CN108459603A - 一种机器人与无动力仓储单元的对接装置 - Google Patents

一种机器人与无动力仓储单元的对接装置 Download PDF

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米晓晨
郑春晖
康尔翰
陈雷
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    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种机器人与无动力仓储单元的对接装置，涉及机器人的应用技术领域。无动力车体的车头上部安装有插锁，插锁的后端设置有行程开关，无动力车体的中部外侧设置有红外光源，无动力车体的车头前端底部设置有特定形状匹配标识，机器人单元的车尾上部安装有插槽，插槽与行程开关和插锁在同一高度，无动力车体的车尾中部设有两个红外接收器，两个红外接收器同一高度放置，并由挡板隔开,红外接收器与红外光源在同一高度,有动力车体的车头处底部设置有激光雷达，激光雷达与特定形状匹配标识在同一高度。此种装置不仅节省了人工费用，与人工相比具有更高的对接效率，使无人运输技术彻底脱离人工辅助，完成了货到车，车到人的方案，效率更高。

Description

一种机器人与无动力仓储单元的对接装置
技术领域
本发明涉及一种机器人与无动力仓储单元的对接装置，具体为机器人的应用技术领域。
背景技术
现在市场上能见到的运输机器人，分为两种。一种是仓储单元和机器人为一体式(如图一所示)，不能拆分；另一种是可以拆分，机器人具有动力，在前方负责牵引，后方的仓储单元不具有动力。其结构是机器人与仓储单元分离半挂式(如图二所示)，也可以是机器人与仓储单元分离储物箱式(如图三所示)。但是二者需要人工来完成装卸。
仓储单元和机器人一体化的机器人(如图一所示)，机器人的功能过于单一，通用性差。而机器人与仓储单元分离，由于人的参与，会出现人等机器人和机器人等人的情况出现，不可避免的出现效率低下的问题。
当前室外运输车头与仓储单元对接都是人工手动对接，在无人驾驶、自动运输行业中人工更换仓储单元增加了人工成本及耗时。
现有的机器人自动对接技术多数用在扫地机器人充电时与充电站的自动对接上，应用环境局限性较大。对于机器人不在对接信号范围内无法找到目标时，机器人会随机运动直到找到目标点为止。耗时较长，或者无法找到最终目标点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人与无动力仓储单元的对接装置，以解决上述背景技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人与无动力仓储单元的对接装置包括仓储单元和机器人单元，所述的仓储单元包含无动力车体、行程开关、红外光源、特定形状匹配标识和插锁，所述的机器人单元包含有动力车体、插槽、红外接收器和激光雷达，无动力车体的车头上部安装有插锁，插锁的后端设置有行程开关，无动力车体的中部外侧设置有红外光源，无动力车体的车头前端底部设置有特定形状匹配标识，所述的机器人单元的车尾上部安装有插槽，且所述的插槽与行程开关和插锁在同一高度，无动力车体的车尾中部设有两个红外接收器，两个红外接收器同一高度放置，并由挡板隔开,所述的红外接收器与红外光源在同一高度，所述的有动力车体的车头处底部设置有激光雷达，所述的激光雷达与特定形状匹配标识在同一高度。
作为优选，所述的仓储单元和机器人单元通过插槽和插锁对接固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：此种装置不仅节省了人工费用，与人工相比具有更高的对接效率，使无人运输技术彻底脱离人工辅助，完成了货到车，车到人的方案，效率更高，并且所需运输的搬运机器人数量更少。
附图说明
图1为背景技术现有结构中机器人与仓储单元为一体的结构示意图；
图2为背景技术现有结构中机器人与仓储单元分离半挂式结构示意图；
图3为背景技术现有结构中机器人与仓储单元分离储物箱式结构示意图；
图4为本发明具体实施方式一的结构示意图；
图5为仓储单元与机器人单元的对接过程结构示意图；
图6为本发明的工作流程图；
图7为本发明具体实施方式二的结构示意图。
图中：仓储单元1、机器人单元2、无动力车体1-1、行程开关1-2、红外光源1-3、特定形状匹配标识1-4、插锁1-5、动力车体2-1、插槽2-2、红外接收器2-3和激光雷达2-4。
具体实施方式
具体实施方式一：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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图4-6，本具体实施方式提供一种技术方案：一种机器人与无动力仓储单元的对接装置包括仓储单元1和机器人单元2，所述的仓储单元1包含无动力车体1-1、行程开关1-2、红外光源1-3、特定形状匹配标识1-4和插锁1-5，所述的机器人单元2包含有动力车体2-1、插槽2-2、红外接收器2-3和激光雷达2-4，无动力车体1-1的车头上部安装有插锁1-5，插锁1-5的后端设置有行程开关1-2，无动力车体1-1的中部外侧设置有红外光源1-3，无动力车体1-1的车头前端底部设置有特定形状匹配标识1-4，所述的机器人单元2的车尾上部安装有插槽2-2，且所述的插槽2-2与行程开关1-2和插锁1-5在同一高度，无动力车体1-1的车尾中部设有两个红外接收器2-3，两个红外接收器2-3同一高度放置，并由挡板隔开,所述的红外接收器2-3与红外光源1-3在同一高度，所述的有动力车体2-1的车头处底部设置有激光雷达2-4，所述的激光雷达2-4与特定形状匹配标识1-4在同一高度。
作为优选，所述的仓储单元1和机器人单元2通过插槽2-2和插锁1-5对接固定。
本一种机器人与无动力仓储单元的对接装置的工作原理为：步骤一、机器人单元2接收到对接指令后，机器人单元2开始执行对接任务；
步骤二、机器人单元2运动到达仓储单元1的对接区域；
步骤三、机器人单元2通过激光雷达2-4扫描周围环境，匹配到仓储单元1上的特定形状，确认对接目标位置及角度，完成粗定位；
步骤四、机器人单元2根据激光雷达2-4测得与仓储单元1的目标相对位置，可使机器人单元2运动到仓储单元1的正前方，并旋转180°使车尾对准目标，用两个的红外接收器2-3来判断是否对准；
步骤五、机器人单元2缓慢后退进行对接，对接过程中实时监测红外接收器2-3的信号，当出现角度偏差时及时校正，以完成对接；
步骤六、机器人单元2与仓储单元1正确对接后，机器人单元2会碰撞仓储单元1上的行程开关1-2，表明机器人单元2与仓储单元1对接成功；
步骤七、仓储单元1上的插锁1-5与机器人单元2上的插槽2-2实现对接。
具体实施方式二、参照图7，本具体实施方式与对比文件1的不同之处在于所述的激光雷达2-4替换为摄像头a，所述特定性状匹配标识1-4替换为特定图案标签b，所述的有动力车体2-1的车头处底部设置有摄像头a，无动力车车头底部设有特定图案标签b，且所述的摄像头a与特定图案标签b在同一高度，采用摄像头a来识别特定图案标签b来确定机器人单元2与无动力车体1-1的相对距离及相对角度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种机器人与无动力仓储单元的对接装置，其特征在于：它包括仓储单元(1)和机器人单元(2)，所述的仓储单元(1)包含无动力车体(1-1)、行程开关(1-2)、红外光源(1-3)、特定形状匹配标识(1-4)和插锁(1-5)，所述的机器人单元(2)包含有动力车体(2-1)、插槽(2-2)、红外接收器(2-3)和激光雷达(2-4)，无动力车体(1-1)的车头上部安装有插锁(1-5)，插锁(1-5)的后端设置有行程开关(1-2)，无动力车体(1-1)的中部外侧设置有红外光源(1-3)，无动力车体(1-1)的车头前端底部设置有特定形状匹配标识(1-4)，所述的机器人单元(2)的车尾上部安装有插槽(2-2)，且所述的插槽(2-2)与行程开关(1-2)和插锁(1-5)在同一高度，无动力车体(1-1)的车尾中部设有两个红外接收器(2-3)，两个红外接收器(2-3)同一高度放置，并由挡板隔开,所述的红外接收器(2-3)与红外光源(1-3)在同一高度，所述的有动力车体(2-1)的车头处底部设置有激光雷达(2-4)，所述的激光雷达(2-4)与特定形状匹配标识(1-4)在同一高度。
2.根据权利要求1所述的一种机器人与无动力仓储单元的对接装置，其特征在于：所述的仓储单元(1)和机器人单元(2)通过插槽(2-2)和插锁(1-5)对接固定。
3.根据权利要求1所述的一种机器人与无动力仓储单元的对接装置，其特征在于：所述的对接装置的工作原理为：步骤一、机器人单元(2)接收到对接指令后，机器人单元(2)开始执行对接任务；
步骤二、机器人单元(2)运动到达仓储单元(1)的对接区域；
步骤三、机器人单元(2)通过激光雷达(2-4)扫描周围环境，匹配到仓储单元1上的特定形状，确认对接目标位置及角度，完成粗定位；
步骤四、机器人单元(2)根据激光雷达(2-4)测得与仓储单元(1)的目标相对位置，可使机器人单元(2)运动到仓储单元(1)的正前方，并旋转180°使车尾对准目标，用两个的红外接收器(2-3)来判断是否对准；
步骤五、机器人单元(2)缓慢后退进行对接，对接过程中实时监测红外接收器(2-3)的信号，当出现角度偏差时及时校正，以完成对接；
步骤六、机器人单元(2)与仓储单元(1)正确对接后，机器人单元(2)会碰撞仓储单元(1)上的行程开关(1-2)，表明机器人单元(2)与仓储单元(1)对接成功；
步骤七、仓储单元(1)上的插锁(1-5)与机器人单元(2)上的插槽(2-2)实现对接。
4.根据权利要求1所述的一种机器人与无动力仓储单元的对接装置，其特征在于：所述的激光雷达(2-4)替换为摄像头(a)，所述特定性状匹配标识(1-4)替换为特定图案标签(b)，所述的有动力车体(2-1)的车头处底部设置有摄像头(a)，无动力车车头底部设有特定图案标签(b)，且所述的摄像头(a)与特定图案标签(b)在同一高度，采用摄像头(a)来识别特定图案标签(b)来确定机器人单元(2)与无动力车体(1-1)的相对距离及相对角度。
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