一种新式拾放球机器人的制作方法

    专利2022-07-12  95


    本实用新型涉及机器人技术领域,尤其涉及一种新式拾放球机器人。



    背景技术:

    在现有技术中,拾球、放球动作一般是依靠人力来完成,即人工从指定取球位置拾取球体,而后将拾取的球体放置至指定放球位置,上述拾球、放球动作比较繁琐,重复的拾球、放球动作也是很繁重的作业。

    现有技术中没有能够实现自动拾球、放球作业的机器人。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种新式拾放球机器人,该新式拾放球机器人结构设计新颖、自动化程度高,且能够自动实现拾球、放球动作。

    为达到上述目的,本实用新型通过以下技术方案来实现。

    一种新式拾放球机器人,包括有机器人车架,机器人车架包括有车架底板,车架底板装设有行走驱动组件;

    机器人车架装设有分别呈竖向布置的左侧挡板、右侧挡板,左侧挡板位于右侧挡板的左端侧且左侧挡板与右侧挡板左右正对间隔布置,左侧挡板、右侧挡板的下端部分别螺装紧固于机器人车架;机器人车架的上端侧于左侧挡板与右侧挡板之间装设有呈倾斜布置的承托斜板,承托斜板的左端边缘部与左侧挡板连接,承托斜板的右端边缘部与右侧挡板连接,承托斜板从前至后逐渐朝下倾斜延伸;

    左侧挡板的前端部与右侧挡板的前端部之间装设有自动拾球组件,自动拾球组件包括有螺装紧固于左侧挡板前端部的左侧拾球驱动舵机、螺装紧固于右侧挡板前端部且与左侧拾球驱动舵机同步动作的右侧拾球驱动舵机,左侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的左侧旋转竖杆,左侧旋转竖杆螺装紧固有呈竖向布置的左侧拾球板;右侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的右侧旋转竖杆,右侧旋转竖杆螺装紧固有与左侧拾球板正对布置且呈竖向布置的右侧拾球板,左侧拾球板、右侧拾球板分别位于承托斜板的上端侧;

    左侧挡板的后端部与右侧挡板的后端部之间装设有自动放球组件。

    其中,所述行走驱动组件包括有四个分别螺装紧固于所述车架底板下表面的电机安装架,各电机安装架分别螺装紧固有行走驱动直流电机,各行走驱动直流电机的动力输出轴分别装设有行走驱动轮。

    其中,各所述行走驱动轮分别为麦克纳姆轮。

    其中,所述左侧挡板的前端部于所述左侧旋转竖杆的上端侧螺装紧固有左侧辅助支架,左侧辅助支架的前端部设置有朝下竖向延伸的左侧辅助轴,左侧旋转竖杆的上端部开设有朝上开口的左侧竖杆中心孔,左侧辅助轴的下端部嵌插于左侧竖杆中心孔内;

    所述右侧挡板的前端部于所述右侧旋转竖杆的上端侧螺装紧固有右侧辅助支架,右侧辅助支架的前端部设置有朝下竖向延伸的右侧辅助轴,右侧旋转竖杆的上端部开设有朝上开口的右侧竖杆中心孔,右侧辅助轴的下端部嵌插于右侧竖杆中心孔内。

    其中,所述左侧辅助轴与所述左侧辅助支架为一体结构,所述右侧辅助轴与右侧辅助支架为一体结构。

    其中,所述自动放球组件包括有螺装紧固于所述左侧挡板后端部的左侧放球驱动舵机、螺装紧固于所述右侧挡板后端部且与左侧放球驱动舵机同步动作的右侧放球驱动舵机,左侧放球驱动舵机的动力输出轴装设有左侧旋转摆臂,右侧放球驱动舵机的动力输出轴装设有右侧旋转摆臂,左侧旋转摆臂与右侧旋转摆臂左右正对布置,左侧旋转摆臂与右侧旋转摆臂之间装设有位于所述承托斜板后端部上方的活动挡板,活动挡板的左端部与左侧旋转摆臂连接,活动挡板的右端部与右侧旋转摆臂连接。

    其中,所述自动放球组件还包括有放球辅助框,放球辅助框包括有左侧辅助连接臂、位于左侧辅助连接臂右端侧的右侧辅助连接臂,左侧辅助连接臂与右侧辅助连接臂左右正对且间隔布置,左侧辅助连接臂的一端部螺装紧固于所述左侧旋转摆臂,右侧辅助连接臂的一端部螺装紧固于所述右侧旋转摆臂,左侧辅助连接臂的另一端部与右侧辅助连接臂的另一端部之间装设有辅助横杆,辅助横杆的左端部与左侧辅助连接臂螺接,辅助横杆的右端部与右侧辅助连接臂螺接。

    本实用新型的有益效果为:本实用新型所述的一种新式拾放球机器人,其包括有机器人车架,机器人车架包括有车架底板,车架底板装设有行走驱动组件;机器人车架装设有分别呈竖向布置的左侧挡板、右侧挡板,左侧挡板位于右侧挡板的左端侧且左侧挡板与右侧挡板左右正对间隔布置,左侧挡板、右侧挡板的下端部分别螺装紧固于机器人车架;机器人车架的上端侧于左侧挡板与右侧挡板之间装设有呈倾斜布置的承托斜板,承托斜板的左端边缘部与左侧挡板连接,承托斜板的右端边缘部与右侧挡板连接,承托斜板从前至后逐渐朝下倾斜延伸;左侧挡板的前端部与右侧挡板的前端部之间装设有自动拾球组件,自动拾球组件包括有螺装紧固于左侧挡板前端部的左侧拾球驱动舵机、螺装紧固于右侧挡板前端部且与左侧拾球驱动舵机同步动作的右侧拾球驱动舵机,左侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的左侧旋转竖杆,左侧旋转竖杆螺装紧固有呈竖向布置的左侧拾球板;右侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的右侧旋转竖杆,右侧旋转竖杆螺装紧固有与左侧拾球板正对布置且呈竖向布置的右侧拾球板,左侧拾球板、右侧拾球板分别位于承托斜板的上端侧;左侧挡板的后端部与右侧挡板的后端部之间装设有自动放球组件。通过上述结构设计,本实用新型具有结构设计新颖、自动化程度高的优点,且能够自动实现拾球、放球动作。

    附图说明

    下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明,但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

    图1为本实用新型的结构示意图。

    图2为本实用新型另一视角的结构示意图。

    图3为本实用新型又一视角的结构示意图。

    在图1至图3中包括有:

    1——机器人车架11——车架底板

    2——行走驱动组件21——电机安装架

    22——行走驱动直流电机23——行走驱动轮

    31——左侧挡板32——右侧挡板

    4——承托斜板5——自动拾球组件

    511——左侧拾球驱动舵机512——右侧拾球驱动舵机

    521——左侧旋转竖杆5211——左侧竖杆中心孔

    522——右侧旋转竖杆5221——右侧竖杆中心孔

    531——左侧拾球板532——右侧拾球板

    541——左侧辅助支架5411——左侧辅助轴

    542——右侧辅助支架5421——右侧辅助轴

    6——自动放球组件611——左侧放球驱动舵机

    612——右侧放球驱动舵机621——左侧旋转摆臂

    622——右侧旋转摆臂63——活动挡板

    64——放球辅助框641——左侧辅助连接臂

    642——右侧辅助连接臂643——辅助横杆。

    具体实施方式

    下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

    如图1至图3所示,一种新式拾放球机器人,包括有机器人车架1,机器人车架1包括有车架底板11,车架底板11装设有行走驱动组件2。

    需解释的是,行走驱动组件2包括有四个分别螺装紧固于车架底板11下表面的电机安装架21,各电机安装架21分别螺装紧固有行走驱动直流电机22,各行走驱动直流电机22的动力输出轴分别装设有行走驱动轮23;优选的,各行走驱动轮23分别为麦克纳姆轮。

    进一步的,机器人车架1装设有分别呈竖向布置的左侧挡板31、右侧挡板32,左侧挡板31位于右侧挡板32的左端侧且左侧挡板31与右侧挡板32左右正对间隔布置,左侧挡板31、右侧挡板32的下端部分别螺装紧固于机器人车架1;机器人车架1的上端侧于左侧挡板31与右侧挡板32之间装设有呈倾斜布置的承托斜板4,承托斜板4的左端边缘部与左侧挡板31连接,承托斜板4的右端边缘部与右侧挡板32连接,承托斜板4从前至后逐渐朝下倾斜延伸。

    更进一步的,左侧挡板31的前端部与右侧挡板32的前端部之间装设有自动拾球组件5,自动拾球组件5包括有螺装紧固于左侧挡板31前端部的左侧拾球驱动舵机511、螺装紧固于右侧挡板32前端部且与左侧拾球驱动舵机511同步动作的右侧拾球驱动舵机512,左侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的左侧旋转竖杆521,左侧旋转竖杆521螺装紧固有呈竖向布置的左侧拾球板531;右侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的右侧旋转竖杆522,右侧旋转竖杆522螺装紧固有与左侧拾球板531正对布置且呈竖向布置的右侧拾球板532,左侧拾球板531、右侧拾球板532分别位于承托斜板4的上端侧。

    另外,左侧挡板31的后端部与右侧挡板32的后端部之间装设有自动放球组件6。其中,自动放球组件6包括有螺装紧固于左侧挡板31后端部的左侧放球驱动舵机611、螺装紧固于右侧挡板32后端部且与左侧放球驱动舵机611同步动作的右侧放球驱动舵机612,左侧放球驱动舵机611的动力输出轴装设有左侧旋转摆臂621,右侧放球驱动舵机612的动力输出轴装设有右侧旋转摆臂622,左侧旋转摆臂621与右侧旋转摆臂622左右正对布置,左侧旋转摆臂621与右侧旋转摆臂622之间装设有位于承托斜板4后端部上方的活动挡板63,活动挡板63的左端部与左侧旋转摆臂621连接,活动挡板63的右端部与右侧旋转摆臂622连接。

    需指出的是,本实用新型的机器人车架1还装设有plc控制器、锂电池,锂电池与plc控制器电性连接且锂电池为plc控制器供电。另外,本实用新型的行走驱动直流电机22、左侧拾球驱动舵机511、右侧拾球驱动舵机512、左侧放球驱动舵机611、右侧放球驱动舵机612分别与plc控制器电性连接;工作时,plc控制器控制行走驱动直流电机22、左侧拾球驱动舵机511、右侧拾球驱动舵机512、左侧放球驱动舵机611、右侧放球驱动舵机612动作。

    对于本实用新型的自动拾球组件5而言,在实现拾球动作的过程中,plc控制器先控制左侧拾球驱动舵机511、右侧拾球驱动舵机512动作,左侧拾球驱动舵机511驱动左侧旋转竖杆521转动并通过左侧旋转竖杆521带动左侧拾球板531朝左侧打开,右侧拾球驱动舵机512驱动右侧旋转竖杆522转动并通过右侧旋转竖杆522带动右侧拾球板532朝右侧打开,左侧拾球驱动舵机511、右侧拾球驱动舵机512同步动作,即左侧拾球板531、右侧拾球板532打开;拾球时,待拾取的球体位于打开的左侧拾球板531与右侧拾球板532之间,plc控制器控制左侧拾球驱动舵机511、右侧拾球驱动舵机512动作,此时左侧拾球驱动舵机511驱动左侧拾球板531朝右侧关闭且右侧拾球驱动舵机512驱动右侧拾球板532朝左侧闭合,左侧拾球板531与右侧拾球板532逐渐并将球体推送至左侧挡板31与右侧挡板32之间的空间内,拾球动作完毕。

    对于本实用新型的自动放球组件6而言,在实现放球动作的过程中,plc控制器控制左侧放球驱动舵机611、右侧放球驱动舵机612动作,左侧放球驱动舵机611、右侧放球驱动舵机612同步动作,左侧放球驱动舵机611驱动左侧旋转摆臂621朝下摆动,右侧放球驱动舵机612驱动右侧旋转摆臂622朝下摆动,左侧旋转摆臂621、右侧旋转摆臂622同步朝下摆动并带动活动挡板63朝下摆动,在活动挡板63朝下摆动到位后,位于左侧挡板31与右侧挡板32之间且由承托斜板4承托的球体沿着承托斜板4的斜面朝下滚落,进而完成放球动作;放球完毕后,plc控制器再控制左侧放球驱动舵机611、右侧放球驱动舵机612动作,左侧放球驱动舵机611驱动左侧旋转摆臂621朝上摆动,右侧放球驱动舵机612驱动右侧旋转摆臂622朝上摆动,活动挡板63恢复至挡球位置。

    对于本实用新型的新式拾放球机器人而言,其移动通过行走驱动组件2来实现,行走时,plc控制器各行走驱动直流电机22动作,各行走驱动直流电机22分别控制相应的麦克纳姆轮转动,进而实现前进后退、转向动作。

    需进一步解释的是,对于本实用新型的新式拾放球机器人而言,其可以按照指定路径行走,即从指定位置拾取球体,而后按照指定路径行走时放球位置,并将球体放置于指定位置。

    综合上述情况可知,通过上述结构设计,本实用新型具有结构设计新颖、自动化程度高的优点,且能够自动实现拾球、放球动作。

    作为优选的实施方式,如图1和图2所示,左侧挡板31的前端部于左侧旋转竖杆521的上端侧螺装紧固有左侧辅助支架541,左侧辅助支架541的前端部设置有朝下竖向延伸的左侧辅助轴5411,左侧旋转竖杆521的上端部开设有朝上开口的左侧竖杆中心孔5211,左侧辅助轴5411的下端部嵌插于左侧竖杆中心孔5211内;优选的,左侧辅助轴5411与左侧辅助支架541为一体结构。同样的,右侧挡板32的前端部于右侧旋转竖杆522的上端侧螺装紧固有右侧辅助支架542,右侧辅助支架542的前端部设置有朝下竖向延伸的右侧辅助轴5421,右侧旋转竖杆522的上端部开设有朝上开口的右侧竖杆中心孔5221,右侧辅助轴5421的下端部嵌插于右侧竖杆中心孔5221内;优选的,右侧辅助轴5421与右侧辅助支架542为一体结构。

    对于本实用新型的左侧旋转竖杆521而言,左侧辅助轴5411与左侧竖杆中心孔5211相配合的位置可以作为左侧旋转竖杆521的回转支点;对于本实用新型的右侧旋转竖杆522而言,右侧辅助轴5421与右侧竖杆中心孔5221相配合的位置可以作为右侧旋转竖杆522的回转支点;通过上述结构设计,本实用新型能够有效地提高左侧旋转竖杆521、右侧旋转竖杆522的稳定性。

    作为优选的实施方式,如图1至图3所示,自动放球组件6还包括有放球辅助框64,放球辅助框64包括有左侧辅助连接臂641、位于左侧辅助连接臂641右端侧的右侧辅助连接臂642,左侧辅助连接臂641与右侧辅助连接臂642左右正对且间隔布置,左侧辅助连接臂641的一端部螺装紧固于左侧旋转摆臂621,右侧辅助连接臂642的一端部螺装紧固于右侧旋转摆臂622,左侧辅助连接臂641的另一端部与右侧辅助连接臂642的另一端部之间装设有辅助横杆643,辅助横杆643的左端部与左侧辅助连接臂641螺接,辅助横杆643的右端部与右侧辅助连接臂642螺接。

    本实用新型的放球辅助框64随着左侧旋转摆臂621、右侧旋转摆臂622同步动作,在本实用新型的自动放球组件6进行放球动作时,放球辅助框64能够将滚落下来的球体限制于放球辅助框64内的区域,进而避免滚落下来的球体随处滚落。

    以上内容仅为本实用新型的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。


    技术特征:

    1.一种新式拾放球机器人,其特征在于:包括有机器人车架(1),机器人车架(1)包括有车架底板(11),车架底板(11)装设有行走驱动组件(2);

    机器人车架(1)装设有分别呈竖向布置的左侧挡板(31)、右侧挡板(32),左侧挡板(31)位于右侧挡板(32)的左端侧且左侧挡板(31)与右侧挡板(32)左右正对间隔布置,左侧挡板(31)、右侧挡板(32)的下端部分别螺装紧固于机器人车架(1);机器人车架(1)的上端侧于左侧挡板(31)与右侧挡板(32)之间装设有呈倾斜布置的承托斜板(4),承托斜板(4)的左端边缘部与左侧挡板(31)连接,承托斜板(4)的右端边缘部与右侧挡板(32)连接,承托斜板(4)从前至后逐渐朝下倾斜延伸;

    左侧挡板(31)的前端部与右侧挡板(32)的前端部之间装设有自动拾球组件(5),自动拾球组件(5)包括有螺装紧固于左侧挡板(31)前端部的左侧拾球驱动舵机(511)、螺装紧固于右侧挡板(32)前端部且与左侧拾球驱动舵机(511)同步动作的右侧拾球驱动舵机(512),左侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的左侧旋转竖杆(521),左侧旋转竖杆(521)螺装紧固有呈竖向布置的左侧拾球板(531);右侧拾球驱动电机的动力输出轴连设有呈竖向布置的右侧旋转竖杆(522),右侧旋转竖杆(522)螺装紧固有与左侧拾球板(531)正对布置且呈竖向布置的右侧拾球板(532),左侧拾球板(531)、右侧拾球板(532)分别位于承托斜板(4)的上端侧;

    左侧挡板(31)的后端部与右侧挡板(32)的后端部之间装设有自动放球组件(6)。

    2.根据权利要求1所述的一种新式拾放球机器人,其特征在于:所述行走驱动组件(2)包括有四个分别螺装紧固于所述车架底板(11)下表面的电机安装架(21),各电机安装架(21)分别螺装紧固有行走驱动直流电机(22),各行走驱动直流电机(22)的动力输出轴分别装设有行走驱动轮(23)。

    3.根据权利要求2所述的一种新式拾放球机器人,其特征在于:各所述行走驱动轮(23)分别为麦克纳姆轮。

    4.根据权利要求1所述的一种新式拾放球机器人,其特征在于:所述左侧挡板(31)的前端部于所述左侧旋转竖杆(521)的上端侧螺装紧固有左侧辅助支架(541),左侧辅助支架(541)的前端部设置有朝下竖向延伸的左侧辅助轴(5411),左侧旋转竖杆(521)的上端部开设有朝上开口的左侧竖杆中心孔(5211),左侧辅助轴(5411)的下端部嵌插于左侧竖杆中心孔(5211)内;

    所述右侧挡板(32)的前端部于所述右侧旋转竖杆(522)的上端侧螺装紧固有右侧辅助支架(542),右侧辅助支架(542)的前端部设置有朝下竖向延伸的右侧辅助轴(5421),右侧旋转竖杆(522)的上端部开设有朝上开口的右侧竖杆中心孔(5221),右侧辅助轴(5421)的下端部嵌插于右侧竖杆中心孔(5221)内。

    5.根据权利要求4所述的一种新式拾放球机器人,其特征在于:所述左侧辅助轴(5411)与所述左侧辅助支架(541)为一体结构,所述右侧辅助轴(5421)与右侧辅助支架(542)为一体结构。

    6.根据权利要求1所述的一种新式拾放球机器人,其特征在于:所述自动放球组件(6)包括有螺装紧固于所述左侧挡板(31)后端部的左侧放球驱动舵机(611)、螺装紧固于所述右侧挡板(32)后端部且与左侧放球驱动舵机(611)同步动作的右侧放球驱动舵机(612),左侧放球驱动舵机(611)的动力输出轴装设有左侧旋转摆臂(621),右侧放球驱动舵机(612)的动力输出轴装设有右侧旋转摆臂(622),左侧旋转摆臂(621)与右侧旋转摆臂(622)左右正对布置,左侧旋转摆臂(621)与右侧旋转摆臂(622)之间装设有位于所述承托斜板(4)后端部上方的活动挡板(63),活动挡板(63)的左端部与左侧旋转摆臂(621)连接,活动挡板(63)的右端部与右侧旋转摆臂(622)连接。

    7.根据权利要求6所述的一种新式拾放球机器人,其特征在于:所述自动放球组件(6)还包括有放球辅助框(64),放球辅助框(64)包括有左侧辅助连接臂(641)、位于左侧辅助连接臂(641)右端侧的右侧辅助连接臂(642),左侧辅助连接臂(641)与右侧辅助连接臂(642)左右正对且间隔布置,左侧辅助连接臂(641)的一端部螺装紧固于所述左侧旋转摆臂(621),右侧辅助连接臂(642)的一端部螺装紧固于所述右侧旋转摆臂(622),左侧辅助连接臂(641)的另一端部与右侧辅助连接臂(642)的另一端部之间装设有辅助横杆(643),辅助横杆(643)的左端部与左侧辅助连接臂(641)螺接,辅助横杆(643)的右端部与右侧辅助连接臂(642)螺接。

    技术总结
    本实用新型公开了一种新式拾放球机器人,其机器人车架的车架底板装设行走驱动组件,机器人车架装设左、右侧挡板,左、右侧挡板之间装设承托斜板;左、右侧挡板的前端部之间装设自动拾球组件,自动拾球组件包括螺装于左侧挡板前端部的左侧拾球驱动舵机、螺装于右侧挡板前端部的右侧拾球驱动舵机,左侧拾球驱动电机的动力输出轴连设左侧旋转竖杆,左侧旋转竖杆螺装左侧拾球板;右侧拾球驱动电机的动力输出轴连设右侧旋转竖杆,右侧旋转竖杆螺装右侧拾球板;左侧挡板的后端部与右侧挡板的后端部之间装设有自动放球组件。通过上述结构设计,本实用新型具有结构设计新颖、自动化程度高的优点,且能够自动实现拾球、放球动作。

    技术研发人员:何伟锋;李荣泳;吴鹏;杨宇辉;陈海彬;陈立甲;陈勇志
    受保护的技术使用者:东莞理工学院
    技术研发日:2020.07.08
    技术公布日:2021.03.12

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