[实用新型]球形搬运机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人机构。更具体地说，本实用新型涉及一种球形搬运机器人。

背景技术

搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。目前，移动搬运机器人广泛采用轮式运动方式。但是，轮式搬运机器人只适合平坦、无障碍的环境，其在路况复杂，崎岖不平的路面上尤其容易倾倒。因此，轮式机器人不适用于地形复杂、崎岖的环境，尤其是车站、农场、室外等路面坑洼不平的道路。但这些场合对搬运机器人却有很强的需求。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种球形搬运机器人，其能够在坑洼不平的路面上平稳运行，结构简单，耗能少，仅利用机械手臂与球体重心方向的夹角实现对速度的控制。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种球形搬运机器人，其包括：

球形本体，其包括球形外壳和设置在球形外壳内部的驱动构件和转向机构；

机械手臂，其设置在所述球形本体的两侧，释放或夹持待搬运件，所述机械手臂的一端连接至驱动构件的输出轴，在驱动构件的驱动下转动与所述球形本体的重心方向形成夹角，从而带动所述球形本体发生移动；

其中，所述转向机构包括：锥齿轮，其设置在一支撑杆的端部，所述支撑杆的另一端固定连接在所述球形外壳的内壁上，所述支撑杆在径向方向上向圆心延伸；

两个第一驱动电机，对称设置在所述支撑杆的两侧，所述第一驱动电机的输出端上设置有主动齿轮；

以及从动轴，其两端分别设置有啮合所述主动齿轮的从动齿轮和啮合所述锥齿轮的侧齿轮，第一驱动电机通过输出不同的转矩实现球形搬运机器人的转向。

优选的是，所述球形搬运机器人还包括一球形内壳，其设置在所述支撑杆上，收纳所述锥齿轮和所述侧齿轮；

所述从动轴通过轴承穿设在所述球形内壳的侧壁上；所述从动齿轮设置在所述球形内壳的外部，所述侧齿轮位于所述球形内壳的内部。

优选的是，所述机械手臂为一对，对称设置在所述球形外壳的两侧；所述机械手臂包括：臂部，其固定端连接所述驱动构件的输出轴；所述臂部至少部分中空，中空部分设置有第二驱动电机；

以及爪：其设置在所述臂部的自由端，在第二驱动电机的驱动下爪张开或闭合，释放或夹持待搬运件。

优选的是，所述爪包括：活动手指，其通过一关节销连接至所述臂部自由端，所述活动手指具有夹持端和尾端；

固定手指，与所述活动手指间隔设置在所述臂部上，所述固定手指配合活动手指夹持待搬运件；

偏心轮，其连接在所述电机的输出端；

驱动绳，其一端连接至所述偏心轮的周缘上，另一端固定在所述活动手指的尾端；

以及复位弹簧，其设置在固定手指和活动手指之间，一端固定连接固定手指，另一端固定连接活动手指；

所述偏心轮在第二驱动电机的驱动下转动，带动驱动绳拉紧活动手指，实现爪的夹持动作；在复位弹簧的回复力作用下，实现爪的释放动作。

优选的是，所述支撑杆为两个，沿所述球形外壳直径方向上对称设置。

优选的是，所述球形搬运机器人还包括球形中间壳，其连接在所述支撑杆上，收纳所述内壳；所述球形中间壳的侧壁上固定有支撑舱；所述第一驱动电机设置在所述支撑舱内。

优选的是，所述驱动构件包括：轴承，其固定在所述球形外壳侧壁上；

载荷舱，其固定在所述球形外壳的内壁上；

以及第三驱动电机，其设置在所述载荷舱内部，所述第三驱动电机的输出轴穿出所述载荷舱，穿过所述轴承，延伸至所述机械手臂上。

优选的是，所述臂部还设置有牵引轴，所述驱动绳部分缠绕至所述牵引轴上。