一种跌落物品收集机器人及方法与流程

1.本公开属于自动化及制造领域，具体涉及一种跌落物品收集机器人及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.在物品管理行业，以档案为例，档案的数量与日俱增，档案的传输是档案工作人员每天必须面对的繁重的工作，存取档案劳动强度大，档案存取效率较低，尤其对于一些涉密的档案，更不希望人有更多的机会去接触，由于这些问题的存在，加快档案自动化系统建设，实现档案各个工作环节的自动化管理有着重大意义。
4.目前在服务机器人行业，已经有了很多档案机器人应用的案例，如一体式档案管理机器人，桁架或者导轨式档案管理机器人等，都实现了利用机器人将档案从档案柜中取出，然后运送到管理员对接窗口的自动化运输；然而不管采用何种运行方式，利用机器人对档案进行管理，都不可避免的发生档案在运输过程中掉落的问题。此时，上述机器人无法将掉落的档案捡起，通常情况下需要管理员进入档案室去处理，这显然与档案自动化管理的目标背道而驰，不利于档案的保护。


技术实现要素：

5.本公开为了解决上述问题，提出了一种跌落物品收集机器人及方法，本公开的收集机器人能够将掉落的物品进行收集，并运送到相对应的物品收集区域，以便进行管理。
6.根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
7.一种跌落物品收集机器人，包括机器人本体、收集架、翻转机构及输送台，其中：
8.所述机器人本体的上端设置有输送台，所述机器人本体上还设置有收集架，所述收集架具有一承载部，所述收集架的一端连接有翻转机构，能够带动收集架进行翻转动作，进而改变收集架承载部的所在平面。实现物品的拾取和收集。
9.所述承载部为具有一定容纳面积的平台，可以容纳或承载所述跌落物品。例如可以是支撑板或托板，也可以是带有凹槽的支撑板或托板。当带有凹槽时，凹槽部分用于容纳跌落物品。
10.当收集架处于第一位置时位于机器人底部，与地面间隔距离小于设定值，第二位置时，位于输送台上方，与输送台表面相对。
11.进一步的，当收集架处于第一位置时，所述承载部与地面平行,且承载部与地面的距离小于设定值，当收集架处于第二位置时，所述承载部与所述输送台表面平行且相对,且承载部与地面的距离大于等于所述输送台表面与所述地面的距离。
12.所述收集架的承载部用于盛放待收集的物品。当收集架处于第一位置时，可以认为翻转机构带动收集架翻转前，收集架承载部与所述地面平行，能够拾取跌落物品，当收集架处于第二位置时，即翻转机构带动收集架发生翻转后，所述承载部与所述输送台表面平
行且相对，将物品倒扣至输送台的表面。
13.作为一种或多种可实施方式，所述机器人本体的移动机构为履带式移动机构。
14.作为一种或多种可实施方式，所述收集架还包括连接支架，所述承载部与连接支架一端垂直连接，所述连接支架的另一端连接翻转机构。
15.作为一种或多种可实施方式，所述翻转机构包括驱动件和翻转传动轴，所述驱动件能够驱动翻转传动轴转动，所述连接支架的另一端与所述翻转传动轴连接，所述翻转传动轴与收集架的连接支架连接。
16.作为一种或多种可实施方式，所述连接支架的长度与机器人本体表面/地面和输送台之间的距离相适配，一般为机器人本体表面/地面和输送台之间的距离的一半左右。
17.作为一种或多种可实施方式，所述承载部的两侧设置有夹紧机构，能够相向运动。
18.作为可能的实施方式，所述夹紧机构包括轮毂电机、轮毂传动轴和夹紧轮毂，所述轮毂电机带动轮毂传动轴转动，所述轮毂传动轴上设置有若干夹紧轮毂。
19.作为一种或多种可实施方式，所述夹紧轮毂为凸轮结构，其有效行程内可确保将跌落的物品夹紧。
20.作为一种或多种可实施方式，所述收集架上设置有距离传感器。
21.作为一种或多种可实施方式，所述机器人本体的底部设置有定位机构，所述定位机构的一端延伸至承载部，另一端延伸至机器人本体的边缘处，所述定位机构从机器人本体处至承载部呈收缩状。
22.作为一种或多种可实施方式，所述定位机构与所述承载部平行。
23.作为一种或多种可实施方式，所述输送台上设置有平行运行的传输带。
24.作为一种或多种可实施方式，所述机器人本体上设置有视觉系统。如双目视觉或相机。
25.当检测有物品掉落后，调出收集机器人，收集机器人根据物品的位置，来到档案前，采集物品姿态，并依此调整收集机器人姿态，使物品一侧朝向机器人，机器人向前行驶，与物品发生相对运动，待物品由定位机构完全收入到收集架内部，利用夹紧机构夹紧物品，翻转机构带动收集架翻转至所述输送台上端，松开夹紧机构，使物品掉落至输送台，将物品运送至指定目标区域。
26.与现有技术相比，本公开的有益效果为：
27.1、本公开的机器人通体采用硬铝合金，在降低自重的前提下，保证了机器人本体的刚性，有利于提高机器人的续航能力；
28.2、本公开运用的传送机构，简单可靠，易于实现及维护；
29.3、本公开可用于修正跌落的物品的姿态，修正后可有利于其他针对被管理物品的自动化操作、管理上；
30.4、本公开提供了一套配合档案管理机器人使用的，可提高档案管理机器人运行效率的档案收纳系统；
31.5、本公开除了可以应用在档案管理外，还可以适用于其他珍贵文献的管理上，如图书、电子音像资料等的自动化管理。
附图说明
32.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
33.图1为本公开整体结构示意图；
34.图2(a)-(c)为本公开档案抓取流程示意图；
35.图3(a)-(b)为本公开档案归档流程示意图；
36.图4为本公开凸轮结构示意图。
37.其中，1、机器人本体，2、档案收集架，3、档案本体，4、翻转机构，5、档案输送台，6、轮毂电机，7、夹紧轮毂，8、轮毂传动轴，9、翻转电机，10、翻转传动轴，11、传送机构，12、传送皮带，13、距离传感器，14、喇叭口定位机构。
具体实施方式：
38.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
39.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
40.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技术的示例性实施方式。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。
41.在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
42.本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
43.以档案为被拾取的物品为例进行描述。
44.一种全自动档案收纳盒，如图1所示，本公开公开了一种可提高档案管理系统自动化水平的掉落档案收集机器人，档案机器人运送过程中掉落的档案将由此机器人进行收集，并运送到相对应的档案收集区域，以便档案机器人进行管理；
45.具体的说，如图1所示，机器人本体1用于带动机器人整体进行移动，档案收集架2及档案输送台5固定在机器人本体1上，翻转机构4一端与档案收集架2相连，另一端固定在机器人本体1上。
46.档案收集架2呈l型，包括一个托板，和与托板连接的连接杆，连接杆一端连接托板，另一端连接翻转机构。
47.托板上设置有矩形凹槽，能够容纳档案。
48.为了保证机器人具有更高的稳定性及定位精度，机器人本体1采用履带运动的方
式；
49.机器人本体1的底部设计有喇叭口定位机构14，可用于将档案收入到档案收集架2内；
50.档案收集架2左右两侧分别设计有两个夹紧轮毂7，夹紧轮毂7通过平键固定在轮毂传动轴8上，在轮毂电机6的作用下，可围绕传动轴8进行转动，从而达到夹紧档案的作用；
51.翻转传动轴10通过平键与档案收集架2连接，在翻转电机9的作用下，可使档案收集架2进行180
°
的翻转运动；
52.档案输送台5主要由传送机构11及传送皮带12组成，落到传送皮带12上的档案，将被传送到档案管理窗口；
53.如图2(a)所示，当档案机器人发现档案掉落了以后，会将档案掉落的位置点位通过档案管理系统传递给收集机器人，收集机器人按照位置来到档案3跟前，通过视觉反馈，调整左右两侧履带的速度，将机器人姿态调整到机器人收集口朝向档案3宽边的方向，然后收集机器人向右移动，在地面摩擦的作用下，档案3保持静止，则相对于机器人，档案3向左运动；档案3在碰到机器人本体1的喇叭口定位机构14后，将进一步调整档案3的位姿至摆正的状态；
54.如图2(b)所示，机器人继续向右行驶，档案3最终将进入到档案收集架2内；当机器人本体1通过距离传感器13确定了档案3到达了档案收集架2指定的位置后，机器人本体1即停止运动；
55.如图2(c)所示，左右两个轮毂电机6启动，通过轮毂传动轴8带动夹紧轮毂7向同向转动，一方面迫使档案3的姿态进一步摆正，另一方面将档案3夹紧；
56.如图4所示，所述的夹紧轮毂7为凸轮结构，其有效行程内可确保将档案夹紧；
57.如图3(a)所示，在翻转电机9的作用下，机器人将档案收集架2及被其夹紧的档案3一同翻转180
°
至档案输送台5上；
58.如图3(b)所示，当档案收集架2翻转到档案输送台5上后，轮毂电机6反向启动，松开左右两侧的夹紧轮毂7，档案3在重力的作用下将从档案收集架2中间的空隙，落到传送皮带12上，然后档案收集架2翻转回初始位置，收集机器人运动到指定区域，将档案3传送到档案管理区供管理员或者档案机器人取用；
59.本公开提供了一套配合档案管理机器人使用的，可提高档案管理机器人运行效率的档案收纳系统，其结构简单、可靠。
60.本公开除了可协助档案机器人临时存放档案以外，还可以用于修正档案管理机器人抓取档案时因位姿精度及各种意外造成的档案姿态不正的问题，为后端档案的自动化管理提供了支撑。
61.本公开设计夹紧轮毂采用聚氨酯材质，不仅可以降低噪音，还可以有效的避免轮体对档案表面的划伤；
62.本公开设计的自动导向轮采用夹持纠正档案姿态的方式，摒弃了原始物流系统中粗暴的硬对中的方式，有效的避免了档案在运输过程中的损伤和意外跌落，对于珍贵档案尤其重要；
63.本公开除可以应用在档案自动化管理外，还可以应用在其他类似书籍、影像资料等的管理，使用范围广；
64.本公开的结构简单可靠，易于实现及维护。
65.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
66.上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。