
1. Přehled řešení
Toto řešení navrhuje otočný manipulační robot pro logistické převádění, s cílem vyřešit problémy stávajících manipulačních robotů, jako je nesnáz v otočení, sklon zásilek k klouzání a obtížnost ručního přemisťování robota samotného. Díky inovativnímu konstrukčnímu návrhu tento robot integruje flexibilní pohyblivost, přesné otočení a stabilní nosnou funkci. Může efektivně zlepšit operační efektivitu v procesech logistického převádění, snížit poškození nákladu a zlepšit uživatelskou zkušenost pro operátory.
2. Technický pozadí a účel užitného modelu
2.1 Technický pozadí
S rychlým rozvojem logistického průmyslu se automatizované zařízení postupně stává náhradou za tradiční ruční manipulaci. Nicméně, některé manipulační roboty, které jsou aktuálně na trhu, stále mají značné nedostatky:
- Nesnáz v otočení: Robot jako celek nebo jeho nákladová plošina chybí flexibilní otočení, což komplikuje orientaci v omezených prostorech a ovlivňuje efektivitu třídění a umístění.
- Zásilky náchylné k klouzání: Nákladová plošina chybí efektivní omezující prvky, což způsobuje, že náklad snadno klouže během pohybu nebo otočení, což vedá ke zvýšení logistických ztrát.
- Nesnáz při ruční manipulaci: Design robota nezohledňuje plně potřebu ruční intervence. Tělo robota chybí snadno uchopitelné části, což ztěžuje jeho přemisťování a přenos a představuje riziko upuštění.
2.2 Účel užitného modelu
Pro vyřešení zmíněných problémů toto řešení má za cíl poskytnout nový logistický převáděcí robot s následujícími klíčovými cíli:
- Umožnit snadné otočení: Poskytnout přesné a flexibilní otočení nákladové plošiny prostřednictvím nezávislého otočného modulu, což usnadní zarovnání s doručovacími porty.
- Účinně zabránit klouzání zásilek: Poskytnout fyzická omezení pro náklad nastavením okrajových hradeb na nákladové plošině, což zajistí stabilitu a bezpečnost během převádění.
- Optimalizovat zkušenost s ruční manipulací: Navrhnout strukturálně stažitelnou rukojeť, což zjednoduší uchopení a nesení robota, čímž se zlepší operační pohodlí a bezpečnost.
3. Celková konstrukce robota a detaily komponent
3.1 Úvod do celkové struktury
Robot používá modulární design, s použitím krabice (1) jako hlavní nosné struktury, integruje čtyři funkční moduly: pohyblivost, otočení, nesení a podpora operace. Plošina (6), jako přímé nosné tělo, je spojena s krabicí přes paletu (5) a první otočný tyč (4), umožňující horizontální otočení.
3.2 Detaily hlavních funkčních modulů
3.2.1 Nosný a protikluzivní modul
- Paleta (5): Nachází se na horním konci krabice, spojena pohyblivě s krabicí přes první otočnou tyč, slouží jako přímá základna pro plošinu.
- Plošina (6): Upevněna na horním konci palety, používá se pro přímé umístění logistických zásilek.
- Okrajová hrana (7): Upevněna kolem horního konce plošiny, tvoří ochranu, která efektivně brání klouzání zásilek během pohybu nebo otočení robota.
3.2.2 Modul pohyblivosti
Tento modul používá systém pohonu čtyř kol, aby zajistil flexibilní a stabilní pohyb.
|
Název komponenty
|
Množství / Rozdělení
|
Funkční popis
|
|
První všeobecné kolo (2)
|
2 ks, symetricky rozmístěné
|
Zajišťuje otočení, spolupracuje s druhými směrovými koly k dosažení flexibilního omnidirekčního pohybu.
|
|
Druhé směrové kolo (3)
|
2 ks, symetricky rozmístěné
|
Zajišťuje pohon, spolupracuje s prvními všeobecnými koly k zajištění stability pohybu.
|
|
Druhá otočná tyč (18)
|
Symetricky rozmístěné
|
Otočí se pod pohonem druhého otočného motoru, předává sílu k kolům.
|
|
Třetí otočná tyč (19)
|
Symetricky rozmístěné
|
Stejná funkce jako druhá otočná tyč, spolupracuje s ní k pohonu kol na obou stranách.
|
|
Chráněcí poklop (12)
|
4 ks, rovnoměrně rozmístěné
|
Pokrývá všeobecná kola, poskytuje ochranu před prachem a nárazy.
|
|
První otvor (13) / Druhý otvor (14)
|
Symetricky otevřené na spodním konci krabice
|
Poskytují nezbytný prostor pro otočný pohyb druhé a třetí otočné tyče, zabírá se tak překážka.
|
3.2.3 Otočný modul
- První otočná tyč (4): Pohyblivě spojená mezi krabicí a paletou, je klíčovou součástí pro přenos otočného pohybu.
- První otočný motor (11): Ustaven v krabici (Model PF60), spojen s první otočnou tyčí, poskytuje sílu pro horizontální otočení plošiny.
3.2.4 Modul energie a ochrany
- Druhý otočný motor (16): Ustaven v symetrických obalech (15) (Model PF60), poskytuje sílu pro sadu kol pohyblivosti. Je elektricky spojen s prvním otočným motorem, přijímá unifikovanou kontrolu.
- Obal (15): Chrání interní druhý otočný motor před vnějšími nárazy a prachem.
- Základ (17): Symetricky uspořádaný na horním konci druhého otočného motoru, poskytuje spodní podporu a stabilitu.
3.2.5 Modul podpory operace
- Výklenek (8): Symetricky tvořen na obou stranách krabice, používá se pro ukládání rukojeti, když není využívána, zachovává hladký vzhled krabice.
- Rukojeť (9): Pohyblivě spojena v výklenku, umožňuje operátorovi snadno ji uchopit pro nesení celého robota do cílové pracovní oblasti.
- Pohonné rameno (10): Spojí rukojeť s výklenkem, umožňuje flexibilní vytahování a zasouvání rukojeti.
4. Shrnutí výhod řešení
Logistický převáděcí robot navržený v tomto řešení nabízí následující významné výhody:
- Vysoká efektivita: Nezávislé otočení nákladové plošiny snižuje potřebu celého robota otočit, což ho dělá zejména vhodným pro provoz v úzkých prostorech a zvyšuje efektivitu převádění.
- Vysoká bezpečnost: Návrh okrajové hrany plošiny efektivně brání klouzání zásilek, snižuje riziko poškození nákladu. Ergonomický návrh rukojeti zajišťuje bezpečnější a méně náročné obsluhování robota.
- Vysoká spolehlivost: Modulární návrh a speciální chráněcí poklopy (chráněcí poklopy, motory v obalech) zajišťují stabilní fungování klíčových komponent a prodlužují životnost zařízení.
- Jednoduchost obsluhy: Funkce pohybu a otočení jsou koordinovaně řízeny motory, což zjednodušuje a intuitivní obsluhu a snižuje náročnost práce pro personál.