[实用新型]六自由度多功能装运机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动化装备领域中的机器人，尤其涉及一种可移动式六自由度多功能装运机器人。

背景技术

随着劳动力价格的上涨，中国制造业的“人口红利”正在不断消失。国际经济形势复杂多变，世界经济深度调整，发达国家推进“再工业化”和“制造业回归”，全球制造业高端化竞争趋势日益明显。中国制造业的机器人密度远低于全球平均水平，机器人产业具有较大的发展空间。工业机器人的技术水平决定了制造业生产的精度、准度与效率，其应用的深度与广度已成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。然而，我国的制造业自动化技术涉及的材料及关键部件等领域都存在很大不足，受制于国外技术。以现代化、自动化的装备提升传统产业，推动技术红利替代人口红利，成为中国制造产业优化升级和经济持续增长的必然之选。机器换人已成为推动传统制造业实现产业转型升级的一项重要举措，以现代化、自动化的装备提升传统产业，推动技术红利替代人口红利，成为新的产业优化升级和经济持续增长的动力之源，对技术进步、提升劳动力素质、提高企业生产效率、促进产业结构调整、推进工业转变发展方式等都具有重要意义。

装运机器人是用于自动化移动搬运、装卸等作业的工业机器人，可通过更换或选择不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运、装卸工作，大大减轻了劳动强度，已被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的场合用于代替人类劳动，还广泛应用于轻工、医药、食品和电子等行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、封装等作业往往需要末端执行器在空间中进行装运作业，但大多是固定安装式，自由度小，运动灵活性也不高。随着工业水平的发展，各行各业的用户对装运机器人的需求越来越广泛、性能要求越来越高。部分发达国家已制定出人工装运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。装运机器人已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。

目前大部分物流公司对于物件的装卸和转运采用人工搬运的方法，造成劳动力大而且费工费时等缺点，尽管一些规模较大的公司有属于自己的搬运机械手，但其针对性较强，一般只能抓取固定形状的物件，且价格昂贵，灵活性差，难以满足一般物流运营商或大型商场的廉价实用的需求。因此对于一般物流运营商或商场来说，迫切需要一种经济并且具有载运不同货物的商品装运机器人。

关于装运机器人的发展，国内现有专利文献中也提出了很多技术实施方案。如申请号为201610005259.4的中国专利公开了“一种麦克纳姆轮全向移动搬运机器人”，具有六自由度机械手，但抓取端较为单一，适应性较差；申请号为201510545829.4的中国专利公开了“一种码垛机器人”，其回转组件与摆臂组件的结构较为复杂，成本高，不适合小型企业使用；申请号为201510593885.5的中国专利公开了“一种动支架三自由度搬运机器人”，结构较为简单，采用平行四边形定理限制末端执行机构的自由度，有效地解决了机器人结构笨重和结构刚度和强度不足的问题，但机器人自由度较少，且不可移动，局限性较大；申请号为201310405360.5的中国专利公开了“一种五自由度混联工业机器人”，其工作空间大，具有高度灵活性和柔性结构紧凑，可实现搬运，喷涂，装配等多种工程作业，但不可移动，只适用于固定生产线，不能随意改变工作状态；申请号为201610028781.4的中国专利公开了“基于移动机械臂的搬运机器人”，将基于麦克纳姆轮的移动式车体与液压机械臂结合在一起，具有移动灵活、功率密度大等优点，但工作方向较为单一，工作范围小。综上，现有的工业装运机器人的结构尚有可改进的空间，工作范围小，控制繁琐，结构稳定性差，且抓头形状单一，只能针对特定的产品进行设计，对实际工况的适应性差，不能够轻易转换使用环境。

本实用新型涉及的六自由度多功能装运机器人，可用于解决小物流运行商和商场装卸、转运货物需要耗费大量人力物力、增加大量成本等问题，实现最大可能的机器代人，提高效率；也可用于工业生产中的物料搬运作业，如铸造车间内的砂箱、型芯等物料移动搬运、吊装和下芯作业等，替代人工作业。本实用新型防倾覆轴距可调设计可根据重物重量，调整两侧向支撑轮的位置和间距，提高了物料转运的安全性，同时，本实用新型运动自由度多，运动灵活，调节、存储方便，符合小物流运行商和商场需求，节省使用空间，能克服现有装运机器人的技术缺陷，更适用于推广。

发明内容