申请/专利权人：山东省科学院自动化研究所

申请日：2018-11-23

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109335711B

主分类号：B65G61/00

分类号：B65G61/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.03.12#实质审查的生效;2019.02.15#公开

摘要：本公开提出了一种大负载拆垛机器人及拆垛方法，它解决了国内现有设备普遍存在移动不方便、效率低、成本高、性能差的问题，本公开采用移动小车加连杆式拆垛机械臂，利用移动小车的灵活性增加拆垛地点的范围，这样可以有效的解决不定点拆垛，减少物流搬运过程中的工作流程，提高搬运效率；采用的机械臂为大负载机械臂，机械臂末端能负载30公斤的抓手以及抓取重量为50公斤以上的物料，机械臂的最高负载可达100公斤。

主权项：1.一种大负载拆垛机器人的拆垛方法，其特征是，具体步骤包括：通过操作盒中的转向按键、前进按键、后退按键控制移动小车移动到工作范围内；通过所述操作盒中的操纵杆控制拆垛机械臂进行向前向上的运动，使所述拆垛机械臂运行到需要拆垛垛料的最上方，并根据激光测距传感器与抓手的相对位置使激光测距传感器发出的光斑照射在物料上，记录当前所述抓手的位置为初始位置；通过所述操作盒中的操纵杆控制所述拆垛机械臂运行到输送带上方，记录当前所述抓手的位置为放置位置；当机械臂向下运行直到抓手与地面接触，显示器中会显示抓手的运行高度，将此数值设置到地面高度参数中；同时将单个物料高度进行设置；启动程序自动运行，所述拆垛机械臂先运行到初始位置后，然后垂直向下快速运行；当所述激光测距传感器检测到所述抓手至物料表面距离到达设定应减速范围内时，控制单元控制所述拆垛机械臂运行速度改为慢速运行直到行程开关触碰到物料表面，所述拆垛机械臂停止运行，风机运行使所述抓手内形成负压将物料被吸起，延迟一段时间，执行以下A到D步骤；步骤A：若拆垛机械臂向下运行至抓手的高度小于地面高度加三分之二的物料高度时，则认为地面以上没有物料了，说明一垛物料拆垛完成，拆垛机械臂返回到初始位置；否则进行步骤B；步骤B：若被抓取的物料所在高度高于或等于放置位置的高度时，拆垛机械臂按设定速度垂直向上运行至被抓取物料完全离开下一层物料后，拆垛机械臂向回运行至放置位置正上方后，拆垛机械臂垂直向下运行到放置位置；电磁阀打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带上，进行步骤D；否则进行步骤C；步骤C：若被抓取的物料所在高度低于放置位置的高度时，拆垛机械臂按设定速度垂直向上运行至放置位置高度后，拆垛机械臂向回运行至放置位置后；电磁阀打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带上；步骤D：若下一层物料高度高于或等于放置位置的高度，从步骤B开始重复步骤；若下一层物料高度低于放置位置的高度从步骤C开始重复步骤；采用所述大负载拆垛机器人拆垛方法的一种移动小车，包括：底板、行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机、第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮、第一链条、第二链条、第三链条、第四链条、第五链条、第六链条及电池装置；所述行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机、第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮及电池装置均设置在底板底部；所述第一主动轮与第二主动轮分别对称设于底板一侧的两端，所述第一被动轮与第二被动轮分别对称设于底板另一侧的两端；所述电池装置与所述行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机分别连接；所述行走驱动器与所述行走电机连接，所述转向驱动器与所述转向电机连接；所述行走电机输出轴与所述行走减速机连接；所述行走减速机通过第一链条与第一主动轮连接，所述行走减速机通过第二链条与第二主动轮连接；所述转向减速机通过第三链条与第一主动轮连接，所述转向减速机通过第四链条与第二被动轮连接；所述第一主动轮通第五链条与所述第二主动轮连接，所述第一被动轮通过第六链条与所述第二被动轮连接；所述第一主动轮与第一被动轮在同一侧，所述第二主动轮与第二被动轮在同一侧；所述行走减速机设置在所述第一主动轮与第二主动轮连线的中点位置；所述转向减速机设置在所述第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮这四个轮的对角线交点位置；所述电池装置为蓄电池；一种采用所述大负载拆垛机器人拆垛方法的大负载拆垛机器人，包括：所述的移动小车、拆垛机械臂、抓手、底座、风机、绕线器、测距传感单元、输送带、控制单元、操作盒；所述移动小车顶部设有所述底座、输送带、控制单元、操作盒及风机；所述拆垛机械臂通过所述底座连接到所述移动小车；所述拆垛机械臂的末端设有所述抓手；所述抓手上设有所述测距传感单元；所述风机通过电磁阀和软管与所述抓手连接；所述控制单元分别与所述操作盒、移动小车、拆垛机械臂、抓手、测距传感单元及风机连接；所述绕线器分别与所述操作盒、控制单元、拆垛机械臂、抓手、测距传感单元及风机连接；所述移动小车的所述行走驱动器和转向驱动器分别与所述控制单元相连；所述拆垛机械臂设置在所述移动小车的一侧；所述拆垛机械臂包括大臂和小臂，所述大臂和小臂均为四联杆型机械臂；所述拆垛机械臂能够进行垂直和水平方向的自由运动，对物料拆垛进行搬运；所述抓手通过弹簧与所述拆垛机械臂末端连接，所述弹簧能使所述抓手在放下物料时自动恢复到原始状态；所述抓手末端设有海绵；当所述抓手吸料时，电磁阀关闭通往外界的阀门，风机抽取所述软管内的空气产生负压，所述抓手利用负压将物料吸起；当所述抓手放料时，电磁阀打开通往外界的阀门，所述软管内负压逐渐消失，物料与所述抓手分离；所述测距传感单元包括激光测距传感器和行程开关；所述激光测距传感器设置于所述抓手末端，用于检测所述抓手与物料之间的距离；所述行程开关设置于所述抓手末端边缘，当所述抓手完全与物料接触时，所述行程开关闭合，物料被所述抓手吸起；所述行程开关能被碰触传感器替代；所述输送带设置在所述拆垛机械臂活动范围下的所述移动小车一侧边缘，所述输送带与机械臂在同一侧，将所述拆垛机械臂搬运的物料传送到指定区域；所述绕线器通过万向铰接机构连接到所述移动小车，通过外接电源给移动拆垛机器人供电；所述操作盒包括转向按键、前进按键、后退按键、操作杆及显示器；通过所述转向按键、前进按键、后退按键、操作杆将控制指令发送到控制单元，实现对所述拆垛机械臂、抓手、移动小车的控制；所述显示器能够显示所述控制单元采集处理的各项数据；所述控制单元对所述测距传感单元采集的数据进行处理，根据数据处理结果控制所述拆垛机械臂、抓手的动作；所述控制单元接收所述操作盒下达的控制指令，根据控制指令对所述拆垛机械臂、抓手、移动小车进行控制。

全文数据：一种大负载拆垛机器人及拆垛方法技术领域本公开涉及机器人拆垛技术领域，特别是涉及一种大负载拆垛机器人及拆垛方法。背景技术在仓储物流快速发展的同时，自动化立体仓库技术也得到快速发展且应用越来越广泛，在大量使用了堆垛机之后劳动力成本得到控制。随着经济增长方式的进一步转变，自动化和智能化技术将会得到更加广泛的应用，一些新技术、新工艺以及新设备的使用将会不断增加。自动化码垛技术作为物流方面的重要环节，已经开始进入了人们的视野，在工业自动化中已经得到了广泛的应用。例如在自动化流水线上，通过机器人把从流水线上输送过来的纸箱等物料按照实现规定的摆放规则依次在托盘上堆放起来，这个过程便称之为码垛，其主要目的是为了使得物料的存储、搬运、运输变得更加方便有序。码垛分为自动化码垛和人工码垛两种方式，自动化码垛一般是采用机械手或者码垛机器人来进行的，其适用情况为规则整齐的物料以及吞吐量大的场合。人工码垛主要适用于物料搬运难度小，码垛速度要要求低的情况。随着科技的进步，一些简单的机械式自动化码垛设备开始产生，比如码垛机械手等，这些简单的机械式自动化码垛设备在码垛作业时大大地减轻了人工码垛所需要的劳动力并且使得工人基本上摆脱了恶劣的码垛作业环境。随着自动化生产规模的逐渐扩大，在人们希望码垛速度更快，在单位时间内码垛的数量大大增加的同时，使用货车对物品进行运输与周转的情况越来越多，这也使得在运输与周转的过程中，装卸货的工作越来越多。传统的装卸货是采用人工装卸货，但是现在用人成本高、招工难、管理难等问题日益严重，且工人的工作强度大、工作效率低。随着自动化的不断发展，出现了拆垛装置，但是国内现有的设备普遍存在移动不方便、效率低、成本高、性能差、不能不定点拆垛等缺点，只能简单的将物料做水平运动或垂直运动，并且拆垛装置的夹取方式普遍为夹取方式，对形状不固定的物料容易对物料本身产生损坏。现有技术还存在着不能移动重量过重的物料的情况，大部分的拆垛装置只能移动30公斤左右的物料。发明内容为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种大负载拆垛机器人及拆垛方法，采用移动小车加连杆式拆垛机械臂，利用移动小车的灵活性增加拆垛地点的范围，这样可以有效的解决不定点拆垛的问题，减少物流搬运过程中的工作流程，提高搬运效率；机械臂为大负载机械臂，机械臂末端能负载30公斤的抓手以及抓取重量为50公斤以上的物料，机械臂的最高负载可达100公斤。一种移动小车，包括：底板、行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机、第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮、第一链条、第二链条、第三链条、第四链条、第五链条、第六链条及电池装置；所述行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机、第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮及电池装置均设置在底板底部；所述第一主动轮与第二主动轮分别对称设于底板一侧的两端，所述第一被动轮与第二被动轮分别对称设于底板另一侧的两端；所述电池装置与所述行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机分别连接；所述行走驱动器与所述行走电机连接，所述转向驱动器与所述转向电机连接；所述行走电机输出轴与所述行走减速机连接；所述行走减速机通过第一链条与第一主动轮连接，所述行走减速机通过第二链条与第二主动轮连接；所述转向减速机通过第三链条与第一主动轮连接，所述转向减速机通过第四链条与第二被动轮连接；所述第一主动轮通第五链条与所述第二主动轮连接，所述第一被动轮通过第六链条与所述第二被动轮连接。进一步的，所述第一主动轮与第一被动轮在同一侧，所述第二主动轮与第二被动轮在同一侧；所述行走减速机设置在所述第一主动轮与第二主动轮连线的中点位置；所述转向减速机设置在所述第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮这四个轮的对角线交点位置；所述电池装置为蓄电池。一种大负载拆垛机器人，包括：所述的移动小车、拆垛机械臂、抓手、底座、风机、绕线器、测距传感单元、输送带、控制单元、操作盒；所述移动小车顶部设有所述底座、输送带、控制单元、操作盒及风机；所述拆垛机械臂通过所述底座连接到所述移动小车；所述拆垛机械臂的末端设有所述抓手；所述抓手上设有所述测距传感单元；所述风机通过电磁阀和软管与所述抓手连接；所述控制单元分别与所述操作盒、移动小车、拆垛机械臂、抓手、测距传感单元及风机连接；所述绕线器分别与所述操作盒、控制单元、拆垛机械臂、抓手、测距传感单元及风机连接。进一步的，所述移动小车的所述行走驱动器和转向驱动器分别与所述控制单元相连。进一步的，所述拆垛机械臂设置在所述移动小车的一侧；所述拆垛机械臂包括大臂和小臂，所述大臂和小臂均为四联杆型机械臂；所述拆垛机械臂能够进行垂直和水平方向的自由运动，对物料拆垛进行搬运。进一步的，所述抓手通过弹簧与所述拆垛机械臂末端连接，所述弹簧能使所述抓手在放下物料时自动恢复到原始状态；所述抓手末端设有海绵；当所述抓手吸料时，电磁阀关闭通往外界的阀门，风机抽取所述软管内的空气产生负压，所述抓手利用负压将物料吸起；当所述抓手放料时，电磁阀打开通往外界的阀门，所述软管内负压逐渐消失，物料与所述抓手分离；所述测距传感单元包括激光测距传感器和行程开关；所述激光测距传感器设置于所述抓手末端，用于检测所述抓手与物料之间的距离；所述行程开关设置于所述抓手末端边缘，当所述抓手完全与物料接触时，所述行程开关闭合，物料被所述抓手吸起。进一步的，所述行程开关能被碰触传感器替代。进一步的，所述输送带设置在所述拆垛机械臂活动范围下的所述移动小车一侧边缘，所述输送带与机械臂在同一侧，将所述拆垛机械臂搬运的物料传送到指定区域；所述绕线器通过万向铰接机构连接到所述移动小车，通过外接接电源给所述移动拆垛机器人供电。进一步的，所述操作盒包括转向按键、前进按键、后退按键、操作杆及显示器；通过所述转向按键、前进按键、后退按键、操作杆将控制指令发送到所述控制单元，实现对所述拆垛机械臂、抓手、移动小车的控制；所述显示器能够显示所述控制单元采集处理的各项数据；所述控制单元对所述测距传感单元采集的数据进行处理，根据数据处理结果控制所述拆垛机械臂、抓手的动作；所述控制单元接收所述操作盒下达的控制指令，根据控制指令对所述拆垛机械臂、抓手、移动小车进行控制。一种大负载拆垛机器人的拆垛方法，具体步骤包括：通过所述操作盒中的所述转向按键、前进按键、后退按键控制所述移动小车移动到工作范围内；通过所述操作盒中的所述操纵杆控制所述拆垛机械臂进行向前向上的运动，使所述拆垛机械臂运行到需要拆垛垛料的最上方，并根据激光测距传感器与抓手的相对位置使激光测距传感器发出的光斑照射在物料上，记录当前所述抓手的位置为初始位置；通过所述操作盒中的操纵杆控制所述拆垛机械臂运行到输送带上方，记录当前所述抓手的位置为放置位置；当机械臂向下运行直到抓手与地面接触，显示器中会显示抓手的运行高度，将此数值设置到地面高度参数中；同时将单个物料高度进行设置；启动程序自动运行，所述拆垛机械臂先运行到初始位置后，然后垂直向下快速运行；当所述激光测距传感器检测到所述抓手至物料表面距离到达设定应减速范围内时，所述控制单元控制所述拆垛机械臂运行速度改为慢速运行直到所述行程开关触碰到物料表面，所述拆垛机械臂停止运行，所述风机运行使所述抓手内形成负压将物料被吸起，延迟一段时间，执行以下A到D步骤；步骤A：若拆垛机械臂向下运行至抓手的高度小于地面高度加三分之二的物料高度时，则认为地面以上没有物料了，说明一垛物料拆垛完成，拆垛机械臂返回到初始位置；否则进行步骤B；步骤B：若被抓取的物料所在高度高于或等于放置位置的高度时，拆垛机械臂按设定速度垂直向上运行至被抓取物料完全离开下一层物料后，拆垛机械臂向回运行至放置位置正上方后，拆垛机械臂垂直向下运行到放置位置；电磁阀打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带上，进行步骤D；否则进行步骤C；步骤C：若被抓取的物料所在高度低于放置位置的高度时，拆垛机械臂按设定速度垂直向上运行至放置位置高度后，拆垛机械臂向回运行至放置位置后；电磁阀打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带上，步骤D；步骤D：若下一层物料高度高于或等于放置位置的高度，从步骤B开始重复步骤；若下一层物料高度低于放置位置的高度从步骤C开始重复步骤。与现有技术相比，本公开的有益效果是：1、本公开通过移动小车增加拆垛机器人的工作区域，并可以通过万向轮进行平行移动，不必使用人工或叉车将垛料运送到固定拆垛区域内。2、本公开通过连杆式机械臂，可以使物料在水平方向、垂直方向快速稳定的运动。3、本公开利用装在抓手上的激光测距传感器实现了垛层高度的识别，并将这些数据通过控制器的处理，规划处合理的运动路径，从而实现自动化拆垛。4、本公开能够使拆垛的工作更高效率，并且本公开提出拆垛机器人的性能稳定、移动灵活、负载高，适合大规模生产的标准，具有推广性。5、本公开采用的机械臂为大负载机械臂，机械臂末端能负载30公斤的抓手以及抓取重量为50公斤以上的物料，机械臂的最高负载可达100公斤。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开移动小车仰视示意图；图2为本公开的左侧面示意图；图3为本公开的后侧面示意图；图4为本公开的拆垛方法整体流程图；其中，1为底板；2为拆垛机械臂；3为抓手；4为底座；5为绕线器；6为风机；7为测距传感器；8为碰触传感器；9为输送带；10为控制单元；11为操作盒；12为电磁阀；13为第六链条；14为电池装置；15为第一被动轮；16为第二被动轮；17为第四链条；18为转向减速机；19为转向电机；20为行走减速机；21为行走电机；22为第三链条；23为第二链条；24为第一链条；25为第五链条；26为第二主动轮；27为第一主动轮；28为软管；2-1为大臂；2-2为小臂。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。正如背景技术所介绍的，现有技术中的拆垛装置存在灵活度不足的情况，为了解决如上的技术问题，本公开提出了一种大负载拆垛机器人及拆垛方法，能够解决不定点自动拆垛问题，从而完成机器人的自动化拆垛。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本公开的技术方案。本公开的一种典型的实施方式中，如图1所示，为一种移动小车的仰视图，包括：底板1、行走电机21、行走驱动器、转向电机19、转向驱动器、行走减速机20、转向减速机18、第一主动轮27、第二主动轮26、第一被动轮15、第二被动轮16、第一链条24、第二链条23、第三链条22、第四链条17、第五链条25、第六链条13及电池装置14。行走电机21、行走驱动器、转向电机19、转向驱动器、行走减速机20、转向减速机18、第一主动轮27、第二主动轮26、第一被动轮15、第二被动轮16及电池装置14均设置在底板1底部；第一主动轮27与第二主动轮26分别对称设于底板1一侧的两端，第一被动轮15与第二被动轮16分别对称设于底板1另一侧的两端；电池装置14与行走驱动器、转向驱动器分别连接；行走驱动器与行走电机21连接，转向驱动器与转向电机19连接；行走电机21输出轴与行走减速机20连接；电池装置14为蓄电池。行走减速机20通过第一链条24与第一主动轮27连接，行走减速机20通过第二链条23与第二主动轮26连接；转向减速机18通过第三链条22与第一主动轮27连接，转向减速机18通过第四链条17与第二被动轮16连接；第一主动轮27通第五链条25与第二主动轮26连接，第一被动轮15通过第六链条13与第二被动轮16连接。第一主动轮27与第一被动轮15在同一侧，第二主动轮26与第二被动轮16在同一侧。行走减速机20设置在第一主动轮27与第二主动轮26连线的中点位置；转向减速机18设置在第一主动轮27、第二主动轮26、第一被动轮15、第二被动轮16这四个轮的对角线交点位置。本公开的又一种实施例中，一种大负载拆垛机器人，如图2所示，为一种大负载拆垛机器人的左视图，包括：移动小车、拆垛机械臂2、抓手3、底座4、风机6、绕线器5、测距传感单元、输送带9、控制单元10、操作盒11。如图3所示，为一种大负载拆垛机器人的后视图。移动小车顶部即移动小车的底板1顶部设有底座4、输送带9、控制单元10、操作盒11及风机6；拆垛机械臂2通过底座4连接到移动小车的底板1上；拆垛机械臂2的末端设有抓手3；抓手3上设有测距传感单元；风机6通过电磁阀12和软管28与抓手3连接。控制单元10分别与操作盒11、移动小车、拆垛机械臂2、抓手3、测距传感单元及风机6连接。绕线器5分别与操作盒11、控制单元10、移动小车、拆垛机械臂2、抓手3、测距传感单元及风机6连接。绕线器5通过万向铰接机构连接到移动小车上，通过外接接电源给移动拆垛机器人的操作盒11、控制单元10、移动小车、拆垛机械臂2、抓手3、测距传感单元及风机6供电。移动小车的行走驱动器和转向驱动器分别与控制单元10相连。控制单元10接收操作盒11下达的控制指令，根据控制指令对移动小车进行控制。拆垛机械臂2设置在移动小车的一侧；拆垛机械臂2包括大臂2-1和小臂2-2，大臂2-1和小臂2-2均为四联杆型机械臂；拆垛机械臂2能够进行垂直和水平方向的自由运动，对物料拆垛进行搬运。抓手3通过弹簧与所述拆垛机械臂2末端连接，弹簧能使抓手3在放下物料时自动恢复到原始状态；抓手3末端设有海绵。当抓手3吸料时，电磁阀12关闭通往外界的阀门，风机6抽取软管28内的空气产生负压，抓手3利用负压将物料吸起；当抓手3放料时，电磁阀12打开通往外界的阀门，软管28内负压逐渐消失，物料与抓手3分离。控制单元10接收操作盒11下达的控制指令，根据控制指令对拆垛机械臂2、抓手3进行控制。测距传感单元包括激光测距传感器7和行程开关；激光测距传感器7设置于抓手3末端，用于检测抓手3与物料之间的距离；行程开关设置于抓手3末端边缘，当抓手3完全与物料接触时，行程开关闭合，物料被抓手3吸起。行程开关能被碰触传感器8替代且行程开关与碰触传感器设置在同一位置。控制单元10对测距传感单元采集的数据进行处理，根据数据处理结果控制拆垛机械臂2、抓手3的动作。输送带9设置在拆垛机械臂2活动范围下的移动小车一侧边缘，将拆垛机械臂2搬运的物料传送到指定区域；操作盒11包括转向按键、前进按键、后退按键、操作杆及显示器；通过转向按键、前进按键、后退按键、操作杆将控制指令发送到控制单元10，实现对拆垛机械臂2、抓手3、移动小车的控制；显示器能够显示控制单元10采集处理的各项数据。一种大负载拆垛机器人的拆垛方法，流程图如图4所示，具体步骤包括：通过操作盒11中的转向按键、前进按键、后退按键控制移动小车移动到工作范围内；通过操作盒11中的操纵杆控制拆垛机械臂2进行向前向上的运动，使拆垛机械臂2运行到需要拆垛垛料的最上方，并根据激光测距传感器7与抓手3的相对位置使激光测距传感器7发出的光斑照射在物料上，记录当前抓手3的位置为初始位置；通过操作盒11中的操纵杆控制拆垛机械臂2运行到输送带9上方，记录当前抓手3的位置为放置位置；当机械臂向下运行直到抓手3与地面接触，显示器中会显示抓手3的运行高度，将此数值设置到地面高度参数中；同时将单个物料高度进行设置；启动程序自动运行，拆垛机械臂2先运行到初始位置后，然后垂直向下快速运行；当激光测距传感器7检测到抓手3至物料表面距离到达设定应减速范围内时，控制单元10控制拆垛机械臂2运行速度改为慢速运行直到行程开关触碰到物料表面，拆垛机械臂2停止运行，风机6运行使抓手3内形成负压将物料被吸起，延迟一段时间，执行以下A到D步骤；步骤A：若拆垛机械臂2向下运行至抓手3的高度小于地面高度加三分之二的物料高度时，则认为地面以上没有物料了，说明一垛物料拆垛完成，拆垛机械臂2返回到初始位置；否则进行步骤B；步骤B：若被抓取的物料所在高度高于或等于放置位置的高度时，拆垛机械臂2按设定速度垂直向上运行至被抓取物料完全离开下一层物料后，拆垛机械臂2向回运行至放置位置正上方后，拆垛机械臂2垂直向下运行到放置位置；电磁阀12打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带9上，进行步骤D；否则进行步骤C；步骤C：若被抓取的物料所在高度低于放置位置的高度时，拆垛机械臂2按设定速度垂直向上运行至放置位置高度后，拆垛机械臂2向回运行至放置位置后；电磁阀12打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带9上，步骤D；步骤D：若下一层物料高度高于或等于放置位置的高度，从步骤B开始重复步骤；若下一层物料高度低于放置位置的高度从步骤C开始重复步骤。以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

权利要求：1.一种移动小车，其特征是，包括：底板、行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机、第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮、第一链条、第二链条、第三链条、第四链条、第五链条、第六链条及电池装置；所述行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机、第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮及电池装置均设置在底板底部；所述第一主动轮与第二主动轮分别对称设于底板一侧的两端，所述第一被动轮与第二被动轮分别对称设于底板另一侧的两端；所述电池装置与所述行走电机、行走驱动器、转向电机、转向驱动器、行走减速机、转向减速机分别连接；所述行走驱动器与所述行走电机连接，所述转向驱动器与所述转向电机连接；所述行走电机输出轴与所述行走减速机连接；所述行走减速机通过第一链条与第一主动轮连接，所述行走减速机通过第二链条与第二主动轮连接；所述转向减速机通过第三链条与第一主动轮连接，所述转向减速机通过第四链条与第二被动轮连接；所述第一主动轮通第五链条与所述第二主动轮连接，所述第一被动轮通过第六链条与所述第二被动轮连接。2.如权利要求1所述的一种移动小车，其特征是，所述第一主动轮与第一被动轮在同一侧，所述第二主动轮与第二被动轮在同一侧；所述行走减速机设置在所述第一主动轮与第二主动轮连线的中点位置；所述转向减速机设置在所述第一主动轮、第二主动轮、第一被动轮、第二被动轮这四个轮的对角线交点位置；所述电池装置为蓄电池。3.一种大负载拆垛机器人，其特征是，包括：如权利要求1和2中所述的移动小车、拆垛机械臂、抓手、底座、风机、绕线器、测距传感单元、输送带、控制单元、操作盒；所述移动小车顶部设有所述底座、输送带、控制单元、操作盒及风机；所述拆垛机械臂通过所述底座连接到所述移动小车；所述拆垛机械臂的末端设有所述抓手；所述抓手上设有所述测距传感单元；所述风机通过电磁阀和软管与所述抓手连接；所述控制单元分别与所述操作盒、移动小车、拆垛机械臂、抓手、测距传感单元及风机连接；所述绕线器分别与所述操作盒、控制单元、拆垛机械臂、抓手、测距传感单元及风机连接。4.如权利要求3所述的一种大负载拆垛机器人，其特征是，所述移动小车的所述行走驱动器和转向驱动器分别与所述控制单元相连。5.如权利要求3所述的一种大负载拆垛机器人，其特征是，所述拆垛机械臂设置在所述移动小车的一侧；所述拆垛机械臂包括大臂和小臂，所述大臂和小臂均为四联杆型机械臂；所述拆垛机械臂能够进行垂直和水平方向的自由运动，对物料拆垛进行搬运。6.如权利要求3所述的一种大负载拆垛机器人，其特征是，所述抓手通过弹簧与所述拆垛机械臂末端连接，所述弹簧能使所述抓手在放下物料时自动恢复到原始状态；所述抓手末端设有海绵；当所述抓手吸料时，电磁阀关闭通往外界的阀门，风机抽取所述软管内的空气产生负压，所述抓手利用负压将物料吸起；当所述抓手放料时，电磁阀打开通往外界的阀门，所述软管内负压逐渐消失，物料与所述抓手分离；所述测距传感单元包括激光测距传感器和行程开关；所述激光测距传感器设置于所述抓手末端，用于检测所述抓手与物料之间的距离；所述行程开关设置于所述抓手末端边缘，当所述抓手完全与物料接触时，所述行程开关闭合，物料被所述抓手吸起。7.如权利要求6所述的一种大负载拆垛机器人，其特征是，所述行程开关能被碰触传感器替代。8.如权利要求3所述的一种大负载拆垛机器人，其特征是，所述输送带设置在所述拆垛机械臂活动范围下的所述移动小车一侧边缘，所述输送带与机械臂在同一侧，将所述拆垛机械臂搬运的物料传送到指定区域；所述绕线器通过万向铰接机构连接到所述移动小车，通过外接接电源给所述移动拆垛机器人供电。9.如权利要求3所述的一种大负载拆垛机器人，其特征是，所述操作盒包括转向按键、前进按键、后退按键、操作杆及显示器；通过所述转向按键、前进按键、后退按键、操作杆将控制指令发送到所述控制单元，实现对所述拆垛机械臂、抓手、移动小车的控制；所述显示器能够显示所述控制单元采集处理的各项数据；所述控制单元对所述测距传感单元采集的数据进行处理，根据数据处理结果控制所述拆垛机械臂、抓手的动作；所述控制单元接收所述操作盒下达的控制指令，根据控制指令对所述拆垛机械臂、抓手、移动小车进行控制。10.一种大负载拆垛机器人的拆垛方法，其特征是，具体步骤包括：通过所述操作盒中的所述转向按键、前进按键、后退按键控制所述移动小车移动到工作范围内；通过所述操作盒中的所述操纵杆控制所述拆垛机械臂进行向前向上的运动，使所述拆垛机械臂运行到需要拆垛垛料的最上方，并根据激光测距传感器与抓手的相对位置使激光测距传感器发出的光斑照射在物料上，记录当前所述抓手的位置为初始位置；通过所述操作盒中的操纵杆控制所述拆垛机械臂运行到输送带上方，记录当前所述抓手的位置为放置位置；当机械臂向下运行直到抓手与地面接触，显示器中会显示抓手的运行高度，将此数值设置到地面高度参数中；同时将单个物料高度进行设置；启动程序自动运行，所述拆垛机械臂先运行到初始位置后，然后垂直向下快速运行；当所述激光测距传感器检测到所述抓手至物料表面距离到达设定应减速范围内时，所述控制单元控制所述拆垛机械臂运行速度改为慢速运行直到所述行程开关触碰到物料表面，所述拆垛机械臂停止运行，所述风机运行使所述抓手内形成负压将物料被吸起，延迟一段时间，执行以下A到D步骤；步骤A：若拆垛机械臂向下运行至抓手的高度小于地面高度加三分之二的物料高度时，则认为地面以上没有物料了，说明一垛物料拆垛完成，拆垛机械臂返回到初始位置；否则进行步骤B；步骤B：若被抓取的物料所在高度高于或等于放置位置的高度时，拆垛机械臂按设定速度垂直向上运行至被抓取物料完全离开下一层物料后，拆垛机械臂向回运行至放置位置正上方后，拆垛机械臂垂直向下运行到放置位置；电磁阀打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带上，进行步骤D；否则进行步骤C；步骤C：若被抓取的物料所在高度低于放置位置的高度时，拆垛机械臂按设定速度垂直向上运行至放置位置高度后，拆垛机械臂向回运行至放置位置后；电磁阀打开，气管管路通往外界的气孔打开，气管管路内负压减小，物料掉落在放置位置下方输送带上，步骤D；步骤D：若下一层物料高度高于或等于放置位置的高度，从步骤B开始重复步骤；若下一层物料高度低于放置位置的高度从步骤C开始重复步骤。

百度查询： 山东省科学院自动化研究所 一种大负载拆垛机器人及拆垛方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD