
1. Przegląd rozwiązania
To rozwiązanie proponuje obracającego się robota do przenoszenia ładunków, mając na celu rozwiązanie problemów występujących w obecnych robotach do przenoszenia, takich jak niewygodna rotacja, podatność paczek na poślizg i trudność w ręcznym przemieszczaniu samego robota. Dzięki innowacyjnemu projektowi konstrukcyjnemu ten robot integruje elastyczne poruszanie się, precyzyjną rotację i stabilne nośne funkcje. Może on efektywnie zwiększyć wydajność procesów przenoszenia ładunków, zmniejszyć uszkodzenia ładunków i poprawić doświadczenie użytkowników.
2. Tło techniczne i cel modelu użytecznościowego
2.1 Tło techniczne
Z szybkim rozwojem branży logistycznej, automatyczne urządzenia stopniowo zastąpiły tradycyjne ręczne przenoszenie. Jednak niektóre obecnie dostępne roboty do przenoszenia nadal mają istotne wady:
- Niewygodna rotacja: Całość robota lub jego platforma ładunkowa brakuje elastycznego sterowania, co utrudnia dostosowanie orientacji w ciasnych przestrzeniach, co wpływa na efektywność sortowania i ustawiania.
- Paczki podatne na poślizg: Platforma ładunkowa brakuje skutecznych urządzeń ograniczających, co powoduje, że ładunek łatwo ślizga się podczas ruchu lub skręcania, prowadząc do wzrostu strat logistycznych.
- Niewygodne ręczne obsługiwane: Projekt robota nie bierze pełnego pod uwagę potrzeby ręcznej interwencji. Korpus brakuje łatwych do uchwycenia elementów, co sprawia, że przemieszczanie i przenoszenie robota jest pracochłonne i stwarza ryzyko upuszczenia.
2.2 Cel modelu użytecznościowego
Aby rozwiązać wspomniane problemy, to rozwiązanie ma na celu zapewnienie nowego robota do przenoszenia ładunków logistycznych z następującymi kluczowymi celami:
- Ułatwienie rotacji: Umożliwienie precyzyjnej i elastycznej sterowności platformy ładunkowej za pomocą niezależnego modułu rotacyjnego, ułatwiającego wyrównanie z portami dostawy.
- Skuteczne zapobieganie poślizgowi paczek: Zapewnienie fizycznych ograniczeń dla ładunków przez ustawienie krawędzi zabezpieczających na platformie ładunkowej, gwarantując stabilność i bezpieczeństwo podczas transportu.
- Optymalizacja doświadczenia ręcznego obsługi: Projektowanie struktury chwytaka zwijanego, dzięki czemu robot jest łatwy do uchwycenia i przenoszenia, co poprawia wygodę i bezpieczeństwo operacji.
3. Ogólna struktura robota i szczegóły komponentów
3.1 Wprowadzenie do ogólnej struktury
Robot wykorzystuje modułowy projekt, używając pudła (1) jako główną strukturę nośną, integrując cztery moduły funkcyjne: mobilność, rotacja, nośność i wsparcie operacyjne. Platforma (6), jako bezpośrednia struktura nośna, jest połączona z pudłem poprzez tacę (5) i pierwszy pręt obrotowy (4), umożliwiając obroty poziome.
3.2 Szczegóły głównych modułów funkcyjnych
3.2.1 Moduł nośny i antypoślizgowy
- Taca (5): Położona na górnym końcu pudła, podłączona ruchomo do pudła poprzez pierwszy pręt obrotowy, służy jako bezpośrednia podstawa dla platformy.
- Platforma (6): Umieszczona na górnym końcu tacy, używana do bezpośredniego umieszczania paczek logistycznych.
- Krawędź zabezpieczająca (7): Umieszczona wokół górnego końca platformy, tworząc barierę, która skutecznie zapobiega poślizgowi paczek podczas ruchu lub rotacji robota.
3.2.2 Moduł mobilności
Ten moduł wykorzystuje system napędowy z czterema kołami, aby zapewnić elastyczne i stabilne poruszanie się.
|
Nazwa komponentu
|
Ilość / Rozmieszczenie
|
Opis funkcji
|
|
Pierwsze koło uniwersalne (2)
|
2 sztuki, symetrycznie rozmieszczone
|
Odpowiedzialne za sterowanie, współpracujące z drugimi kołami kierunkowymi, aby osiągnąć elastyczny ruch we wszystkich kierunkach.
|
|
Drugie koło kierunkowe (3)
|
2 sztuki, symetrycznie rozmieszczone
|
Odpowiedzialne za napęd, współpracujące z pierwszymi kołami uniwersalnymi, aby zapewnić stabilność ruchu.
|
|
Drugi pręt obrotowy (18)
|
Symetrycznie rozmieszczone
|
Obraca się pod wpływem napędu drugiego silnika obrotowego, przekazując moc do kół.
|
|
Trzeci pręt obrotowy (19)
|
Symetrycznie rozmieszczone
|
Funkcja ta sama co drugi pręt obrotowy, współpracuje z nim, aby napędzać koła po obu stronach.
|
|
Ochrona (12)
|
4 sztuki, równomiernie rozmieszczone
|
Okrywa koła uniwersalne, zapewniając ochronę przed kurzem i uderzeniami.
|
|
Pierwsze otwarcie (13) / Drugie otwarcie (14)
|
Symetrycznie otwarte na dolnym końcu pudła
|
Zapewniają niezbędne miejsce na obrotowe ruchy drugiego i trzeciego pręta obrotowego, unikając zakłóceń.
|
3.2.3 Moduł rotacyjny
- Pierwszy pręt obrotowy (4): Podłączony ruchomo między pudłem a tacą, jest kluczowym elementem do przekazywania ruchu obrotowego.
- Pierwszy silnik obrotowy (11): Zainstalowany wewnątrz pudła (Model PF60), podłączony do pierwszego pręta obrotowego, dostarcza mocy do poziomej rotacji platformy.
3.2.4 Moduł zasilania i ochrony
- Drugi silnik obrotowy (16): Zainstalowany w symetrycznych obudowach (15) (Model PF60), dostarcza mocy dla zestawu kół mobilnych. Jest elektrycznie podłączony do pierwszego silnika obrotowego, akceptując jednolitą kontrolę.
- Obudowa (15): Chroni wewnętrzny drugi silnik obrotowy przed zewnętrznymi uderzeniami i kurzem.
- Podstawa (17): Symetrycznie rozmieszczona na górnym końcu drugiego silnika obrotowego, zapewnia podporę i stabilność na dnie.
3.2.5 Moduł wsparcia operacyjnego
- Wcięcie (8): Symetrycznie utworzone po obu stronach pudła, służące do ukrywania uchwytu, gdy nie jest używany, utrzymując gładką powierzchnię pudła.
- Uchwyty (9): Podłączone ruchomo w wcięciu, pozwalają operatorowi łatwo go uchwycić, aby przenieść cały robot do docelowego obszaru pracy.
- Pręt napędowy (10): Łączy uchwyty z wcięciem, umożliwiając elastyczne wysuwanie i wciąganie uchwytu.
4. Podsumowanie korzyści z rozwiązania
Robot do przenoszenia ładunków logistycznych zaprojektowany w tym rozwiązaniu oferuje następujące znaczące korzyści:
- Wysoka wydajność: Niezależna rotacja platformy ładunkowej redukuje potrzebę obracania całego robota, co jest szczególnie odpowiednie do działania w wąskich przestrzeniach i zwiększa wydajność przenoszenia.
- Wysokie bezpieczeństwo: Projekt krawędzi zabezpieczającej platformy skutecznie zapobiega poślizgowi paczek, zmniejszając ryzyko uszkodzenia ładunków. Ergonomiczny projekt uchwytu sprawia, że obsługa robota jest bezpieczniejsza i mniej pracochłonna.
- Wysoka niezawodność: Modułowy projekt i dedykowane pokrywy ochronne (pokrywy ochronne, obudowy silników) zapewniają stabilne działanie kluczowych komponentów i przedłużają żywotność sprzętu.
- Łatwość obsługi: Funkcje ruchu i rotacji są współbieżnie kontrolowane przez silniki, co upraszcza i intuicyjnie ułatwia operacje, obniżając trudność obsługi dla personelu.