一种多关节机械臂仓位可调节的运输小车
技术领域
本实用新型涉及运输小车技术领域，更具体地说，涉及一种多关节机械臂仓位可调节的运输小车。
背景技术
现有运输小车一般仅只具有装载和搬运功能，功能单一；需要人工或另外配备机械设备将物品放置到运输小车上。人工操作耗费人力资源，工人劳动强度大，不利于提高生产效率。机械设备上料是较理想的方案之一；但是对于上料区域不固定的应用场合，则机械设备并不十分适合。例如果实采摘场所，由于果实被采摘后一般就近果树堆放，而果园种有大量果树，因此果园中有多个果实堆放点；运输小车在果实堆放点将果实上料，之后搬运到指定区域；由于果实堆放点(即运输小车的上料区域)有多个，若在各个上料区域均设置机械设备则耗费大量设备成本；若人工搬运机械设备至各个上料区域，则需要耗费人力资源，存在不能及时移动机械设备而导致搬运工序不能连贯进行、生产效率不理想等问题，不利于实现智能化和全自动化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种多关节机械臂仓位可调节的运输小车。该运输小车将物品抓取和物品搬运功能集为一体，既实现了抓手移动作业，也实现了物品移动、搬运和快速卸料，可提高装载和搬运效率；可通过调整两侧阻挡高度来防止物品滚出车外；可根据物品尺寸调整机械臂重心高度，使机械臂的投放高度更便于与物品尺寸相匹配，并有效缩短机械臂的移动行程。
为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种多关节机械臂仓位可调节的运输小车，其特征在于：包括车体；所述车体设有开口向上的仓储空间；车体在仓储空间的左、右两侧分别设有升降驱动机构；两侧升降驱动机构分别连接有升降台，以实现升降驱动机构驱动升降台上下移动；任一侧升降台设有机械臂或两侧升降台上分别设有机械臂；机械臂上设有摄像头和抓手；所述仓储空间的前侧形成仓储出口；仓储出口处设有可升降的升降闸门；仓储空间的底部从后侧向前侧倾斜向下设置；所述车体底部设有小车底盘和车轮，以实现车体移动。
本实用新型运输小车的工作原理是：首先调整升降台高度，从而调整仓储空间的阻挡高度以匹配待抓取物品的尺寸大小；抓取大尺寸物品时升降台高度较高，抓取小尺寸物品时升降台高度较低；摄像头检测待抓取物品位置，小车底盘使运输小车移动靠近待抓取物品；摄像头检测待抓取物品位置，以及运输小车根据待抓取物品位置与运输小车现有位置来设计行走路线从而驱动小车底盘移动，均可采用现有技术；机械臂进行物品抓取并投放至仓储空间中；此时升降闸门位于关闭状态以阻拦在物品前方；小车底盘使运输小车移动至卸料区域；升降闸门打开使储存在仓储空间中的物品沿仓储空间的底部斜面滑落到物品指定储存区域。
本实用新型运输小车将物品抓取和物品搬运功能集为一体，既实现了抓手移动作业，也实现了物品移动、搬运和快速卸料，可提高装载和搬运效率。由于仓储空间的底部为斜面，仓储空间形成类似于槽体的储物空间；因此，在运输小车搬载物品移动过程中，物品可能沿仓储空间的左右侧方向滚动，并容易由于移动惯性作用而滚出车外；本实用新型运输小车通过升降台高度调整来调节仓储空间的左右两侧阻挡高度，从而使运输小车既适用于运载大尺寸物品也适用于运载小尺寸物品。此外，机械臂设置在升降台上，升降台高度调节的同时机械臂底部高度也被调节，可使机械臂的投放高度更便于与物品尺寸相匹配，并有效缩短机械臂的移动行程；例如，抓取小尺寸物品时，升降台高度较低，可降低机械臂重心，有利于缩短机械臂的移动行程。本实用新型运输小车可应用于工业生产、农业果实采摘搬运等技术领域上。
优选地，所述车体包括仓储底板、仓储背板和两侧仓储侧板；所述仓储底板、仓储背板和两侧仓储侧板连接形成仓储空间；所述仓储底板从靠近仓储背板一侧向远离仓储背板一侧倾斜向下设置。
优选地，车体在仓储空间的左侧和右侧，升降驱动机构的数量分别为两个以上；所有升降驱动机构均支撑于升降台下方。
优选地，所述升降闸门的一端与车体之间通过转动机构一连接，以实现升降闸门转动从而实现升降闸门打开或关闭。
优选地，还包括限位框；所述限位框形成出料限位空间；所述限位框通过转动机构二与车体可转动连接，且位于仓储出口侧；仓储出口与出料限位空间连通。运输小车移动时限位框转动收起，在卸料时限位框转动放下来限定出料位置，避免装载在仓储空间的物品在沿斜面滑落时惯性过大而滑得过远导致滑出指定储存区域外。
优选地，所述抓手与机械臂的末端之间可拆装连接；可根据待抓取物品种类以及抓取动作需求来更换抓手，加大运输小车的适用范围。
优选地，所述抓手采用如下方案之一设置：
一、所述抓手为夹爪；所述夹爪直接与机械臂连接，或夹爪通过转动机构三与机械臂连接；
二、所述抓手为设有通孔一的筒体一；筒体一与机械臂连接；
三、所述抓手包括设有通孔二的筒体二和剪切器件；筒体二和剪切器件分别与机械臂连接；剪切器件位于通孔二的上方。
方案一中，夹爪可夹取物品，当夹爪通过转动机构三与机械臂连接时，可在夹爪夹持物品后扭转，适用于采摘具有易折断果梗的果实采摘；方案二适用于果实采摘，筒体一套设在果实外，机械臂拉动筒体一使果实脱离果梗；方案三适用于果实采摘，剪切器件呈打开状态，筒体二套设在果实外，之后剪切器件实施剪切将果梗剪断，从而实现果实采摘。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：
1、本实用新型运输小车将物品抓取和物品搬运功能集为一体，既实现了抓手移动作业，也实现了物品移动、搬运和快速卸料；可提高装载和搬运效率；
2、本实用新型运输小车通过升降台高度调整来调节仓储空间的左右两侧阻挡高度，有效防止装载在仓储空间的物品滚出车外；可根据物品尺寸调整机械臂重心高度，使机械臂的投放高度更便于与物品尺寸相匹配，并有效缩短机械臂的移动行程；既适用于运载大尺寸物品也适用于运载小尺寸物品；
3、本实用新型运输小车可避免装载在仓储空间的物品在沿斜面滑落时惯性过大而滑得过远导致滑出指定储存区域外；
4、本实用新型运输小车可根据待抓取物品种类以及抓取动作需求来更换抓手，加大运输小车的适用范围。
附图说明
图1是本实用新型运输小车的结构示意图；
图2是本实用新型运输小车中升降驱动机构与升降台的安装示意图；
图3是本实用新型运输小车中升降闸门和限位框的安装示意图；
图4是实施例二运输小车的结构示意图；
其中，1为仓储空间、2为升降台、3为机械臂、4为摄像头、5为抓手、5.1为夹爪、5.2为转动机构三、5.3为筒体一、5.4为筒体二、5.5为剪切器件、6为升降闸门、7为转动机构一、8为限位框、9为转动机构二、10为车轮、11为升降驱动机构。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。
实施例一
如图1至图3所示，本实施例一种多关节机械臂仓位可调节的运输小车，包括车体；车体设有开口向上的仓储空间1。具体地说，车体包括仓储底板、仓储背板和两侧仓储侧板；仓储底板、仓储背板和两侧仓储侧板连接形成仓储空间1。
车体在仓储空间1的左、右两侧分别设有升降驱动机构11。两侧升降驱动机构11分别连接有升降台2，以实现升降驱动机构11驱动升降台2上下移动。车体在仓储空间的左侧和右侧，升降驱动机构11的数量分别为两个以上；所有升降驱动机构11均支撑于升降台2下方。两侧升降台2上分别设有机械臂3；机械臂3上设有摄像头4和抓手5。抓手5与机械臂3的末端之间可拆装连接。抓手5为夹爪。
仓储空间1的前侧形成仓储出口。仓储出口处设有可升降的升降闸门6。升降闸门6的一端与车体之间通过转动机构一7连接，以实现升降闸门6转动从而实现升降闸门6打开或关闭。仓储底板从靠近仓储背板一侧向远离仓储背板一侧倾斜向下设置。一般来说，仓储底板的倾斜角度较小，能让物品滑动卸料即可。车体底部设有小车底盘和车轮10，以实现车体移动。
本实用新型运输小车的工作原理是：首先调整升降台2高度，从而调整仓储空间1的阻挡高度以匹配待抓取物品的尺寸大小；抓取大尺寸物品时升降台2高度较高，抓取小尺寸物品时升降台2高度较低；摄像头4检测待抓取物品位置，小车底盘使运输小车移动靠近待抓取物品；摄像头4检测待抓取物品位置，以及运输小车根据待抓取物品位置与运输小车现有位置来设计行走路线从而驱动小车底盘移动，均可采用现有技术；两台机械臂3协同配合工作，较靠近待抓取物品的机械臂3进行物品抓取并投放至仓储空间1中；此时升降闸门6位于关闭状态以阻拦在物品前方；小车底盘使运输小车移动至卸料区域；升降闸门6打开使储存在仓储空间1中的物品沿仓储空间1的底部斜面滑落到物品指定储存区域。小车底盘、升降驱动机构、转动机构一和转动机构二均可采用现有技术。机械臂可采用现有六自由度机械臂。
本实用新型运输小车将物品抓取和物品搬运功能集为一体，既实现了抓手5移动作业，也实现了物品移动、搬运和快速卸料。由于仓储空间1的底部为斜面，仓储空间1形成类似于槽体的储物空间；因此，在运输小车搬载物品移动过程中，物品可能沿仓储空间1的左右侧方向滚动，并容易由于移动惯性作用而滚出车外；本实用新型运输小车通过升降台2高度调整来调节仓储空间1的左右两侧阻挡高度，从而使运输小车既适用于运载大尺寸物品也适用于运载小尺寸物品。此外，机械臂3设置在升降台2上，升降台2高度调节的同时机械臂3底部高度也被调节，可使机械臂的投放高度更便于与物品尺寸相匹配，并有效缩短机械臂的移动行程；例如，抓取小尺寸物品时，升降台高度较低，可降低机械臂重心，有利于缩短机械臂的移动行程。本实用新型运输小车可应用于工业生产、农业果实采摘搬运等技术领域上。
抓手5与机械臂3的末端之间优选可拆装连接；可根据待抓取物品种类以及抓取动作需求来更换抓手5，加大运输小车的适用范围。
运输小车优选还包括限位框8；限位框8形成出料限位空间；限位框8通过转动机构二9与车体可转动连接，且位于仓储出口侧；仓储出口与出料限位空间连通。运输小车移动时限位框8转动收起，在卸料时限位框8转动放下来限定出料位置，避免装载在仓储空间1的物品在沿斜面滑落时惯性过大而滑得过远导致滑出指定储存区域外。
实施例二
本实施例一种多关节机械臂仓位可调节的运输小车，与实施例一的区别在于：本实施例中，运输小车的机械臂不是两个，而是一个，机械臂设置在任一侧升降台上。本实施例的其余结构与实施例一相同。
实施例三
本实施例一种多关节机械臂仓位可调节的运输小车，与实施例一的区别在于：如图4所示，本实施例中，抓手采用其它形式，例如：
抓手5为夹爪5.1；夹爪5.1通过转动机构三5.2与机械臂3连接；可在夹爪5.1夹持物品后扭转，适用于采摘具有易折断果梗的果实采摘；
或者是抓手5为设有通孔一的筒体一5.3；筒体一5.3与机械臂3连接；适用于果实采摘，筒体一套设在果实外，机械臂3拉动筒体一使果实脱离果梗；
又或者是抓手5包括设有通孔二的筒体二5.4和剪切器件5.5；筒体二5.4和剪切器件5.5分别与机械臂3连接；剪切器件5.5位于通孔二的上方；适用于果实采摘，剪切器件呈打开状态，筒体二套设在果实外，之后剪切器件实施剪切将果梗剪断，从而实现果实采摘。
图4中仅为提供出各种抓手的示意图，由于生产现场待抓取物品通常仅为同一种类物品，因此实际应用中两个机械臂一般采用同一种抓手。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
