1.本发明涉及交通锥收放设备技术领域，更具体地说，涉及一种交通锥收放装置。
背景技术：2.随着中国公路的快速发展，公路交通事故和维护作业的数量也显著增加。在发生交通事故和进行道路养护时，应该通过布置警戒区或缓冲区来警示后续车辆避让前方事故/作业区，并为后续车辆提供缓冲距离。根据《道路交通事故处理工作规范》中第二十五条规定：
“……
应当根据现场情况，划定警戒区域，白天在距离现场来车方向五十米至一百五十米外或者路口处放置发光或者反光锥筒和警告标志
……”
，以及《jtg h30-2015公路养护安全作业规程》第4.0.5条中规定的上游过渡区长度值的规定，封闭车道上游过渡区最小长度在100～190m之间，上游过渡区需要放置交通锥进行警示。在车流量大的公路上，如何快速地在事故、作业现场布置警戒区，是对道路工作人员的重大考验。
3.传统的交通锥放置方法是完全通过人工实现的，交通警察或作业人员到达现场后，从交通锥运输车上取下交通锥，沿着道路逐一摆放交通锥，现场处理完毕后也是通过人工沿着道路逐一回收交通锥。这种方式效率较低，工作人员需要不断取下或拿起交通锥，再放置到相应位置，此过程会花费很长时间，加大了发生二次事故的风险。并且工作人员在收取交通锥期间，一直暴露在未完成警戒和缓冲设置的公路上，对于车流量大的公路，随时可能有车辆失控冲进警戒区对工作人员造成伤害。
4.近年来，为了降低工作人员的安全隐患和提高交通锥收放效率，有的厂家研究出了半自动的交通锥收放装置。此种装置安装在卡车或其他载具上，交通锥也存放在卡车上。在摆放交通锥的作业过程中，工作人员站在卡车车斗上，拿起一个交通锥放在装置的定位锥上，交通锥在经过一系列的动作后会竖立摆放在地面上；同样，在回收交通锥的过程中，竖立在地面的交通锥经过装置的一系列动作会上升到工作人员附近，工作人员把交通锥取下放回储存的位置。此种装置可以避免工作人员直接在道路上工作，并且可以节省工作人员的操作步骤。但是，此种半自动收放装置还需要在车斗上配备一个工作人员，工作人员还有一定的安全隐患。
5.国外已经有全自动收放交通锥的解决方案，主要分为新增一辆专用于收放交通锥的工程车或者直接在载具上加装收放装置两种方案。对于新增专门用于收放交通锥的工程车的方案，这将大大增加交通作业的运营成本和维护成本。而对于把收放装置加装在载具上的方案，则需要增加改装费用，还可能会影响载具的公告情况，并且因为装置固定在载具上，载具的维修养护将会更加复杂和繁琐。
6.综上，目前的交通锥放置技术存在自动化程度不高和安全隐患较大的问题。
技术实现要素：7.本发明的目的在于提供一种交通锥收放装置，旨在解决目前的交通锥放置技术自动化程度不高和安全隐患较大的技术问题。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
9.第一方面，本发明提供了一种交通锥收放装置，包括：移动平台，所述移动平台包括用于放置交通锥的置物平台和设于所述置物平台上用于驱动所述置物平台进行移动的移动装置，所述置物平台上设置有多个用于放置交通锥的定位区域；
10.机械手，所述机械手包括具有多自由度的机械臂，以及设于所述机械臂上用于回收和投放所述定位区域内交通锥的抓取模块，所述机械臂设于所述置物平台上；
11.底盘拨叉，设于所述置物平台一侧，用于拨动交通锥至所述机械手可操作的范围内；
12.控制模块，所述控制模块与所述移动装置、所述机械手和所述底盘拨叉电连接，用于收发所述交通锥收放装置的控制信号。
13.通过采用上述技术方案，控制模块与移动装置、机械手和底盘拨叉电连接，控制模块可以控制移动装置进行移动，方便沿路收放交通锥；控制模块可以控制机械手进行投放交通锥；底盘拨叉可以将交通锥拨动至机械手可操作的范围内，便于机械手回收交通锥；以此实现对交通锥的自动收放；相对于现有技术中需要多人参与投放的交通锥放置技术，本发明只需一人通过控制模块对交通锥收放装置进行远程遥控，其自动化程度更高；同时，操作人员在整个作业过程都可以远离作业道路通过控制模块对交通锥收放装置进行遥控，保证其与道路上的行进车辆具有足够的安全距离，减少安全隐患。
14.在一些实施例中，所述机械臂包括依次转动连接的机械臂基座、第一机械臂单元和第二机械臂单元，所述机械臂基座与所述置物平台固定连接，所述第二机械臂单元与所述抓取模块转动连接。
15.通过采用上述技术方案，依次转动连接的机械臂基座、第一机械臂单元和第二机械臂单元，可以增加第二机械臂单元上连接的抓取模块的移动自由度，以方便抓取模块抓取位于置物平台上不同位置的交通锥。
16.在一些实施例中，所述抓取模块为第一电磁铁，所述第一电磁铁用于吸附交通锥上固定连接的磁性块；
17.或者，所述抓取模块为真空吸盘结构，所述真空吸盘结构包括用于吸附交通锥的真空吸盘，以及与所述真空吸盘连接的抽真空装置；
18.或者，所述抓取模块为可夹取交通锥的机械夹爪；
19.或者，所述抓取模块为夹盘，所述夹盘上设有凹槽，所述凹槽用于与交通锥上固定连接的蘑菇头卡合。
20.通过采用上述技术方案，抓取模块可以实现对交通锥的抓取和放置，进而实现将交通锥从放置地点回收至置物平台上，或将交通锥从置物平台上抓取放置至放置地点处。
21.在一些实施例中，所述机械手还包括阻尼调节装置，所述阻尼调节装置转动连接所述抓取模块和所述机械臂。
22.通过采用上述技术方案，阻尼调节装置转动连接抓取模块和机械臂，阻尼调节装置可以增加抓取模块和机械臂之间的转动阻力。在抓取模块抓取到交通锥后，阻尼调节装置可以控制抓取模块和机械臂之间不能发生转动，进而解决交通锥在夹取过程中左右晃动的问题。
23.在一些实施例中，所述阻尼调节装置包括旋转轴，所述旋转轴转动连接所述抓取
模块和所述机械臂，所述机械臂上固定连接有第一制动盘和第二电磁铁，所述旋转轴靠近所述第一制动盘的一端固定有第二制动盘，所述第二电磁铁用于将所述第二制动盘吸引至与所述第一制动盘贴合锁定。
24.通过采用上述技术方案，当抓取模块成功吸取交通锥后，第二电磁铁通电，产生的磁力可以将第二制动盘吸引至与第一制动盘贴合锁定，使得旋转轴不能自由转动，进而解决交通锥左右晃动的问题。
25.在一些实施例中，所述机械手还包括柔性接触装置，所述柔性接触装置的一端与所述机械臂连接，所述柔性接触装置的另一端与抓取模块连接，所述柔性接触装置可以沿垂直于所述抓取模块与交通锥接触平面的方向进行伸缩。
26.通过采用上述技术方案，当抓取模块与交通锥表面接触时，抓取模块与交通锥表面之间产生的作用力会传递至导向轴，导向轴沿弹簧的轴向且远离交通锥表面的一侧进行移动，进而压缩弹簧，弹簧对该作用力进行缓冲，进而避免抓取模块与交通锥表面之间产生刚性接触。
27.在一些实施例中，所述柔性接触装置包括弹簧和导向轴，弹簧的一端与所述机械臂固定连接，所述弹簧的另一端与导向轴固定连接，所述导向轴远离所述弹簧的一端与所述抓取模块连接，所述导向轴可沿所述弹簧的轴向进行移动。
28.通过采用上述技术方案，当抓取模块与交通锥表面接触时，抓取模块与交通锥表面之间产生的作用力会传递至导向轴，导向轴沿弹簧的轴向且远离交通锥表面的一侧进行移动，进而压缩弹簧，弹簧对该作用力进行缓冲，进而避免抓取模块与交通锥表面之间产生刚性接触。
29.在一些实施例中，所述机械手还包括转动调节装置，所述转动调节装置的一端与机械臂连接，所述转动调节装置的另一端与所述抓取模块连接，所述转动调节装置用于调节所述抓取模块与交通锥的接触角度。
30.通过采用上述技术方案，转动调节装置的一端与机械臂连接，转动调节装置的另一端与抓取模块连接，当抓取模块与交通锥表面接触时，转动调节装置可以对抓取模块的表面与交通锥表面之间的接触角度进行调节，使得抓取模块的表面与交通锥表面之间贴合，便于抓取模块更好地抓取住交通锥
31.在一些实施例中，所述机械手还包括拉压称重传感器，所述拉压称重传感器连接所述抓取模块和所述机械臂，所述拉压称重传感器用于检测所述抓取模块是否有抓取到交通锥。
32.通过采用上述技术方案，拉压称重传感器可以检测抓取模块是否有抓取到交通锥。当拉压称重传感器检测到抓取模块成功抓取到交通锥时，拉压称重传感器通过电信号控制阻尼调节装置启动，使得抓取模块不能随意转动，确保交通锥不会左右晃动。
33.在一些实施例中，所述置物平台上还设有计数装置，所述计数装置用于计量单个所述定位区域上放置的交通锥的数量。
34.通过采用上述技术方案，计数装置与控制模块电连接，计数装置可以对单个定位区域上放置的交通锥的数量进行计数。在放置交通锥的过程中，当计数装置检测到单个定位区域上没有交通锥时，计数装置将电信号传递至控制模块，控制模块控制机械手切换至另一个有交通锥的定位区域进行交通锥的放置操作；在回收交通锥的过程中，当计数装置
检测到单个定位区域上堆叠的交通锥的数量达到预设阈值时，计数装置将电信号传递至控制模块，控制模块控制机械手切换至另一个交通锥堆叠数量未到达预设阈值的定位区域进行交通锥的回收操作。
35.在一些实施例中，所述计数装置包括转动连接在所述置物平台上的回转盘，所述回转盘上设置有多个用于堆叠放置交通锥的所述定位区域，多个定位区域沿所述回转盘周向均匀设置，其中一个所述定位区域处设置有激光对射传感器，所述激光对射传感器上沿交通锥堆叠方向间隔设置有多个激光发射源。
36.通过采用上述技术方案，激光对射传感器通过激光感应的原理可以对单个定位区域处放置的交通锥数量进行计数。在回转盘的一个定位区域处设置有激光对射传感器，回转盘可以进行旋转，通过旋转可以切换激光对射传感器所对应的定位区域，方便对回转盘上不同的定位区域进行计数。
37.在一些实施例中，所述底盘拨叉包括翻转连接在所述置物平台上的拨叉主体，以及翻转连接在所述拨叉主体上的拨叉，所述拨叉具有一用于夹持固定交通锥的开口。
38.通过采用上述技术方案，在交通锥的回收工况中，底盘拨叉可以对路面上的交通锥进行拨动夹持，当交通锥被拨叉拨动至拨叉根部时实现对交通锥的定位；便于机械手按照预设的移动路径对交通锥进行抓取。
39.第二方面，本发明还提供了一种车辆，包括车辆主体，以及上述技术方案中的所述的交通锥收放装置，所述车辆主体用于牵引所述交通锥收放装置或者放置有所述交通锥收放装置。
40.通过采用上述技术方案，车辆可以载运交通锥收放装置至作业地点，移动便捷。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本发明实施例提供的交通锥收放装置的爆炸示意图；
43.图2是本发明实施例提供的移动平台的爆炸示意图；
44.图3是本发明实施例提供的机械手的结构示意图；
45.图4是本发明实施例提供的抓取模块的剖视图；
46.图5是本发明实施例提供的第一交通锥的结构示意图；
47.图6是本发明实施例提供的第二交通锥及与其配合的抓取模块的结构示意图；
48.图7是本发明实施例提供的交通锥收放装置的总体结构示意图；
49.图8是本发明实施例提供的交通锥收放装置摆放交通锥的过程示意图之一；
50.图9是本发明实施例提供的交通锥收放装置摆放交通锥的过程示意图之二；
51.图10是本发明实施例提供的交通锥收放装置摆放交通锥的过程示意图之三；
52.图11是本发明实施例提供的交通锥收放装置摆放交通锥的过程示意图之四；
53.图12是本发明实施例提供的交通锥收放装置回收交通锥的过程示意图之一；
54.图13是本发明实施例提供的交通锥收放装置回收交通锥的过程示意图之二；
55.图14是本发明实施例提供的交通锥收放装置回收交通锥的过程示意图之三；
56.图15是本发明实施例提供的交通锥收放装置回收交通锥的过程示意图之四。
57.图中各附图标记为：1、移动平台；11、置物平台；12、回转盘；131、第一定位套；132、第二定位套；133、第三定位套；134、第四定位套；14、激光对射传感器；141、激光发射源；15、机械臂座；16、移动装置；2、机械手；21、基座；22、第一机械臂单元；23、第二机械臂单元；24、抓取模块；241、第一电磁铁；242、球铰；243、导向轴；244、拉压称重传感器；245、弹簧；246、旋转轴；247、衔铁；248、第二制动盘；249、第一制动盘；2410、盖板；2411、环形电磁铁；3、第一底盘拨叉；4、第二底盘拨叉；41、拨叉；5、第一交通锥；51、交通锥主体；52、磁性块；61、第二交通锥；62、蘑菇头；7、夹盘；71、凹槽。
具体实施方式
58.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
59.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。
60.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：
62.如图1、图2、图3所示，本发明实施例提供的一种交通锥收放装置，包括：
63.移动平台1，移动平台1包括用于放置交通锥的置物平台11和设于置物平台11上用于驱动置物平台11进行移动的移动装置16，移动平台1可以沿道路方向进行移动，方便沿途收放交通锥。在一些实施例中，移动装置16为车轮以及与车轮连接的发动机；在另一些实施例中，移动装置16为履带轮以及与履带轮连接的发动机；置物平台11上设置有多个用于放置交通锥的定位区域。
64.机械手2，机械手2包括具有多自由度的机械臂，以及设于机械臂上用于回收和投放定位区域内交通锥的抓取模块24，机械臂设于置物平台11上；
65.定位区域应当设置在机械手2可操作的范围内，在一些实施例中，定位区域为与交通锥形状配合的锥形的定位套，如图2所示的第一定位套131、第二定位套132、第三定位套133、第四定位套134；在另一些实施例中，定位区域为储存有交通锥的敞口储存箱。
66.机械手2识别定位区域所处位置的方式不限于以下方式：在另一些实施例中，可以将定位区域相对于机械臂固定点处的相对空间坐标位置通过编程方式输入至机械手2的控制系统内，机械手2工作时调用该程序，可实现对该定位区域所处的位置进行定位，便于机械手2控制抓取模块24移动至定位区域处，并对定位区域内的交通锥进行抓取或放置；在另
一些实施例中，机械手2的抓取模块24处可以加设具有视觉识别技术的摄像头，该摄像头可以对特定的图案标记(例如交通锥上设置特定的标记)或特定的形状(例如交通锥的锥形形状)进行识别，并将具有该特定的图案标记或特定的形状所处的位置标记为定位区域，便于机械手2对定位区域内的交通锥进行抓取或放置。
67.可以以机械手2在置物平台上的固定点为原点建立坐标系，其中，定位区域中放置交通锥的点作为移动路径的起始点，路边放置交通锥的点作为路径终点。该移动路径可通过编程的方式设置值机械手2的控制系统内，机械手2可以通过该移动路径进行往复操作。机械手2会按照该移动路径，抓取摆放在从定位区域内起始点处的交通锥，然后再按照该移动路径，摆放到路面上的路径终点处；或者，抓取摆放在路面上路径终点处的交通锥，然后再按照该移动路径，摆放到定位区域内的起始点处。
68.在摆放交通锥工况中，移动平台1沿着道路向前行驶，若作业车道是最右车道，则交通锥需要摆放在车道的左边线内，机械手2会在前进方向的左侧摆放交通锥；反之，若作业车道是最左车道，则交通锥需要摆放在车道的右边线内，机械手2会在前进方向的右侧摆放交通锥。机械手2向左或者向右伸展的动作可以通过程序和模式设计实现。
69.底盘拨叉，设于置物平台11一侧，用于拨动交通锥至机械手2可操作的范围内；底盘拨叉还可以对路面上的交通锥的位置进行定位，底盘拨叉可以拨动交通锥至机械手2移动路径的端点处，便于机械手2按照移动路径对交通锥进行抓取。底盘拨叉可以为一个也可以为多个，其数量可以按实际的需求进行确定。在本实施例中，底盘拨叉的数量优选为2个，分别为第一底盘拨叉3和第二底盘拨叉4；第一底盘拨叉3和第二底盘拨叉4分别设置在垂直于置物平台移动方向的两侧。
70.控制模块，控制模块与移动装置16、机械手2和底盘拨叉电连接，用于收发交通锥收放装置的控制信号。控制模块内集成有无线通讯模块，使用者可以通过无线通讯模块对控制模块进行远程遥控，进而实现对交通锥收放装置的远程控制。
71.上述实施方式的有益效果在于：控制模块与移动装置16、机械手2和底盘拨叉电连接，控制模块可以控制移动装置16进行移动，方便沿路收放交通锥；控制模块可以控制机械手2进行投放交通锥；底盘拨叉可以将交通锥拨动至机械手2可操作的范围内，便于机械手2回收交通锥；以此实现对交通锥的自动收放；相对于现有技术中需要多人参与投放的交通锥放置技术，本发明只需一人通过控制模块对交通锥收放装置进行远程遥控，其自动化程度更高；同时，操作人员在整个作业过程都可以远离作业道路通过控制模块对交通锥收放装置进行遥控，保证其与道路上的行进车辆具有足够的安全距离，减少安全隐患。
72.如图3所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，机械臂包括依次转动连接的机械臂基座21、第一机械臂单元22和第二机械臂单元23，机械臂基座21与置物平台11上的机械臂座15固定连接，第二机械臂单元23与抓取模块24转动连接。机械臂基座21与第一机械臂单元22、第一机械臂单元22与第二机械臂单元23的连接点处都设置有舵机，舵机与控制模块电连接，舵机可以驱动该连接点处进行转动，以实现第二机械臂单元23上连接的抓取模块24进行多自由度的移动。
73.上述实施方式的有益效果在于：依次转动连接的机械臂基座21、第一机械臂单元22和第二机械臂单元23，可以增加第二机械臂单元23上连接的抓取模块24的移动自由度，以方便抓取模块24抓取位于置物平台11上不同位置的交通锥。
74.如图4所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，抓取模块24为第一电磁铁241，本实施例还提供一种与该抓取模块24配合的交通锥实施结构：如图5所示，第一交通锥5包括交通锥主体51，以及固定连接在交通锥主体51上的磁性块52，第一电磁铁241用于吸附磁性块52；第一电磁铁241通电时可产生磁力，该磁力可以对交通锥上固定连接的磁性块52进行吸引，以实现抓取模块24对交通锥的抓取；第一电磁铁241断电时，抓取模块24对交通锥上固定连接的磁性块52进行吸引所需的磁力消失，交通锥从抓取模块24上掉落，实现对交通锥的放置。
75.在另一些实施例中，抓取模块24为真空吸盘结构，真空吸盘结构包括用于吸附交通锥的真空吸盘，以及与真空吸盘连接的抽真空装置；真空吸盘与交通锥表面接触时，抽真空装置启动，抽真空装置将真空吸盘与交通锥表面之间空间内的空气抽出，形成负压，在真空吸盘内外气压差的作用下，真空吸盘将交通锥吸附住，实现抓取模块24对交通锥的抓取；当抓取模块24移动至放置地点时，抽真空装置控制真空吸盘上的泄压阀打开，真空吸盘两侧的大气压一致，交通锥从抓取模块24上掉落，实现对交通锥的放置。
76.在另一些实施例中，抓取模块24为可夹取交通锥的机械夹爪；机械夹爪为本领域技术人员所熟知的现有技术，本技术对其结构和原理不再进行赘述。机械夹爪至少具备两个可运动的夹板，夹板与交通锥外表面进行接触，在夹板表面与交通锥外表面之间的静摩擦力的作用下，机械夹爪可以将交通锥夹持住；当夹板朝远离交通锥外表面的一侧进行运动时，交通锥从抓取模块24上掉落，实现对交通锥的放置。在一些实施例中，机械夹爪可以从交通锥外表面进行夹取；在另一些实施例中，机械夹爪也可以从交通锥内表面扩大夹取住交通锥。机械夹爪的具体结构可根据不同的应用场景进行设计。
77.如图6所示，在另一些实施例中，抓取模块24为夹盘7，夹盘7上设有凹槽71，本实施例还提供一种与该抓取模块24配合的交通锥实施结构：第二交通锥61上固定连接有蘑菇头62，凹槽71用于与交通锥上固定连接的蘑菇头62卡合。当需抓取第二交通锥61时，移动抓取模块24的凹槽71与蘑菇头62接触，夹盘7上的凹槽71可以抱紧蘑菇头62上的圆柱，实现对第二交通锥61的抓取；当需放置第二交通锥61时，稍微倾斜夹盘7，使得蘑菇头62从夹盘7内滑出，第二交通锥61从抓取模块24上掉落，实现对交通锥的放置。
78.上述实施方式的有益效果在于：抓取模块24可以实现对交通锥的抓取和放置，进而实现将交通锥从放置地点回收至置物平台11上，或将交通锥从置物平台11上抓取放置至放置地点处。
79.如图4所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，机械手2还包括阻尼调节装置，阻尼调节装置转动连接抓取模块24和机械臂。阻尼调节装置可以调节抓取模块24和机械臂之间的转动阻力。由于机械手2在摆放和回收交通锥的过程中一直保持移动，并且交通锥质量一般在3kg～10kg之间，且交通锥为锥形结构，重心偏下，在机械臂提取交通锥的过程中，因速度大小和移动方向变化会造成交通锥左右晃动，这种情况对机械手2的稳定性和交通锥的正常收放产生不良影响。为解决上述问题，本实施例在抓取模块24和机械臂之间设置有阻尼调节装置，在抓取模块24抓取到交通锥后，阻尼调节装置可以增加抓取模块24和机械臂之间的转动阻力，使得抓取模块24和机械臂之间不能发生转动，进而解决交通锥在夹取过程中左右晃动的问题。
80.上述实施方式的有益效果在于：阻尼调节装置转动连接抓取模块和机械臂，阻尼
调节装置可以增加抓取模块和机械臂之间的转动阻力。在抓取模块抓取到交通锥后，阻尼调节装置可以控制抓取模块和机械臂之间不能发生转动，进而解决交通锥在夹取过程中左右晃动的问题。
81.如图4所示，在一些实施例中，具体地，阻尼调节装置包括旋转轴246，旋转轴246转动连接抓取模块24和机械臂，机械臂上固定连接有第一制动盘249和第二电磁铁2411，第一制动盘249与机械臂上的盖板2410固定。第二电磁铁2411具有衔铁247，衔铁247与第二制动盘248和旋转轴246固定连接，旋转轴246靠近第一制动盘249的一端固定有第二制动盘248，当抓取模块24成功吸取交通锥后，第二电磁铁2411通电，产生的磁力可以将第二制动盘248吸引至与第一制动盘249贴合锁定，使得旋转轴246不能自由转动，进而解决交通锥左右晃动的问题。
82.上述实施方式的有益效果在于：当抓取模块成功吸取交通锥后，第二电磁铁通电，产生的磁力可以将第二制动盘吸引至与第一制动盘贴合锁定，使得旋转轴不能自由转动，进而解决交通锥左右晃动的问题。
83.在另一些实施例中，具体地，阻尼调节装置包括齿轮组，齿轮组包括至少两个齿轮，其中，一个齿轮与抓取模块24固定连接，另一个齿轮与机械臂固定连接，两个齿轮之间啮合。其中一个齿轮上连接有旋转电机，旋转电机用于驱动齿轮进行转动，进而实现接抓取模块24和机械臂之间的转动。旋转电机还具有锁死结构，该锁死结构可以将齿轮锁死，防止齿轮进行转动。该锁死结构的具体结构与原理为本领域技术人员所熟知的现有技术，本技术对此不再进行赘述。当抓取模块24成功吸取交通锥后，锁死结构将齿轮锁死，使得抓取模块24和机械臂之间不能自由转动，进而解决交通锥左右晃动的问题。
84.作为本实施例的其中一种可选实施方式，机械手2还包括柔性接触装置，柔性接触装置的一端与机械臂连接，柔性接触装置的另一端与抓取模块24连接，柔性接触装置可以沿垂直于抓取模块24与交通锥接触平面的方向进行伸缩。
85.为方便描述，本实施例以抓取模块24为第一电磁铁241的情形进行说明：制作第一电磁铁241的材料，如软铁或硅钢等都具有较大的刚性；与第一电磁铁241配合的磁性块52，其制作材料如铁、镍等也具有较大的刚性，当上述两种刚性结构接触时，其接触面会产生作用力，如果不对该作用力进行处理，该作用力经过多次以及长时间的累加，容易造成第一电磁铁241和磁性块52的磨损，更甚者，还会导致与第一电磁铁241和磁性块52连接的其他结构的损坏。为解决上述问题，本实施例采用柔性接触装置连接机械臂和抓取模块24，柔性接触装置可以沿垂直于抓取模块24与交通锥接触平面的方向进行伸缩。可以在抓取模块24与交通锥接触时，对抓取模块24与交通锥表面产生的作用力进行缓冲或吸收，进而减少抓取过程中发生刚性接触的可能，降低构件因刚性接触产生损坏的概率。
86.上述实施方式的有益效果在于：柔性接触装置连接机械臂和抓取模块24，柔性接触装置可以沿垂直于抓取模块24与交通锥接触平面的方向进行伸缩。可以在抓取模块24与交通锥接触时，对抓取模块24与交通锥表面产生的作用力进行缓冲或吸收，进而减少抓取过程中发生刚性接触的可能，降低构件因刚性接触产生损坏的概率。
87.如图4所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，具体地，柔性接触装置包括弹簧245和导向轴243，弹簧245的一端与机械臂固定连接，弹簧245的另一端与导向轴243固定连接，导向轴243远离弹簧245的一端与抓取模块24连接，导向轴243可沿弹簧245的轴向
进行移动。当抓取模块24与交通锥表面接触时，抓取模块24与交通锥表面之间产生的作用力会传递至导向轴243，导向轴243沿弹簧245的轴向且远离交通锥表面的一侧进行移动，进而压缩弹簧245，弹簧245对该作用力进行缓冲，进而避免抓取模块24与交通锥表面之间产生刚性接触。
88.上述实施方式的有益效果在于：当抓取模块24与交通锥表面接触时，抓取模块24与交通锥表面之间产生的作用力会传递至导向轴243，导向轴243沿弹簧245的轴向且远离交通锥表面的一侧进行移动，进而压缩弹簧245，弹簧245对该作用力进行缓冲，进而避免抓取模块24与交通锥表面之间产生刚性接触。
89.在另一些实施例中，具体地，柔性接触装置为具有较好韧性的导向杆，在本实施例中，导向杆的材质优选为弹簧钢，导向杆的一端与机械臂固定连接，导向杆的另一端与抓取模块24固定连接，当抓取模块24与交通锥表面接触时，抓取模块24与交通锥表面之间产生的作用力会传递至导向杆，由于导向杆具有较好地韧性，导向杆对该作用力进行吸收，进而避免抓取模块24与交通锥表面之间产生刚性接触。
90.如图4所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，机械手2还包括转动调节装置，转动调节装置的一端与机械臂连接，转动调节装置的另一端与抓取模块24连接，转动调节装置用于调节抓取模块24与交通锥的接触角度。
91.在一些实施例中，转动调节装置为球铰242；在另一些实施例中，转动调节装置为关节轴承。
92.为方便描述，本实施例以抓取模块24为第一电磁铁241的情形进行说明：当抓取模块24准备吸取交通锥时，此时交通锥可能处于因地面不平导致稍微倾斜、不完全直立的状态，为了使第一电磁铁241自适应交通锥磁性块52的顶面，使用转动调节装置连接第一电磁铁241以实现第一电磁铁241多角度旋转的目的。
93.上述实施方式的有益效果在于：转动调节装置的一端与机械臂连接，转动调节装置的另一端与抓取模块24连接，当抓取模块24与交通锥表面接触时，转动调节装置可以对抓取模块24的表面与交通锥表面之间的接触角度进行调节，使得抓取模块24的表面与交通锥表面之间贴合，便于抓取模块24更好地抓取住交通锥。
94.作为本实施例的其中一种可选实施方式，机械手2还包括拉压称重传感器244，拉压称重传感器244连接抓取模块24和机械臂，拉压称重传感器244用于检测抓取模块24是否有抓取到交通锥。为方便描述，本实施例以抓取模块24为第一电磁铁241的情形进行说明：当第一电磁铁241抓取到交通锥时，第一电磁铁241上的重量会增加，与第一电磁铁241连接的拉压称重传感器244感应到交通锥重力所产生的拉力，拉压称重传感器通过电信号控制阻尼调节装置启动，使得抓取模块24不能随意转动，确保交通锥不会左右晃动。
95.上述实施方式的有益效果在于：拉压称重传感器244可以检测抓取模块24是否有抓取到交通锥。当拉压称重传感器检测到抓取模块24成功抓取到交通锥时，拉压称重传感器通过电信号控制阻尼调节装置启动，使得抓取模块24不能随意转动，确保交通锥不会左右晃动。
96.作为本实施例的其中一种可选实施方式，置物平台11上还设有计数装置，计数装置用于计量单个定位区域上放置的交通锥的数量。
97.上述实施方式的有益效果在于：计数装置与控制模块电连接，计数装置可以对单
个定位区域上放置的交通锥的数量进行计数。在放置交通锥的过程中，当计数装置检测到单个定位区域上没有交通锥时，计数装置将电信号传递至控制模块，控制模块控制机械手2切换至另一个有交通锥的定位区域进行交通锥的放置操作；在回收交通锥的过程中，当计数装置检测到单个定位区域上堆叠的交通锥的数量达到预设阈值时，计数装置将电信号传递至控制模块，控制模块控制机械手2切换至另一个交通锥堆叠数量未到达预设阈值的定位区域进行交通锥的回收操作。
98.作为本实施例的其中一种可选实施方式，具体地，计数装置包括转动连接在置物平台11上的回转盘12，回转盘12上设置有多个用于堆叠放置交通锥的定位区域，多个定位区域沿回转盘12周向均匀设置，其中一个定位区域处设置有激光对射传感器14，激光对射传感器14上沿交通锥堆叠方向间隔设置有多个激光发射源141。一般交通锥都具有一定高度的放置底座和放置底座尚连接的锥形主体，放置底座的宽度会大于锥形主体横截面的最大直径。激光对射传感器14的设置位置应当设置在能照射到放置底座部分却照射不到锥形主体部分的区域内。在本实施例中，激光发射源141的设置间距优选为放置底座的高度。当定位区域上堆叠有交通锥时，放置底座会对激光发射源141发射的激光进行阻挡，使得另一侧的激光传感器检测接受不到激光，该状态下激光对射传感器14可以识别出该激光发射源141所在的平面处有交通锥，进而增加计数；同理，反之，当另一侧的激光传感器可以接受到该平面上激光发射源141发射出的激光信号时，则证明该激光发射源141所在的平面处没有交通锥。具体地，回转盘12包括盘面和盘面上连接的用于驱动盘面进行转动的驱动部，本实施例中，驱动部优选为电机。回转盘12可以进行旋转，通过旋转可以切换激光对射传感器14所对应的定位区域，方便对回转盘12上不同的定位区域进行计数。
99.在另一些实施例中，具体地，计数装置为设置在单个定位区域处的压力传感器；压力传感器通过对其上定位区域处重量的增减来实现对该定位区域处交通锥的数量计数。
100.如图1、图2、图8和图9所示，为便于理解，本技术以单个定位区域内堆叠交通锥的预设阈值为“8”为例，对本实施例的实施原理进行说明：交通锥收放装置在置物平台11上布置了8对激光发射源141，用于监测交通锥的堆叠个数。如图8所示，在摆放交通锥工况中，当一摞交通锥全部摆放完毕时，激光对射传感器14会输出当前位置还有“0”个交通锥的信号，并将该信号传递至控制模块，控制模块控制回转盘12转动，把下一摞交通锥旋转至机械臂正下方位置。如图9所示，此时激光对射传感器14会输出当前位置还有“8”个交通锥的信号，并将该信号传递至控制模块，控制模块控制机械手2继续提取交通锥。在回收交通锥工况中，当堆叠了8个交通锥时，激光对射传感器14会输出当前位置已经有“8”个交通锥的信号，此堆叠位已经满员，应该停止堆叠，控制模块控制回转盘12转动，把下一个空的定位区域转至机械臂下方。此时激光对射传感器14会输出当前位置有“0”个交通锥的信号，可以继续回收交通锥。另外，为了保证交通锥的正常收放，该交通锥收放装置在原有的8对激光发射源141最上方多增加了一对激光发射源141，当此激光发射源141检测到有物体遮挡时，就不在往上堆叠交通锥，确保不会超高。
101.上述实施方式的有益效果在于：激光对射传感器14通过激光感应的原理可以对单个定位区域处放置的交通锥数量进行计数。在回转盘12的一个定位区域处设置有激光对射传感器14，回转盘12可以进行旋转，通过旋转可以切换激光对射传感器14所对应的定位区域，方便对回转盘12上不同的定位区域进行计数。
102.如图1所示，作为本实施例的其中一种可选实施方式，底盘拨叉包括翻转连接在置物平台11上的拨叉主体，以及翻转连接在拨叉主体上的拨叉41，拨叉主体可以通过翻转运动进行折叠收纳或展开，拨叉41具有一用于夹持固定交通锥的开口。在一些实施例中，该开口为v型开口；在另一些实施例中，该开口为u型开口。交通锥可以沿拨叉41上逐渐缩小的开口进行运动，进而实现被拨叉41夹持定位。
103.在非作业期间，底盘拨叉可以折叠存放，以尽量减小交通锥收放装置的占用空间。当交通锥收放装置进入回收交通锥工况时，交通锥收放装置上的底盘拨叉将会从竖直状态释放到水平状态，随着移动平台1的后退，摆放在路面上的交通锥会进入到拨叉中并被拨到拨叉根部(中心)，当交通锥被拨叉41拨动至拨叉根部时，今完成了对交通锥的定位，此时，机械臂将对准交通锥顶部并吸取，然后将交通锥提起移动到置物平台上方，释放交通锥，完成回收。
104.上述实施方式的有益效果在于：在交通锥的回收工况中，底盘拨叉可以对路面上的交通锥进行拨动夹持，当交通锥被拨叉41拨动至拨叉根部时实现对交通锥的定位；便于机械手2按照预设的移动路径对交通锥进行抓取。
105.本发明实施例还提供一种车辆，包括车辆主体，还包括上述技术方案中的交通锥收放装置，车辆主体用于牵引交通锥收放装置或者放置有交通锥收放装置。
106.上述实施方式的有益效果在于：车辆可以载运交通锥收放装置至作业地点，移动便捷。
107.请结合图1图14，本实施例对本发明的交通锥收放装置的实施原理进行说明：如图7所示，当交通锥收放装置处于非工作状态时，第一底盘拨叉3和第二底盘拨叉4处于折叠收缩状态，机械手2处于原始静止位置。
108.当本发明的交通锥收放装置从非工作状态转换到摆放交通锥工况时，机械手2先下落到交通锥上方。此时，位于机械手2末端的的第一电磁铁241底面与交通锥顶部的磁性块52顶面接触，第一电磁铁241通电，机械手2完成对交通锥的吸合。请参阅图8，机械手2提取交通锥竖直上升到最高点。请继续参阅图9，机械手2提取交通锥按照预设路径，到达图9所示位置，此时交通锥底部距离地面一定距离，第一电磁铁241断电，交通锥自由下落到地面，完成一个交通锥的摆放。机械手2再沿预设路径回到原始位置，准备提取下一个交通锥。
109.如图10所示，当定位区域内所有交通锥都提取完毕，将无交通锥遮挡激光对射传感器14发射出的激光光线，此时激光对射传感器14会输出当前位置有“0”个交通锥的信号至控制模块。请继续参阅图10，此时，控制模块会控制回转盘12顺时针旋转90
°
，把另一叠加有交通锥的定位区域旋转至机械手2的下方，再进行交通锥的提取。为了控制定位区域内堆叠的交通锥的整体高度和保证机械手2能够顺利提取交通锥，本发明的计数装置会对每一个定位区域内的交通锥堆叠数量进行监控。当一个定位区域上已经堆叠8个交通锥时，若需要继续堆叠交通锥，回转盘12会顺时针旋转90
°
，把已经堆叠8个交通锥的定位区域旋转至另一位置的位置。此时激光对射传感器14会再次输出当前位置的交通锥数量信号，当交通锥数量小于“8”时，则可以继续堆叠，若等于“8”，则回转盘12继续旋转，直至定位区域内交通锥数量小于“8”再进行堆叠。
110.如图12所示，本发明的交通锥收放装置切换到回收交通锥工况时，第二底盘拨叉4从竖直收缩状态展开为水平打开状态，并且拨叉41开口朝后。随着移动平台1不断后移，摆
放在地面的交通锥会不断靠近拨叉41，最终落入拨叉41开口中。交通锥在拨叉41推动下，会沿着其中一条拨叉臂慢慢向拨叉根部移动。当交通锥到达拨叉41根部，机械手2上的第一电磁铁241下移，当第一电磁铁241底部和交通锥顶部的磁性块52接触时，第一电磁铁241通电，吸取交通锥。请参阅图13，机械手2提取交通锥竖直向上移动，由于拨叉41可以自由转动，所以交通锥向上移动时会带动拨叉41向上摆动。请继续参阅图14，当交通锥脱离拨叉41后，拨叉41会自由回落到原始位置，而交通锥在机械手2的带动下，沿着预设路径到达定位区域的正上方。请继续参阅图15，第一电磁铁241断电，交通锥会自由下落到下方的定位区域内，并与定位区域内的其他交通锥堆叠。
111.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种交通锥收放装置，其特征在于，包括：移动平台，所述移动平台包括用于放置交通锥的置物平台和设于所述置物平台上用于驱动所述置物平台进行移动的移动装置，所述置物平台上设置有多个用于放置交通锥的定位区域；机械手，所述机械手包括具有多自由度的机械臂，以及设于所述机械臂上用于回收和投放所述定位区域内交通锥的抓取模块，所述机械臂设于所述置物平台上；底盘拨叉，设于所述置物平台一侧，用于拨动交通锥至所述机械手可操作的范围内；控制模块，所述控制模块与所述移动装置、所述机械手和所述底盘拨叉电连接，用于收发所述交通锥收放装置的控制信号。2.根据权利要求1所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述机械臂包括依次转动连接的机械臂基座、第一机械臂单元和第二机械臂单元，所述机械臂基座与所述置物平台固定连接，所述第二机械臂单元与所述抓取模块转动连接。3.根据权利要求1所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述抓取模块为第一电磁铁，所述第一电磁铁用于吸附交通锥上固定连接的磁性块；或者，所述抓取模块为真空吸盘结构，所述真空吸盘结构包括用于吸附交通锥的真空吸盘，以及与所述真空吸盘连接的抽真空装置；或者，所述抓取模块为可夹取交通锥的机械夹爪；或者，所述抓取模块为夹盘，所述夹盘上设有凹槽，所述凹槽用于与交通锥上固定连接的蘑菇头卡合。4.根据权利要求1所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述机械手还包括阻尼调节装置，所述阻尼调节装置转动连接所述抓取模块和所述机械臂。5.根据权利要求4所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述阻尼调节装置包括旋转轴，所述旋转轴转动连接所述抓取模块和所述机械臂，所述机械臂上固定连接有第一制动盘和第二电磁铁，所述旋转轴靠近所述第一制动盘的一端固定有第二制动盘，所述第二电磁铁用于将所述第二制动盘吸引至与所述第一制动盘贴合锁定。6.根据权利要求1所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述机械手还包括柔性接触装置，所述柔性接触装置的一端与所述机械臂连接，所述柔性接触装置的另一端与抓取模块连接，所述柔性接触装置可以沿垂直于所述抓取模块与交通锥接触平面的方向进行伸缩。7.根据权利要求6所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述柔性接触装置包括弹簧和导向轴，弹簧的一端与所述机械臂固定连接，所述弹簧的另一端与导向轴固定连接，所述导向轴远离所述弹簧的一端与所述抓取模块连接，所述导向轴可沿所述弹簧的轴向进行移动。8.根据权利要求1所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述机械手还包括转动调节装置，所述转动调节装置的一端与机械臂连接，所述转动调节装置的另一端与所述抓取模块连接，所述转动调节装置用于调节所述抓取模块与交通锥的接触角度。9.根据权利要求1所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述机械手还包括拉压称重传感器，所述拉压称重传感器连接所述抓取模块和所述机械臂，所述拉压称重传感器用于检测所述抓取模块是否有抓取到交通锥。10.根据权利要求1所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述置物平台上还设有计数
装置，所述计数装置用于计量单个所述定位区域上放置的交通锥的数量。11.根据权利要求10所述的交通锥收放装置，其特征在于，所述计数装置包括转动连接在所述置物平台上的回转盘，所述回转盘上设置有多个用于堆叠放置交通锥的所述定位区域，多个定位区域沿所述回转盘周向均匀设置，其中一个所述定位区域处设置有激光对射传感器，所述激光对射传感器上沿交通锥堆叠方向间隔设置有多个激光发射源。
技术总结本发明提供了一种交通锥收放装置，交通锥收放装置包括移动平台，移动平台包括用于放置交通锥的置物平台和设于置物平台上用于驱动置物平台进行移动的移动装置，置物平台上设置有多个用于放置交通锥的定位区域；机械手，机械手包括具有多自由度的机械臂，以及设于机械臂上用于回收和投放定位区域内交通锥的抓取模块，机械臂设于置物平台上；底盘拨叉，设于置物平台一侧，用于拨动交通锥至机械手可操作的范围内；控制模块，控制模块与移动装置、机械手和底盘拨叉电连接，用于收发交通锥收放装置的控制信号。本发明只需一人对交通锥收放装置进行远程遥控来收放交通锥，其自动化程度高；同时，可以远离道路进行遥控操作，减少安全隐患。减少安全隐患。减少安全隐患。
技术研发人员：张一帆 褚凌慧 王文松 吴祥林 李炯锋 曹志国 何东珅 韩霄 庚泽 黄科
受保护的技术使用者：广东乾行达汽车安全科技有限公司
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/11/1
