移动平台上,导致机械臂结合卡爪后仅能在固定范围内进行物料的转移,当需要调整物料的转移范围时,往往需要将机械臂拆卸后进行重新安装,不利于机械臂的充分利用。
技术实现要素:
基于此,有必要提供一种实现机械臂在较大范围内移动的复合机器人。
一种复合机器人,包括:移动机构、及安装在所述移动机构上的机械臂;所述移动机构包括车体、设置在所述车体下侧的前轮组件、及设置在所述车体下侧的后轮组件;所述前轮组件成对设置,所述前轮组件包括第一麦克纳姆轮及连接所述第一麦克纳姆轮的第一减速机;所述后轮组件成对设置,所述后轮组件包括第二麦克纳姆轮及连接所述第二麦克纳姆轮的第二减速机;所述机械臂安装在所述车体上。
上述复合机器人,通过前轮组件、后轮组件驱动车体移动,同时机械臂安装在车体上,从而可利用移动机构带动机械臂或机械臂上所夹持的物料在较大范围内的移动,提高机械臂的使用灵活性或物料转移的范围,有利于机械臂的充分利用。
在其中一个实施例中,所述前轮组件还包括连接所述第一减速机的第一驱动电机,所述后轮组件还包括连接所述第二减速机的第二驱动电机;所述第一减速机、所述第二减速机为p0级。
在其中一个实施例中,还包括后悬挂机构,所述后轮组件通过所述后悬挂机构与车体连接。
在其中一个实施例中,所述后悬挂机构包括悬挂支架、与所述悬挂支架枢接的横梁摆臂、设置在所述悬挂支架一侧的第一阻尼组件、及设置在所述悬挂支架另一侧的第二阻尼组件;所述悬挂支架包括与所述横梁摆臂的枢接的支撑部、及设置在所述支撑部上侧的承载板;所述支撑部处于所述第一阻尼组件与所述第二阻尼组件之间,所述支撑部的一侧与所述横梁摆臂之间连接所述第一阻尼组件,所述支撑部的另一侧与所述横梁摆臂之间连接所述第二阻尼组件;所述第一阻尼组件及所述第二阻尼组件对所述横梁摆臂相对所述支撑部的摆动提供阻尼作用;对称设置的所述后轮组件安装在所述横梁摆臂上。
在其中一个实施例中,还包括电气模组,所述电气模组包括控制单元、前驱动单元、后驱动单元、激光模块、前深度相机、及后深度相机;所述激光模块检测所述车体周围的障碍信息;所述前深度相机安装在所述车体的前侧,所述后深度相机安装在所述车体的后侧;所述前深度相机及所述后深度相机对指定定位标识进行识别;所述控制单元根据所述激光模块、所述前深度相机及所述后深度相机的检测信号调整对所述前驱动单元、所述后驱动单元的控制信号;所述前驱动单元对所述前轮组件提供运行信号,所述后驱动单元对所述后轮组件提供运行信号。
在其中一个实施例中,所述激光模块包括在所述车体上对角分布的若干激光雷达、及用于收集所述激光雷达检测信息的数据处理单元;所述数据处理单元将所述激光雷达的检测信息加工处理后输出至所述控制单元。
在其中一个实施例中,所述电气模组还包括向所述机械臂输出驱动信号的末端执行单元,所述控制单元对所述末端执行单元进行控制。
在其中一个实施例中,所述电气模组还包括向所述前轮组件、所述后轮组件提供电源的动力单元;所述动力单元向所述控制单元提供状态信息。
在其中一个实施例中,所述电气模组还包括连接所述控制单元的升降充电单元,所述控制单元根据所述动力单元的状态信息控制所述升降充电单元的运行。
在其中一个实施例中,所述车体上设有载物平台。
附图说明
图1为本实用新型的一较佳实施例的复合机器人的立体示意图;
图2为图1所示的复合机器人的仰视图;
图3为图1所示的复合机器人的侧视图;
图4为后轮组件及后悬挂机构的立体示意图;
图5为图4所示的后轮组件及后悬挂机构的分解示意图;
图6为图4所示的后轮组件及后悬挂机构在另一角度的分解示意图;
图7为电气模组的结构图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1至图7,为本实用新型一较佳实施方式的复合机器人100,用于在可变动范围内实现物料移动。该复合机器人100包括移动机构20、及安装在移动机构20上的机械臂30;移动机构20包括车体21、设置在车体21下侧的前轮组件22、及设置在车体21下侧的后轮组件23;前轮组件22成对设置,前轮组件22包括第一麦克纳姆轮221及连接第一麦克纳姆轮221的第一减速机;后轮组件23成对设置,后轮组件23包括第二麦克纳姆轮231及连接第二麦克纳姆轮231的第二减速机;机械臂30安装在车体21上。
通过前轮组件22、后轮组件23驱动车体21移动,同时机械臂30安装在车体21上,从而可利用移动机构20带动机械臂30或机械臂30上所夹持的物料在较大范围内的移动,提高机械臂30的使用灵活性或物料转移的范围,有利于机械臂30的充分利用。
在其中一个实施方式中,为提高车体21的移动精度,前轮组件22还包括连接第一减速机的第一驱动电机,后轮组件23还包括连接第二减速机的第二驱动电机233;第一减速机、第二减速机为p0级;从而第一减速机、第二减速机具有较低的背隙,避免第一驱动电机或第二驱动电机233反转时产生较大的回隙;优选地,第一驱动电机及第二驱动电机233为伺服电机,因此,可避免伺服电机编码器的值与实际的运动值之间有较大误差。
请参阅图4至图6,在其中一个实施方式中,为在路面凹凸不平的情况下,保证成对设置的第一麦克纳姆轮221、及成对设置的第二麦克纳姆轮231均能接触路面,复合机器人100还包括后悬挂机构40,后轮组件23通过后悬挂机构40与车体21连接;从而可适应凹凸不平的路面,确保前轮组件22及后轮组件23可靠接触地面,避免产生移动误差。
在其中一个实施方式中,为避免后悬挂机构40运作时,两个第二麦克纳姆轮231之间的轮距发生变化,后悬挂机构40包括悬挂支架41、与悬挂支架41枢接的横梁摆臂42、设置在悬挂支架41一侧的第一阻尼组件43、及设置在悬挂支架41另一侧的第二阻尼组件44;悬挂支架41包括与横梁摆臂42的枢接的支撑部411、及设置在支撑部411上侧的承载板412;支撑部411处于第一阻尼组件43与第二阻尼组件44之间,支撑部411的一侧与横梁摆臂42之间连接第一阻尼组件43,支撑部411的另一侧与横梁摆臂42之间连接第二阻尼组件44;第一阻尼组件43及第二阻尼组件44对横梁摆臂42相对支撑部411的摆动提供阻尼作用;对称设置的后轮组件23安装在横梁摆臂42上。承载板412与车体21连接,当通过高低不平的路面或小型障碍物时,路面或障碍物通过其中一侧的后轮组件23令横梁摆臂42的其中一侧抬升,由于车体21或悬挂支架41的惯性作用,横梁摆臂42相对支撑部411转动,第一阻尼组件43或第二阻尼组件44的阻尼作用降低了悬挂支架41及车体21的摆幅,基于上述原理,从而可保证对称的第二麦克纳姆轮231的轮距稳定性,降低后轮组件23的控制复杂性;具体地,支撑部411与横梁摆臂42之间通过中央轴承421连接。
请参阅图7,在其中一个实施方式中,为实现对前轮组件22及后轮组件23的自动化驱动,复合机器人100还包括电气模组50,电气模组50包括控制单元51、前驱动单元52、后驱动单元53、激光模块54、前深度相机55、及后深度相机56;激光模块54检测车体21周围的障碍信息;前深度相机55安装在车体21的前侧,后深度相机56安装在车体21的后侧;前深度相机55及后深度相机56对指定定位标识进行识别;控制单元51根据激光模块54、前深度相机55及后深度相机56的检测信号调整对前驱动单元52、后驱动单元53的控制信号;前驱动单元52对前轮组件22提供运行信号,后驱动单元53对后轮组件23提供运行信号。因而复合机器人100能根据所处环境中的障碍或定位标识调整移动的路径,实现自动化的运行;进一步地,前深度相机55及后深度相机56还可用于三维障碍物的识别。
请参阅图3及图7,在其中一个实施方式中,为检测全面的障碍信息,激光模块54包括在车体21上对角分布的若干激光雷达541、及用于收集激光雷达541检测信息的数据处理单元542;数据处理单元542将激光雷达541的检测信息加工处理后输出至控制单元51;从而获取来自车体21不同方向的障碍信息,确保复合机器人100安全运行。
请再次参阅图7,在其中一个实施方式中,为实现对机械臂30的控制,电气模组50还包括向机械臂30输出驱动信号的末端执行单元57,控制单元51对末端执行单元57进行控制;具体地,控制单元51根据前驱动单元52及后驱动单元53运行、前深度相机55及后深度相机56确定车体21及机械臂30所处的位置,在到达预定位置后,控制单元51通过末端执行单元57控制机械臂30的运行,从而令物料准确移送。
在其中一个实施方式中,电气模组50还包括向前轮组件22、后轮组件23提供电源的动力单元58;动力单元58向控制单元51提供状态信息。具体地,动力单元58包括电池、bms管理板及电源管理板。
请参阅图2及图7,在其中一个实施方式中,为方便动力单元58的充电操作,电气模组50还包括连接控制单元51的升降充电单元59,控制单元51根据动力单元58的状态信息控制升降充电单元59的运行;具体地,当动力单元58需要进行充电时,控制单元51根据前深度相机55、后深度相机56判断车体21是否移动至充电地点,在到达充电地点后,升降充电单元59令复合机器人100上的升降电缸下降,令复合机器人100上的充电刷板591、信号刷板592与充电座接触,从而实现自动化的充电过程。
请参阅图1,在其中一个实施方式中,为提高移动机构20单次移动所能转移的物料数量,车体21上设有载物平台211;在移动机构20移动前,机械臂30可将多个物料或工件放置在载物平台211上,从而提高单次能转移的物料或工件数量。
本实施例中,通过前轮组件、后轮组件驱动车体移动,同时机械臂安装在车体上,从而可利用移动机构带动机械臂或机械臂上所夹持的物料在较大范围内的移动,提高机械臂的使用灵活性或物料转移的范围,有利于机械臂的充分利用。
以上所述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。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种复合机器人,其特征在于,包括:移动机构、及安装在所述移动机构上的机械臂;所述移动机构包括车体、设置在所述车体下侧的前轮组件、及设置在所述车体下侧的后轮组件;所述前轮组件成对设置,所述前轮组件包括第一麦克纳姆轮及连接所述第一麦克纳姆轮的第一减速机;所述后轮组件成对设置,所述后轮组件包括第二麦克纳姆轮及连接所述第二麦克纳姆轮的第二减速机;所述机械臂安装在所述车体上。
2.根据权利要求1所述的复合机器人,其特征在于,所述前轮组件还包括连接所述第一减速机的第一驱动电机,所述后轮组件还包括连接所述第二减速机的第二驱动电机;所述第一减速机、所述第二减速机为p0级。
3.根据权利要求1所述的复合机器人,其特征在于,还包括后悬挂机构,所述后轮组件通过所述后悬挂机构与车体连接。
4.根据权利要求3所述的复合机器人,其特征在于,所述后悬挂机构包括悬挂支架、与所述悬挂支架枢接的横梁摆臂、设置在所述悬挂支架一侧的第一阻尼组件、及设置在所述悬挂支架另一侧的第二阻尼组件;所述悬挂支架包括与所述横梁摆臂的枢接的支撑部、及设置在所述支撑部上侧的承载板;所述支撑部处于所述第一阻尼组件与所述第二阻尼组件之间,所述支撑部的一侧与所述横梁摆臂之间连接所述第一阻尼组件,所述支撑部的另一侧与所述横梁摆臂之间连接所述第二阻尼组件;所述第一阻尼组件及所述第二阻尼组件对所述横梁摆臂相对所述支撑部的摆动提供阻尼作用;对称设置的所述后轮组件安装在所述横梁摆臂上。
5.根据权利要求1所述的复合机器人,其特征在于,还包括电气模组,所述电气模组包括控制单元、前驱动单元、后驱动单元、激光模块、前深度相机、及后深度相机;所述激光模块检测所述车体周围的障碍信息;所述前深度相机安装在所述车体的前侧,所述后深度相机安装在所述车体的后侧;所述前深度相机及所述后深度相机对指定定位标识进行识别;所述控制单元根据所述激光模块、所述前深度相机及所述后深度相机的检测信号调整对所述前驱动单元、所述后驱动单元的控制信号;所述前驱动单元对所述前轮组件提供运行信号,所述后驱动单元对所述后轮组件提供运行信号。
6.根据权利要求5所述的复合机器人,其特征在于,所述激光模块包括在所述车体上对角分布的若干激光雷达、及用于收集所述激光雷达检测信息的数据处理单元;所述数据处理单元将所述激光雷达的检测信息加工处理后输出至所述控制单元。
7.根据权利要求5所述的复合机器人,其特征在于,所述电气模组还包括向所述机械臂输出驱动信号的末端执行单元,所述控制单元对所述末端执行单元进行控制。
8.根据权利要求5所述的复合机器人,其特征在于,所述电气模组还包括向所述前轮组件、所述后轮组件提供电源的动力单元;所述动力单元向所述控制单元提供状态信息。
9.根据权利要求8所述的复合机器人,其特征在于,所述电气模组还包括连接所述控制单元的升降充电单元,所述控制单元根据所述动力单元的状态信息控制所述升降充电单元的运行。
10.根据权利要求1所述的复合机器人,其特征在于,所述车体上设有载物平台。
技术总结