一种机器人的感知与交互结构的制作方法

专利2023-10-05  79



1.本发明属于机器人技术领域,具体涉及一种机器人的感知与交互结构。


背景技术:

2.工业机器人的感知交互是用来实现信息传导,进而保证机器人的工作的准确性和自动性。
3.公开号为cn215968768u的中国专利,其内容为:一种用于工业机器人感知交互的移动平台,包括机器人本体、平台本体和固定机构,所述平台本体的底端连接有旋转机构,所述平台本体的上方设置有与旋转机构连接的机器人本体,所述平台本体的四个侧面均连接有辅助直线电机。
4.上述对比文件中虽然不仅能够实现感知交互,还能保证连接的稳定性,但是上述对比文件中只是安装了扫描仪,以获得感知能力,而扫描仪能够远距离扫描,所以会由于距离过远从而使机器人过早的进行操作,不能满足使用,而且上述对比文件中实现的交互只是使机器人原地旋转,并不能满足人们的使用,所以我们提出一种机器人的感知与交互结构,以解决上述问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种机器人的感知与交互结构,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种机器人的感知与交互结构,包括机器人本体,所述机器人本体的一侧设置夹紧机械臂,所述机器人本体的外表面固定安装信号接收器,所述机器人本体底面固定连接支撑座,所述支撑座的底面固定连接两个限位板,所述电动伸缩杆的输出端贯穿并滑动连接其中一个限位板的内部;
7.感知机构;所述感知机构包括;
8.距离传感器;所述距离传感器固定安装在支撑座的外表面上,所述距离传感器电性连接plc控制器;
9.交互机构;所述交互机构包括;
10.伺服电机;所述伺服电机固定安装在支撑座的底面,所述伺服电机的输出端驱动第一滚轮转动,所述第一滚轮设置在支撑座的下方,所述伺服电机电性连接plc控制器;
11.电动伸缩杆;所述电动伸缩杆的输出端固定连接推块,所述推块固定安装在连杆上,所述连杆的两端分别通过转轴转动连接第二滚轮,所述连杆设置在支撑座的下方,所述电动伸缩杆电性连接plc控制器,所述推块设置在两个限位板之间的位置,所述推块的一侧面滑动连接支撑座的底面,所述连杆的外表面开设滑槽,所述滑槽的内部设置滑块,所述滑块的一侧面固定连接弹簧,所述弹簧的一端固定连接滑槽的一侧内壁,所述滑块的一侧面固定连接限位杆,所述限位杆的一端通过转轴转动连接第二滚轮。
12.所述支撑座的外表面开设凹槽,所述距离传感器固定安装在凹槽的内部,距离传
感器固定安装在凹槽的内部,能够对距离传感器保护,避免对其造成损坏,延长距离传感器的使用时间。
13.所述伺服电机的输出端传动连接第一齿轮,所述第一齿轮啮合连接第二齿轮,伺服电机的输出端设置第一齿轮,方便驱动第一滚轮正转或反转,以便实现整体前进或倒退。
14.所述第二齿轮固定安装在圆柱杆上,所述圆柱杆的两端分别通过轴承转动连接第一滚轮,第二齿轮安装在圆柱杆上,能够驱动第二齿轮转动,便可带动第一滚轮转动,实现整体移动。
15.所述支撑座的底面固定连接矩形板,所述圆柱杆和连杆分别贯穿矩形板的内部,所述圆柱杆和连杆转动连接矩形板的内部,圆柱杆和连杆均贯穿矩形板的内部,并转动连接矩形板的内部,能够对圆柱杆和连杆稳定安装,使其稳定带动第一滚轮和第二滚轮转动。
16.本发明的技术效果和优点:
17.1、通过在支撑座的底面安装伺服电机,并通过伺服电机驱动第一齿轮和第二齿轮转动,以便控制第一滚轮转动,便可使整体移动,实现机器人本体的交互,同时设置电动伸缩杆,能够调节第二滚轮的角度,以便对改变整体的移动方向,以此满足使用。
18.2、通过在支撑座的外表面安装距离传感器,能够提升机器人本体的感知能力,避免撞击外界物体,并有效把控与外界物体的距离,避免机器人过早的进行操作,有效代替原地转动的方式,满足使用,操作方便,简单。
附图说明
19.图1为本发明的主视结构示意图;
20.图2为本发明的伺服电机驱动第一滚轮结构示意图;
21.图3为本发明的电动伸缩杆与第二滚轮连接结构示意图;
22.图4为本发明的限位板位置示意图;
23.图5为本发明的连杆结构示意图。
24.图中:1、机器人本体;2、支撑座;3、感知机构;31、距离传感器;311、plc控制器;4、交互机构;41、伺服电机;411、第一滚轮;42、电动伸缩杆;421、推块;422、连杆;423、第二滚轮;5、凹槽;6、第一齿轮;7、第二齿轮;8、圆柱杆;9、矩形板;10、限位板;11、滑槽;12、滑块;13、弹簧;14、限位杆;15、夹紧机械臂;16、信号接收器。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供了如图1-5所示的一种机器人的感知与交互结构,包括机器人本体1,机器人本体1底面固定连接支撑座2;感知机构3;感知机构3包括;距离传感器31;距离传感器31固定安装在支撑座2的外表面上,距离传感器31电性连接plc控制器311,距离传感器31固定安装在支撑座2左右两侧面的位置上,能够对机器人前进或后退时,感知外界物体,以满足使用;交互机构4;交互机构4包括;伺服电机41;伺服电机41固定安装在支撑座2的底
面,伺服电机41的输出端驱动第一滚轮411转动,第一滚轮411设置在支撑座2的下方,伺服电机41电性连接plc控制器311,伺服电机41控制第一滚轮411转动,有效代替只能原地转动的方式,通过机器人获知感知信息,并执行相应的交互操作,以便满足使用;
27.电动伸缩杆42;电动伸缩杆42的输出端固定连接推块421,推块421固定安装在连杆422上,连杆422的两端分别通过转轴转动连接第二滚轮423,连杆422设置在支撑座2的下方,电动伸缩杆42电性连接plc控制器311,电动伸缩杆42的输出端带动推块421移动,能够控制连杆422移动,从而改变第二滚轮423的偏移角度,实现对机器人的行驶方向改变,满足使用。
28.支撑座2的外表面开设凹槽5,距离传感器31固定安装在凹槽5的内部。伺服电机41的输出端传动连接第一齿轮6,第一齿轮6啮合连接第二齿轮7。第二齿轮7固定安装在圆柱杆8上,圆柱杆8的两端分别通过轴承转动连接第一滚轮411。支撑座2的底面固定连接矩形板9,圆柱杆8和连杆422分别贯穿矩形板9的内部,圆柱杆8和连杆422转动连接矩形板9的内部。支撑座2的底面固定连接两个限位板10,电动伸缩杆42的输出端贯穿并滑动连接其中一个限位板10的内部。
29.推块421设置在两个限位板10之间的位置,推块421的一侧面滑动连接支撑座2的底面。连杆422的外表面开设滑槽11,滑槽11的内部设置滑块12,滑块12的一侧面固定连接弹簧13,弹簧13的一端固定连接滑槽11的一侧内壁。滑块12的一侧面固定连接限位杆14,限位杆14的一端通过转轴转动连接第二滚轮423。机器人本体1的一侧设置夹紧机械臂15,机器人本体1的外表面固定安装信号接收器16。
30.具体使用时,控制机器人移动,机器人的内部会自带电源,所以无需连接外界电源,通过机器人的控制程序自动打开伺服电机41,通过伺服电机41驱动第一齿轮6转动,便可通过第一齿轮6驱动第二齿轮7转动,由于第二齿轮7与圆柱杆8固定连接,所以第二齿轮7能够带动圆柱杆8转动,从而使第一滚轮411转动,第一滚轮411转动能够带动机器人移动,若机器人前方有障碍物或货物,则当机器人快移动到障碍物或货物跟前时,通过距离传感器31对障碍物或货物感知,并探测与障碍物或货物到机器人之间的距离,若是障碍物时,则打开电动伸缩杆42,通过电动伸缩杆42输出端推动推块421移动,便可通过推块421带动连杆422移动,并带动第二滚轮423发生偏移,便可改变机器人的行进方向,从而避开障碍物,也可以控制伺服电机41反转,带动第一滚轮411反转,便可带动机器人后退,便可避开障碍物,从而实现机器人感知后的交互。
31.若机器人的前方是货物,则将机器人直接移动到货物跟前,通过夹紧机械臂15对货物夹取,并通过机器人将其移动到合适的位置,从而通过距离传感器31对货物的距离探测,并通过伺服电机41控制第一滚轮411驱动机器人移动,移动到货物跟前对货物夹取,实现机器人的感知与交互。
32.电动伸缩杆42的输出端带动推块421移动,能够带动连杆422水平移动,便可使两个第二滚轮423向一个方向偏移,便可改变机器人的移动方向,由于推块421设置在来那个个限位板10之间的位置,所以第二滚轮423偏移的角度受限,不会过度偏移,并在电动伸缩杆42的控制下,使第二滚轮423稳定偏移,直至电动伸缩杆42控制推块421移动到初始位置,便可使第二滚轮423回正,当机器人直线行驶时,第二滚轮423发生偏移时,会带动限位杆14移动,限位杆14移动会带动滑块12在滑槽11内部移动,并会通过滑块12拉动弹簧13,所以此
时会在弹簧13的回缩下,第二滚轮423快速回正,避免机器人行驶路线发生偏移,保证机器人能够正常直线行驶。
33.距离传感器31通过螺栓固定安装在凹槽5的内,距离传感器31的左右两端并不与凹槽5的内壁接触,以此方便对距离传感器31的安装和拆卸,距离传感器31设置为两个,并分别安装在支撑座2的左右两侧面上,能够在机器人在前进时能够对物体距离感应,同样机器人在后退时,也能够对后方的物体距离感知,以便提高机器人的感知能力,从而做出相应交互动作,该装置能够能够提升机器人的感知能力,并方便对机器人移动,以便实现交互动作,满足使用。
34.需要说明的是,机器人本体1控制夹紧机械臂15操作为现有技术,故不再赘述。
35.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种机器人的感知与交互结构,包括机器人本体(1),其特征在于:所述机器人本体(1)底面固定连接支撑座(2);感知机构(3);所述感知机构(3)包括;距离传感器(31);所述距离传感器(31)固定安装在支撑座(2)的外表面上,所述距离传感器(31)电性连接plc控制器(311);交互机构(4);所述交互机构(4)包括;伺服电机(41);所述伺服电机(41)固定安装在支撑座(2)的底面,所述伺服电机(41)的输出端驱动第一滚轮(411)转动,所述第一滚轮(411)设置在支撑座(2)的下方,所述伺服电机(41)电性连接plc控制器(311);电动伸缩杆(42);所述电动伸缩杆(42)的输出端固定连接推块(421),所述推块(421)固定安装在连杆(422)上,所述连杆(422)的两端分别通过转轴转动连接第二滚轮(423),所述连杆(422)设置在支撑座(2)的下方,所述电动伸缩杆(42)电性连接plc控制器(311)。2.根据权利要求1所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述支撑座(2)的外表面开设凹槽(5),所述距离传感器(31)固定安装在凹槽(5)的内部。3.根据权利要求1所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述伺服电机(41)的输出端传动连接第一齿轮(6),所述第一齿轮(6)啮合连接第二齿轮(7)。4.根据权利要求3所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述第二齿轮(7)固定安装在圆柱杆(8)上,所述圆柱杆(8)的两端分别通过轴承转动连接第一滚轮(411)。5.根据权利要求4所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述支撑座(2)的底面固定连接矩形板(9),所述圆柱杆(8)和连杆(422)分别贯穿矩形板(9)的内部,所述圆柱杆(8)和连杆(422)转动连接矩形板(9)的内部。6.根据权利要求1所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述支撑座(2)的底面固定连接两个限位板(10),所述电动伸缩杆(42)的输出端贯穿并滑动连接其中一个限位板(10)的内部。7.根据权利要求6所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述推块(421)设置在两个限位板(10)之间的位置,所述推块(421)的一侧面滑动连接支撑座(2)的底面。8.根据权利要求1所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述连杆(422)的外表面开设滑槽(11),所述滑槽(11)的内部设置滑块(12),所述滑块(12)的一侧面固定连接弹簧(13),所述弹簧(13)的一端固定连接滑槽(11)的一侧内壁。9.根据权利要求8所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述滑块(12)的一侧面固定连接限位杆(14),所述限位杆(14)的一端通过转轴转动连接第二滚轮(423)。10.根据权利要求1所述的一种机器人的感知与交互结构,其特征在于:所述机器人本体(1)的一侧设置夹紧机械臂(15),所述机器人本体(1)的外表面固定安装信号接收器(16)。

技术总结
本发明提供了一种机器人的感知与交互结构,属于机器人技术领域,包括机器人本体,所述机器人本体底面固定连接支撑座;感知机构;所述感知机构包括;距离传感器;所述距离传感器固定安装在支撑座的外表面上,所述距离传感器电性连接PLC控制器。该装置能够能够提升机器人的感知能力,并方便对机器人移动,以便实现交互动作,满足使用,通过在支撑座的底面安装伺服电机,并通过伺服电机驱动第一齿轮和第二齿轮转动,以便控制第一滚轮转动,便可使整体移动,实现机器人本体的交互,同时设置电动伸缩杆,能够调节第二滚轮的角度,以便对改变整体的移动方向,同时设置距离传感器,能够提升机器人本体的感知能力,避免撞击外界物体,满足使用。足使用。足使用。


技术研发人员:幸继承 幸培铭
受保护的技术使用者:深圳远达高新技术集团有限公司
技术研发日:2022.07.22
技术公布日:2022/11/1
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