一种多传感器融合的物料搬运车

本技术属于工业机器人，尤其涉及一种多传感器融合的物料搬运车。

背景技术：

1、随着工厂自动化，计算机集成制造系统技术的逐步发展，以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用，物料搬运机器人作为联系和调节离散型物流管理系统作业连续化的必要自动化搬运装卸手段，其技术水平和应用范围得到了迅猛的发展，在现代物流系统中扮演着日益重要的角色。智能制造场景中的智能物流机器人要求具有足够的灵活性，灵活性体现在位置移动方面的灵活性以及抓取摆放物料方面的灵活性。

2、由于机器人需要融入现代物流系统，因此在运行特性上需要具备自主定位、自主移动、自主避障、物料抓取与搬运、路径规划等能力。另一方面，为了更好地适配应用的场景，机器人还需要具备诸如二维码读取、wifi网络通信、物料位置颜色及形状识别等功能。因此，现代物流机器人应具备位置感知及导航、识别物料类型及定位等诸多功能，是一种多维度的复杂系统。需要开发设计一种多传感器融合的物料搬运机器人，充分应用多种传感器来进行位置感知和导航以及识别物料类型及定位。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种多传感器融合的物料搬运车，充分应用多种传感器来进行位置感知和导航以及识别物料类型和定位，提升物料搬运车的工作特性。

2、本实用新型采取的技术方案是：一种多传感器融合的物料搬运车，包括车身，在车身的底部安装有多个行走轮组件，在车身的顶部中心安装有机械臂，在车身的顶部四周安装有多个物料托盘，在机械臂的顶端安装有机械爪，在机械爪上安装有用于识别物料类型以及物料定位标识的摄像头，在车身的底部侧部安装有陀螺仪和激光测距仪，在车身的底部中部安装有底部支架且在底部支架上安装有蓄电池及无线下载器；在车身的内部安装有控制主板和驱动板，摄像头、陀螺仪、激光测距仪、蓄电池以及无线下载器与控制主板连接，行走轮组件、机械臂和机械爪的驱动元件与驱动板连接。

3、优选地，在车身内安装有树莓派，树莓派与控制主板连接，在车身的侧部安装有显示屏和接口板，显示屏和接口板与控制主板连接。

4、优选地，行走轮组件设置有三组且周向等角度间隔；行走轮组件包括与车身的底部固定连接的轮支架，在轮支架的内侧安装有行走电机，在轮支架的外侧安装有福来轮。

5、优选地，物料托盘设置有三个且沿周向等角度间隔。

6、优选地，机械臂包括安装在车身上的回转舵机以及由回转舵机驱动的回转基座，在回转基座上安装有肩部舵机，在肩部舵机的输出轴上安装有后臂，在后臂的端部安装有肘部舵机，在肘部舵机的输出轴上安装有前臂，在前臂的端部安装有腕部舵机。

7、优选地，机械爪包括摆臂且摆臂的根部安装在腕部舵机的输出轴上，在摆臂的前部安装有支座，在支座上安装有采用齿轮组传动连接的两个夹爪且在夹爪的前端安装有夹块，在支座上还安装有驱动齿轮组的抓取舵机。

8、优选地，在机械爪的支座上还安装有摄像头基座，摄像头安装在摄像头基座上。

9、本实用新型的优点和积极效果是：

10、本实用新型提供了一种结构设计合理的多传感器融合的物料搬运车，与现有的物料搬运车相比，本实用新型通过在车身的底部安装多个独立的行走轮组件，令本物料搬运车能够灵活地全向移动。通过在车身的底部安装陀螺仪，实现了准确定位以及导航移动。通过在车身的底部安装激光测距仪，令物料搬运车具备通过激光测距来找准位置的能力。因此，本实用新型中的物料搬运车充分应用了陀螺仪及激光测距仪的特性，实现了准确定位及导航。

11、本物料搬运车配置了机械臂及机械爪，因而能够对物料进行取放，通过在车身上设置多个物料托盘，实现了对多个物料的存储，这样本物料搬运车单次能够对多个物料进行抓取、转移移动和放下，提升了物料搬运的效率。通过在机械爪上安装摄像头，实现了对物料类型以及物料定位标识的识别，因而本物料搬运车能够按照设定的规则抓取物料，并且在移位后对多个物料进行分别摆放。

技术特征：

1.一种多传感器融合的物料搬运车，其特征是：包括车身(1)，在车身(1)的底部安装有多个行走轮组件(2)，在车身(1)的顶部中心安装有机械臂(4)，在车身(1)的顶部四周安装有多个物料托盘(3)，在机械臂(4)的顶端安装有机械爪(5)，在机械爪(5)上安装有用于识别物料类型以及物料定位标识的摄像头(6)，在车身(1)的底部侧部安装有陀螺仪(7)和激光测距仪(9)，在车身(1)的底部中部安装有底部支架(10)且在底部支架(10)上安装有蓄电池及无线下载器；在车身(1)的内部安装有控制主板(11)和驱动板(12)，摄像头(6)、陀螺仪(7)、激光测距仪(9)、蓄电池以及无线下载器与控制主板(11)连接，行走轮组件(2)、机械臂(4)和机械爪(5)的驱动元件与驱动板(12)连接。

2.如权利要求1所述的多传感器融合的物料搬运车，其特征是：在车身(1)内安装有树莓派(13)，树莓派(13)与控制主板(11)连接，在车身(1)的侧部安装有显示屏(8)和接口板(14)，显示屏(8)和接口板(14)与控制主板(11)连接。

3.如权利要求2所述的多传感器融合的物料搬运车，其特征是：行走轮组件(2)设置有三组且周向等角度间隔；行走轮组件(2)包括与车身(1)的底部固定连接的轮支架(2-1)，在轮支架(2-1)的内侧安装有行走电机(2-2)，在轮支架(2-1)的外侧安装有福来轮(2-3)。

4.如权利要求3所述的多传感器融合的物料搬运车，其特征是：物料托盘(3)设置有三个且沿周向等角度间隔。

5.如权利要求1至4任一项所述的多传感器融合的物料搬运车，其特征是：机械臂(4)包括安装在车身(1)上的回转舵机(4-1)以及由回转舵机(4-1)驱动的回转基座(4-2)，在回转基座(4-2)上安装有肩部舵机(4-3)，在肩部舵机(4-3)的输出轴上安装有后臂(4-4)，在后臂(4-4)的端部安装有肘部舵机(4-5)，在肘部舵机(4-5)的输出轴上安装有前臂(4-6)，在前臂(4-6)的端部安装有腕部舵机(4-7)。

6.如权利要求5所述的多传感器融合的物料搬运车，其特征是：机械爪(5)包括摆臂(5-1)且摆臂(5-1)的根部安装在腕部舵机(4-7)的输出轴上，在摆臂(5-1)的前部安装有支座(5-3)，在支座(5-3)上安装有采用齿轮组(5-4)传动连接的两个夹爪(5-6)且在夹爪(5-6)的前端安装有夹块(5-7)，在支座(5-3)上还安装有驱动齿轮组(5-4)的抓取舵机(5-2)。

7.如权利要求6所述的多传感器融合的物料搬运车，其特征是：在机械爪(5)的支座(5-3)上还安装有摄像头基座(5-5)，摄像头(6)安装在摄像头基座(5-5)上。

技术总结
本技术涉及一种多传感器融合的物料搬运车。包括车身，在车身的底部安装有多个行走轮组件，在车身的顶部中心安装有机械臂，在车身的顶部四周安装有多个物料托盘，在机械臂的顶端安装有机械爪，在机械爪上安装有用于识别物料类型以及物料定位标识的摄像头，在车身的底部侧部安装有陀螺仪和激光测距仪，在车身的底部中部安装有底部支架且在底部支架上安装有蓄电池及无线下载器；在车身的内部安装有控制主板和驱动板，摄像头、陀螺仪、激光测距仪、蓄电池以及无线下载器与控制主板连接，行走轮组件、机械臂和机械爪的驱动元件与驱动板连接。本技术充分应用多种传感器来进行位置感知和导航以及识别物料类型和定位，提升搬运车的工作特性。

技术研发人员：毛福新,陈强,陈勤勇,何嘉祺,叶盛铭
受保护的技术使用者：天津职业技术师范大学（中国职业培训指导教师进修中心）
技术研发日：20240129
技术公布日：2024/9/23