CN108557450A - 一种物流仓储机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物流仓储机器人，用于实现货物的自动搬运，降低人工成本。该物流仓储机器人包括移动装置、夹持装置、间距控制装置、升降平台装置以及协调控制装置，夹持装置包括两个机械臂，间距控制装置和升降平台装置安装在移动装置上，夹持装置安装在间距控制装置上，协调控制装置与移动装置、夹持装置、间距控制装置和升降平台装置均相连。协调控制装置控制间距控制装置调整两个机械臂之间的间距，以使得两个机械臂靠近货物后，两个机械臂在协调控制装置的控制下夹取货物，并将货物放置于升降平台装置上，移动装置基于协调控制装置的控制，移动到指定的出货点，协调控制装置控制两个机械臂夹取货物放置在出货点，以完成物流仓储任务。

Description

一种物流仓储机器人

技术领域

本发明涉及物流仓储技术领域，特别涉及一种物流仓储机器人。

背景技术

目前，电子商务行业飞速发展，电子商务产生了巨大的社会经济效益，同时对物流仓储行业带来了巨大冲击和挑战。传统物流仓储行业的对于货物的分拣搬运主要是通过人工来实现，但是目前的电子商务物流具有订单数据巨大、种类繁多以及单笔订单货量较小等特点，人工进行分拣搬运的工作量庞大、任务繁重，并且出错率较高，因此能够代替人工分拣并搬运的移动机器人已成为物流仓储行业的重要设备。

但是，整个物流仓储系统涉及收货、上架、分拣、出货四大过程，而目前的物流仓储移动机器人，只能实现通过升降平台将货物从货架搬运至员工分拣区域，完成货物从货架至分拣区的搬运过程，也就是说还是需要人工将货物搬运到机器人的升降平台上、以及人工的卸货，即整个物流仓储流程仍需要较多的人力参与，在特定电商节日，出货量激增情况下，所需的人力分拣成本同样急剧上升。

发明内容

本发明实施例提供一种物流仓储机器人，用于实现货物的自动搬运，降低人工成本。

第一方面，提供一种物流仓储机器人，包括移动装置、夹持装置、间距控制装置、升降平台装置以及协调控制装置，所述夹持装置包括两个机械臂，所述间距控制装置和所述升降平台装置安装在所述移动装置上，所述夹持装置安装在所述间距控制装置上，所述协调控制装置与所述移动装置、所述夹持装置、所述间距控制装置和所述升降平台装置均相连；

其中，所述协调控制装置控制所述间距控制装置调整所述两个机械臂之间的间距，以使得所述两个机械臂靠近货物后，所述两个机械臂在所述协调控制装置的控制下夹取所述货物，并将所述货物放置于所述升降平台装置上，所述移动装置基于所述协调控制装置的控制，移动到指定的出货点，所述协调控制装置控制所述两个机械臂夹取所述货物放置在所述出货点，以完成物流仓储任务。

本发明实施例中，物流仓储机器人能够通过控制双机械臂夹取货物放置该机器人的升降平台上，并搬运至指定的出货点，并通过双机械臂夹取放置货物，从而无需人工将货物放置在机器人上以及人工进行卸货，减少整个物流仓储过程中的人力参与，降低了人工成本。

可选的，所述移动装置包括车轮模块、驱动模块以及支撑模块；

所述驱动模块通过自身包括的驱动轴与所述车轮模块相连，所述驱动模块用于通过所述驱动轴驱动所述车轮模块进行移动；

所述支撑模块通过所述车轮模块包括的悬架支撑板与所述车轮模块相连，所述支撑模块用于支撑所述间距控制装置以及所述升降平台装置。

可选的，所述车轮模块还包括移动轮、移动轮支架以及连接件；

其中，所述移动轮支架通过所述连接件与所述悬架支撑板相连，所述移动轮通过所述驱动轴与所述移动轮支架相连。

可选的，所述移动轮为麦克纳母轮，所述移动装置包括四组麦克纳母轮，其中，左斜对角线的两组麦克纳母轮为辊轮左斜45°麦克纳姆轮，右斜对角线的两组麦克纳母轮为辊轮右斜45°麦克纳姆轮。

可选的，多个键槽，所述驱动轴与所述移动轮通过安装于所述键槽内的键进行连接，一个键用于连接一个麦克纳母轮；

其中，所述多个键槽的中心线与所述驱动轴的轴线构成的平面之间的夹角为15°。

本发明实施例中，通过设置两个键槽之间的夹角，结合麦克纳姆轮自身的特性，增大了麦克纳姆轮与地面的接触点，使得运输过程更为平滑，从而有效的起到麦克纳姆轮移动过程中的减震效果。

可选的，所述连接件包括悬架轴、直线轴承以及弹簧，所述悬架轴穿过所述直线轴承和弹簧，所述直线轴承用于连接所述悬架轴和所述移动轮支架。

可选的，所述驱动模块还包括电机、电机安装板；所述电机通过所述电机安装板安装在所述移动轮支架上。

可选的，所述支撑模块包括回字形型材框架以及基座顶板；

其中，所述支撑模块通过所述回字形型材框架与所述车轮模块相连，所述支撑模块通过所述基座顶板与所述间距控制装置以及所述升降平台装置相连。

可选的，所述两个机械臂中的第一机械臂包括依次连接的底座板、第一关节、第二关节、第三关节、第四关节以及第五关节，所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节以及所述第四关节通过连杆连接，所述第四关节通过自身的电机的伸缩杆与所述第五关节相连；所述第一机械臂为所述两个机械臂中的任意一个，所述第一机械臂通过所述底座板与所述间距控制装置相连；

其中，所述第一关节与所述第五关节在自身的电机控制下实现旋转运动，所述第二关节、第三关节在自身的电机控制下实现俯仰运动，所述第四关节在自身的电机控制下实现伸缩运动。

本发明实施例中，不同关节能够实现各自相应的运动，通过各个关节的配合，从而实现机械臂的五自由度灵活运动。

可选的，所述第五关节还包括硅胶圆盘，所述硅胶圆盘设置在所述第五关节的末端，且所述硅胶圆盘用于与所述货物接触，以夹取所述货物。

本发明实施例中，通过将机械臂末端与货物直接接触的部分设置为硅胶圆盘，增大了与货物的接触面积，并且硅胶的自身特性还能够更好的贴合货物，从而使得夹取货物时更加牢固可靠。

可选的，所述第五关节还包括视觉传感器和压力传感器；

所述视觉传感器用于获取货物信息，以及所述压力传感器用于检测所述两个机械臂与所述货物的接触力，以使得所述协调控制装置能够根据所述货物信息以及所述接触力控制所述两个机械臂的运动；所述货物信息包括所述货物的形状信息以及所述货物的条形码所包括的信息。

本发明实施例中，通过设置视觉传感器和压力传感器，从而自动检测货物信息，从而使得机械臂根据该货物信息实现自动夹取，无需人工参与，使得该物流仓储机器人的实用性更高。同时，根据压力传感器实现夹取时的接触力的控制，从而实现货物的可靠夹取，并且不会对货物产生损害。

可选的，所述间距控制装置包括左旋丝杠直线导轨、右旋丝杠直线导轨、双输出轴电机、联轴器以及电机连接板，所述联轴器包括第一联轴器和第二联轴器；所述间距控制装置通过所述电机连接板安装在所述移动装置上，以及所述间距控制装置通过所述左旋丝杠直线导轨和所述右旋丝杠直线导轨包括的滑台分别与所述两个机械臂相连，其中，一个滑台连接一个机械臂；

其中，所述双输出轴电机的第一输出轴通过所述第一联轴器与所述左旋丝杠直线导轨相连，所述双输出轴电机的第二输出轴通过所述第二联轴器与所述右旋丝杠直线导轨相连；

所述左旋丝杠直线导轨的丝杠在所述双输出轴电机的控制下旋转时，使得所述左旋丝杠直线导轨的滑台在所述左旋丝杠直线导轨上做直线运动，以及所述右旋丝杠直线导轨的丝杠在所述双输出轴电机的控制下旋转时，使得所述右旋丝杠直线导轨的滑台在所述右旋丝杠直线导轨上做直线运动，以调整所述两个机械臂之间的间距。

本发明实施例中，通过间距控制装置快速调整双机械臂之间的距离，减少机械臂自行调整距离的工作量，从而使得夹取货物速度更快，自动搬运过程的效率也更高。

可选的，所述升降平台装置包括升降支撑板以及推杆电机组，所述推杆电机组安装在所述移动装置上；

所述推杆电机组的伸缩杆与所述升降支撑板相连，所述升降支撑板在所述推杆电机组的控制下做升降运动，以将所述升降支撑板上放置的所述货物升高或者降低到指定的高度位置。

本发明实施例中，通过升降平台装置在卸货时，将货物升降到合适的高度，以便减少机械臂的运动量，提高自动搬运过程的效率。

可选的，所述协调控制装置包括计算机模块、运动控制模块以及数据采集模块；所述计算机模块与所述运动控制模块和所述数据采集模块均相连；

所述计算机模块根据所述数据采集模块接收的货物信息确定运动策略，并将所述运动策略通知给所述运动控制模块，以使得所述运动控制模块根据所述运动策略控制所述移动装置、所述夹持装置、所述间距控制装置或者所述升降平台装置的运动。

本发明实施例中，协调控制装置用于实现机器人包括的其他装置的协调控制，实现整个物流仓储过程中的主控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的物流仓储机器人的示意图；

图2为本发明实施例提供的移动装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的驱动轴的示意图；

图4为本发明实施例提供的间距控制装置的示意图；

图5为本发明实施例提供的机械臂的示意图；

图6为本发明实施例提供的升降平台装置的示意图；

图7为本发明实施例提供的协调控制装置与其他装置的连接示意图；

图8为本发明实施例提供的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图介绍本发明实施例提供的技术方案。

请参见图1，本发明实施例提供一种物流仓储机器人，该物流仓储机器人包括移动装置10、间距控制装置20、夹持装置30、升降平台装置40以及协调控制装置50。其中，协调控制装置50未在图1中示出，将在图6中将示出。

其中，间距控制装置20和升降平台装置40均安装在于移动装置10上，夹持装置30包括两个机械臂，夹持装置30安装在所述间距控制装置20上。对于具体的连接，将在后续对每个装置的具体描述中涉及，在此不再过多赘述。

请参见图2，为移动装置10的示意图。其中，移动装置10包括车轮模块、驱动模块以及支撑模块。

车轮模块包括悬架支撑板111、移动轮112、移动轮支架113以及连接件114。

移动轮112可以为麦克纳母轮，且移动装置10可以包括四组麦克纳母轮，一组麦克纳母轮包括两个麦克纳母轮。其中，左斜对角线的两组麦克纳母轮为辊轮左斜45°麦克纳姆轮，右斜对角线的两组麦克纳母轮为辊轮右斜45°麦克纳姆轮。

当然，对于移动装置所包括的移动轮的数量，本发明实施例对此并不进行限制，例如移动轮数量还可以根据实际应用设置为6组或者8组等。同样的，对于后续涉及到的部件的数量均为一种可能的实施方式，而不是对数量进行限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况设置为其他的数量，因此后续将不再对此进行解释。

移动轮支架113为U型支架，与移动轮112的数量相对应，移动轮支架113的数量也可以为4个，一个移动轮支架113与一个移动轮112相连。移动轮支架113的两侧设置有圆形通孔，驱动模块包括的驱动轴121穿过移动轮支架113的两个通孔，并通过两个承重轴承与移动轮支架113相连。

连接件114可以包括悬架轴、直线轴承以及弹簧，悬架轴穿过直线轴承和弹簧，并通过直线轴承与连接移动轮支架113相连，悬架轴用于连接悬架支撑板111和移动轮支架113。直线轴承的底部安装在移动轮支架113上，悬架轴安装在直线轴承内部。为了增加支撑的可靠性，一个移动轮支架113可以对应多个悬架支撑板111，例如，一个移动轮支架113可以对应两个悬架支撑板111，且，一个悬架支撑板111可以通过两个连接件114与移动轮支架113相连。

驱动模块还可以包括电机122以及电机安装板123。电机安装板123的一侧固定在移动轮支架113的一侧，电机安装板123的另一侧与电机122相连，电机安装板123的两侧均可以通过螺栓连接的方式进行连接。电机122通过联轴器与驱动轴121相连，驱动轴121上设置有两个键槽，使得驱动轴121能够通过这两个键槽中安装的键与移动轮112连接。这样，电机122通过联轴器带动驱动轴121转动，驱动轴121通过键向移动轮112传递动力，从而驱动移动轮112移动。其中，移动轮112安装在移动轮支架113内部，以使得移动轮112能够通过驱动轴121与移动轮支架113保持相对固定。

具体的，请参见图3，为驱动轴121的一种结构示意图，驱动轴121上设置的两个键槽的纵向中心线与所述驱动轴的轴线构成的平面之间存在一定的夹角，例如在采用麦克纳母轮时，可以将该夹角设置为15°，这样，通过该夹角，则可以使得安装的两个麦克纳母轮之间错开一定角度，使得两个麦克纳姆轮与地面的接触点增加，从而使得运输过程更为平滑，从而有效的起到麦克纳姆轮移动过程中的减震效果。

本发明实施例中，与移动轮112的数量相对应，电机122的数量也可以为4组，一组电机122用于驱动一组移动轮112，这样，不同的电机122可以为对应的移动轮112提供大小不同的动力，以使得四组移动轮112的转速不同，即通过四组移动轮112的差速驱动，根据四轮全向移动机器人速度变换准则，从而使得移动装置10实现包括纵向、横向、转向的平面三自由度无约束运动，由于四轮全向移动机器人速度变换准则属于现有技术的范畴，在此不再过多赘述。

支撑模块可以包括回字形型材框架131以及基座顶板132，其中，基座顶板132未在图2中示出，将会在图6中进行示出。

悬架支撑板111与基座顶板132分别通过螺栓固定在回字形型材框架131的上下两面，回字形型材框架131与悬架支撑板111通过螺栓连接等可拆卸连接的方式进行连接，当然，也可以通过其他固定连接的方式进行连接，例如通过焊接固定连接，或者专用胶水粘合固定连接等，本发明实施例对此不做限制。这样，在移动装置包括的车轮模块移动时，回字形型材框架131也能相应的进行移动。

回字形型材框架131上固定基座顶板132，基座顶板132上设置用于安装间距控制装置20以及升降平台装置40的区域，以分别将间距控制装置20和升降平台装置40安装在基座顶板132上。其中，间距控制装置20和升降平台装置40与基座顶板132相连的具体部位将在后续间距控制装置20和升降平台装置40的具体描述中涉及，在此不再过多赘述。

请参见图4，为间距控制装置20的示意图。其中间距控制装置20可以包括左旋丝杠直线导轨21、右旋丝杠直线导轨22、双输出轴电机23、联轴器以及电机连接板24。联轴器包括第一联轴器251和第二联轴器252。

双输出轴电机23包括两个输出轴，即第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴与第一联轴器251的输入端相连，第一联轴器251的输出端与左旋丝杠直线导轨21的输入端相连，这样，双输出轴电机23通过第一输出轴带动第一联轴器251转动，从而使得左旋丝杠直线导轨21的丝杠相应的转动，以使得左旋丝杠直线导轨21的滑台211在左旋丝杠直线导轨21包括的导轨上做直线运动。

双输出轴电机23的第二输出轴与第二联轴器252的输入端相连，第二联轴器252的输出端与右旋丝杠直线导轨22的输入端相连，这样，双输出轴电机23通过第二输出轴带动第二联轴器252转动，从而使得右旋丝杠直线导轨22的丝杠相应的转动，以使得右旋丝杠直线导轨22的滑台221在右旋丝杠直线导轨22包括的导轨上做直线运动。

本发明实施例中，两直线导轨的中心线与基座顶板的纵向中心线重合，通过双输出轴电机23的正转和反转带动左右两个导轨的运动，从而调整两个机械臂之间的距离，无需通过两个电机分别进行控制，降低了机器人的制造成本的同时，还减小了机器人的体积。

电机连接板24可以为U型连接板，U型连接板的两侧分别与双输出轴电机23的两端进行固定，U型连接板的中间板固定在基座顶板132上，以及左旋丝杠直线导轨21和右旋丝杠直线导轨22的底板安装在基座顶板132上，这样，在移动装置10移动时，间距控制装置20也能够跟随移动。

请参见图5，为夹持装置30包括的其中一个机械臂的示意图。其中，夹持装置30包括的两个机械臂为相同的机械臂，因此后续只针对其中的第一机械臂进行描述，第一机械臂可以是两个机械臂中的任意一个。

第一机械臂可以包括依次连接的底座板31、第一关节、第二关节、第三关节、第四关节以及第五关节。其中，底座板31用于与左旋丝杠直线导轨21或者右旋丝杠直线导轨22的滑台相连，进而滑台移动时，使得机械臂随之移动，以达到调整两个机械臂之间的距离的目的。

第一关节可以包括第一关节电机安装板321、第一关节电机322和第一关节连杆323。其中，第一关节电机322的一端垂直安装在底座板31上，并通过螺栓进行固定，第一关节电机322的另一端与第一关节电机安装板321进行固定，第一关节电机安装板321还固定在底座板31上，第一关节电机322的输出轴与第一关节连杆323的一端相连。

其中，第一关节电机322可以为力矩电机，以使得在第一关节电机322转动时，第一关节连杆323随着第一关节电机322做旋转运动。

第二关节可以包括第二关节电机安装板331、第二关节电机332和第二关节连杆333。其中，第二关节电机安装板331安装在第一关节连杆323的另一端，这样，第一关节运动时，第二关节也能够随之进行运动。第二关节电机332也可以为力矩电机，第二关节电机安装板331为L型电机安装板，第二关节电机332安装在电机安装板331的外侧，第二关节连杆333的一端固定在第二关节电机安装板331的内侧，这样，在第二关节电机332转动时，由于第二关节电机安装板331的限制，使得第二关节连杆333实现俯仰运动。

第三关节可以包括第三关节电机安装板341、第三关节电机342和第三关节连杆343。其中，第三关节电机安装板341安装在第二关节连杆333的另一端，这样，第二关节运动时，第三关节也能够随之进行运动。第三关节与第二关节同样的方式实现俯仰运动，因此对于第三关节部分的内容可参考第二关节部分的内容，在此不再赘述。

第四关节可以包括第四关节电机安装板351和第四关节电机352。其中，第四关节电机安装板351安装在第三关节包括的第三关节连杆343的末端，第四关节电机352固定在第四关节电机安装板351上。第四关节电机352为推杆电机，使得第四关节实现伸缩运动。

第五关节可以包括第五关节电机安装板361、第五关节电机362、硅胶圆盘363、视觉传感器364以及压力传感器365。其中，第五关节电机安装板361与第四关节电机352的伸缩杆相连，第五关节电机362、视觉传感器364以及压力传感器365均安装在第五关节电机安装板361的不同位置，例如第五关节电机安装板361为长方体形状，第五关节电机362、视觉传感器364以及压力传感器365安装在该长方体的不同面上，例如，视觉传感器364安装在该长方体的上侧面，压力传感器365安装在该长方体的右侧面，当然，具体安装位置可以根据实际需求进行设置。压力传感器365的一端用于固定在第五关节电机安装板361上，而压力传感器365的另一端与硅胶圆盘363的中心底部相连，以便实时测量机械臂与货物的接触力大小。

其中，第五关节电机362可以为力矩电机，从而在第五关节电机362转动时，带动硅胶圆盘363做360°的旋转运动。

视觉传感器364用于获取货物信息，货物信息可以包括货物的形状信息，以便控制机械臂末端靠近货物，以及视觉传感器364还可以在机械臂接近货物的过程中扫描货物包装上的条形码信息，以获取该货物更为详细的信息，例如该货物的类型、重量以及体积等信息。

夹持装置30包括的机械臂通过上述五个关节中的不同关节实现各自相应的运动，通过各个关节的配合，从而实现机械臂的五自由度灵活运动。另外，为了保证机械臂更加灵活，同时减轻整个机器人的重量，第一关节连杆323、第一关节连杆333和第三关节连杆343均可以为轻质连杆。

请参见图6，为升降平台装置40的示意图。其中，升降平台装置40可以包括升降支撑板41以及推杆电机组42。其中，推杆电机组42的一端固定在基座顶板132上，以通过基座顶板132与移动装置10相连，进而在移动装置10移动时，跟随其进行移动；推杆电机组42的另一端与升降支撑板41连接.升降平台40可以包括一个或者多个升降支撑板41，一个升降支撑板41可以通过一组推杆电机组42进行支撑。一组推杆电机组42可以包括多个推杆电机，例如一组推杆电机组42可以包括4个或者6个推杆电机。其中，升降支撑板41以及推杆电机的数量都可以根据实际需求进行设置。例如，所需要搬运的货物均为体积较大的货物时，则可以通过多个升降支撑板41进行支撑；而当所需要搬运的货物均为体积较小的货物时，则可以通过一个升降支撑板41进行支撑。

图6中示出的升降平台装置40包括2个升降支撑板41，一组推杆电机组包括4个推杆电机，其中，这四个推杆电机采用同一信号线和电源线，以使得升降支撑板41在升高或者降低的过程中四个推杆电机能够同步运动，从而使得升降过程能够更加平稳。当采用图6中示出的升降平台装置40时，当放置的货物的体积较小时，可以只采用这两个升降支撑板41中的其中一个升降支撑板41进行承重，而另一升降支撑板41进行闲置；而当放置的货物的体积较大时，可以只采用这两个升降支撑板41同时进行承重，以增大承重力。

请参见图7，为协调控制装置50与移动装置10、间距控制装置20、夹持装置30以及升降平台装置40的连接示意图。其中，协调控制装置50可以是直接设置在物流仓储机器人内部，例如可以将协调控制装置50设置在移动装置的基座顶板下的空隙中。或者，还可以设置在物流仓储机器人外部，协调控制装置50与物流仓储机器人所包括的移动装置10、间距控制装置20、夹持装置30和升降平台装置40均相连，能够通过有线或者无线通信方式与移动装置10、间距控制装置20、夹持装置30和升降平台装置40实现交互。

本发明实施例中，协调控制装置50可以包括计算机模块、运动控制模块以及数据采集模块。其中，计算机模块可以通过个人计算机(Personal Computer，PC)来实现，运动控制模块与数据采集模块均可以通过微芯片(microchip)或者可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)等来实现。

其中，数据采集模块用于采集视觉传感器364采集的货物信息，以及压力传感器365检测的硅胶圆盘363与货物的接触力，并将货物信息以及接触力发送给计算机模块，进而计算机模块根据货物信息以及接触力判断夹取货物所需要调整的接触力大小，再通过运动控制模块进行解算，最终控制夹持装置30运动，实现货物的夹取。另外，根据货物的体积大小，计算机模块还可以通过运动控制模块控制间距控制装置20调整两个机械臂之间的距离，以适应货物的大小。计算机模块还可以根据采集的货物信息，通过运动控制模块控制移动装置10移动到货物相对应的出货点，并调整升降平台装置40至合适的高度，以完成卸货。

请参见图8，为本发明实施例的物流仓储机器人的工作流程图。

S801：仓储物流系统向协调控制装置50发送搬运指令。

在需要通过物流仓储机器人进行货物搬运时，例如在一批货物到达时，则可以通过仓储物流系统向物流仓储机器人内的协调控制装置50发送搬运指令，以使得该物流仓储机器人开始工作，即开始进行货物的分拣和搬运。

S802：协调控制装置50控制移动装置10移动到货物区域。

协调控制装置50收到搬运指令之后，则会根据搬运指令确定货物所在区域，并规划移动装置10移动到货物分拣区域所需的运动策略，进而根据该运动策略向移动装置10发送控制指令，以控制移动装置10移动到货物所在区域。

S803：协调控制装置50控制夹持装置30靠近待搬运的货物。

在物流仓储机器人移动到货物区域后，可以选择较近的货物进行搬运，夹持装置30上的视觉传感器364可以拍摄货物大致所在的位置，进而将货物的图像发送给协调控制装置50，协调控制装置50中的计算机模块则可以根据货物的图像确定夹持装置30趋近货物所需的运动路径，进而将确定的运动路径发送给运动控制模块进行解算，再将运动控制模块解算的数据发送给夹持装置30，以控制夹持装置30的各个关节的运动。

S804：视觉传感器364采集货物信息。

当该物流仓储机器人靠近货物时，则可以通过视觉传感器364采集货物信息，具体包括货物的形状信息和条形码所包括的信息。

S805：协调控制装置50确定两个视觉传感器364扫描的货物是否为同一货物。

为了保证货物搬运的准确性，在视觉传感器364采集货物信息之后，视觉传感器364则会将采集的货物信息发送给协调控制装置50的数据采集模块，以使得协调控制装置50能够根据采集的货物信息确定当前两个机械臂所趋近的货物是否为同一货物，若是不是同一货物，则协调控制装置50还会重复进行S803，即调整两个机械臂的位置，直至两个机械臂之间的货物为同一货物。

S806：当两个视觉传感器364扫描的货物为同一货物时，协调控制装置50控制间距控制装置20调整两机械臂之间的距离。

在当两个视觉传感器364扫描的货物为同一货物时，计算机模块则可以根据货物信息确定机械臂之间所需的间距，进而通过运动控制模块解算间距控制装置20所需要调整的距离，并发送给间距控制装置20，以控制间距控制装置20的电机运动，进而带动滑台移动到合适的位置，从而达到调整两机械臂之间的距离的目的，以使得双机械臂之间的距离适应货物的大小。

S807：协调控制装置50控制硅胶圆盘363贴合货物表面，以夹取货物。

S808：协调控制装置50确定硅胶圆盘363与货物的接触力是否满足夹取货物所需的接触力。

协调控制装置50根据压力传感器365的反馈的接触力，结合视觉传感器364扫描的货物的条形码获取的重量信息，确定硅胶圆盘363与货物的接触力是否满足夹取货物所需的接触力，若是不满足，协调控制装置50可以通过调整两机械臂之间的距离，或者通过调整机械臂的各个关节的运动，以控制机械臂的末端压力，进而能够可靠的夹取货物。

S809：在协调控制装置50确定硅胶圆盘363与货物的接触力满足夹取货物所需的接触力时，协调控制装置50控制机械臂将货物放置在升降平台装置40上。

协调控制装置50可以规划机械臂放置货物在升降平台装置40上的运动策略，进而根据运动策略向机械臂发送控制指令，以控制机械臂将货物放置在升降平台装置40上。

S810：协调控制装置50控制移动装置10将货物搬运至出货点。

在货物放置在升降平台装置40上之后，协调控制装置50则可以根据该货物的货物信息规划移动装置10将货物搬运至出货点所需的运动策略。例如，协调控制装置50根据扫描的条形码确定该货物为发往北京的货物，则协调控制装置50则可以规划从货物区域到北京货物存储区域之间的移动轨迹，从而使得移动装置10按照该移动轨迹移动到北京货物存储区域。

S811：根据协调控制装置50的控制进行卸货。

当移动装置10移动到出货点之后，协调控制装置50则可以控制升降平台装置40升降致合适的高度，例如升降至放置货物的货架的高度，再控制夹持装置30夹取货物放置在指定位置，以完成物流仓储任务。

本发明实施例中，物流仓储机器人能够通过控制双机械臂夹取货物放置该机器人的升降平台上，并搬运至指定的出货点，并通过双机械臂夹取放置货物，从而无需人工将货物放置在机器人上，并人工进行卸货，能够实现物流仓储系统从收货、分拣、搬运、出货的全过程智能自主运行，减少整个物流仓储过程中的人力参与，降低了人工成本，相较人工分拣，效率更高。本发明实施例的机械臂为五自由度机械臂，以及移动装置10能够实现平面三自由度的全向移动，运动更加灵活，从而也提高了物流仓储过程的效率。

以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法，不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种物流仓储机器人，其特征在于，包括移动装置、夹持装置、间距控制装置、升降平台装置以及协调控制装置，所述夹持装置包括两个机械臂，所述间距控制装置和所述升降平台装置安装在所述移动装置上，所述夹持装置安装在所述间距控制装置上，所述协调控制装置与所述移动装置、所述夹持装置、所述间距控制装置和所述升降平台装置均相连；

其中，所述协调控制装置控制所述间距控制装置调整所述两个机械臂之间的间距，以使得所述两个机械臂靠近货物后，所述两个机械臂在所述协调控制装置的控制下夹取所述货物，并将所述货物放置于所述升降平台装置上，所述移动装置基于所述协调控制装置的控制，移动到指定的出货点，所述协调控制装置控制所述两个机械臂夹取所述货物放置在所述出货点，以完成物流仓储任务。

2.如权利要求1所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述移动装置包括车轮模块、驱动模块以及支撑模块；

所述驱动模块通过自身包括的驱动轴与所述车轮模块相连，所述驱动模块用于通过所述驱动轴驱动所述车轮模块进行移动；

所述支撑模块通过所述车轮模块包括的悬架支撑板与所述车轮模块相连，所述支撑模块用于支撑所述间距控制装置以及所述升降平台装置。

3.如权利要求2所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述车轮模块还包括移动轮、移动轮支架以及连接件；

其中，所述移动轮支架通过所述连接件与所述悬架支撑板相连，所述移动轮通过所述驱动轴与所述移动轮支架相连。

4.如权利要求2或3所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述移动轮为麦克纳母轮，所述移动装置包括四组麦克纳母轮，其中，左斜对角线的两组麦克纳母轮为辊轮左斜45°麦克纳姆轮，右斜对角线的两组麦克纳母轮为辊轮右斜45°麦克纳姆轮。

5.如权利要求4所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述驱动轴上设置有多个键槽，所述驱动轴与所述移动轮通过安装于所述键槽内的键进行连接，一个键用于连接一个麦克纳母轮；

其中，所述多个键槽的中心线与所述驱动轴的轴线构成的平面之间的夹角为15°。

6.如权利要求3所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述连接件包括悬架轴、直线轴承以及弹簧，所述悬架轴穿过所述直线轴承和弹簧，所述直线轴承用于连接所述悬架轴和所述移动轮支架。

7.如权利要求2所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述驱动模块还包括电机、电机安装板；所述电机通过所述电机安装板安装在所述移动轮支架上。

8.如权利要求2所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述支撑模块包括回字形型材框架以及基座顶板；

其中，所述支撑模块通过所述回字形型材框架与所述车轮模块相连，所述支撑模块通过所述基座顶板与所述间距控制装置以及所述升降平台装置相连。

9.如权利要求1所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述两个机械臂中的第一机械臂包括依次连接的底座板、第一关节、第二关节、第三关节、第四关节以及第五关节，所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节以及所述第四关节通过连杆连接，所述第四关节通过自身的电机的伸缩杆与所述第五关节相连；所述第一机械臂为所述两个机械臂中的任意一个，所述第一机械臂通过所述底座板与所述间距控制装置相连；

其中，所述第一关节与所述第五关节在自身的电机控制下实现旋转运动，所述第二关节、第三关节在自身的电机控制下实现俯仰运动，所述第四关节在自身的电机控制下实现伸缩运动。

10.如权利要求9所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述第五关节还包括硅胶圆盘，所述硅胶圆盘设置在所述第五关节的末端，且所述硅胶圆盘用于与所述货物接触，以夹取所述货物。

11.如权利要求9所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述第五关节还包括视觉传感器和压力传感器；

所述视觉传感器用于获取货物信息，以及所述压力传感器用于检测所述两个机械臂与所述货物的接触力，以使得所述协调控制装置能够根据所述货物信息以及所述接触力控制所述两个机械臂的运动；所述货物信息包括所述货物的形状信息以及所述货物的条形码所包括的信息。

12.如权利要求1所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述间距控制装置包括左旋丝杠直线导轨、右旋丝杠直线导轨、双输出轴电机、联轴器以及电机连接板，所述联轴器包括第一联轴器和第二联轴器；所述间距控制装置通过所述电机连接板安装在所述移动装置上，以及所述间距控制装置通过所述左旋丝杠直线导轨和所述右旋丝杠直线导轨包括的滑台分别与所述两个机械臂相连，其中，一个滑台连接一个机械臂；

其中，所述双输出轴电机的第一输出轴通过所述第一联轴器与所述左旋丝杠直线导轨相连，所述双输出轴电机的第二输出轴通过所述第二联轴器与所述右旋丝杠直线导轨相连；

所述左旋丝杠直线导轨的丝杠在所述双输出轴电机的控制下旋转时，使得所述左旋丝杠直线导轨的滑台在所述左旋丝杠直线导轨上做直线运动，以及所述右旋丝杠直线导轨的丝杠在所述双输出轴电机的控制下旋转时，使得所述右旋丝杠直线导轨的滑台在所述右旋丝杠直线导轨上做直线运动，以调整所述两个机械臂之间的间距。

13.如权利要求1所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述升降平台装置包括升降支撑板以及推杆电机组，所述推杆电机组安装在所述移动装置上；

所述推杆电机组的伸缩杆与所述升降支撑板相连，所述升降支撑板在所述推杆电机组的控制下做升降运动，以将所述升降支撑板上放置的所述货物升高或者降低到指定的高度位置。

14.如权利要求1所述的物流仓储机器人，其特征在于，所述协调控制装置包括计算机模块、运动控制模块以及数据采集模块；所述计算机模块与所述运动控制模块和所述数据采集模块均相连；

所述计算机模块根据所述数据采集模块接收的货物信息确定运动策略，并将所述运动策略通知给所述运动控制模块，以使得所述运动控制模块根据所述运动策略控制所述移动装置、所述夹持装置、所述间距控制装置或者所述升降平台装置的运动。