一种智能AGV搬运机器人

技术领域

本发明涉及搬运机器人技术领域，特别涉及一种智能AGV搬运机器人。

背景技术

AGV即Automated Guided Vehicle简称AGV，当前最常见的应用如：AGV搬运机器人或AGV小车，主要功用集中在自动物流搬转运，AGV搬运机器人是通过特殊地标导航自动将物品运输至指定地点，最常见的引导方式为磁条引导，激光引导。

AGV机器人在进行搬运工作时，一般是通过移动至物流货物的下方，并通过将货物的顶起的方式实现货物的抓取，然后通过其自身的移动实现货物的搬运，然而，现有技术中的部分AGV机器人在对货物进行搬运时，机器人要移动至货物的卸货位置，才能实现货物的卸货，而货物在装载至货车车厢时，由于货车车厢与仓库地面之间无法直接连接，因此AGV机器人仅能移动至仓库边缘而无法进入货车车厢内，从而无法将货物卸载至货车车厢内；并且，AGV机器人在移动的过程中，地面有坡度或不平整时，货物容易从AGV机器人的顶部掉落，导致货物的损坏。

因此，发明一种智能AGV搬运机器人来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能AGV搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能AGV搬运机器人，包括移动组件，所述移动组件的顶部设有支撑组件，所述支撑组件的顶部设有推料组件和定位组件；

所述移动组件包括安装框，所述安装框的四个内壁中部均设有支撑臂；

所述支撑组件包括支撑板，所述支撑板设置于安装框的顶部，所述支撑板的上表面中部转动连接有支撑柱，所述支撑柱的顶端设有活动板，所述支撑板的底面两侧中部均设有固定块，两个所述固定块上转动连接有双向螺杆，所述双向螺杆的两侧对称螺纹套接有活动块，所述活动块的顶面设有电磁铁；

所述支撑板的两侧对称开设有收纳槽，所述收纳槽的内部滑动配合有防护板，所述收纳槽的底部开设有与活动块对应的导槽，所述导槽内滑动连接有金属滑座；

所述支撑柱的顶面中部设有橡胶座，所述橡胶座的顶部与活动板的底面固定连接，所述支撑柱的顶面边缘处呈圆周陈列设有压力传感器；

所述推料组件包括固定箱，所述固定箱设于活动板的表面中部；

所述定位组件包括推板，所述推板设置于支撑板与活动板之间。

优选的，两侧的所述活动块的底面均铰接有支臂，两组所述支臂远离双向螺杆的一端分别与两个支撑臂的表面中部铰接，所述活动板的底面设有升降电机，所述升降电机的输出轴与双向螺杆的一端固定连接。

优选的，所述固定箱的内部转动连接有调节丝杆，所述固定箱的外侧一端设有推料电机，所述推料电机的输出轴与调节丝杆的一端固定连接，所述固定箱的表面中部贯穿开设有条形槽，所述条形槽的内部贯穿设置有滑块，所述滑块的中部贯穿开设有与调节丝杆相适配的丝杆槽，所述滑块的顶端设有“L”形结构的滑板，所述滑板位于固定箱的上方。

优选的，所述推板的内侧面两端均设有活动杆，所述活动杆上设有多个呈等间距分布的活动框，所述活动框的内部贯穿设置有定位杆，所述定位杆的两端均设有定位板，所述定位板的顶端设有传动杆，所述传动杆的两端均设有“V”形结构的活动座，所述活动座的两端中部分别设置有第一支座和第二支座，所述第一支座的顶端活动连接有支撑座，所述第二支座的顶端设置有滚轮。

优选的，所述支撑柱的外侧固定套接有蜗轮，所述蜗轮的一侧设置有蜗杆，所述蜗杆的两端均活动连接有固定座，且两个所述固定座均设置于支撑板的表面，其中一个所述固定座的侧面设有换向电机，所述换向电机的输出轴与蜗杆的一端固定连接。

优选的，所述安装框的内侧中部设置有环形板，所述环形板的侧面与所述支撑臂的端部固定连接，所述环形板的内部转动连接有驱动座，所述驱动座的顶部固定套接有环形齿轮，其中一个所述支撑臂的表面设有机座，所述机座上设置有转向电机，所述转向电机的输出轴设有与环形齿轮啮合的驱动齿轮，所述驱动座的底面设置有传动轴，所述传动轴的两端均转动连接有定位座，所述定位座与驱动座的底面固定连接，所述传动轴的两端均设置有行走轮，所述驱动座的表面设置有行走电机，所述行走电机的输出轴端部的主带轮通过传动皮带与传动轴的中部的副带轮传动连接，所述驱动座的中部贯穿开设有与传动皮带相适配的方形槽。

优选的，所述支撑板的外侧四角处均设有延伸块，所述延伸块的底面中部设有定位套，所述活动板的表面两端均设有竖板，所述传动杆的两端分别与竖板和固定箱的侧面转动连接，所述活动板的表面两端均设置有上壳体，所述上壳体的表面两侧贯穿开设有与滚轮相适配的通槽。

优选的，所述推板的外侧中部设有电动推杆，所述电动推杆远离推板的一端设有安装座，所述安装座设置于活动板的底面一端的中部。

优选的，所述安装框的内侧四角处均设有延伸座，所述延伸座的底部设置有万向轮，所述安装框的外侧四角处均设有限位座，所述限位座的表面设有与定位套插接的限位杆，所述安装框的外侧设有PLC控制器。

优选的，所述滑板的侧面两端均设有槽座，所述槽座的上方设置有推料板，所述推料板的底部两侧设有与槽座相插接的插块。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明解决了货车车厢与仓库之间不连贯影响AGV机器人搬运的问题，定位组件起到货物定位和辅助推料的作用，从而保证了AGV机器人搬运工作的稳定进行。

2、本发明可在货物出现偏斜时，通过支撑座斜向上对货物的支撑力以及推料板水平方向上对货物的推力实现对货物的两侧压紧，对货物进行进一步的固定夹紧，防止货物掉落。

3、本发明可在货物进一步偏移时，通过使两侧的防护板展开，并使货物偏移的方向与防护板的伸出方向对应，进而在货物掉落时可利用防护板及时进行阻拦防护，防止货物摔落。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的支撑组件和推料组件位置关系示意图；

图3为本发明的推料组件和定位组件位置关系示意图；

图4为本发明的支撑柱结构示意图；

图5为本发明的活动板结构仰视示意图；

图6为本发明的活动板结构示意图；

图7为本发明的滑板结构示意图；

图8为本发明的定位组件结构示意图；

图9为本发明的活动座结构示意图；

图10为本发明的移动组件结构示意图；

图11为本发明的移动组件仰视结构示意图；

图12为本发明的安装框结构示意图；

图13为本发明的支臂结构示意图；

图14为本发明图13中A处放大结构示意图。

图中：1、移动组件；2、支撑组件；3、推料组件；4、定位组件；101、安装框；102、支撑臂；103、环形板；104、驱动座；105、环形齿轮；106、转向电机；107、驱动齿轮；108、传动轴；110、行走轮；111、行走电机；112、传动皮带；114、延伸座；115、万向轮；117、限位杆；118、PLC控制器；201、支撑板；2011、收纳槽；2012、防护板；2013、导槽；2014、金属滑座；2015、电磁铁；202、支撑柱；2021、橡胶座；2022、压力传感器；203、活动板；205、双向螺杆；206、活动块；208、支臂；209、蜗轮；210、蜗杆；212、换向电机；214、定位套；215、竖板；216、上壳体；218、升降电机；301、固定箱；302、调节丝杆；303、推料电机；305、滑块；307、滑板；308、槽座；309、推料板；401、推板；402、活动杆；403、活动框；404、定位杆；405、定位板；406、传动杆；407、活动座；408、第一支座；409、第二支座；410、支撑座；411、滚轮；412、电动推杆；413、安装座。

具体实施方式

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。

第一实施例：

如图1-13所示，本发明提供了一种智能AGV搬运机器人，包括移动组件1，移动组件1的顶部设有支撑组件2，支撑组件2的顶部设有推料组件3和定位组件4；

移动组件1包括安装框101，安装框101的四个内壁中部均设有支撑臂102，安装框101的内侧中部设置有环形板103，环形板103的侧面与支撑臂102的端部固定连接，环形板103的内部转动连接有驱动座104，驱动座104的顶部固定套接有环形齿轮105，其中一个支撑臂102的表面设有机座，机座上设置有转向电机106，转向电机106的输出轴设有与环形齿轮105啮合的驱动齿轮107。

具体的，转向电机106可以通过驱动齿轮107和环形齿轮105带动驱动座104转动，从而可以实现对装置行走方向的调整，实现转向功能。

安装框101的内侧四角处均设有延伸座114，延伸座114的底部设置有万向轮115，安装框101的外侧四角处均设有限位座，限位座的表面设有与定位套214插接的限位杆117，安装框101的外侧设有PLC控制器118。

具体的，限位杆117和定位套214配合，可以保证支撑板201与安装框101之间运动的稳定性，PLC控制器118可以实现对转向电机106、行走电机111、换向电机212、升降电机218、推料电机303和电动推杆412的控制，从而可以实现对装置的智能控制，同时，PLC控制器118还可以外接引导模块，以实现AGV机器人的自动寻路和自动搬运。

驱动座104的底面设置有传动轴108，传动轴108的两端均转动连接有定位座，定位座与驱动座104的底面固定连接，传动轴108的两端均设置有行走轮110，驱动座104的表面设置有行走电机111，行走电机111的输出轴端部的主带轮通过传动皮带112与传动轴108的中部的副带轮传动连接，驱动座104的中部贯穿开设有与传动皮带112相适配的方形槽。

具体的，方形槽的开设保证了传动皮带112可以实现行走电机111与传动轴108的传动。

支撑组件2包括支撑板201，支撑板201设置于安装框101的顶部，支撑板201的上表面中部转动连接有支撑柱202，支撑柱202的顶端设有活动板203，支撑板201的底面两侧中部均设有固定块，两个固定块上转动连接有双向螺杆205，双向螺杆205的两侧对称螺纹套接有活动块206，两侧的活动块206的底面均铰接有支臂208，两组支臂208远离双向螺杆205的一端分别与两个支撑臂102的表面中部铰接，活动板203的底面设有升降电机218，升降电机218的输出轴与双向螺杆205的一端固定连接。

具体的，双向螺杆205和两侧的活动块206螺纹连接，使得两个活动块206发生相对运动，活动块206带动支臂208运动，使得支臂208的角度发生变化，而支臂208可以带动支撑板201运动，使得支撑板201与安装框101之间的距离发生变化，从而可以实现对装置高度的调整，进而可以提升装置的适应性。

支撑板201的外侧四角处均设有延伸块，延伸块的底面中部设有定位套214，活动板203的表面两端均设有竖板215，传动杆406的两端分别与竖板215和固定箱301的侧面转动连接，活动板203的表面两端均设置有上壳体216，上壳体216的表面两侧贯穿开设有与滚轮411相适配的通槽。

具体的，上壳体216可以对定位组件4起到防护作用，滚轮411和支撑座410可以通过通槽运动至装置上方。

支撑柱202的外侧固定套接有蜗轮209，蜗轮209的一侧设置有蜗杆210，蜗杆210的两端均活动连接有固定座，且两个固定座均设置于支撑板201的表面，其中一个固定座的侧面设有换向电机212，换向电机212的输出轴与蜗杆210的一端固定连接。

具体的，换向电机212带动蜗杆210转动，蜗杆210带动蜗轮209转动，而蜗轮209带动支撑柱202转动，支撑柱202带动活动板203转动，从而可以实现对货物卸货角度的调整，同时，蜗杆210和蜗轮209具有自锁效果，可以保证货物在搬运过程中的稳定性。

推料组件3包括固定箱301，固定箱301设于活动板203的表面中部，固定箱301的内部转动连接有调节丝杆302，固定箱301的外侧一端设有推料电机303，推料电机303的输出轴与调节丝杆302的一端固定连接，固定箱301的表面中部贯穿开设有条形槽，条形槽的内部贯穿设置有滑块305，滑块305的中部贯穿开设有与调节丝杆302相适配的丝杆槽，滑块305的顶端设有“L”形结构的滑板307，滑板307位于固定箱301的上方，滑板307的侧面两端均设有槽座308，槽座308的上设置有推料板309，推料板309的底部两侧设有与槽座308相插接的插块。

具体的，调节丝杆302与丝杆槽配合，使得滑块305水平滑动，滑块305带动滑板307运动，进而带动推料板309水平滑动，使得货物被水平推出，插块和槽座308配合，可以实现推料板309的安装，通过更换不同形状规格的推料板309，可以提升装置对不同类型货物的推料效果。

定位组件4包括推板401，推板401设置于支撑板201与活动板203之间，推板401的内侧面两端均设有活动杆402，活动杆402上设有多个呈等间距分布的活动框403，活动框403的内部贯穿设置有定位杆404，定位杆404的两端均设有定位板405，定位板405的顶端设有传动杆406，传动杆406的两端均设有“V”形结构的活动座407，活动座407的两端中部分别设置有第一支座408和第二支座409，第一支座408的顶端活动连接有支撑座410，第二支座409的顶端设置有滚轮411，推板401的外侧中部设有电动推杆412，电动推杆412远离推板401的一端设有安装座413，安装座413设置于活动板203的底面一端的中部。

具体的，搬运货物时，电动推杆412伸长，第二支座409带动支撑座410运动，使得支撑座410将货物顶起，此时装置可以实现货物的抓取，当装置将货物推出时，电动推杆412缩短，第一支座408带动滚轮411向上运动，此时货物可以在滚轮411上滑动。

更为具体的，电动推杆412带动推板401运动，推板401带动活动杆402运动，进而带动活动框403运动，活动框403的内壁挤压定位杆404，使得定位杆404滑动，而定位杆404可以带动定位板405运动，进而带动传动杆406运动，而传动杆406带动活动座407转动，从而带动第一支座408和第二支座409转动。

本实施例装置在使用时，移动组件1将装置整体移动至货物货架下方位置，此时定位组件4上的支撑座410向上将货物顶起，此时装置实现货物的抓取，移动组件1带动装置整体和货物移动，直至装置整体移动至货车车厢停靠位置的仓库边缘，此时通过支撑组件2可以调整货物的卸货角度，然后可以进行卸货作业，此时定位组件4上的支撑座410下降、滚轮411上升，此时推料组件3可以水平推动货物，使得货物被推入货车车厢内，此时可以完成货物从仓库至货车车厢的搬运工作。

移动组件1在带动装置整体移动时，行走电机111通过传动皮带112带动传动轴108转动，传动轴108带动行走轮110转动，行走轮110和万向轮115配合，使得装置水平移动，装置在改变行走方向时，转向电机106带动驱动齿轮107转动，而驱动齿轮107带动环形齿轮105转动，使得驱动座104发生转动，驱动座104带动行走轮110转动，使得行走轮110的行走方向发生改变，而行走轮110对装置作用，使得装置的运动方向发生改变，万向轮115的方向随之发生改变，此时可以实现装置移动方向的切换，实现转向功能。

定位组件4在将货物顶起时，电动推杆412带动推板401运动，推板401带动活动杆402运动，进而带动活动框403运动，活动框403的内壁挤压定位杆404，使得定位杆404滑动，而定位杆404可以带动定位板405运动，进而带动传动杆406运动，由于传动杆406的两端分别通过轴承与固定箱301、竖板215活动连接，因此传动杆406在定位板405的作用下发生转动，而传动杆406带动活动座407转动，从而带动第一支座408和第二支座409转动，当装置搬运货物时，电动推杆412伸长，第二支座409带动支撑座410运动，使得支撑座410将货物顶起，此时装置可以实现货物的抓取，当装置将货物推出时，电动推杆412缩短，第一支座408带动滚轮411向上运动，此时货物可以在滚轮411上滑动。

推料组件3在将货物推出时，推料电机303带动调节丝杆302转动，调节丝杆302与丝杆槽配合，使得滑块305水平滑动，滑块305带动滑板307运动，进而带动推料板309水平滑动，使得货物被水平推出。

通过支撑组件2调整货物的卸货角度时，换向电机212带动蜗杆210转动，蜗杆210带动蜗轮209转动，而蜗轮209带动支撑柱202转动，支撑柱202带动活动板203转动，从而可以实现对货物卸货角度的调整。

在根据货物货架底部悬空高度对装置进行调整时，利用升降电机218驱动双向螺杆205转动，使得两个活动块206发生相对运动，活动块206带动支臂208运动，使得支臂208的角度发生变化，而支臂208可以带动支撑板201运动，使得支撑板201与安装框101之间的距离发生变化，从而可以实现对装置高度的调整，进而可以提升装置的适应性。

第二实施例：

如图14所示，基于第一实施例提供的一种智能AGV搬运机器人，在实际的使用过程中，尤其是在本智能AGV搬运机器人在有坡度或不够平整的路面上行驶时，会导致顶部的货物偏向一侧，如果不及时进行干预调节，容易导致货物掉落，造成货物的损坏，为了解决上述问题：

活动块206的顶面设有电磁铁2015。

支撑板201的两侧对称开设有收纳槽2011，收纳槽2011的内部滑动配合有防护板2012，收纳槽2011的底部开设有与活动块206对应的导槽2013，导槽2013内滑动连接有金属滑座2014。

支撑柱202的顶面中部设有橡胶座2021，橡胶座2021的顶部与活动板203的底面固定连接，支撑柱202的顶面边缘处呈圆周陈列设有压力传感器2022，压力传感器2022的顶面与橡胶座2021的顶面共面。

橡胶座2021可实现支撑柱202与活动板203之间的柔性连接，利用橡胶座2021自身具有较好的弹性变形能力，在货物发生偏斜时，活动板203受到货物的压力可传递到压力传感器2022，方便快速感应到活动板203所受压力的变化。

本实施例装置在使用时，压力传感器2022设有四个，且四个压力传感器2022分别设于支撑柱202的前后左右四个方位，当顶部的货物向一侧偏移时，由于橡胶座2021的弹性变形，会导致位于该侧的压力传感器2022受力增大，从而主动判断出顶部的货物处于偏斜状态。

本智能AGV机器人行驶过程中，顶部的货物偏向一侧时，与该侧对应的压力传感器2022受力增大，当该侧的压力传感器2022检测到自身所受力达到所设第一阈值时，即判断出货物处于偏斜状态，此时启动电动推杆412，使电动推杆412继续伸长，从而通过推板401带动活动杆402运动，进而带动支撑座410向上运动，进一步增大对顶部货物的支撑力，同时启动推料电机303，带动调节丝杆302转动，进而通过滑板307带动推料板309运动，使推料板309紧贴货物侧面，继而通过支撑座410斜向上对货物的支撑力以及推料板309水平方向上对货物的推力实现对货物的两侧压紧，对货物进一步的固定夹紧，防止货物掉落。

另外，偏向一侧的货物继续向外侧偏斜时，则货物的中心位置越来越接近该侧的压力传感器2022，进而该侧的压力传感器2022受力进一步增大，当该侧的压力传感器2022所受压力大于该侧压力传感器2022所设第二阈值时，且第二阈值大于第一阈值，启动电磁铁2015和升降电机218，利用升降电机218带动双向螺杆205转动，使两次的活动块206相互远离，同时，利用电磁铁2015产生的磁吸力吸附金属滑座2014，从而在两侧的活动块206相互远离的同时，带动两侧的防护板2012分别向两侧展开，同时启动换向电机212带动蜗杆210转动，利用蜗杆210与蜗轮209的啮合带动支撑柱202转动，继而带动活动板203转动，实现货物的转向，使顶部的货物偏移的方向与防护板2012的伸出方向对应，从而在货物掉落时可利用防护板2012及时进行阻拦防护，防止货物掉落地面。

此外，本智能AGV搬运机器人在进行上坡或下坡时，由于支撑座410伸出长度有限，为了防止货物的滑落，利用换向电机212带动蜗杆210转动，蜗杆210带动蜗轮209转动，将推料板309调至始终靠近坡地的位置，同时启动推料电机303带动调节丝杆302转动，驱动推料板309对货物施加推力，防止货物滑落。

因此，根据以上实施例，本智能AGV搬运机器人有效解决了在不平整或有坡度的地面行驶时，有效防止货物的偏移，并且有效避免了货物从顶部摔落而导致货物损坏的情况，对货物有较好的保护作用。

最后应说明的是：以上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。