一種三輪機器人小車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種三輪機器人小車，屬于輪式移動機器人搬運小車技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著社會發展和科技的進步，機器人在當前生產生活中得到了越來越廣泛的應用。在現實生產生活中，需要一種小車可以根據預設的軌跡行駛，并在特定的時間點停下，通過機械手的轉動，上下移動以及機械爪的松閉來實現對物品的抓取，并將其放入小車后方的放錐倉內。而在實際的生產中，有的采用部分的勞動力，不僅影響了生產效率，還造成資源的浪費；還有的采用移動機器人，他們或多或少存在機構復雜度、移動速度、運動平穩性和功耗以及造價高等方面的問題，從而無法適應現代化生產的需求。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是，提供一種機構簡單緊湊，造價低，操作方便，行走速度快，驅動和控制相對容易的三輪機器人小車；進一步地，本發明提供一種既可以自由行走、自動循跡、自動避障，還可以自動拾取物品，并將其放入指定地方的三輪機器人小車；更進一步地，本發明提供一種采用雙輪差速驅動方式驅動的三輪機器人小車，該車運動平穩性好，功耗低。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
一種三輪機器人小車，其特征在于:包括:萬向輪機構和設置于所述萬向輪機構后面的兩驅動輪，所述萬向輪機構和驅動輪的上面連有小車底盤，所述小車底盤上設置有底部舵機和放錐倉，所述底部舵機通過中部舵機連接件與中部舵機支架底端相連，所述中部舵機支架上設置有中部舵機，所述中部舵機支架頂端和所述中部舵機通過連桿與連桿支架相連，所述連桿支架上設置有前部舵機，所述前部舵機與機械爪相連。
[0005]所述連桿支架的頂端設置有凸出的第一水平板，所述機械爪包括機械抓盤，所述機械抓盤的頂端設置有與所述第一水平板相連且凸出所述機械抓盤兩邊的第二水平板，所述機械抓盤與所述第二水平板相垂直設置，所述機械抓盤的后表面左右對稱式鉸接有齒輪爪連桿，所述機械抓盤的前表面左右對稱式鉸接有爪連桿，所述爪連桿的鉸接點位于所述齒輪爪連桿的鉸接點的下方內側，所述齒輪爪連桿和爪連桿相互平行設置且末端分別于爪活動相連，所述爪的爪端為褶皺結構；所述齒輪爪連桿與所述前部舵機相連；所述齒輪爪連桿包括與所述機械抓盤相鉸接的齒輪端，兩所述齒輪端相齒合。
[0006]兩所述驅動輪分別于驅動電機相連，兩所述驅動電機分別通過電機支架與所述小車底盤固定連接。
[0007]所述萬向輪機構包括萬向輪、萬向輪連接件和萬向輪盤，所述萬向輪通過銷釘與所述萬向輪連接件連接，所述萬向輪連接件通過銷釘與所述萬向輪盤連接，所述萬向輪盤與所述小車底盤連接；所述萬向輪機構設置于所述小車底盤的底面正前方。
[0008]所述底部舵機由底部舵機支架固定在所述小車底盤上。
[0009]所述活動相連包括通過銷釘連接。
[0010]所述放錐倉為傾斜設置，所述放錐倉底面設置有L型的高支架和低支架，所述高支架和低支架使所述放錐倉的傾斜角度為20~50°，所述高支架和低支架的底端均由螺栓固定在所述小車底盤的上表面尾端。
[0011]所述爪的爪桿包括一體連接的圓弧段和直線段，所述直線段的末端設置有所述褶皺結構，所述圓弧段的兩端分別于所述齒輪爪連桿和爪連桿的末端活動連接，兩所述圓弧段的開口相背設置，同側的所述齒輪爪連桿、爪連桿、圓弧段和機械抓盤的一邊形成平行四邊形。
[0012]所述驅動輪采用橡膠輪胎；所述驅動電機包括直流伺服電機，所述直流伺服電機前部自帶金屬齒輪減速結構。
[0013]所述小車底盤上設置有用于感知物件、規避路障以及自動循跡的電路板、芯片和傳感器。
[0014]本發明包括底部驅動機構和上部機械手裝置，所述底部驅動機構通過小車底盤與上部機械手裝置連接；所述底部驅動機構采用雙輪差速驅動方式，兩個驅動輪分別由獨立的電機進行驅動，小車底盤正前方安裝萬向輪結構，從而實現平穩的移動與轉動；所述上部機械手裝置由機械爪、機械臂和舵機組成，機械爪和機械臂連接，由舵機控制上部機械手裝置的轉動、升降和機械爪的開合。
[0015]驅動輪采用橡膠輪胎，與獨立電機相連；獨立電機采用兩個轉速與力矩相同的直流伺服電機，其前部自帶金屬齒輪減速結構，通過電機支架與小車底盤連接；所述小車底盤的上表面連接著底部舵機支架，在尾端還連接有用于存放物件的放錐倉，所述小車底盤的下表面連接著兩個驅動電機。
[0016]萬向輪盤與小車底盤通過螺栓連接。
[0017]所述機械爪包括機械抓盤、爪連桿、爪和齒形爪連桿，機械抓盤用于固定齒輪爪連桿和爪連桿，通過鉸鏈分別與兩者連接，同時通過一個平面(即第二水平板)與連桿支架連接；所述爪連桿一端連著爪，另一端連著機械抓盤；所述爪直接與物件接觸，爪端采用褶皺結構，爪與齒輪爪連桿通過銷釘連接，組成平行四邊形結構；所述齒輪爪連桿為動力傳動連接部件，一端與動力源(即前部舵機)連接，另一端與執行件(即爪)連接，兩個齒輪爪連桿對稱布置并通過齒輪副連接。
[0018]機械臂包括連桿支架和連桿部件，連桿支架一端與機械抓盤連接，另一端通過連桿與中部舵機支架連接。
[0019]中部舵機支架使中部舵機與機械臂實現了連接，控制機械手的升降，同時通過中部舵機連接件與底部舵機連接；所述底部舵機通過底部舵機支架與小車底盤連接。
[0020]小車底盤具有一定的可擴展性，方便在其上鉆孔擴展一些必要的電路板、芯片和傳感器等，用于感知物件，規避路障以及自動循跡。
[0021]舵機采用3個MG995型號舵機，通過接收到的脈沖型號來控制轉過的角度，從而實現機械手臂的不同動作。
[0022]本發明的有益效果是:本發明提供的一種三輪機器人小車，下部驅動結構和上部機械手裝置相互配合，完成小車的前行旋轉以及物件的抓取與定點擺放。機械爪的連接部分采用平行四邊形結構，可以保證爪一直處于方向固定的狀態，有利于穩定有效的抓取物件。同時爪采用褶皺結構，可以提高接觸面的摩擦力，從而實現對物件的穩定抓取。整體結構簡單，行走速度快，驅動和控制相對容易，外形美觀，具有一定的應用價值。
[0023]本發明提供的一種三輪機器人小車，底部舵機的設置，用于控制機械臂的旋轉動作；中部舵機的設置，用于控制機械臂的升降；前部舵機的設置，用于控制機械爪的開合，從而實現了本發明的自動拾取物品功能；萬向輪機構的設置，實現了本發明的自如轉向功能；電路板、芯片和傳感器的設置，實現了本發明自由行走、自動循跡、自動避障的功能；兩個驅動電機的設置，使本發明采用雙輪差速驅動方式驅動，運動平穩性好，功耗低；本發明提供的一種三輪機器人小車，整體結構簡單緊湊、造價低、操作方便、行走速度快、易驅動和控制、功能多、智能化、運動平穩性好、功耗低、適合廣泛推廣應用。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的整體結構示意圖；
圖2為本發明中的上部機械手裝置的結構示意圖；
圖3為本發明中的機械爪的結構示意圖圖4為本發明中的驅動機構的結構示意圖；
圖5為本發明中的底部舵機支架的結構示意圖；
圖6為本發明中的中部舵機支架的結構示意圖；
圖7為本發明中的放錐倉的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0026]如圖1~圖7所示，一種三輪機器人小車，包括如圖2所示的上部機械手裝置和如圖4所示的驅動機構，各機構統一為一個整體，在使用時各結構之間相互配合，完成對物件的抓取、運輸與定點擺放。