一種自動識別貨物的智能搬運小車的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種自動識別貨物的智能搬運小車。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的不斷發(fā)展，智能化自動化產(chǎn)品越來越受到人們的青睞，在物品搬運方面也涌現(xiàn)出各式各樣的自動化搬運小車。但隨著社會的發(fā)展，物品種類越來越多，物品本身的個體性越來越受到重視，這就要求人們對每個物品進行編號區(qū)分。而傳統(tǒng)的搬運小車只能實現(xiàn)點到點的機械式搬運，并不能滿足我們的需求。
[0003]通用的搬運小車大多體積較大，且轉彎半徑較大，更為重要的一點是只能實現(xiàn)小車正前方物體的抓取，因而在一些空間較為狹小的地方將無法完成抓取任務。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種自動識別貨物的智能搬運小車，不僅能夠識別貨物，而且能在螺旋副的自鎖結構下搬運較重的貨物，并在車體保持固定的情況下能對貨物進行一定角度的旋轉調(diào)整。
[0005]技術方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0006]—種自動識別貨物的智能搬運小車，包括車體、升降機構、機械手和輔助識別設備;
[0007]所述車體包括底盤、四輪驅動機構、轉向機構和過渡板，四輪驅動機構和轉向機構均安裝在底盤底部，四輪驅動機構用于驅動底盤相對地面移動或轉向，轉向機構用于驅動過渡板相對底盤轉動;轉向機構包括轉向舵機和設置在底盤上的弧形槽，在過渡板上設置有中心孔和螺釘，轉向舵機的底座通過舵機固定支架固定在底盤上，轉向舵機的轉動軸安裝在過渡板的中心孔內(nèi)，過渡板上的螺釘設置在弧形槽內(nèi)，通過轉向舵機轉動軸的轉動帶動過渡板相對底盤轉動，通過弧形槽和螺釘實現(xiàn)導向和轉動角度限定；
[0008]所述升降機構包括導軌蓋板、絲桿、滑塊、導柱、升降驅動機構和萬向輪，絲桿與滑塊組成絲桿螺母機構，在滑塊上設置有導向孔，導柱穿過導向孔，導柱的兩端分別與導軌蓋板和過渡板固定，絲桿的兩端通過軸承分別與導軌蓋板和過渡板連接;所述升降驅動機構包括相嚙合的大齒輪和小齒輪，小齒輪通過電機V驅動，電機V安裝在底盤底部;絲桿的下端向下伸出過渡板，伸出部分先通過蹄形結構與大齒輪的中心連接(類似于鍵合)，然后安裝一個限位螺母，最后在末端安裝一個萬向輪，限位螺母限制大齒輪沿絲桿軸向竄動，絲桿蹄形結構限制大齒輪沿絲桿周向轉動；
[0009]所述機械手安裝在滑塊上；
[0010]所述輔助識別設備包括掃碼器、超聲波傳感器、主控制芯片、電池組和電機驅動板，掃碼器安裝在機械手上，超聲波傳感器安裝在過渡板上，主控制芯片、電池組和電機驅動板安裝在底盤，通過電機驅動板驅動電機工作;掃碼器用于識別貨物編碼，超聲波傳感器用于探測間距和輔助保持安全間距，主控制芯板用于協(xié)調(diào)小車的各項功能，電機驅動板用于控制電機動作;主控制芯片可以采用Ar du i no單片機。
[0011]優(yōu)選的，所述四輪驅動機構包括前輪1、前輪I1、后輪1、后輪I1、電機1、電機I1、電機II1、電機IV和電機固定支架，前輪1、前輪I1、后輪I和后輪II分別安裝在底盤下方的前后左右位置，電機1、電機I1、電機III和電機IV通過電機固定支架安裝在底盤下方;電機I驅動前輪I，電機II驅動前輪II，電機III驅動后輪I，電機IV驅動后輪II，底盤通過前后左右位置車輪轉速的差異實現(xiàn)差速轉向。
[0012]優(yōu)選的，所述導軌蓋板和過渡板與兩個軸承均采用外孔過盈配合的方式連接，絲桿與兩個軸承均采用內(nèi)孔過盈配合的方式連接。
[0013]優(yōu)選的，所述機械手包括舵機、U形鋼架和機械爪，U形鋼架通過鉚釘固定在滑塊上，舵機的底座固定在U形鋼架內(nèi)，機械爪的兩端分別與舵機的轉動軸和U形鋼架鉸接;通過控制舵機的轉動實現(xiàn)機械爪的抓取功能。
[0014]優(yōu)選的，四輪驅動機構中的電機均采用直流減速電機，電機V為直流步進電機。
[0015]優(yōu)選的，所述軸承采用圓錐滾子軸承，圓錐滾子軸承可以限制絲桿的軸向位移和自身的軸向力。
[0016]本發(fā)明中，通過四輪驅動機構驅動底盤相對地面移動，通過左右兩側車輪轉速的差異實現(xiàn)差速轉向。轉向機構用于驅動過渡板相對底盤轉動，也即驅動整個升降機構相對底盤轉動;在轉向機構中采用了弧形槽，弧形槽一方面使得過渡板可沿其弧線轉動，另一方面通過螺釘和弧形槽向過渡板施加一定的垂向約束能夠使過渡板能夠平穩(wěn)轉動。本發(fā)明中，升降機構的工作過程如下:電機V驅動小齒輪轉動，小齒輪與大齒輪嗤合傳動，大齒輪與絲桿通過鍵合的方式傳遞扭矩與轉速，這樣絲桿發(fā)生轉動，由于絲桿的軸向移動被兩個軸承限制在導軌蓋板和過渡板之間，使得與絲桿螺紋連接的滑塊產(chǎn)生軸向移動，最終實現(xiàn)了機械手的升降運動。大齒輪通過過渡板上的軸承和限位螺母限制其直線移動，使得小車能夠在螺旋副的自鎖結構下搬運較重的貨物;過渡板的設計，使得小車能夠在車體保持固定的情況下能夠對貨物進行一定角度的旋轉調(diào)整。絲桿末端的萬向輪可承受一部分垂向載荷，同時也起到支撐作用，防止小車發(fā)生前傾。
[0017]有益效果:本發(fā)明提供的自動識別貨物的智能搬運小車，具有如下優(yōu)點:1、本發(fā)明通過安裝在機械爪下方的掃碼器可對要搬運的物體進行掃描識別，從而達到對指定物體進行搬運以及分類存放的目的;減少搬運的失誤，提高了自動化搬運的可靠性;2、本發(fā)明通過舵機與弧形槽將底盤與升降機構連接，使得升降機構能夠相對底盤發(fā)生一定角度的轉動，能夠抓取斜向的物體，大大提升了小車搬運貨物的空間范圍；3、本發(fā)明小車安裝四個驅動電機，采用四輪驅動、差速轉向，能夠實現(xiàn)大角度的過彎，使得在狹小空間大角度的過道中搬運貨物更為快捷便利，進一步提高了其適用場合;4、本發(fā)明利用絲桿與滑塊的內(nèi)外螺紋配合來實現(xiàn)機械爪的升降運動，通過絲桿的自轉帶動滑塊的垂向運動，利用絲桿與滑塊之間的自鎖性能使小車提取更重的貨物;5、本發(fā)明利用步進電機帶動小齒輪的轉動進而通過嚙合帶動大齒輪轉動使與大齒輪同軸的絲桿發(fā)生自轉最后實現(xiàn)滑塊的垂向運動，通過控制步進電機的轉角和轉速可較為精確的控制滑塊垂向運動的速度和距離即可較為精確的控制機械爪的移動速度和懸空位置;6、本發(fā)明通過采用連接在絲桿下端的萬向輪支撐小車前端承受一部分垂向載荷，使得小車載重能力進一步提升，同時也有效的抑制了小車前傾的可能性;7、本發(fā)明過渡板前端裝設的超聲波傳感器可探測后面小車與前車的距離并使兩車保持在設定的安全有效的距離范圍之內(nèi)，降低了交叉會車等情況的撞車傾向，保證了整個車隊的行車速度的一致性，使得搬運效率大大提高。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的立體結構示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明的絲桿下端以及附近區(qū)域的結構示意圖(已裝萬向輪)；
[0020]圖3為本發(fā)明的大小齒輪嚙合位置以及附近區(qū)域的仰視結構示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的絲桿下端以及附近區(qū)域的結構示意圖(未裝萬向輪)；
[0022]圖5為本發(fā)明的機械手的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0024]如圖1?圖5所示，為一種自動識別貨物的智能搬運小車，不僅能夠識別貨物，而且能在螺旋副的自鎖結構下搬運較重的貨物，并在車體保持固定的情況下能對貨物進行一定角度的旋轉調(diào)整;該小車包括車體1、升降機構2、機械手3和輔助識別設備4。
[0025]所述車體I包括底盤1-1 1、四輪驅動機構、轉向機構和過渡板1-12，四輪驅動機構和轉向機構均安裝在底盤1-11底部，四輪驅動機構用于驅動底盤1-11相對地面移動或轉向，轉向機構用于驅動過渡板1-12相對底盤1-11轉動;轉向機構包括轉向舵機1-10和設置在底盤1-11上的弧形槽1-16，在過渡板1-12上設置有中心孔和三個螺釘1-17，轉向舵機1-10的底座通過舵機固定支架1-13固定在底盤1-11上，轉向舵機1-10的轉動軸安裝在過渡板1-12的中心孔內(nèi)，過渡板1-12上的三個螺釘1-17設置在弧形槽1-16內(nèi)，通過轉向舵機1-10轉動軸的轉動帶動過渡板1-12相對底盤1-11轉動，通過弧形槽1-16和螺釘實現(xiàn)導向和轉動角度限定。
[0026]所述四輪驅動機構包括前輪11-1、前輪I1、后輪11-2、后輪111-3、電機11-5、電機
I1、電機III 1-6、電機IV和電機固定支架1-14，前輪11-1、前輪I1、后輪11-2和后輪II1-3分別安裝在底盤1-11下方的前后左右位置，電機11-5、電機I1、電機III 1-6和電機IV通過電機固定支架1-14安裝在底盤1-11下方；電機11-5驅動前輪11-1，電機II驅動前輪II，電機III 1-6驅動后輪11-2，電機IV驅動后輪111-3，底盤1-11通過前后左右位置車輪轉速的差異實現(xiàn)差速轉向。四輪驅動機構中的電機均采用直流減速電機，電機V1-9為直流步進電機。
[0027]所述升降機構2包括導軌蓋板2-1、絲桿2-2、滑塊2-3、導柱2-4、升降驅動機構和萬向輪2-6，絲桿2-2與滑塊2-3組成絲桿螺母機構，在滑塊2-3上設置有導向孔，導柱2-