应用于运载机器人的多物品抓取装置的制作方法

1.本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种应用于运载机器人的多物品抓取装置。


背景技术：

2.随着社会的发展很多场合都用机械设备替代人工，机械替人具有众多优点，例如搬运装载储存一些有毒有害物品，更是需要避免人员直接接触；尤其是医院场景中，医护人员经常要面对医疗废物的搬运问题，如果直接搬运医疗废物，危险系数高，且医护人员劳动强度大，因此，采用一些机械设备，例如机器人来支持医护人员的工作则可避免上述问题。
3.通过利用机器人替代人工搬运装载储存一些医疗废物时，可以避免医护人员对此类物体的直接接触，有效的降低医护人员的危险系数，同时也降低了医护人员的劳动强度。但是，医院的场景特殊，所需搬运的不止有医疗废物，病床也需要频繁搬运，因此设计一款适合医院场景使用的机器人抓取装置很有必要。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种应用于运载机器人的多物品抓取装置，具有既可以夹取块状物品又可以夹取病床的效果。具体技术方案如下：
5.一种应用于运载机器人的多物品抓取装置，其中，包括抓取组件，抓取组件包括第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪和第二夹爪的内侧面上设置有夹取槽，夹取槽可与病床相卡接，第一夹爪和第二夹爪可相向移动或背离移动，以改变第一夹爪和第二夹爪之间的距离，以实现对块状物品或病床的夹取。
6.进一步，第一夹爪和第二夹爪的内侧面上设置有限位凸台，以保证每次抓取块状物品的位置的一致性。
7.进一步，限位凸台靠近夹爪开口的一侧设置有限位导向部，限位导向部为倾斜面，限位导向部可对夹取的块状物品起导向作用。
8.进一步，第一夹爪与第二夹爪的侧面上设置有拓展臂，拓展臂可以增大第一夹爪和第二夹爪的夹取面积。
9.进一步，第一夹爪和第二夹爪的内侧和/或两个拓展臂的内侧面设置有凹凸部，以增大第一夹爪和第二夹与夹取物品之间的摩擦力，
10.进一步，夹取槽的开口处设置有导向面，以方便病床卡接至夹取槽内。
11.进一步，抓取组件包括夹爪驱动元件，夹爪驱动元件与夹爪主动齿轮相连，夹爪主动齿轮的两侧分别与第一齿条和第二齿条相啮合，第一齿条和第二齿条分别与第一夹爪和第二夹爪相连，夹爪驱动元件驱动主动齿轮转动以使第一齿条和第二齿条相向移动或背离移动，以实现第一夹爪和第二夹爪的夹取。
12.进一步，抓取组件包括安装支架，夹爪驱动元件与安装支架相连，安装支架上设置有第一滑槽和第二滑槽，第一齿条和第二齿条分别活动设置在第一滑槽和第二滑槽内，以
提高第一齿条和第二齿条移动时的稳定性。
13.进一步，安装支架与翻转组件相连，翻转组件可带动安装支架与第一夹爪和第二夹爪整体向上或向下翻转，以增大抓取组件的有效工作范围。
14.进一步，翻转组件与吊臂组件相连，吊臂组件可带动翻转组件和抓取组件水平移动，以增大抓取组件的有效工作范围。
15.本实用新型的应用于运载机器人的多物品抓取装置，自动化程度高，可替代人工搬运医疗废物，避免了医护人员对此类物体的直接接触，有效的降低医护人员的危险系数，同时也降低了医护人员的劳动强度；同时通过在夹爪上设置夹取槽，可使运载机器人可夹取病床，进一步降低了医护人员的劳动强度。另外，通过设置翻转组件和吊臂组件，增大了夹爪的抓取范围，非常适合在医院或仓库等活动范围相对狭窄并且环境复杂的区域使用。
16.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1为本实用新型的的运载机器人的使用状态立体图1；
19.图2为本实用新型的运载机器人的使用状态立体图2；
20.图3为本实用新型的运载机器人的使用状态立体图3；
21.图4为本实用新型的运载机器人的升降组件的立体图；
22.图5为本实用新型的应用于运载机器人的多物品抓取装置的立体图1；
23.图6为本实用新型的应用于运载机器人的多物品抓取装置的立体图2；
24.图7为本实用新型的运载机器人的收纳存储组件的立体图；
25.图8为本实用新型的运载机器人的承托组件的立体图；
26.图9为本实用新型的运载机器人的另一实施例的立体图；
27.图10为本实用新型的应用于运载机器人的多物品抓取装置的另一实施例的立体图；
28.图11为本实用新型的运载机器人的另一实施例的收纳槽的立体图；
29.图12为本实用新型的运载机器人的另一实施例的承托组件的立体图。
具体实施方式
30.为了更好地了解本实用新型的目的、功能以及具体设计方案，下面结合附图，对本实用新型的应用于运载机器人的多物品抓取装置作进一步详细的描述。
31.如图1-8所示，本实用新型所应用的运载机器人，包括移动装置1，移动装置1用于运载机器人的移动，本实施例的移动装置1为无线遥控车。移动装置1上竖向设置有支架组件3，支架组件3上设置有抓取组件2，移动装置1上设置有承托组件42，承托组件42可承托病床，抓取组件2可抓取病床并放置在承托组件42上。
32.本实施例的支架组件3上设置有收纳存储组件41，收纳存储组件41和承托组件42分别位于抓取组件2的上方和下方，收纳存储组件41和承托组件42上分别设置有多个收纳槽45，收纳存储组件41和承托组件42可相对于抓取组件2转动，抓取组件2还可抓取块状物品(药品或者医疗废物)，抓取到的块状物品可存放在指定的收纳槽45中。即抓取组件2可以根据实际需求，将抓取到的物品存放在多个收纳槽45中的某一个收纳槽45中。
33.支架组件3上设置有升降组件，升降组件上设置有翻转组件5，抓取组件2设置在翻转组件5上，升降组件可带动翻转组件5和抓取组件2竖向移动，抓取组件2可抓取物品；本实施例的收纳存储组件41设置在支架组件3的顶部位置处，承托组件42设置在支架组件3的底部位置处，升降组件带动翻转组件5和抓取组件2竖向移动，翻转组件5可带动抓取组件2向上或向下翻转，以将抓取到的块状物品存放在收纳存储组件41或承托组件42的收纳槽45中，从而使运载机器人可同时运载多个物品，提高运载机器人的效率。
34.具体来说，升降组件包括链条传动组件，链条传动组件设置在支架组件3上。支架组件3包括立柱31，立柱31竖向设置在移动装置1上，链条传动组件与立柱31相连，本实施例的立柱31为两根，竖向固定设置在移动装置1上，链条传动组件设置在两根立柱31之间。链条传动组件上设置有升降台36，翻转组件5设置在升降台36上，链条传动组件通过升降台36带动翻转组件5和抓取组件2沿立柱31竖向移动。
35.如图4所示，链条传动组件包括升降从动轮32、升降主动轮33、链条34以及升降驱动元件35。两根立柱31上端的中间位置处设置有升降从动轮32，两根立柱31下端的中间位置处设置有升降主动轮33，升降从动轮32与升降主动轮33上套设有链条34。升降主动轮33与升降驱动元件35相连，升降驱动元件35可带动升降主动轮33旋转从而带动链条34移动。
36.链条34上设置有升降台36，升降台36与抓取组件2相连，升降台36可随链条34的移动而进行升降，从而实现抓取组件2的升降。本实施例的升降台36上设置有多个导向轮37，导向轮37可与立柱31相卡接并沿立柱31上下移动，导向轮37可增强升降台36移动时的稳定性。
37.优选的，如图1所示，升降台36上设置有吊臂组件6，吊臂组件6与翻转组件5相连，吊臂组件6可带动翻转组件5水平移动，从而带动抓取组件2沿水平方向移动，以增大抓取组件2的有效工作范围。吊臂组件6包括第一吊臂梁61和第二吊臂梁62，第一吊臂梁61和第二吊臂梁62相对的一侧设置有吊臂齿条，两条吊臂齿条之间设置有吊臂驱动轮63，吊臂驱动轮63转动可带动第一吊臂梁61和第二吊臂梁62相对移动，以实现带动抓取组件2沿水平方向移动的功能。
38.优选的，为了方便抓取组件2抓取物品，升降台36上还设置有视觉模块39，本实施例的视觉模块39为摄像头，操作人员可根据摄像头拍摄的画面控制抓取组件2更准确的抓取物品。可以理解的是，视觉模块39也可以设置在吊臂组件6的前端，以缩短摄像头与所抓取物品之间的距离，从而更清晰的拍摄画面。本实施例的升降驱动元件35采用带有编码器的直流减速电机，通过直流减速电机的编码器进行反馈，通过pid调节，实现特定高度精确停留。
39.优选的，立柱31顶端还设置有限位开关38，当升降台36与限位开关38相抵触时，升降驱动元件35断电，防止升降台36移动过高与其他零部件发生碰撞，造成设备的损坏，同理，立柱31的下方也设置有限位开关38。
40.如图5-6所示，本实施例的抓取组件2包括第一夹爪21和第二夹爪22，第一夹爪21和第二夹爪22可相向移动或背离移动，以改变第一夹爪21和第二夹爪22之间的距离，从而夹取块状物品或者病床。
41.具体来说，抓取组件2包括夹爪驱动元件，夹爪驱动元件23与夹爪主动齿轮24相连，夹爪主动齿轮24的两侧分别与第一齿条25和第二齿条26相啮合，第一齿条25和第二齿条26分别与第一夹爪21和第二夹爪22相连，夹爪驱动元件23驱动夹爪主动齿轮24转动以使第一齿条25和第二齿条26相向移动或背离移动，从而驱动第一夹爪21和第二夹爪22平行相向移动或平行背离移动，以实现第一夹爪21和第二夹爪22的夹取功能。
42.第一夹爪21和第二夹爪22的内侧面设置有夹取槽210，夹取槽210可与病床的床板相卡接。具体来说，第一夹爪21和第二夹爪22伸入到病床的两侧，然后闭合第一夹爪21和第二夹爪22，使夹取槽210与病床的床板相卡接，从而实现病床的夹取。优选的，夹取槽210的开口处设置有导向面，以方便板状结构卡接至夹取槽210内。
43.第一夹爪21和第二夹爪22的侧面上设置有拓展臂28，拓展臂28可以增大第一夹爪21和第二夹爪22的夹取面积，以提高夹取的稳定性，同时还可一次性夹取多个物品。优选的，第一夹爪21和第二夹爪22的内侧以及两个拓展臂28的内侧面设置有凹凸部29，以增大第一夹爪21和第二夹与夹取物品之间的摩擦力，提高夹取的可靠性。
44.如图9和图10所示，在另一个实施例中，第一夹爪21和第二夹爪22的内侧面上设置有限位凸台211，以保证每次抓取块状物品的时候，块状物品位置的一致性，限位凸台211靠近夹爪开口的一侧设置有限位导向部，限位导向部为倾斜面，限位导向部可对夹取的快状物品起到导向的作用，以使每次夹取的块状物品均在斜坡的前方位置处(倾斜面与第一夹爪21和第二夹爪22的内侧面相交的位置处)。
45.抓取组件2包括安装支架27，安装支架27为类“u”型，夹爪驱动元件23固定设置在安装支架27上，夹爪驱动元件23与夹爪主动齿轮24相连，夹爪主动齿轮24设置在安装支架27“u”型的中间位置处，安装支架27“u”型的两侧壁上设置有第一滑槽和第二滑槽，第一齿条25和第二齿条26分别活动设置在第一滑槽和第二滑槽内，以提高第一齿条25和第二齿条26移动时的稳定性。
46.安装支架27与翻转组件5相连，翻转组件5可带动安装支架27与第一夹爪21和第二夹爪22整体向上或向下翻转，以增大抓取组件2的有效工作范围。
47.翻转组件5包括翻转臂51，翻转臂51的一端与安装支架27相连，翻转臂51的另一端与翻转从动轮52相连，翻转从动轮52与翻转主动轮53相啮合，翻转主动轮53与翻转驱动机构54相连，翻转驱动机构54可通过翻转主动轮53驱动翻转从动轮52转动，以驱动翻转臂51转动，从而实现安装支架27与第一夹爪21和第二夹爪22的整体向上或向下翻转。本实施例的翻转从动轮52、翻转主动轮53以及翻转驱动机构54均设置在翻转安装板55上，翻转安装板55与吊臂组件6固定相连。可以理解的是，如图10所示，翻转臂51也可以直接与翻转驱动机构54相连，以避免齿轮传动的齿轮间隙所带来的误差。
48.如图7所示，收纳存储组件41包括收纳架体411和收纳组件412，收纳架体411固定设置在支架组件3的顶部，收纳组件412与收纳架体411相连，多个收纳槽45设置在收纳组件412上。运载机器人抓取的物品可放置在收纳槽45中，即抓取组件2抓取的物品可放置在收纳槽45中。
49.具体来说，本实施例的收纳组件412包括连接板43和储物架44，连接板43的两端分别与储物架44相连，储物架44上设置有多个收纳槽45，实际数量根据需求设计。抓取组件2所抓取的物品通过升降组件运输至支架组件3上方，然后通过翻转组件5将抓取组件2抓取的物品放置到其中一个收纳槽45内进行存储。优选的，为了防止收纳槽45内的物品掉出，收纳槽45的底部倾斜设置。
50.优选的，本实施例的储物架44活动设置在收纳架体411上，储物架44可相对于收纳架体411转动，以便于物品能够放置在不同的收纳槽45中。为了实现上述目的，本实施例的连接板43可相对于收纳架体411旋转，以带动储物架44旋转，从而使抓取组件2可将抓取的物品放置在不同的收纳槽45内。
51.具体来说，收纳架体411内设置有第一旋转驱动元件，第一旋转驱动元件与旋转轴46相连，旋转轴46与连接板43相连，第一旋转驱动元件可通过旋转轴46带动连接板43旋转，为了方便控制，本实施例的第一旋转驱动元件采用角度舵机。储物架44为圆形，圆形的圆心与旋转轴46的轴线相重合，以使圆形的圆心与储物架44的转动轴线相重合，圆形的储物架44上均布有多个收纳槽45。
52.如图9和图12所示，在另一个实施例当中，收纳槽45包括收纳槽固定板451，收纳槽固定板451的上方设置有侧限位爪452，收纳槽固定板451的下方设置有底限位爪453，通过三个条形爪来收纳存储块状物品，大大降低了收纳槽45的重量，从而降低了收纳存储组件41的重量，以降低机器人整体的重心，从而使机器人运行更平稳。
53.如图8所示，承托组件42包括承托架体421，承托架体421活动设置在支架组件3的下方位置处，本实施例的承托架体421设置在移动装置1的上方，移动装置1内设置有第二旋转驱动元件，第二旋转驱动元件与承托架体421相连，第二旋转驱动元件可驱动承托架体421旋转。承托架体421上设置有多个收纳槽45，运载机器人抓取的块状物品可放置在收纳槽45中，即抓取组件2抓取的块状物品可放置在指定的收纳槽45中。
54.具体来说，本实施例的承托架体421为矩形，矩形的四个顶角位置处分别设置有一个收纳槽45，承托架体422可相对于移动装置1旋转，从而使抓取组件2将抓取的物品放置在不同的收纳槽45内。
55.值得注意的是，靠近承托架体422的四个收纳槽45内侧的位置处分别设置有一个轮槽47，即，轮槽47设置在靠近承托架体422的矩形四个顶角位置处，抓取组件2吊装的病床可放置在承托架体422的中间位置处，并且病床的四个轮子可放置在轮槽47内，以实现病床的承托。由于病床的轮子均容置在轮槽47内，病床运输时的稳定性好。
56.如图12所示，在另一个实施例中，承托架体422为矩形，矩形的四个顶角位置处分别设置有一个轮槽47，病床的四个轮子可放置在轮槽47内，在四个轮槽47的中间位置处设置有收纳槽45，收纳槽45用于放置块状物品。为了提高病床放置的准确性以及病床在运输时的稳定性，本实施例的承托架体422可以设置成固定的。
57.本实施例的运载机器人在使用时，通过遥控控制各个驱动元件运转，当抓取组件2抓取物品后，通过升降组件将物品运送至升降组件上方或下方，通过翻转组件5将块状物品放入收纳槽45内，以实现对物品的收纳，之后抓取组件2可通过升降组件下降并夹取另一个物品，然后再通过升降组件将物品送至升降组件上方或下方，此时旋转收纳组件412或承托架体422，将空的收纳槽45对准抓取组件2，通过翻转组件5将块状物品放入收纳槽45内，以
实现对块状物品的收纳。如需取出块状物品，将上述操作方向操作即可，在此不做赘述。当需要搬运病床时，第一夹爪21和第二夹爪22伸入到病床的两侧，然后闭合第一夹爪21和第二夹爪22，使夹取槽210与病床的床板相卡接，然后将病床吊起，并移动至承托组件42上方，然后将病床放置在承托组件42上，使病床的四个轮子容置在轮槽47内，即可对病床进行运输。
58.本实用新型的应用于运载机器人的多物品抓取装置，自动化程度高，可替代人工搬运医疗废物，避免了医护人员对此类物体的直接接触，有效的降低医护人员的危险系数，同时也降低了医护人员的劳动强度；同时通过在夹爪上设置夹取槽，可使运载机器人可夹取病床，进一步降低了医护人员的劳动强度。另外，通过设置翻转组件和吊臂组件，增大了夹爪的抓取范围，非常适合在医院或仓库等活动范围相对狭窄并且环境复杂的区域使用。
59.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。