本實(shí)用新型涉及一種搬運(yùn)機(jī)器人，尤其涉及一種不僅可以自動(dòng)分揀待搬運(yùn)物品，而且可以將分揀的物品按規(guī)定路線搬運(yùn)至指定位置的自動(dòng)分揀搬運(yùn)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，隨著國(guó)內(nèi)人工成本的不斷升高，隨著德國(guó)工業(yè)4.0、中國(guó)2025概念的提出，中國(guó)機(jī)械制造行業(yè)企業(yè)、物流倉(cāng)儲(chǔ)等各行各業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型不斷升級(jí)，使得用機(jī)器人代替人力去做一些重復(fù)性的高強(qiáng)度的勞動(dòng)，成為現(xiàn)代機(jī)器人研究的一個(gè)重要方向。

目前在物流系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)中，自動(dòng)導(dǎo)航小車被廣泛的應(yīng)用，但其主要的引導(dǎo)方式是電磁或者慣性引導(dǎo)。

電磁引導(dǎo)需要埋設(shè)金屬線，并加載引導(dǎo)頻率，其缺點(diǎn)明顯，靈活性差，改變或擴(kuò)充路徑較麻煩，對(duì)引導(dǎo)線路附近的鐵磁物質(zhì)有干擾。

而慣性引導(dǎo)主要安裝陀螺儀，缺點(diǎn)是成本較高維護(hù)保養(yǎng)等后續(xù)問(wèn)題較難解決，地面也需要磁性塊作輔助定位。另外，此類小車缺少分辨物體的功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自動(dòng)分揀搬運(yùn)機(jī)器人，能夠增加機(jī)器小車的靈活性，能適應(yīng)多種場(chǎng)合，減少維護(hù)成本，精確物體定位并增加對(duì)物體分揀的功能。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)分揀搬運(yùn)機(jī)器人，包括有一平臺(tái)，所述平臺(tái)的前端設(shè)有灰度傳感器，所述平臺(tái)的前端的底部設(shè)有萬(wàn)向輪，所述平臺(tái)的兩側(cè)設(shè)置有車輪，所述車輪連接步進(jìn)電機(jī)，所述平臺(tái)的后部設(shè)置有貨倉(cāng)，所述貨倉(cāng)的前部設(shè)置有機(jī)械手臂，所述平臺(tái)的上部設(shè)置有模塊組裝盒；

所述模塊組裝盒內(nèi)設(shè)置有控制模塊、電源模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)械手臂控制器；

所述電源模塊與控制模塊電性連接；

所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的一端與控制模塊電性連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的另一端與步進(jìn)電機(jī)電性連接，控制模塊傳遞信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，進(jìn)而控制車輪的運(yùn)行；

所述機(jī)械手臂控制器的一端與控制模塊電性連接，所述機(jī)械手臂控制器的另一端與機(jī)械手臂連接，控制模塊傳遞信號(hào)給機(jī)械手臂控制器，進(jìn)而控制機(jī)械手臂的張合；

所述灰度傳感器與控制模塊電性連接，灰度傳感器將感應(yīng)到的信息傳輸給控制模塊；

所述貨倉(cāng)的前部還設(shè)置有條形碼掃描器，所述條形碼掃描器與控制模塊電性連接，條形碼掃描器將感應(yīng)到的信號(hào)傳輸給控制模塊。

進(jìn)一步地，所述萬(wàn)向輪為一個(gè)，萬(wàn)向輪設(shè)置在平臺(tái)前端的底部中間位置。

進(jìn)一步地，所述平臺(tái)的前部還設(shè)置有灰度傳感器模塊，所述灰度傳感器模塊的一端與灰度傳感器連接，灰度傳感器模塊的另一端與控制模塊電性連接。

進(jìn)一步地，所述控制模塊為Arduino控制模塊。

進(jìn)一步地，所述灰度傳感器為灰度二極管。

進(jìn)一步地，所述灰度二極管為六個(gè)。

進(jìn)一步地，所述車輪為兩個(gè)，分別為左輪和右輪。

進(jìn)一步地，所述步進(jìn)電機(jī)為兩個(gè)，分別為左步進(jìn)電機(jī)和右步進(jìn)電機(jī)，左步進(jìn)電機(jī)與左輪連接，右步進(jìn)電機(jī)與右輪連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：采用模塊化設(shè)計(jì)，提高了裝置的可靠性，使其可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，采用灰度傳感器檢測(cè)地面上的顏色進(jìn)行導(dǎo)航，無(wú)需鋪設(shè)銅線，在達(dá)到自動(dòng)化的同時(shí)，還減少了成本消耗。并且制作方便、檢修便捷。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)分揀搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2是本實(shí)用新型自動(dòng)分揀搬運(yùn)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3是本實(shí)用新型各結(jié)構(gòu)模塊之間的流程圖。

圖中，1、模塊組裝盒，2、貨倉(cāng)，3、條形碼掃描器，4、右輪，5、萬(wàn)向輪，6、灰度二極管，7、機(jī)械手臂，8、左步進(jìn)電機(jī)，9、右步進(jìn)電機(jī)，10、左輪，11、Arduino控制模塊，12、機(jī)械手臂控制器，13、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊，14、灰度傳感器模塊，15、第一舵機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

如圖1至圖3所示，一種自動(dòng)分揀搬運(yùn)機(jī)器人，包括有一平臺(tái)，所述平臺(tái)的前端設(shè)有灰度傳感器，所述平臺(tái)的前端的底部設(shè)有萬(wàn)向輪5，所述平臺(tái)的兩側(cè)設(shè)置有車輪，所述車輪連接步進(jìn)電機(jī)，所述平臺(tái)的后部設(shè)置有貨倉(cāng)2，所述貨倉(cāng)2的前部設(shè)置有機(jī)械手臂7，所述平臺(tái)的上部設(shè)置有模塊組裝盒1；

所述模塊組裝盒1內(nèi)設(shè)置有控制模塊、電源模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊13、機(jī)械手臂控制器12；本實(shí)施例中，所述控制模塊優(yōu)選為Arduino控制模塊11。

所述電源模塊與Arduino控制模塊11電性連接，電源模塊給予整個(gè)裝置的電量供應(yīng)，保證裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型中，電源優(yōu)選為12V的電源。

所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊13的一端與Arduino控制模塊11電性連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊13的另一端與步進(jìn)電機(jī)電性連接，Arduino控制模塊11傳遞信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，進(jìn)而控制車輪的運(yùn)行；

所述機(jī)械手臂控制器12的一端與Arduino控制模塊11電性連接，所述機(jī)械手臂控制器12的另一端與機(jī)械手臂7連接，Arduino控制模塊11傳遞信號(hào)給機(jī)械手臂控制器12，進(jìn)而控制機(jī)械手臂7的張合；

所述灰度傳感器與Arduino控制模塊11電性連接，灰度傳感器將感應(yīng)到的信息傳輸給Arduino控制模塊11；

所述貨倉(cāng)2的前部還設(shè)置有條形碼掃描器3，所述條形碼掃描器3與Arduino控制模塊11電性連接，條形碼掃描器3將感應(yīng)到的信號(hào)傳輸給Arduino控制模塊11。

本實(shí)用新型中所述萬(wàn)向輪5為一個(gè)，萬(wàn)向輪5設(shè)置在平臺(tái)前端的底部中間位置。所述平臺(tái)的前部還設(shè)置有灰度傳感器模塊14，所述灰度傳感器模塊14的一端與灰度傳感器連接，灰度傳感器模塊14的另一端與Arduino控制模塊11電性連接。所述灰度傳感器為灰度二極管6。所述灰度二極管6為六個(gè)。本實(shí)用新型中的灰度二極管6能夠感應(yīng)地面黑色、白色數(shù)據(jù)信息，并傳遞給Arduino控制模塊11，進(jìn)而控制機(jī)器人運(yùn)行方向。

本實(shí)用新型所述車輪為兩個(gè)，分別為左輪10和右輪4。所述步進(jìn)電機(jī)為兩個(gè)，分別為左步進(jìn)電機(jī)8和右步進(jìn)電機(jī)9，左步進(jìn)電機(jī)8與左輪10連接，右步進(jìn)電機(jī)9與右輪4連接。

其工作原理為，首先，在每件儲(chǔ)備物品的存放位置貼上物品條形碼，其次，將儲(chǔ)備物品與搬運(yùn)目的地之間的路徑事先規(guī)劃好并存儲(chǔ)到Arduino控制模塊11中，并在白色地面上繪制黑色線條標(biāo)志，通過(guò)灰度二極管6來(lái)感應(yīng)地面信息。

運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)分揀搬運(yùn)機(jī)器人會(huì)根據(jù)接受到的任務(wù)指令，確定目標(biāo)物品的位置，進(jìn)而確定行進(jìn)路線，Arduino控制模塊11會(huì)根據(jù)灰度二極管6的感應(yīng)的地面信息，判斷并控制第一舵機(jī)15的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，第一舵機(jī)15的轉(zhuǎn)子與萬(wàn)向輪5相連，進(jìn)而控制萬(wàn)向輪5的方向，然后通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊13來(lái)控制機(jī)器人的前進(jìn)或后退。

當(dāng)運(yùn)行到目標(biāo)物品跟前時(shí)，條形碼掃描器3來(lái)掃描識(shí)別目標(biāo)物品的條形碼，并通過(guò)Arduino控制模塊11傳遞信息給機(jī)械手臂控制器12并通過(guò)舵機(jī)控制機(jī)械手臂7，機(jī)械手臂7將目標(biāo)物品放置在機(jī)器人的貨倉(cāng)2內(nèi)。

此時(shí)，灰度二極管6再次將地面信息傳遞給Arduino控制模塊11，Arduino控制模塊11根據(jù)灰度二極管6的感應(yīng)信息，通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊13控制機(jī)器人前進(jìn)或后退，直至搬運(yùn)至目的地。

然后，條形碼掃描器3通過(guò)識(shí)別貼在物品排放的臺(tái)子上的物品條形碼，確定所搬運(yùn)貨物擺放位置是否正確，并將位置信息傳遞給Arduino控制模塊11，Arduino控制模塊11將控制信息發(fā)給機(jī)械手臂控制器12，指揮機(jī)械手臂正確擺放搬運(yùn)物品。

本實(shí)用新型中，Arduino控制模塊11選用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。灰度傳感器根據(jù)檢測(cè)到的黑、白顏色輸出高電平或低電平信號(hào)，也可以輸出不同的電流、電壓信息，控制器根據(jù)灰度傳感器輸出的電平信號(hào)或電流、電壓信號(hào)，與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，從而判斷出機(jī)器人的行進(jìn)方向是否正確，在行進(jìn)方向出現(xiàn)偏差時(shí)，輸出控制信號(hào)給第一舵機(jī)15，以控制其旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行修正，或者實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

其中，地面上布設(shè)的黑色線條可以采用中間顏色深，兩側(cè)顏色淺的方式，從而使灰度傳感器可以檢測(cè)出機(jī)器人的偏轉(zhuǎn)角度。

在具體實(shí)施例中的應(yīng)用：1)、藥房取藥：患者拿著有藥品條形碼的處方給護(hù)士。護(hù)士將藥品條形碼掃描輸入到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將藥品存放信息及路徑傳遞給自動(dòng)分揀機(jī)器人。自動(dòng)分揀機(jī)器人按路徑自動(dòng)行駛到藥品存放處，條形碼掃描器3掃描確認(rèn)藥品信息，機(jī)械手臂7自動(dòng)分揀藥品裝入機(jī)器人貨倉(cāng)2。機(jī)器人按路徑返回護(hù)士處，護(hù)士清點(diǎn)藥品發(fā)放。

2)、倉(cāng)庫(kù)物流：取貨者拿有貨物條形碼的取貨單給倉(cāng)庫(kù)保管員，倉(cāng)庫(kù)保管員將條形碼輸入到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將貨物存放信息及路徑傳遞給自動(dòng)分揀機(jī)器人。自動(dòng)分揀機(jī)器人按路徑取貨并原路返回倉(cāng)庫(kù)保管員處。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。