CN108582025B - 物流码垛机器人小车及其搬运码垛方法 - Google Patents

物流码垛机器人小车及其搬运码垛方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能物流码垛机器人小车及其搬运码垛方法。多自由度码垛机器人往往只应用于大型智能化的工厂，只能进行固定地点码垛，而AGV小车只能进行物品搬运，不能进行码垛。本发明物流码垛机器人小车，包括行进机构、抓取机构和装载机构。行进机构包括小车底板、行进驱动组件、定位光电传感器、超声波传感器和寻迹传感器。装载机构包括装载机械爪、装载底板和装载舵机。抓取机构包括连杆伸缩组件、云台旋转组件和夹持组件。连杆伸缩组件包括多根连杆、末端关节架、第一驱动舵机、第二驱动舵机、舵机安装底座和三角连杆。本发明能够自动化循迹搬运码垛物品，代替人工，提高效率，节约成本，实现智能化。

Description

物流码垛机器人小车及其搬运码垛方法
技术领域
本发明属于物流码垛技术领域，具体涉及一种物流码垛机器人小车及其搬运码垛方法。
背景技术
现代高端科技研制的各种类型机器人，已经在众多个领域得到较广泛的应用。随着计算机技术和人工智能的高速发展，机器人在各个领域中的作用越来越重要。随着机器人应用越来越广泛，智能控制的机器人面临着巨大的挑战，机器人越来越需要具有较强的自主运动能力和环境适应能力。而现在的机器人动作单一，对于智能化而言具有非常大的局限性；多自由度机器人集灵活性、准确性、稳定性等特点于一身。
在国内，多自由度码垛机器人往往只应用于大型智能化的工厂，AGV小车只能进行单一路线的搬运指定物料，其余工作需要人工完成，而没有一种能够把物流和码垛相结合的智能化机器人。为了应对物流公司以及仓库日渐增大的工作压力，设计一种能够自动搬运码垛的智能化装置十分重要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种物流码垛机器人小车及其搬运码垛方法。
本发明物流码垛机器人小车，包括行进机构、抓取机构和装载机构。所述的行进机构包括小车底板(1)、行进驱动组件、定位光电传感器、超声波传感器和寻迹传感器。所述的小车底板(1)由行进驱动组件进行驱动。a个寻迹传感器均固定在小车底板(1)的头端，2≤a≤8。a个寻迹传感器沿底板的宽度方向依次排列设置。所述的超声波传感器固定在小车底板(1)的头端。所述的定位光电传感器固定在底板一侧的中部。
所述的装载机构包括装载机械爪(8)、装载底板(22)和装载舵机。所述的装载机械爪(8)安装在装载底板(22)上，并由装载舵机驱动。装载机构共有n个，1≤n≤6。n个装载机构内的装载底板(22)均与小车底板(1)固定。
所述的抓取机构包括连杆伸缩组件、云台旋转组件和夹持组件；所述的云台旋转组件包括安装盘(9)、底部舵机(11)和安装架(10)。所述安装架(10)的底面与小车底板(1)固定。安装盘(9)支承在安装架(10)上。安装盘(9)由底部舵机(11)驱动。
所述的连杆伸缩组件包括第一连杆(15)、第二连杆(19)、第三连杆(20)、第四连杆(12)、第五连杆(18)、第六连杆(17)、末端关节架、第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)、舵机安装底座(25)和三角连杆(27)。所述的第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)均与舵机安装底座(25)固定。第一驱动舵机(24)的输出轴与第一连杆(15)的一端固定。第一连杆(15)的另一端与三角连杆(27)的第一个角点铰接。三角连杆(27)的第二个角点与第二连杆(19)的一端铰接。第二连杆(19)的另一端与舵机安装底座(25)铰接。三角连杆(27)的第三个角点与第三连杆(20)的一端铰接。第三连杆(20)的另一端与末端关节架铰接。第二驱动舵机(23)的输出轴与第四连杆(12)的一端固定；第四连杆(12)的另一端与第五连杆(18)的一端铰接。第五连杆(18)的另一端与第六连杆(17)的一端铰接。第六连杆(17)的中部与第一连杆(15)铰接。第六连杆(17)的另一端与末端关节架铰接。
所述的夹持组件包括翻转舵机(31)、夹持支架(34)、夹持爪、固定支架(38)和夹持驱动件。所述的固定支架(38)与末端关节架固定。翻转舵机(31)固定在固定支架(38)上；翻转舵机(31)输出轴与夹持支架(34)固定。夹持爪安装在夹持支架(34)上，并由夹持驱动件驱动。夹持支架(34)上固定有颜色识别传感器。
进一步地，所述的连杆伸缩组件还包括支撑轴(26)、第七连杆(13)、第八连杆(14)和第九连杆(16)。所述支撑轴(26)的两端与第一连杆(15)、第四连杆(12)分别构成转动副。第七连杆(13)及第八连杆(14)的一端均与支撑轴(26)构成转动副。第八连杆(14)与第一连杆(15)形状相同且固定在一起。第七连杆(13)与第四连杆(12)形状相同且固定在一起。第九连杆(16)与第六连杆(17)形状相同且固定在一起。第七连杆(13)设置在第四连杆(12)与第一连杆(15)之间。第八连杆(14)设置在第四连杆(12)与第七连杆(13)之间。第七连杆(13)与第五连杆(18)铰接，且铰接轴轴线与第四连杆(12)、第五连杆(18)铰接轴轴线共线。第五连杆(18)位于第九连杆(16)与第六连杆(17)之间。第九连杆(16)及第六连杆(17)均位于第八连杆(14)与第一连杆(15)之间。第九连杆(16)与第五连杆(18)、第八连杆(14)及末端关节架均铰接。第九连杆(16)、第五连杆(18)的铰接轴轴线与第一连杆(15)、第五连杆(18)的铰接轴轴线共线。第九连杆(16)、第八连杆(14)的铰接轴轴线与第一连杆(15)、第八连杆(14)的铰接轴轴线共线。第九连杆(16)、末端关节架的铰接轴轴线与第一连杆(15)、末端关节架的铰接轴轴线共线。
进一步地，所述的夹持爪包括两个爪体。所述的爪体包括齿轮(33)、爪杆(39)、爪块和摩擦条(37)。所述爪杆(39)的内端齿轮(33)固定，外端与爪块固定。摩擦条(37)固定在爪块上开设的圆弧形缺口内。两个爪体内的齿轮(33)均支承在夹持支架(34)上，并啮合。夹持驱动件包括摇杆、传动连杆和夹持舵机。夹持舵机固定在夹持支架(34)上。摇杆的一端与夹持舵机的输出轴固定，另一端与传动连杆的一端铰接。传动连杆的另一端与其中一个爪体内爪杆(39)的中部铰接。
进一步地，行进驱动组件包括直流电机(2)、电机支架(3)和车轮(4)。四个直流电机(2)通过电机支架(3)两两一组对中固定在小车底板(1)的两侧；四个直流电机(2)输出轴与四个车轮(4)分别固定。
进一步地，本发明物流码垛机器人小车还包括电池、稳压模块、控制器和四个电机驱动模块。所述的电池、稳压模块、控制器及四个电机驱动模块固定在底板上。所述稳压模块的输入接口与电池相连，输出接口与底部舵机(11)、第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)、翻转舵机(31)、夹持驱动件、超声波传感器、定位光电传感器、a个寻迹传感器、两个装载舵机及四个电机驱动模块的供电接口分别相连。底部舵机(11)、第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)、翻转舵机(31)、夹持驱动件、两个装载舵机的控制接口、超声波传感器、定位光电传感器、四个寻迹传感器的信号输出接口及四个电机驱动模块的控制输入接口均与控制器相连。四个电机驱动模块的控制输出接口与四个直流电机(2)分别相连。控制器采用型号为arduino2560的微控制板。稳压模块采用型号为LM2496S的DC—DC可调稳压电源模块。电机驱动模块采用型号为TELESKY L298N的电机驱动板模块。
进一步地，第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)的输出轴同轴设置。
进一步地，第六连杆(17)、第一连杆(15)的铰接轴轴线与第一连杆(15)、三角连杆(27)的铰接轴轴线共线。第六连杆(17)、末端关节架的铰接轴轴线与第三连杆(20)、末端关节架的铰接轴轴线不共线。
进一步地，末端关节架包括两块三角形连接板(28)和一块固定安装板(29)。两块三角形连接板(28)间隔设置，且通过固定安装板(29)固定在一起。舵机安装底座(25)包括底盘和两块安装板。两块安装板间隔设置，且底部均与底盘固定。底盘与安装盘(9)固定。
进一步地，超声波传感器采用型号为HC-SR04的超声波测距传感器模块。定位光电传感器采用型号为TCRT5000红外漫反射传感器。颜色识别传感器的型号为TCS3100。寻迹传感器采用型号为E18-D80NK的红外线光电传感器。
该物流码垛机器人小车的搬运码垛方法，具体如下：
步骤一、在仓库内布置行进轨道，行进轨道呈环形，分别经过物料装载区和物料卸货区。在不同类别的被码垛物品上贴上不同颜色的标签。将物料卸货区与各被码垛物品对应的码垛位涂上对应的颜色。
步骤二、行进机构沿着行进轨道行进。行进过程中，若超声波传感器检测到前方有物体，则认为行进机构前方出现障碍物或行人，行进机构停止前进，直到超声波传感器检测不到前方有物体，行进机构继续行进。
步骤三、行进机构到达物料装载区后，行进机构停止行进，第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)及夹持舵机均转动，使得夹持爪依次抓取n个被码垛物品，并分别放置到n个装载机构的装载底板(22)上，并由对应装载机械爪(8)分别夹紧。之后，夹持爪抓取第n+1个被码垛物品。抓取n+1个被码垛物品的过程中，颜色识别传感器分别检测被抓取的n+1个被码垛物品上标签的颜色。
步骤四、行进机构沿着行进轨道行进，直至行进机构到达物料卸货区，行进机构停止行进。第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)及夹持舵机均转动，使得夹持爪上夹持的被码垛物品被堆码至对应颜色的码垛位上。之后，n个装载机械爪(8)分别松开对应被码垛物品。夹持爪将n个装载底板(22)上的被码垛物品分别堆码至对应颜色的码垛位上。
步骤五、重复执行步骤二、三和四。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明的连杆伸缩组件使得夹持爪能够在较大范围能进行二自由度的运动，而不会因力臂过长而导致抓取机构的负载能力大大降低。
2、本发明能够根据颜色对不同类别的物品进行运输和分类码垛，能够大大降低物流公司以及仓库的工作压力。
3、本发明结构简单，运动可靠稳定，加工成本较低，符合大规模生产的标准。
附图说明
图1是本发明的侧面示意图；
图2是本发明的正面示意图；
图3是本发明的俯视示意图；
图4是本发明中行进机构的第一张示意图；
图5是本发明中行进机构的第二张示意图；
图6是本发明中抓取机构的示意图；
图7是图6中A部分的放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2、3、4和5所示，物流码垛机器人小车，包括行进机构、抓取机构、装载机构、电池、稳压模块、控制器和电机驱动模块。行进机构包括小车底板1、直流电机2、电机支架3、车轮4、联轴器5、短支撑轴6、长支撑柱组、定位光电传感器、超声波传感器和寻迹传感器；四个直流电机2通过电机支架3两两一组对中固定在小车底板1的两侧；四个直流电机2输出轴与四个车轮4分别通过联轴器5固定；四根短支撑轴6的底端均与小车底板1固定；长支撑柱组由两根长支撑柱7组成。其中一个长支撑柱组内两根长支撑柱7的底端均与小车底板1顶面的头端固定。另一个长支撑柱组内两根长支撑柱7的底端均与小车底板1顶面的尾端固定。寻迹传感器采用型号为E18-D80NK的红外线光电传感器。四个寻迹传感器均固定在小车底板1头端的安装卡槽内。四个寻迹传感器沿底板的宽度方向依次等距排列设置，相邻两个寻迹传感器的间距为35mm。采用四路循迹，循迹对象是宽38mm的行进轨道。超声波传感器采用型号为HC-SR04的超声波测距传感器模块。超声波传感器固定在小车底板1的头端，且朝向底板尾端向头端的方向，用于在场地中进行躲避障碍。定位光电传感器采用型号为TCRT5000红外漫反射传感器。定位光电传感器固定在底板1一侧的中部。定位光电传感器起定位作用，检测装载区以及放置区的位置。
如图1、2和3所示，装载机构包括装载机械爪8、装载底板22和装载舵机。装载机械爪8安装在装载底板22上，并由装载舵机驱动。装载机构共有两个。两个装载机构内的装载底板22与两个长支撑柱组内的长支撑柱分别固定。
如图1、2、3和6所示，抓取机构包括连杆伸缩组件、云台旋转组件和夹持组件；云台旋转组件包括轴承、安装盘9、底部舵机11和安装架10。安装架10的底面与四根短支撑柱6的顶端固定。安装盘9通过轴承支承在安装架10上。底部舵机11固定在安装架上。底部舵机11的输出轴与安装盘9固定。云台旋转组件用于支撑连杆伸缩组件并给连杆伸缩组件提供一个转动自由度。
连杆伸缩组件包括第一连杆15、第二连杆19、第三连杆20、第四连杆12、第五连杆18、第六连杆17、第七连杆13、第八连杆14、第九连杆16、第一舵盘21、第二舵盘、末端关节架、第一驱动舵机24、第二驱动舵机23、舵机安装底座25、支撑轴26和三角连杆27。末端关节架包括两块三角形连接板28和一块固定安装板29。两块三角形连接板28间隔设置，且通过固定安装板29固定在一起。
舵机安装底座25包括底盘和两块安装板。两块安装板间隔设置，且底部均与底盘固定。底盘与安装盘9固定。第一驱动舵机24、第二驱动舵机23与两块安装板的外侧面分别固定。第二驱动舵机23、第一驱动舵机24的输出轴同轴设置。第一驱动舵机24的输出轴与第一连杆15的一端通过第一舵盘21固定。第一连杆15的另一端与三角连杆27的第一个角点铰接。三角连杆27的第二个角点与第二连杆19的一端铰接。第二连杆19的另一端与舵机安装底座25铰接。三角连杆27的第三个角点与第三连杆20的一端铰接。第三连杆20的另一端与末端关节架铰接。
第二驱动舵机23的输出轴与第四连杆12的一端通过第二舵盘固定；第四连杆12的另一端与第五连杆18的一端铰接。第五连杆18的另一端与第六连杆17的一端铰接。第六连杆17的中部与第一连杆15铰接。第六连杆17、第一连杆15的铰接轴轴线与第一连杆15、三角连杆27的铰接轴轴线共线。第六连杆17的另一端与末端关节架铰接。第六连杆17、末端关节架的铰接轴轴线与第三连杆20、末端关节架的铰接轴轴线不共线。
支撑轴26的两端与第一连杆15、第四连杆12分别构成转动副。第七连杆13及第八连杆14的一端均与支撑轴26构成转动副。第八连杆14与第一连杆15形状相同且固定在一起。第七连杆13与第四连杆12形状相同且固定在一起。第九连杆16与第六连杆17形状相同且固定在一起。第七连杆13设置在第四连杆12与第一连杆15之间。第八连杆14设置在第四连杆12与第七连杆13之间。第七连杆13与第五连杆18铰接，且铰接轴轴线与第四连杆12、第五连杆18铰接轴轴线共线。第五连杆18位于第九连杆16与第六连杆17之间。第九连杆16及第六连杆17均位于第八连杆14与第一连杆15之间。第九连杆16与第五连杆18、第八连杆14及末端关节架均铰接。第九连杆16、第五连杆18的铰接轴轴线与第一连杆15、第五连杆18的铰接轴轴线共线。第九连杆16、第八连杆14的铰接轴轴线与第一连杆15、第八连杆14的铰接轴轴线共线。第九连杆16、末端关节架的铰接轴轴线与第一连杆15、末端关节架的铰接轴轴线共线。第四连杆12、第一连杆15及第九连杆16能够有效改善连杆伸缩组件的受力状况，增强抓取机构的负载能力。通过第一驱动舵机及第二驱动舵机的转动，能够驱动末端关节架完成二自由度的运动。
如图2、3、6和7所示，夹持组件包括翻转舵机31、方形舵盘32、夹持支架34、夹持爪、固定支架38和夹持驱动件。固定支架38与末端关节架固定。翻转舵机31固定在固定支架38上；翻转舵机31输出轴与夹持支架34通过方形舵盘32固定。夹持爪包括两个爪体。爪体包括齿轮33、爪杆39、爪块和摩擦条37。爪杆39的内端与齿轮33固定，外端与爪块固定。摩擦条37固定在爪块上开设的圆弧形缺口内。两个爪体的内端与两个齿轮分别固定。两个爪体内的齿轮33均支承在夹持支架34上，并啮合。夹持驱动件包括摇杆35、传动连杆36和夹持舵机30。夹持舵机30固定在夹持支架34上。摇杆的一端与夹持舵机30的输出轴固定，另一端与传动连杆36的一端铰接。传动连杆36的另一端与其中一个爪体内爪杆的中部铰接。通过夹持舵机的转动能够驱动两个爪体的开合。夹持支架34上固定有颜色识别传感器。颜色识别传感器的型号为TCS3100。
当夹持抓取物料时，颜色传感器会进行识别并记录颜色。当码垛放置物料的时候，颜色传感器会检测放置台的颜色，根据颜色一一对应放置。单次能够搬运并码垛三个物料。
电池、稳压模块、控制器及四个电机驱动模块固定在底板1上。稳压模块的输入接口与电池相连，输出接口与底部舵机、第一驱动舵机、第二驱动舵机、翻转舵机31、夹持舵机、超声波传感器、定位光电传感器、四个寻迹传感器、两个装载舵机及四个电机驱动模块的供电接口分别相连。底部舵机、第一驱动舵机、第二驱动舵机、翻转舵机31、夹持舵机、两个装载舵机的控制接口、超声波传感器、定位光电传感器、四个寻迹传感器的信号输出接口及四个电机驱动模块的控制输入接口均与控制器相连。四个电机驱动模块的控制输出接口与四个直流电机分别相连。控制器采用型号为arduino2560的微控制板。稳压模块采用型号为LM2496S的DC—DC可调稳压电源模块。电机驱动模块采用型号为TELESKY L298N的电机驱动板模块。
该物流码垛机器人小车的搬运码垛方法，具体如下：
步骤一、在仓库内布置行进轨道，行进轨道呈环形，分别经过物料装载区和物料卸货区。物料装载区处设置有装载标志块。物料卸货区处设置有卸货标志块。装载标志块及卸货标志块均与定位光电传感器等高设置。在不同类别的被码垛物品上贴上不同颜色的标签。将物料卸货区与各被码垛物品对应的码垛位涂上对应的颜色。行进轨道的顶面比地面高5mm。行进轨道的宽度为38mm。
步骤二、行进机构沿着行进轨道行进。行进过程中，位于中间的两个寻迹传感器均检测到行进轨道，位于两侧的两个寻迹传感器均检测不到行进轨道，则四个直流电机2等速转动。若位于同一侧的两个寻迹传感器3均检测不到行进轨道，则与该两个寻迹传感器3位于同一侧的两个直流电机4转速增大，行进机构向与该侧相反的那一侧转弯。
行进过程中，若超声波传感器检测到前方40mm内有物体，则认为行进机构前方出现障碍物或行人，行进机构停止前进，等待行人或障碍物消失，继续前进。
步骤三、定位光电传感器检测到装载标志块后，四个直流电机2均停转。第一驱动舵机、第二驱动舵机及夹持舵机30均转动，使得夹持爪依次抓取两个被码垛物品，并分别放置到两个装载机构的装载底板22上，并由对应装载机械爪8分别夹紧。之后，夹持爪抓取第三个被码垛物品。抓取三个被码垛物品的过程中，颜色识别传感器分别检测被抓取的三个被码垛物品上标签的颜色。
步骤四、行进机构沿着行进轨道行进，直至定位光电传感器检测到卸货标志块，四个直流电机2均停转。第一驱动舵机、第二驱动舵机及夹持舵机30均转动，使得夹持爪上夹持的被码垛物品被堆码至对应颜色的码垛位上。之后，两个装载机械爪8分别松开对应被码垛物品。夹持爪将两个装载底板上的被码垛物品分别堆码至对应颜色的码垛位上。
步骤五、重复执行步骤二、三和四，直至完成物料装载区所有被码垛物品的搬运和堆码。

Claims (8)

1.物流码垛机器人小车，包括行进机构、抓取机构和装载机构；其特征在于：所述的行进机构包括小车底板(1)、行进驱动组件、定位光电传感器、超声波传感器和寻迹传感器；所述的小车底板(1)由行进驱动组件进行驱动；a个寻迹传感器均固定在小车底板(1)的头端，2≤a≤8；a个寻迹传感器沿底板的宽度方向依次排列设置；所述的超声波传感器固定在小车底板(1)的头端；所述的定位光电传感器固定在底板一侧的中部；
所述的装载机构包括装载机械爪(8)、装载底板(22)和装载舵机；所述的装载机械爪(8)安装在装载底板(22)上，并由装载舵机驱动；装载机构共有n个，1≤n≤6；n个装载机构内的装载底板(22)均与小车底板(1)固定；
所述的抓取机构包括连杆伸缩组件、云台旋转组件和夹持组件；所述的云台旋转组件包括安装盘(9)、底部舵机(11)和安装架(10)；所述安装架(10)的底面与小车底板(1)固定；安装盘(9)支承在安装架(10)上；安装盘(9)由底部舵机(11)驱动；
所述的连杆伸缩组件包括第一连杆(15)、第二连杆(19)、第三连杆(20)、第四连杆(12)、第五连杆(18)、第六连杆(17)、末端关节架、第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)、舵机安装底座(25)和三角连杆(27)；所述的第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)均与舵机安装底座(25)固定；第一驱动舵机(24)的输出轴与第一连杆(15)的一端固定；第一连杆(15)的另一端与三角连杆(27)的第一个角点铰接；三角连杆(27)的第二个角点与第二连杆(19)的一端铰接；第二连杆(19)的另一端与舵机安装底座(25)铰接；三角连杆(27)的第三个角点与第三连杆(20)的一端铰接；第三连杆(20)的另一端与末端关节架铰接；第二驱动舵机(23)的输出轴与第四连杆(12)的一端固定；第四连杆(12)的另一端与第五连杆(18)的一端铰接；第五连杆(18)的另一端与第六连杆(17)的一端铰接；第六连杆(17)的中部与第一连杆(15)铰接；第六连杆(17)的另一端与末端关节架铰接；
所述的夹持组件包括翻转舵机(31)、夹持支架(34)、夹持爪、固定支架(38)和夹持驱动件；所述的固定支架(38)与末端关节架固定；翻转舵机(31)固定在固定支架(38)上；翻转舵机(31)输出轴与夹持支架(34)固定；夹持爪安装在夹持支架(34)上，并由夹持驱动件驱动；夹持支架(34)上固定有颜色识别传感器；
所述第六连杆(17)、第一连杆(15)的铰接轴轴线与第一连杆(15)、三角连杆(27)的铰接轴轴线共线；第六连杆(17)、末端关节架的铰接轴轴线与第三连杆(20)、末端关节架的铰接轴轴线不共线；
所述的末端关节架包括两块三角形连接板(28)和一块固定安装板(29)；两块三角形连接板(28)间隔设置，且通过固定安装板(29)固定在一起；舵机安装底座(25)包括底盘和两块安装板；两块安装板间隔设置，且底部均与底盘固定；底盘与安装盘(9)固定。
2.根据权利要求1所述的物流码垛机器人小车，其特征在于： 所述的连杆伸缩组件还包括支撑轴(26)、第七连杆(13)、第八连杆(14)和第九连杆(16)；所述支撑轴(26)的两端与第一连杆(15)、第四连杆(12)分别构成转动副；第七连杆(13)及第八连杆(14)的一端均与支撑轴(26)构成转动副；第八连杆(14)与第一连杆(15)形状相同且固定在一起；第七连杆(13)与第四连杆(12)形状相同且固定在一起；第九连杆(16)与第六连杆(17)形状相同且固定在一起；第七连杆(13)设置在第四连杆(12)与第一连杆(15)之间；第八连杆(14)设置在第四连杆(12)与第七连杆(13)之间；第七连杆(13)与第五连杆(18)铰接，且铰接轴轴线与第四连杆(12)、第五连杆(18)铰接轴轴线共线；第五连杆(18)位于第九连杆(16)与第六连杆(17)之间；第九连杆(16)及第六连杆(17)均位于第八连杆(14)与第一连杆(15)之间；第九连杆(16)与第五连杆(18)、第八连杆(14)及末端关节架均铰接；第九连杆(16)、第五连杆(18)的铰接轴轴线与第一连杆(15)、第五连杆(18)的铰接轴轴线共线；第九连杆(16)、第八连杆(14)的铰接轴轴线与第一连杆(15)、第八连杆(14)的铰接轴轴线共线；第九连杆(16)、末端关节架的铰接轴轴线与第一连杆(15)、末端关节架的铰接轴轴线共线。
3.根据权利要求1所述的物流码垛机器人小车，其特征在于： 所述的夹持爪包括两个爪体；所述的爪体包括齿轮(33)、爪杆(42)、爪块和摩擦条(37)；所述爪杆(42)的内端齿轮(33)固定，外端与爪块固定；摩擦条(37)固定在爪块上开设的圆弧形缺口内；两个爪体内的齿轮(33)均支承在夹持支架(34)上，并啮合；夹持驱动件包括摇杆、传动连杆和夹持舵机；夹持舵机固定在夹持支架(34)上；摇杆的一端与夹持舵机的输出轴固定，另一端与传动连杆的一端铰接；传动连杆的另一端与其中一个爪体内爪杆(42)的中部铰接。
4.根据权利要求1所述的物流码垛机器人小车，其特征在于： 行进驱动组件包括直流电机(2)、电机支架(3)和车轮(4)；四个直流电机(2)通过电机支架(3)两两一组对中固定在小车底板(1)的两侧；四个直流电机(2)输出轴与四个车轮(4)分别固定。
5.根据权利要求4所述的物流码垛机器人小车，其特征在于： 还包括电池、稳压模块、控制器和四个电机驱动模块；所述的电池、稳压模块、控制器及四个电机驱动模块固定在底板上；所述稳压模块的输入接口与电池相连，输出接口与底部舵机(11)、第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)、翻转舵机(31)、夹持驱动件、超声波传感器、定位光电传感器、a个寻迹传感器、两个装载舵机及四个电机驱动模块的供电接口分别相连；底部舵机(11)、第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)、翻转舵机(31)、夹持驱动件、两个装载舵机的控制接口、超声波传感器、定位光电传感器、四个寻迹传感器的信号输出接口及四个电机驱动模块的控制输入接口均与控制器相连；四个电机驱动模块的控制输出接口与四个直流电机(2)分别相连；控制器采用型号为arduino2560的微控制板；稳压模块采用型号为LM2496S的DC—DC可调稳压电源模块；电机驱动模块采用型号为TELESKY L298N的电机驱动板模块。
6.根据权利要求1所述的物流码垛机器人小车，其特征在于： 第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)的输出轴同轴设置。
7.根据权利要求1所述的物流码垛机器人小车，其特征在于： 超声波传感器采用型号为HC-SR04的超声波测距传感器模块；定位光电传感器采用型号为TCRT5000红外漫反射传感器；颜色识别传感器的型号为TCS3100；寻迹传感器采用型号为E18-D80NK的红外线光电传感器。
8.如权利要求1所述的物流码垛机器人小车的搬运码垛方法，其特征在于：步骤一、在仓库内布置行进轨道，行进轨道呈环形，分别经过物料装载区和物料卸货区；在不同类别的被码垛物品上贴上不同颜色的标签；将物料卸货区与各被码垛物品对应的码垛位涂上对应的颜色；
步骤二、行进机构沿着行进轨道行进；行进过程中，若超声波传感器检测到前方有物体，则认为行进机构前方出现障碍物或行人，行进机构停止前进，直到超声波传感器检测不到前方有物体，行进机构继续行进；
步骤三、行进机构到达物料装载区后，行进机构停止行进，第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)及夹持舵机均转动，使得夹持爪依次抓取n个被码垛物品，并分别放置到n个装载机构的装载底板(22)上，并由对应装载机械爪(8)分别夹紧；之后，夹持爪抓取第n+1个被码垛物品；抓取n+1个被码垛物品的过程中，颜色识别传感器分别检测被抓取的n+1个被码垛物品上标签的颜色；
步骤四、行进机构沿着行进轨道行进，直至行进机构到达物料卸货区，行进机构停止行进；第一驱动舵机(24)、第二驱动舵机(23)及夹持舵机均转动，使得夹持爪上夹持的被码垛物品被堆码至对应颜色的码垛位上；之后，n个装载机械爪(8)分别松开对应被码垛物品；夹持爪将n个装载底板(22)上的被码垛物品分别堆码至对应颜色的码垛位上；
步骤五、重复执行步骤二、三和四。
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