一种移动机器人及物料扫描系统论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种移动机器人及物料扫描系统，移动机器人包括AGV小车、工业机器人、夹紧装置、相机支架和相机，工业机器人的底部固定在AGV小车的顶部，工业机器人的末端固定有夹紧装置，夹紧装置位于相机的拍摄范围内；相机支架的一端固定在AGV小车顶部且另一端固定有相机，工业机器人和相机分别与AGV小车电连接。本实用新型提供的移动机器人及物料扫描系统，通过在AGV小车的顶部简单化固定工业机器人、夹紧装置、相机支架和相机，既提高了AGV小车的集成度，也提高了工业机器人、夹紧装置、相机支架和相机的灵活性和稳定性，节省了人力，提高了移动机器人的工作效率，通过将工业机器人和相机分别与AGV小车电连接，提高了AGV小车的自动化程度。

主设计要求

1.一种移动机器人，其特征在于，包括AGV小车(1)、工业机器人(2)、夹紧装置(3)、相机支架(4)和相机(5)；所述工业机器人(2)的底部固定在所述AGV小车(1)的顶部，所述工业机器人(2)的末端固定有所述夹紧装置(3)，所述夹紧装置(3)位于所述相机(5)的拍摄范围内；所述相机支架(4)的一端固定在所述AGV小车(1)顶部且另一端固定有所述相机(5)；所述工业机器人(2)和所述相机(5)分别与所述AGV小车(1)电连接。

设计方案

1.一种移动机器人，其特征在于，包括AGV小车(1)、工业机器人(2)、夹紧装置(3)、相机支架(4)和相机(5)；所述工业机器人(2)的底部固定在所述AGV小车(1)的顶部，所述工业机器人(2)的末端固定有所述夹紧装置(3)，所述夹紧装置(3)位于所述相机(5)的拍摄范围内；所述相机支架(4)的一端固定在所述AGV小车(1)顶部且另一端固定有所述相机(5)；所述工业机器人(2)和所述相机(5)分别与所述AGV小车(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的移动机器人，其特征在于，所述AGV小车(1)的内部设置有机器人控制器(11)和工控机(12)，所述工业机器人(2)包括底座(21)和机械手臂(22)；所述底座(21)的底部固定在所述AGV小车(1)的顶部，所述机械手臂(22)的底端固定在所述底座(21)的顶部，所述机械手臂(22)的末端固定有所述夹紧装置(3)；所述工控机(12)分别与所述机器人控制器(11)和所述相机(5)电连接，所述机器人控制器(11)与所述机械手臂(22)电连接。

3.根据权利要求2所述的移动机器人，其特征在于，所述AGV小车(1)的顶部镶嵌有与所述工控机(12)电连接的显示面板(13)。

4.根据权利要求3所述的移动机器人，其特征在于，所述相机支架(4)为三角支架，所述三角支架的材料包括钢材和碳纤维复合材料中的任一种。

5.根据权利要求4所述的移动机器人，其特征在于，所述三角支架包括连接座(41)和相间分布的三条支撑架(42)，所述连接座(41)的底部固定有所述相机(5)，三条所述支撑架(42)的一端均固定在所述连接座(41)的一侧面上，且三条所述支撑架(42)的另一端呈三角结构固定在所述AGV小车(1)的顶部。

6.根据权利要求5所述的移动机器人，其特征在于，在三条所述支撑架(42)构成的三角区域内镶嵌所述显示面板(13)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的移动机器人，其特征在于，所述夹紧装置(3)为夹爪。

8.根据权利要求1-6任一项所述的移动机器人，其特征在于，所述相机(5)为3D相机。

9.一种物料扫描系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的移动机器人，还包括工作台(6)和物料框(7)，所述物料框(7)设置在所述工作台的台面上。

10.根据权利要求9所述的物料扫描系统，其特征在于，所述物料框(7)位于所述夹紧装置(3)的下方。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人及物料扫描系统。

背景技术

目前，一种移动机器人包括移动机器人平台、机械臂、力觉传感器和相机，在移动机器人平台上固定机械臂，在机械臂上固定力觉传感器和相机，机械臂、力觉传感器和相机分别与移动机器人平台上的处理器电连接，力觉传感器可以感知机械臂的抓取力度，相机可以拍摄图像信息，以实现扫描机械臂抓取物品，但是移动机器人平台缺乏灵活性且容易发生偏移，导致机械臂需要在移动机器人平台上的合适位置才能保证稳定性，使得在移动机器人平台上固定机械臂复杂化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中移动机器人平台缺乏灵活性且容易发生偏移，使得在移动机器人平台上固定机械臂复杂化的不足，提供一种移动机器人及物料扫描系统。

第一方面，一种移动机器人，包括AGV小车、工业机器人、夹紧装置、相机支架和相机；所述工业机器人的底部固定在所述AGV小车的顶部，所述工业机器人的末端固定有所述夹紧装置，所述夹紧装置位于所述相机的拍摄范围内；所述相机支架的一端固定在所述AGV小车顶部且另一端固定有所述相机；所述工业机器人和所述相机分别与所述AGV小车电连接。

本实用新型提供的移动机器人的有益效果是：相比于传统的移动机器人平台，AGV小车具有更好的稳定性和灵活性，通过在AGV小车的顶部简单化固定工业机器人、夹紧装置、相机支架和相机，既提高了AGV小车的集成度，也提高了工业机器人、夹紧装置、相机支架和相机的灵活性和稳定性，节省了人力，提高了移动机器人的工作效率。

工业机器人与AGV小车电连接，使得AGV小车能够控制工业机器人工作，相机与AGV小车电连接，使得相机能够将图像信息传输给AGV小车，实现AGV小车通过图像信息自动扫描夹紧装置工作，提高了AGV小车的自动化程度。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还做出如下改进：

进一步，所述AGV小车的内部设置有机器人控制器和工控机，所述工业机器人包括底座和机械手臂；所述底座的底部固定在所述AGV小车的顶部，所述机械手臂的底端固定在所述底座的顶部，所述机械手臂的末端固定有所述夹紧装置；所述工控机分别与所述机器人控制器和所述相机电连接，所述机器人控制器与所述机械手臂电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过固定在底座上的机械手臂控制夹紧装置且，保证了夹紧装置工作的稳定性，通过工控机接收相机输入的图像信息且控制机械手臂，保证了移动机器人具有简单化的电路。

进一步，所述AGV小车的顶部镶嵌有与所述工控机电连接的显示面板。

上述进一步方案的有益效果是：显示面板方便工作人员查看工控机的工作状态。

进一步，所述相机支架为三角支架，所述三角支架的材料包括钢材和碳纤维复合材料中的任一种。

上述进一步方案的有益效果是：钢材和碳纤维复合材料具有良好的强度和柔韧性，可以保证相机固定在三角支架上的稳定性。

进一步，所述三角支架包括连接座和相间分布的三条支撑架，所述连接座的底部固定有所述相机，三条所述支撑架的一端均固定在所述连接座的一侧面上，且三条所述支撑架的另一端呈三角结构固定在所述AGV小车的顶部。

上述进一步方案的有益效果是：通过将三条支撑架的一端和相机固定在连接座上，能够简化相机固定在相机支架上的方式，三条支撑架的另一端呈三角分布在AGV小车的顶部，能够在保证相机支架的基础上节省材料，从而降低成本。

进一步，在三条所述支撑架构成的三角区域内镶嵌所述显示面板。

上述进一步方案的有益效果是：显示面板镶嵌在三角区域内，合理化利用AGV小车的顶部面积，使得AGV小车的顶部结构更为紧凑。

进一步，所述夹紧装置为夹爪。

上述进一步方案的有益效果是：夹爪具有较好的灵活性，能够保证夹紧装置具有更高的工作效率。

进一步，所述相机为3D相机。

上述进一步方案的有益效果是：相比于2D相机，3D相机可以拍摄具有更高质量的图像信息，保证了AGV小车通过3D相机扫描夹紧装置工作。

第二方面，提供一种物料扫描系统，包括第一方面任一所述的移动机器人，还包括工作台和物料框，所述物料框设置在所述工作台的台面上。

本实用新型提供的移动机器人的有益效果是：移动机器人可以在工作附近从物料框移动抓取物料，使得物料扫描系统适用于车间。

进一步，所述物料框位于所述夹紧装置的下方。

上述进一步方案的有益效果是：夹紧装置位于物料框的上方，更方便夹紧装置从物料框抓取物料。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种移动机器人的结构示意图；

图2为对应于图1中的移动机器人的电连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种移动机器人的结构示意图；

图4为对应于图3中的移动机器人的电连接示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种移动机器人的结构示意图；

图6为对应于图5中的移动机器人的电连接示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种物料扫描系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-AGV小车，2-工业机器人，3-夹紧装置，4-相机支架，5-相机，6-工作台，7-物料框；

11-机器人控制器，12-工控机，13-显示面板，21-底座，22-机械手臂，41-连接座，42-支撑架。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围，相同部件的附图标记保持一致。

实施例一<\/u>

如图1所示，本实施例提供的一种移动机器人，包括AGV小车1、工业机器人2、夹紧装置3、相机支架4和相机5，工业机器人2的底部固定在AGV小车1的顶部，工业机器人2的末端固定有夹紧装置3，夹紧装置3位于相机5的拍摄范围内，相机支架4的一端固定在AGV小车1的顶部且另一端固定有相机5。

在一些具体实例中，夹紧装置3位于相机5的下方，相机5可以采用2D相机，相比于传统的移动机器人平台，AGV小车1具有更好的稳定性和灵活性，通过在AGV小车1的顶部简单化固定工业机器人2、夹紧装置3、相机支架4和相机5，工业机器人2能够驱动夹紧装置3工作，相机5可以在夹紧装置3夹取物料时扫描物料，既提高了AGV小车1的集成度，也提高了工业机器人2、夹紧装置3、相机支架4和相机5的灵活性和稳定性，节省了人力，提高了移动机器人的工作效率，移动机器人具有结构紧凑的特点。

优选地，如图2所示，工业机器人2与AGV小车1电连接，使得AGV小车1能够控制工业机器人2工作，相机5与AGV小车1电连接，使得相机5能够将图像信息传输给AGV小车1，实现AGV小车1通过图像信息自动扫描夹紧装置3工作，提高了AGV小车的自动化程度。

优选地，AGV小车1的内部设置有机器人控制器11和工控机12，如图3所示，工业机器人2包括底座21和机械手臂22，底座21的底部固定在AGV小车1的顶部，机械手臂22的底端固定在底座21的顶部，机械手臂22的末端固定有夹紧装置3，通过机械手臂22控制夹紧装置3且固定在底座上21，保证了机械手臂22控制夹紧装置3工作的稳定性。

如图4所示，工控机12分别与机器人控制器11和相机5电连接，机器人控制器11与机械手臂22电连接。

在一些具体实例中，工控机12可以采用COBOX工控机，AGV小车内部还集成有电源，电源与COBOX工控机电连接，使得电源能够为COBOX工控机供电，通过工控机12接收相机5输入的图像信息且控制机械手臂22，保证了移动机器人具有简单化的电路。

优选地，如图5及图6所示，AGV小车1的顶部镶嵌有与工控机12电连接的显示面板13，例如：显示面板13可以采用触控显示屏，显示面板13方便工作人员查看工控机12的工作状态。

优选地，如图5所示，相机支架4为三角支架，三角支架的材料包括钢材和碳纤维复合材料中的任一种，钢材和碳纤维复合材料具有良好的强度和柔韧性，可以保证相机5固定在三角支架上的稳定性。

优选地，如图5所示，三角支架包括连接座41和相间分布的三条支撑架42，连接座41的底部固定有相机5，三条支撑架42的一端均固定在连接座41的一侧面上，且三条所述支撑架42的另一端呈三角结构固定在AGV小车1的顶部。

通过将三条支撑架42的一端和相机5固定在连接座41上，能够简化相机固定在相机支架4上的方式，三条支撑架42的另一端呈三角分布在AGV小车1的顶部，能够在保证相机支架4的基础上节省材料，从而降低成本。

优选地，在三条支撑架42构成的三角区域内镶嵌显示面板13，三角区域为三条支撑架42的另一端投影在AGV小车1的顶部上所形成的投影区域，显示面板13镶嵌在三角区域内，合理化利用AGV小车1的顶部面积，使得AGV小车1的顶部结构更为紧凑。

优选地，夹紧装置3为夹爪，例如：夹爪可以采用具有三个手指的夹爪，夹爪具有较好的灵活性，能够保证夹紧装置3具有更高的工作效率。

优选地，相机5为3D相机，相比于2D相机，3D相机可以拍摄具有更高质量的图像信息，保证了AGV小车1通过3D相机高质量扫描夹紧装置3工作，相比于双目相机，3D相机可以节省成本且简化移动机器人的结构。

实施例二<\/u>

如图7所示，一种物料扫描系统，包括实施例一中任一所述的移动机器人，还包括工作台6和物料框7，物料框7设置在工作台7的台面上，物料框7中放置物料，AGV小车可以运动至工作台6的侧面，夹紧装置3从物料框7中抓取物料，实现移动机器人在工作台7附近从物料框7中移动抓取物料，工作台6可以设置在车间内，使得物料扫描系统适用于车间。

优选地，如图7所示，物料框7位于夹紧装置3的下方，相比于夹紧装置3位于物料框7的下方，夹紧装置3位于物料框7的上方，更方便夹紧装置3从物料框7抓取物料。

需要说明的是，本实用新型提供的实施例仅涉及产品的形状及构造的改进，不涉及软件程序的改进，为使得本实用新型中的移动机器人实现抓取及扫描物料的功能，所涉及的软件程序是本领域技术人员可以采用现有技术实现，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图