申请/专利权人：北京化工大学

申请日：2023-01-04

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN115946119B

主分类号：B25J9/16

分类号：B25J9/16;B25J5/00;B25J9/10;B25J9/12;B25J15/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.04.28#实质审查的生效;2023.04.11#公开

摘要：本发明公开了一种全方位自动巡径和多自由度抓放的智能输运机器人，在全向轮的摆放位置上，通过主副双核心处理单元下发的指令控制每个全向轮的转速。摄像头进行不同颜色的物料识别，内部具有存储功能进行记录物料位置。在底部舵机的控制下，可以使得摄像头进行旋转自由度的转换，完成平面全方位巡径功能。多自由度抓放功能由多自由度抓放单元控制完成。本发明具有2个旋转自由度、1个直线运动和一个抓手开合自由度，每个自由度单独控制，实现在平面空间内任意一个方向货物的抓取和摆放。舵机用于机械臂相对自身转动，在底板上装有舵机云台，里面安装有轴承，提高旋转运动的稳定性；中部舵机用于机械爪相对机械臂运动。

主权项：1.一种基于全向轮全方位自动巡径和多自由度抓放的智能输运机器人，包括底板（19），底板（19）为智能输运机器人的底部支撑结构；所述底板（19）的底部设有全向轮（1），底板（19）上设有主控板底座（30）、中板（28）、上板（29）；主控板（2）安装于主控板底座（30）上；主控板底座（30）安装于中板（28）上；储物仓（3）、副控板（4）和机器人显示器（5）安装于上板（29）上；加固板（6）竖直安装于底板（19）上，加固板（6）的顶部设有步进电机连接件（8），步进电机（7）通过步进电机连接件（8）安装固定于加固板（6）上；上述步进电机（7）的输出轴与丝杠（23）连接；丝杠（23）上设有中部舵机连接件（9），中部舵机（10）的固定部通过中部舵机连接件（9）安装于丝杠（23）上，中部舵机（10）的输出部与机械爪连接件（11）连接；上述机械爪连接件（11）上设有摄像头固定件（12）、机械爪延长件（13）、机械爪连接件I（14）、机械爪连接件II（15）、机器人抓手（16）；其特征在于，大扭矩电机（31）、光电传感器（18）安装于底板（19）上；20DRV8701电机驱动板固定在中板（28）上；前部舵机（22）固定在机械爪延长件13上；所述丝杠（23）和步进电机（7）之间用联轴器进行连接；直线导轨（25）与丝杠（23）平行布置，且直线导轨（25）镶嵌在顶部连接板（24）上；Openmv可编程摄像头（26）安装于上板连接件（27）上；该智能输运机器人具有3个自由度，包括2个回转运动和1个直线运动；2个回转运动使得物料在球面内任意位置摆放，1个直线运动可以使得物料摆放在任意高度；主控板（2）上主控芯片采用STM32H750芯片；主芯片控制2个回转运动的2个舵机；主控芯片接受摄像头信号，进行物体识别；副芯片与机械结构的连接：副控板采用STM32F103芯片，副控板用于大电流步进电机、步进电机和前部舵机控制，隔离保护主控芯片；主芯片与副芯片的通讯采用蓝牙通讯，电源系统完全隔离；主芯片的实施过程如下：S1:机器人初始化：对机器人所有的变量进行初始赋值、初始化机器人时钟和Flash接口、配置机器人系统时钟、初始化芯片的GPIO端口、初始化定时器和串口配置、初始化OLED显示屏，进行完成后，对机器人电机进行使能，清空等待启动按键是否按下；S2:如果启动按键没有按下，将在屏幕显示机器人传感器数据等信息，等待10ms进行检查按键是否按下，重复操作；如果启动按键按下，机器人进行定位初始化；期间通过摄像头识别和路径规划，记录货物信息，进行货物运输；S3：货物运输完毕以后，自动前往指定停车区域，进行倒车入库，停车，在显示屏显示所运输所有货物信息；结束物料运输；副芯片的实施过程如下：S1：副芯片初始化，对机器人所有的变量进行初始赋值、初始化机器人时钟和Flash接口、配置机器人系统时钟、初始化芯片的GPIO端口、初始化定时器和串口配置、步进电机禁能；S2:蓝牙串口是否接受到货物抓取指令，如果否，一直等待；如果接收到，记录指定代码，进行步进使能；S3：根据不同的货物代码，控制步进电机转动，将机器人机械爪下降到对应的高度，进行货物的抓放；S4：步进电机禁能，返回到S2步骤。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京化工大学 一种全方位自动巡径和多自由度抓放的智能输运机器人

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