CN108116824A - 仓储机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仓储机器人，包括车体、驱动机构、辅助支撑机构、导向机构、顶升机构以及旋转机构；所述驱动机构，用于驱动所述车体并变换所述车体的移动方向；所述辅助支撑机构，用于为所述车体提供辅助支撑；所述导向机构，用于识别所述车体行进的路径及待搬运物体的位置；所述顶升机构，位于所述驱动机构的上方；所述旋转机构，设置于所述顶升机构的上方且能够相对所述车体转动，其中，所述旋转机构包括用于承载待搬运物体的托盘。本发明的旋转机构设于顶升机构的上方且能够相对所述车体转动，即旋转机构位于整个机器人的上方位置，避免了线束影响，可以旋转360度，使用范围较广。

Description

仓储机器人

技术领域

本发明涉及仓储技术领域，尤其涉及一种仓储机器人。

背景技术

随着电子商务的爆炸性增长，电商的仓储分拣工作量也大幅增加。目前，很多电商仓库中都配备了以实现仓库的自动化无人化搬运物品，从而降低人工成本，缩短仓储物品出库时间，提高仓储分拣效率。

这种仓储机器人是一种矮墩墩的新奇装置，从外表上看很像能快速移动的乌龟。它们在仓库中穿梭，将整个货架的服装、电子器件、汽车零件等该零售商出售的任何货物送到专门的包装工作台，在包装工作台，由工人选出产品、进行包装并送入运输卡车。

例如，申请号为： 201610293405.8的具有顶升功能的智能搬运车系统，系一种仓储机器人，其包括车体；驱动机构，用于驱动车体并变换车体的移动方向；辅助支撑机构，为车体提供辅助支撑；导向机构，识别车体行进的路径及待搬运物体的位置；旋转机构，设置在车体上且能够相对车体转动；顶升机构，固定在旋转机构上；以及托盘，固定在顶升机构上且能够在顶升机构的驱动下上下移动。

然而，上述的具有顶升功能的智能搬运车系统至少具有以下缺点：

1）旋转机构设置在车体上且能够相对车体转动，即旋转机构位于整个机器人的下方位置，由于受到线束影响，旋转机构至多旋转90度，因而在使用上具有一定的局限性。

2）顶升机构设于旋转机构上，托盘固定在顶升机构上，旋转机构位于整个机器人的下方位置，旋转机构需承受自身的重力以及旋转机构和托盘的重力，因而旋转机构承重较大，会一定程度上影响其稳定性。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种仓储机器人，从而克服了现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种仓储机器人，包括车体、驱动机构、辅助支撑机构、导向机构、顶升机构以及旋转机构；

所述驱动机构，用于驱动所述车体并变换所述车体的移动方向；

所述辅助支撑机构，用于为所述车体提供辅助支撑；

所述导向机构，用于识别所述车体行进的路径及待搬运物体的位置；

所述顶升机构，位于所述驱动机构的上方；

所述旋转机构，设置于所述顶升机构的上方且能够相对所述车体转动，其中，所述旋转机构包括用于承载待搬运物体的托盘。

作为本发明的优选方案之一，所述顶升机构包括：两个行星丝杠减速机、驱动其中任一所述行星丝杠减速机的第一电机、连接两个行星丝杠减速机的第一传动组件以及顶升板，所述第一传动组件包括主动轮、从动轮和链条，所述行星丝杠减速机的丝杠朝上并固定连所述顶升板。

作为本发明的优选方案之一，所述顶升机构还包括相匹配的导向柱和导向套，所述导向柱的顶端部与所述顶升板固定连接，其底端部向下延伸至所述车体，所述车体的上方固设有一小桌，所述导向套固设于所述小桌上，且所述行星丝杠减速机也固设于所述小桌上。

作为本发明的优选方案之一，所述旋转机构包括第二电机、与所述第二电机连接的装盘小齿轮、与所述装盘小齿轮啮合的大齿轮盘以及固设于所述大齿轮盘的顶端面上的所述托盘，所述大齿轮盘的底端面固设于所述顶升板的上方。

作为本发明的优选方案之一，所述驱动机构包括：两个驱动轮，该两个驱动轮枢转设置于车体的行进方向的中部且分布在车体的宽度方向的两侧；两个用于驱动所述驱动轮的第三电机；以及用于连接所述驱动轮与第三电机的传动组件，所述传动组件包括主动轮、从动轮以及链条。

作为本发明的优选方案之一，所述辅助支撑机构包括四个万向轮，分别枢转设置于车体的四个角处。

作为本发明的优选方案之一，所述导向机构包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头均设于车体的上方，且均位于车体的中轴线上，所述第一摄像头用以识别上方待搬运物体的位置信息，所述第二摄像头用以识别下方控制车体行进路线的信息。

进一步的，所述第一摄像头和第二摄像头均为CCD摄像头。

作为本发明的优选方案之一，所述车体的一端的上方通过固定板固设有一主避障传感器和两个侧边避障传感器，两个所述侧边避障传感器分别位于所述主避障传感器的两侧。

作为本发明的优选方案之一，该仓储机器人还包括保护外壳，所述保护外壳罩设于所述车体外部。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：

1）旋转机构设于顶升机构的上方且能够相对所述车体转动，即旋转机构位于整个机器人的上方位置，避免了线束影响，可以旋转360度，使用范围较广。

2）旋转机构位于整个机器人的上方位置，只需承受自身重量，无需承受其他物件的重量，因而稳定性较好，不会出现失稳现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明现有技术和实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为现有技术所公开的仓储机器人的外部结构示意图；

图2为本实施例所公开的仓储机器人的仰视图；

图3为本实施例所公开的仓储机器人的内部结构示意图；

图4为本实施例所公开的驱动机构和避障传感器的结构示意图；

图5为本实施例所公开的顶升机构的结构示意图（除却顶升板）；

图6为本实施例所公开的顶升机构的结构示意图；

图7为本实施例所公开的导向机构的结构示意图；

图8为本实施例所公开的旋转机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1-8所示，本发明公开了一种仓储机器人，包括车体1、驱动机构2、辅助支撑机构3、导向机构4、顶升机构5以及旋转机构6；

驱动机构2，用于驱动车体1并变换车体1的移动方向；

辅助支撑机构3，用于为车体1提供辅助支撑；

导向机构4，用于识别车体1行进的路径及待搬运物体的位置；

顶升机构5，位于驱动机构2的上方；

旋转机构6，设置于顶升机构5的上方且能够相对车体1转动，其中，旋转机构6包括用于承载待搬运物体的托盘64。

参见图5-6所示，顶升机构5包括：两个行星丝杠减速机51、驱动其中任一行星丝杠减速机51的第一电机52、连接两个行星丝杠减速机51的第一传动组件以及顶升板53，第一传动组件包括主动轮54、从动轮55和链条56，行星丝杠减速机51的丝杠朝上并固定连顶升板53。

顶升机构5还包括相匹配的导向柱57和导向套58，导向柱57的顶端部与顶升板53固定连接，其底端部向下延伸至车体1，车体1的上方固设有一小桌59，导向套58固设于小桌59上，且行星丝杠减速机51也固设于小桌59上。

顶升机构5在工作时，第一电机52带动行星丝杠减速机51工作，行星丝杠减速机51的丝杠向上伸出，从而带动顶升板53向上运动，以到达适合托举待搬运物体的高度。此过程中，导向柱57和导向套58起到顶升机构5上下移动的导向作用。

参见图8所示，旋转机构6包括第二电机61、与第二电机61连接的装盘小齿轮62、与装盘小齿轮62啮合的大齿轮盘63以及固设于大齿轮盘63的顶端面上的托盘64，大齿轮盘63的底端面固设于顶升板53的上方。

旋转机构6在工作时，第二电机61转动依次通过装盘小齿轮62和大齿轮盘63而带动托盘64转动。

参见图2-4所示，驱动机构2包括：两个驱动轮21，该两个驱动轮21枢转设置于车体1的行进方向的中部且分布在车体1的宽度方向的两侧；两个用于驱动驱动轮21的第三电机22；以及用于连接驱动轮21与第三电机22的传动组件，传动组件包括主动轮23、从动轮24以及链25。

参见图3所示，辅助支撑机构3包括四个万向轮31，分别枢转设置于车体1的四个角处。万向轮31能够为车体1提供辅助支撑和辅助换向。

参见图7所示，导向机构4包括第一摄像头41和第二摄像头42，第一摄像头41和第二摄像头42均设于车体1的上方，且均位于车体1的中轴线上，第一摄像头41用以识别上方待搬运物体的位置信息，第二摄像头42用以识别下方控制车体1行进路线的信息。优选的，第一摄像头41和第二摄像头42可以采用为CCD摄像头。上摄像头能够扫描货架或待搬运物体的信息，以识别待搬运物体的信息；下摄像头能够扫描地面上的信息，以识别车体1的当前位置。此处，所述信息可为二维码或条形码。更为具体的，第一摄像头41和第二摄像头42分别通过一支架43固设于小桌59上。

参见图4所示，车体1的一端的上方通过固定板固设有一主避障传感器72和两个侧边避障传感器73，两个侧边避障传感器73分别位于主避障传感器72的两侧。主避障传感器72和侧边避障传感器73可以避免仓储机器人在行进过程中撞到障碍物，起到识别障碍物的作用。

参见图1所示，该仓储机器人还包括保护外壳8，保护外壳8罩设于车体1外部，避免仓储机器人的各部件暴露在外，起到保护和防尘的效果。

本发明的工作原理如下：

当该仓储机器人接收到相关指令后，在驱动机构2的驱动下，车体1沿导向机构4识别的行进的路径移动，待导向机构4检测到车体1已行进到待搬运物体的位置时，车体1停止移动；顶升机构5带动旋转机构6向上移动，旋转机构6的托盘64进而托举待搬运物体；当驱动机构2驱动车体1转动以改变车体1的方向时，旋转机构6沿与车体1转动方向相反的方向转动且转速相同，由于托盘64与车体1反向转动且转速相同，所以相对地面而言，托盘64保持静止，保证在车体1换向时待搬运物体相对地面的方向不变，避免待搬运物体旋转时发生碰撞；最后，车体1沿导向机构4识别的路径移动，将待搬运物体搬运到目的地。因此，本发明提供的仓储机器人可以按照设定路线实现仓储物品的自动化搬运，节约了人工和时间。

综上所述，本发明的优点至少在于：

旋转机构6设于顶升机构5的上方且能够相对车体1转动，即旋转机构6位于整个机器人的上方位置，避免了线束影响，可以旋转360度，使用范围较广。

旋转机构6位于整个机器人的上方位置，只需承受自身重量，无需承受其他物件的重量，因而稳定性较好，不会出现失稳现象。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种仓储机器人，其特征在于，包括车体、驱动机构、辅助支撑机构、导向机构、顶升机构以及旋转机构；

所述驱动机构，用于驱动所述车体并变换所述车体的移动方向；

所述辅助支撑机构，用于为所述车体提供辅助支撑；

所述导向机构，用于识别所述车体行进的路径及待搬运物体的位置；

所述顶升机构，位于所述驱动机构的上方；

所述旋转机构，设置于所述顶升机构的上方且能够相对所述车体转动，其中，所述旋转机构包括用于承载待搬运物体的托盘。

2.根据权利要求1所述的仓储机器人，其特征在于，所述顶升机构包括：两个行星丝杠减速机、驱动其中任一所述行星丝杠减速机的第一电机、连接两个行星丝杠减速机的第一传动组件以及顶升板，所述第一传动组件包括主动轮、从动轮和链条，所述行星丝杠减速机的丝杠朝上并固定连所述顶升板。

3.根据权利要求1所述的仓储机器人，其特征在于，所述顶升机构还包括相匹配的导向柱和导向套，所述导向柱的顶端部与所述顶升板固定连接，其底端部向下延伸至所述车体，所述车体的上方固设有一小桌，所述导向套固设于所述小桌上，且所述行星丝杠减速机也固设于所述小桌上。

4.根据权利要求2所述的仓储机器人，其特征在于，所述旋转机构包括第二电机、与所述第二电机连接的装盘小齿轮、与所述装盘小齿轮啮合的大齿轮盘以及固设于所述大齿轮盘的顶端面上的所述托盘，所述大齿轮盘的底端面固设于所述顶升板的上方。

5.根据权利要求1所述的仓储机器人，其特征在于，所述驱动机构包括：两个驱动轮，该两个驱动轮枢转设置于车体的行进方向的中部且分布在车体的宽度方向的两侧；两个用于驱动所述驱动轮的第三电机；以及用于连接所述驱动轮与第三电机的传动组件，所述传动组件包括主动轮、从动轮以及链条。

6.根据权利要求1所述的仓储机器人，其特征在于，所述辅助支撑机构包括四个万向轮，分别枢转设置于车体的四个角处。

7.根据权利要求1所述的仓储机器人，其特征在于，所述导向机构包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和第二摄像头均设于车体的上方，且均位于车体的中轴线上，所述第一摄像头用以识别上方待搬运物体的位置信息，所述第二摄像头用以识别下方控制车体行进路线的信息。

8.根据权利要求7所述的仓储机器人，其特征在于，所述第一摄像头和第二摄像头均为CCD摄像头。

9.根据权利要求1所述的仓储机器人，其特征在于，所述车体的一端的上方通过固定板固设有一主避障传感器和两个侧边避障传感器，两个所述侧边避障传感器分别位于所述主避障传感器的两侧。

10.根据权利要求1所述的仓储机器人，其特征在于，该仓储机器人还包括保护外壳，所述保护外壳罩设于所述车体外部。