專利名稱：具有補償重量普遍存在的平衡器的裝載貨物機器人的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于裝載貨物的機器人，特別是一種具有補償貨物重量普遍存在的平衡器的裝載貨物機器人，這樣該機器人在裝載笨重貨物時不會跌倒。
在工業領域，為了高效率地運輸產品生產所需要的貨物，使用各種各樣的裝載貨物的機器人。通常，這樣一個機器人包括一個用于機器人自身操作的機器人主體和一個安裝在該機器人主體上的承載板，在承載板上裝載貨物。該承載板在裝載過程中從機器人的主體向外移動并處于裝載位置，這樣工人能夠容易地將貨物裝載到機器人上。工人將貨物裝上位于裝載位置的承載板上。如果裝完貨物，承載板就移回機器人主體的上部。然后，已經裝載了貨物的機器人移到理想位置卸貨。否則，機器人主體將載有貨物的承載板移到理想的位置。這時，承載板如上所述移回到裝載位置，這樣工人可以容易地卸下貨物。
在如上所述的常規裝載貨物機器人中，當諸如液晶顯示(LCD)板托架或平板顯示器托架之類的笨重貨物裝載在承載板上時，就會由于貨物的重量施加到機器人上一個很大的力。這樣，當重量相對于承載板無處不在時，機器人就可能跌倒。尤其是，裝載貨物的運動的機器人就如同一輛沒有固定到地面上的無人駕駛的汽車，當一個大的力作用于該機器人上時，機器人就可能跌倒。
為了解決上述問題，本發明的一個目的就是提供一種裝載貨物的機器人，它用于補償當貨物放置到承載板上時所產生的重量的普遍存在，這樣就避免了機器人跌倒，并且即使在機器人上裝載重物時，裝載工作也很穩定。
為了實現本發明的上述目的，所提供的裝載貨物的機器人包括一個機器人主體；一個承載部分和一個承載板，該承載部分具有固定在機器人主體上的固定部分，該承載板的裝載位置在離開機器人主體的裝載位置間移動；一個接近機器人主體而又與機器人主體分開安裝的平衡器；一個用于驅動平衡器以與機器人主體接近而又與機器人主體分開的驅動器；以及一個用于控制驅動器的控制器，這樣為了補償承載板上貨物重量的普遍存在，平衡器在承載板移向裝載位置時向承載板運動方向的反方向移動。
這里，驅動器包括一個與平衡器相連的齒條；一個與齒條螺旋嚙合的小齒輪；以及一個用來向前和向后驅動小齒輪的驅動電機。最好還包括一個承載部分驅動裝置，用來驅動承載板在固定部分和裝載位置之間移動。控制器控制驅動器和承載部分驅動裝置與承載部分聯鎖以驅動平衡器。
通過結合附圖詳細描述本發明的結構和操作，本發明的目的和其它優點將更為明顯，其中
圖1和圖2是本發明裝載貨物機器人的透視圖；圖3是圖1和圖2中所示裝載貨物機器人的局部放大圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是本發明另一實施例的裝載貨物機器人的俯視圖；以及圖6是圖5動力傳輸部分的側視圖。
下面參照附圖詳細描述本發明的最佳實施例。
如圖1和圖2所示，本發明的裝載貨物機器人包括一個機器人主體10、一個承載部分40和一個平衡器50。圖1和圖2分別示出了一種承載部分40放置在機器人主體10的上面的狀態和一種承載部分40從機器人主體10中伸出的狀態。
機器人主體10用作支撐承載部分40的基座。為了容易移動，在機器人主體的下側裝有多個車輪13。在機器人主體10內部裝有機器人運動和控制機器人操作的控制器所必需的動力傳輸裝置。在機器人主體10的上表面安裝有一個用來起固定支撐承載部分40的固定部分功能的固定板30。承載部分40安裝在固定板30的上面。
承載部分40包括順序一個疊在一個上面的第一、第二和第三板41、42和43。板41，42和43通過在各自接觸位置上的導向槽47和導向擋邊48一個接一個地可滑動連接。這樣，承載部分40的各個板41，42和43在如圖1所示的板41，42和43順序疊放在機器人主體10上的狀態和如圖2所示的板41，42和43從機器人主體10伸出使得第三板43移到預定位置(稱為裝載位置)的狀態之間移動。
第三板43是承載板，貨物25置于其上。當工人將貨物裝載在承載板43上或把貨物從承載板43上卸下時，他或她操縱承載部分40使得承載板43如圖2所示伸出到裝載位置，有利于裝載工作。
平衡器50包括一對從機器人主體10向外被可移動地支撐著的桿54和安裝在桿54外端中的平衡軸臺53。該平衡軸臺53為了達到預期目的由重的材料做成。平衡器50能夠相對于承載部分40的方向與承載部分40的運動方向在同一條直線上向相反方向移動。平衡器50的運動在安裝于機器人主體10中的驅動機構的控制之下。平衡器50補償了承載部分40所載貨物重量的普遍存在。后面將描述這一原因。
圖3和圖4示出了驅動平衡器50和承載部分40的驅動機構。該驅動機構包括一對齒條45和55，一對小齒輪61和62，一對皮帶71和72以及電機75。該驅動機構受一獨立的控制器(圖中未示出)控制。
第一齒條45固定到承載部分40的第一板41上，第二齒條55與平衡器50的一個桿54相連接。第一齒條45和第二齒條55分別與第一小齒輪61和第二小齒輪62螺旋嚙合。第一小齒輪61和第二小齒輪62是同軸的。第一小齒輪61和第二小齒輪62分別通過第一皮帶71和第二皮帶72與驅動電機75的皮帶輪73相連。能夠向前和向后方向被驅動的電機用作驅動電機75。
如果一個使用者為了裝載貨物操縱操縱器(圖中未示出)，按照操縱者的操縱信號控制器控制驅動電機75。當驅動電機75運轉時，第一和第二小齒輪61和62都轉動，這時第一和第二齒條45和55也分別移動。這樣，第一板41向左移動，桿54和平衡器軸臺53與第一板方向相反移向右側。
雖然未在圖中示出，為了在一個可伸縮的結構中運動，板41，42和43分別連接在分開的機械結構中。這樣，如果第一板41向左運動，第二和第三板42和43相對于底表面上接觸的板分別向左移動。這樣，第二和第三板如圖2所示順序伸展。結果，第三板43位于裝載位置。此狀態時，當使用者將貨物25裝載到第三板43上時，即使相對沉重的貨物放到第三板43上，貨物的重量被向右移動的平衡軸臺53抵消。結果，機器人不跌倒。這樣，裝載沉重貨物的工作就能夠穩定進行。當裝載工作完成時，驅動電機75向相反方向轉動，這時承載板43上已經裝載上貨物而平衡軸臺53也恢復到了最初位置。
圖5和6示出了本發明的一個不同實施例。與前一實施例相同的部件采用與前一實施例中相同的標號。
在前一實施例中，承載部分40和平衡器50由同一驅動電機75驅動，在本實施例中分別由兩個電機85和95驅動。也就是，第一小齒輪61通過第一皮帶71與第一驅動電機85的皮帶輪83相連。第二小齒輪62通過第二皮帶72與第二驅動電機95的皮帶輪93相連。這樣，當第一驅動電機85運轉時，承載部分40被驅動，如果第二驅動電機95運轉，則平衡器50被驅動。此處，承載部分40和平衡器50能夠受到彼此所需不同程度的控制。而且，按照使用者的操縱，控制者同時控制第一和第二驅動電機85和95，這樣平衡器50能夠伸展到與承載部分40的伸展程度相應的位置。
而且，在本發明的實施例中，當承載部分40移動到裝載位置或由裝載位置收回時使用驅動電機75(第一實施例)或第一驅動電機85。然而，承載部分40可以無需使用驅動電機75或85而用人工移動。
如上所述，既然本發明能夠利用平衡軸臺補償當沉重貨物裝載到承載板上時貨物重量的普遍存在，裝載機器人將不會跌倒。這樣，裝載工作能夠穩定進行。
權利要求
1．一種裝載貨物機器人，其特征在于，它包括一個機器人主體；一個承載部分和一個承載板，該承載部分具有固定在機器人主體上的固定部分，該承載板的裝載位置在離開機器人主體的裝載位置間移動；一個接近機器人主體而又與機器人主體分開安裝的平衡器；一個用于驅動平衡器以與機器人主體接近而又與機器人主體分開的驅動器；以及一個用于控制驅動器的控制器，這樣為了補償承載板上裝載貨物重量的普遍存在，平衡器在承載板移向裝載位置時向承載板運動方向的反方向移動。
2．按照權利要求1所述的裝載貨物機器人，其特征在于，所述驅動器包括一個與平衡器相連的齒條；一個與齒條螺旋嚙合的小齒輪；以及一個用來向前和向后驅動小齒輪的驅動電機。
3．按照權利要求1所述的裝載貨物機器人，其特征在于，所述驅動器還包括一個承載部分驅動裝置，用來驅動承載板在固定部分和裝載位置之間移動，其中所述控制器控制驅動器和承載部分驅動裝置與承載部分聯鎖以驅動平衡器。
4．按照權利要求2所述的裝載貨物機器人，其特征在于，所述驅動器還包括一個承載部分驅動裝置，用來驅動承載板在固定部分和裝載位置之間移動，其中所述控制器控制驅動器和承載部分驅動裝置與承載部分聯鎖以驅動平衡器。
全文摘要
一種裝載貨物機器人包括一個安裝在機器人主體上的承載部分和一個用來抵消承載部分重量普遍存在的平衡器。該承載部分包括一個能夠從機器人主體伸出從固定位置移到裝載位置的承載板。當該承載板移到裝載位置時,平衡器同時移到承載板方向的反方向。這時,當貨物放到承載板上時所產生的重量普遍存在就被平衡器抵消,因此避免了機器人跌倒。
文檔編號B25J19/00GK1279147SQ9911136
公開日2001年1月10日 申請日期1999年8月10日 優先權日1999年6月25日
發明者金成權, 成學慶 申請人:三星電子株式會社