[发明专利]一种智能移动搬运机器人及其工作方法

说明书

本发明的目的在于提供一种可以实现自动识别被抓取物并实现自动定位、移动、取放、搬运的智能移动搬运机器人。该智能移动搬运机器人悬臂后端上方安装有可旋转的云台，且云台的旋转平台固定安装有视觉传感器；视觉传感器随云台的旋转平台的转动而四周转动，视觉传感器360°无死角地探测被抓取物的位置，确保能获取到被抓取物准确的位置信息，为后续机器人移动、取放、搬运提供位置和位移信息。本发明还提供该智能移动搬运机器人的工作方法，腰部、立臂、悬臂、腕部、手部依次运动的工作顺序。视觉传感器测量被抓取物或堆放点的坐标实现自动定位，并指导臂部运动到指定位置，实现精准定位；五自由度运动，各关节部件定位精准、活动灵活。

技术领域

本发明涉及自动化技术，尤其涉及一种智能移动搬运机器人及其工作方法。

背景技术

随着科技日益进步，以前需要人工加工制造的行业开始向自动化技术转变。作为近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，工业机器人、机械手在现代制造技术领域中扮演了极其重要的角色，其能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，并有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。

搬运机械手由PLC控制+触摸屏+伺服电机控制，采用占用空间少的框架式结构，生产能力大，码垛的方式可以采用示教是编程，适用于电子、食品、饮料、烟酒等行业的纸箱包装产品和热收缩膜产品以及物流仓储码垛、堆垛作业。

在工业自动化生产中，无论是单机还是组合机床，以及自动生产流水线，很多会用到机械手来完成工件的取放。对机械手的控制主要是位置识别、运动方向控制和物料是否存在的判别。其任务是将传送带A上的工件或物品搬运到传送带B上。

机械手是模仿人的手部动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。它特别是在高温、高压、多粉尘、易燃、易爆、放射性等恶劣环境中，以及笨重、单调、频繁的操作中代替人作业，因此获得日益广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现自动识别被抓取物并实现自动定位、移动、取放、搬运的智能移动搬运机器人。该智能移动搬运机器人悬臂后端上方安装有可旋转的云台，且云台的旋转平台固定安装有视觉传感器；视觉传感器随云台的旋转平台的转动而四周转动，视觉传感器360°无死角地探测被抓取物的位置，确保能获取到被抓取物准确的位置信息，为后续机器人移动、取放、搬运提供位置和位移信息。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能移动搬运机器人，包括底座、腰部、臂部、腕部和手部，臂部包括竖直运动的立臂和水平运动的悬臂，立臂安装在基座上，悬臂与立臂垂直，悬臂前端与立臂相连，手部通过腕部连接在悬臂后端；悬臂后端上方安装有可旋转的云台，云台包括云台固定底座和旋转平台，视觉传感器固定在云台的旋转平台上，视觉传感器包括测距模块和角度测量模块；

腕部包括腕部电机和锥齿轮组，腕部电机安装在悬臂前端，通过腕部电机带动锥齿轮组，从而带动与锥齿轮同轴的腕部实现俯仰运动；腕部电机动力经传动轴然后经传动轴然后经锥齿轮传动换向后，带动腕部俯仰，且腕部电机安装在悬臂最前端，减小了悬臂受力；

立臂和悬臂均是通过电机直接驱动，采用丝杠转动、螺母移动的方式，采用直线型导轨作为导向装置限制螺母的转动；

腰部包括腰部电机和一对圆柱齿轮组，腰部电机采用带减速器的电机，考虑机械手体积结构、传动精度和经济性，减速装置采用圆柱齿轮组减速器；腰部电机通过一对圆柱齿轮组减速后连接与从动齿轮同轴的腰部回转轴，从而带动腰部回转，腰部电机放置在基座下方；

手部包括手爪、手爪丝杆和手爪电机，手爪电机安装在基座上，带动手爪丝杆旋转，从而带动手爪运动。

优选的，手爪上安装有传感器，传感器包括接近觉传感器和触滑觉传感器。

优选的，接近觉传感器选用反射式红外光电传感器，是采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。