[发明专利]一种用于垃圾箱智能搬运和卸载的机器人及其控制方法

说明书

本发明提供了一种用于垃圾箱智能搬运和卸载的机器人及其控制方法，所述机器人由夹持机构、升降机构和底盘组成，底盘为机器人的支撑及行走部件，升降机构安装在底盘上，夹持机构安装在升降机构的前端；机器人通过底盘按照规划路径运动至指定工作地点并通过夹持机构调整角度将垃圾箱夹紧，然后通过升降机构将垃圾箱夹持并通过触发锁止机构悬停在半空，在升降机构和夹持机构的共同作用下翻转垃圾箱，实现对垃圾箱的倾倒及复位，并按照规划路径返回至原位置，接着锁止机构解除锁止，在升降机构的带动下降落，最后通过松开夹持机构将垃圾箱放回原位。本发明有效改善现公共场所内由于处理垃圾的人力资源不足导致的垃圾箱清理更换不及时的问题。

技术领域

本发明属于智能环保设备技术领域，具体涉及一种用于垃圾箱智能搬运和卸载的机器人及其控制方法，适用于公园、校园及小区等公共场所内。

背景技术

随着人们生活品质的提升，所产生的垃圾也越来越多，然而随着我们国家科技的发展和人民整体教育水平和素质的提升，越来越少的人乐意从事处理垃圾这个辛苦而且收入有限的行业，所以很多地方出现垃圾箱替换不及时导致垃圾箱垃圾溢出，垃圾堆积成山，破坏了环境，且极大影响市容市貌。

目前国内外也有很多用于垃圾处理的机器人，主要处理公共场所，例如小区、学校或公园内的垃圾，但是这种机器人一般均安装在垃圾车上，通过大型机械手臂直接抓取垃圾桶，把垃圾桶举高之后翻倒，再把垃圾桶放回原位，需要人工去操作垃圾车，且这种机器人机构尺寸过大，结构过于复杂。沃尔沃公司设计的一款垃圾倾倒机器人采用了无人机作为垃圾车的“天眼”来告知垃圾桶实时的确切位置，再使机器人绕过障碍运动到垃圾桶的位置，利用伸缩的机器手臂抓取垃圾桶并放到机器人承载上，然后运送到垃圾车处，利用垃圾车的卸载机构卸载，此过程亦需要人工操作无人机及实现后续垃圾车的卸载工作，在很大程度上依然依赖人工操作完成，这在人力资源严重不足的垃圾清理工作领域，仍是个需要亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种用于垃圾箱智能搬运和卸载的机器人及其控制方法，以改善现公共场所内由于处理垃圾的人力资源不足导致的垃圾箱清理更换不及时，垃圾堆积且污染环境的问题，有效提高市容市貌的同时最大限度地解放劳动力。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种用于垃圾智能搬运和卸载的机器人，由夹持机构1、升降机构2和底盘3组成；

所述夹持机构1由传动机构11、滑移机构12以及夹持前板13组成，所述传动机构11和滑移机构12均安装在夹持前板13上，滑移机构12与传动机构11机械连接，在传动机构11的带动下滑移机构12的夹持端夹紧或松开；

所述升降机构2由驱动机构21、平行四边形机构22、自锁机构23、升降前板24和升降后板25组成，所述平行四边形机构22的两端分别铰接在升降前板24和升降后板25上，所述自锁机构23与平行四边形机构22对应安装实现对平行四边形机构22锁止或解锁；

所述驱动机构21由驱动电机217、绕绳215、绕线轮216和滑轮组件组成，所述驱动电机217安装在底盘3上，滑轮组件分别安装在升降前板24和升降后板25上，绕绳215一端连接在与驱动电机217同轴连接的绕线轮216上，绕绳215另一端连接夹持前板13，所述升降前板24的底沿与夹持前板13铰接；

当所述自锁机构23对平行四边形机构22锁止时，在驱动电机217的驱动下，绕绳215带动夹持前板13绕着升降前板24的底沿翻转；当所述自锁机构23对平行四边形机构22解锁时，在驱动电机217的驱动下，绕绳215带动夹持前板13与升降前板24一同随着平行四边形机构22的上下摆动而上升或下降。

进一步地，所述传动机构11由传动电机111、一对锥齿轮、双向丝杠115、两个丝杠滑块组成，其中一个锥齿轮与传动电机111同轴连接，另一个锥齿轮同轴安装在双向丝杠115的中段，所述双向丝杠115水平安装在夹持前板13上，两个丝杠滑块螺纹配合安装在丝杠滑块两端形成移动副；