CN108612373B - 搬运机器人及其操作方法、车辆搬运系统 - Google Patents
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Abstract
一种搬运机器人及其操作方法、车辆搬运系统,该搬运机器人包括第一架体、第二架体、多个驱动轮组、至少四组夹抬机构、伸缩机构和中心保持机构。第一架体和第二架体通过伸缩机构连接,第一架体和第二架体可以沿轴向相对运动。多个驱动轮组分别设置在第一架体和第二架体上,配置为驱动搬运机器人作运动。至少二组夹抬机构设置在第一架体上且相对于第一方向轴对称分布,至少另外二组夹抬机构设置在第二架体上且相对于第一方向轴对称分布。中心保持机构与第一架体和第二架体均连接且独立于伸缩机构。该搬运机器人体积小,高度低,对停车设备的建筑层高、巷道空间和泊车位空间要求低,兼容传统的立体或平面停车设备。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及一种搬运机器人及其操作方法、车辆搬运系统。
背景技术
随着经济的发展、城市化率的提升,大城市中车辆无处停放已经成为一个显著的问题。为了增大停车密度以解决车辆无处停放的问题,立体停车设备(仓储式停车设备)应运而生。立体停车设备已有近30~40年的历史,由于具有停车密度高、平均单车占地面积小等优点,目前已经广泛使用。
发明内容
本公开至少一个实施例提供一种搬运机器人,包括:第一架体、第二架体、多个驱动轮组、至少四组夹抬机构、伸缩机构和中心保持机构;其中,所述第一架体和所述第二架体通过所述伸缩机构连接,且所述第一架体和所述第二架体可以沿第一方向相对运动,所述第一方向为所述搬运机器人的轴向;所述多个驱动轮组分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,配置为驱动所述搬运机器人作运动;至少二组夹抬机构设置在所述第一架体上且相对于所述第一方向轴对称分布,至少另外二组夹抬机构设置在所述第二架体上且相对于所述第一方向轴对称分布;所述中心保持机构与所述第一架体和所述第二架体均连接且独立于所述伸缩机构。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述中心保持机构在所述伸缩机构的伸缩操作的过程中保持在所述搬运机器人在运动平面内的几何中心。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述驱动轮组每个包括驱动装置、第一车轮和转向装置;所述驱动装置与所述第一车轮传动连接,配置为驱动所述第一车轮转动;所述转向装置与所述第一架体或所述第二架体活动连接,配置为可带动所述驱动装置和所述第一车轮相对于所述第一架体或所述第二架体转动以实现转向。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述驱动轮组每个还包括第二车轮;所述转向装置包括第一电机、转向蜗杆、转向涡轮和回转支承,所述第一电机设置在所述第一架体或所述第二架体上且与所述转向蜗杆传动连接,所述转向蜗杆与所述转向涡轮啮合,所述转向涡轮与所述回转支承的内圈连接为一体,所述回转支承的外圈与所述第一架体或所述第二架体连接为一体;所述驱动装置包括第二电机和双排链轮副,所述第二电机设置在所述转向涡轮上且与所述双排链轮副传动连接;所述第一车轮作为主动轮,所述第二车轮作为从动轮,所述第一车轮和所述第二车轮与所述转向涡轮转动连接,所述第一车轮的轮轴与所述双排链轮副传动连接。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述驱动轮组还包括导电滑环、多个车轮轴承座、电机驱动器和电机座;所述导电滑环设置在所述转向涡轮的中心位置处;所述多个车轮轴承座设置在所述转向涡轮上,所述第一车轮和所述第二车轮对应设置在所述车轮轴承座上;所述电机驱动器设置在所述转向涡轮上且与所述第二电机电连接;所述电机座设置在所述转向涡轮上,所述第二电机设置在所述电机座上。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述转向装置包括第一电机、转向蜗杆、转向涡轮和回转支承,所述第一电机设置在所述第一架体或所述第二架体上且与所述转向蜗杆传动连接,所述转向蜗杆与所述转向涡轮啮合,所述转向涡轮与所述回转支承的内圈连接为一体,所述回转支承的外圈与所述第一架体或所述第二架体连接为一体;所述驱动装置包括第三电机、第四电机、第一链轮链条和第二链轮链条,所述第三电机设置在所述转向涡轮上且与所述第一链轮链条传动连接,所述第四电机设置在所述转向涡轮上且与所述第二链轮链条传动连接;所述第一车轮与所述转向涡轮转动连接,所述第一车轮的轮轴的两端分别与所述第一链轮链条和所述第二链轮链条传动连接。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述驱动轮组的转向角度大于90度。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述夹抬机构每个包括至少二个夹杆和夹杆控制机构;所述至少二个夹杆与所述第一架体或所述第二架体活动连接;所述夹杆控制机构设置在所述第一架体或所述第二架体上,配置为使所述夹杆以夹杆与所述第一架体或所述第二架体的连接处作为中心作向第一架体或第二架体外伸出或收回的转动。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述夹杆控制机构包括升降蜗杆、至少二个升降涡轮和第五电机;所述升降蜗杆与所述第五电机传动连接;所述至少二个升降涡轮与所述升降蜗杆啮合且与所述至少二个夹杆的端部对应连接,所述至少二个升降涡轮的旋向相反。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述夹杆控制机构包括至少二个液压伸缩缸和液压控制装置;所述至少二个液压伸缩缸与所述液压控制装置连接;所述至少二个液压伸缩缸与所述至少二个夹杆的端部对应连接,所述至少二个液压伸缩缸配置为在所述液压控制装置的控制下作伸缩运动。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述夹杆包括夹杆主体和至少一个滚筒,所述滚筒与所述夹杆主体转动连接。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述伸缩机构包括至少二组伸缩单元,所述伸缩单元与所述第一架体和所述第二架体均连接,且可以沿所述第一方向作直线伸缩运动。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述伸缩单元包括多个导杆滚轮、导杆、限位齿条、多个限位齿轮副和多个制动器;所述多个导杆滚轮分别设置在所述第一架体和所述第二架体上;所述导杆与所述导杆滚轮活动连接;所述限位齿条与所述导杆连接为一体;所述多个限位齿轮副分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,且与所述限位齿条啮合;所述多个制动器分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,且与所述多个限位齿轮副对应连接,以使所述限位齿轮副制动。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述伸缩单元还包括测距仪,所述测距仪设置在所述第一架体或所述第二架体上。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述中心保持机构包括中心保持机构主体和至少二组中心保持单元,所述至少二组中心保持单元分别和所述中心保持机构主体的与所述第一方向平行的两侧连接。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述中心保持单元包括直线导轨、至少二个导轨滑块、中心齿轮和至少二个中心齿条;所述直线导轨与所述中心保持机构主体连接为一体;所述至少二个导轨滑块分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,且与所述直线导轨活动连接;所述中心齿轮设置在所述中心保持机构主体上;所述至少二个中心齿条分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,所述至少二个中心齿条相互平行且均与所述中心齿轮啮合。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述中心保持机构还包括位置探测装置和拖链;所述位置探测装置设置在所述中心保持机构主体上;所述拖链的一端与所述中心保持机构主体连接,所述拖链的另一端与所述第一架体或第二架体连接。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述位置探测装置包括摄像头或射频识别模块中的至少一种。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述搬运机器人在垂直于运动平面的方向上的高度小于或等于100mm。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人包括至少一个夹抬对象探测装置,其中,所述夹抬对象探测装置设置在所述第一架体或所述第二架体平行于所述第一方向的侧边上。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人中,所述夹抬对象探测装置包括激光探测装置。
例如,在本公开一实施例提供的搬运机器人包括无线通信模块和障碍探测装置;其中,所述无线通信模块设置在所述第一架体或所述第二架体上,配置为接收或发射通讯信号;所述障碍探测装置设置在所述第一架体或所述第二架体垂直于所述第一方向且远离所述中心保持机构的侧边上。
本公开至少一个实施例还提供一种车辆搬运系统,包括至少一个本公开任一实施例所述的搬运机器人。
例如,在本公开一实施例提供的车辆搬运系统包括控制设备,其中,所述控制设备与所述搬运机器人通信连接。
例如,在本公开一实施例提供的车辆搬运系统包括立体车库,其中,所述立体车库包括至少二层停车平台以及至少一个升降装置,所述升降装置配置为允许所述搬运机器人在搬运车辆的过程中进入且在所述至少两层停车平台之间运动。
本公开至少一个实施例还提供一种本公开任一实施例所述的搬运机器人的操作方法,其中,所述搬运机器人用于搬运车辆,所述操作方法包括:使所述搬运机器人从所述车辆的车头或车尾驶入所述车辆的底盘下方区域;检测所述车辆的后轮或前轮的位置并使位于所述第一架体上的所述夹抬机构对准所述后轮或前轮;使所述第一架体上的驱动轮组制动,并使所述第二架体上的驱动轮组沿所述第一方向运动;检测所述车辆的前轮或后轮的位置并使位于所述第二架体上的所述夹抬机构对准所述前轮或后轮;使所述第一架体和所述第二架体上的驱动轮组制动,使所述夹抬机构的夹杆转动以抬起所述车辆的前轮和后轮,并使所述伸缩机构中的限位齿轮副制动。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
图1A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的俯视示意图;
图1B为图1A中所示的搬运机器人的仰视示意图;
图1C为图1A中所示的搬运机器人在拉伸状态下的俯视示意图;
图2A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的驱动轮组的仰视示意图;
图2B为图2A中所示的搬运机器人的驱动轮组的立体示意图;
图2C为图2A中所示的搬运机器人的驱动轮组的后视示意图;
图2D为图2A中所示的搬运机器人的驱动轮组沿A-A'方向的剖面示意图;
图2E为本公开一实施例提供的另一种搬运机器人的驱动轮组的仰视示意图;
图2F为图2E中所示的搬运机器人的驱动轮组的立体示意图;
图2G为图2E中所示的搬运机器人的驱动轮组的后视示意图;
图3A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的夹抬机构的俯视示意图;
图3B为图3A所示的搬运机器人的夹抬机构的立体示意图;
图4A为本公开一实施例提供的另一种搬运机器人的夹抬机构的仰视示意图;
图4B为本公开一实施例提供的另一种搬运机器人的夹抬机构的仰视示意图;
图5A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的伸缩单元的俯视示意图;
图5B为图5A中所示的搬运机器人的伸缩单元沿B-B'方向的剖面示意图;
图5C为图5A中所示的搬运机器人的伸缩单元在拉伸状态下的俯视示意图;
图6A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的中心保持机构的俯视示意图;
图6B为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元的主视示意图;
图6C为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元的后视示意图;
图6D为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元在拉伸状态下的主视示意图;
图6E为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元在拉伸状态下的后视示意图;
图7A为本公开一实施例提供的另一种搬运机器人的俯视示意图;
图7B为图7A中所示的搬运机器人的主视示意图;
图8A为本公开一实施例提供的一种车辆搬运系统的示意框图;
图8B为本公开一实施例提供的另一种车辆搬运系统的示意框图;以及
图8C为图8B中所示的车辆搬运系统的立体车库的示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
对于传统的立体停车设备,通常情况下,在泊车时,用户需将车辆泊在指定位置(例如,出入库),在取车时,也需在指定位置取车,因此用户仍需要大量时间寻找空泊位,也需沿路去泊车位取车。在最近逐渐发展起来的智能立体停车设备中,自动化搬运设备被提供来将车辆从出入库搬运至空泊位,或者将车辆从泊车位搬运至出入库。自动化搬运设备可以有助于使立体停车设备正常运行,并且可以提高泊车效率,减少人工干预,节省运行成本。
自动化搬运设备一般包括梳齿交换式、交换车板式和夹持轮胎式等。梳齿交换式搬运设备通过其本身固有的升降动作来完成梳齿交换以抬起或放下车辆,采用该类搬运设备的立体停车设备的每个车位需要安装梳齿架,并且要求较高的建筑层高,增加了物料成本及安装成本。交换车板式搬运设备用于平面移动式停车设备及部分垂直升降式停车设备中,同样需要较大的存车高度,同时,采用该类搬运设备的停车设备效率较低。夹持轮胎式搬运设备是对建筑层高要求最低的一种。目前的夹持轮胎式搬运设备从车辆的两侧夹抬轮胎,从而使得该设备本身体积较大,需要的巷道空间和泊车位空间也较大,无法应用于空间有限的立体停车设备。上述各类自动化搬运设备都有一定局限性,对提高立体停车设备的空间利用率的作用有限。
本公开至少一实施例提供一种搬运机器人及其操作方法、车辆搬运系统,该搬运机器人的体积小,高度低,对停车设备的建筑层高、巷道空间和泊车位空间要求低,兼容传统的立体或平面停车设备。
下面,将参考附图详细地说明本公开的实施例。应当注意的是,不同的附图中相同的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。
本公开至少一实施例提供一种搬运机器人,该搬运机器人包括第一架体、第二架体、多个驱动轮组、至少四组夹抬机构、伸缩机构和中心保持机构。所述第一架体和所述第二架体通过所述伸缩机构连接,且所述第一架体和所述第二架体可以沿第一方向相对运动,所述第一方向为所述搬运机器人的轴向。所述多个驱动轮组分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,配置为驱动所述搬运机器人作运动。至少二组夹抬机构设置在所述第一架体上且相对于所述第一方向轴对称分布,至少另外二组夹抬机构设置在所述第二架体上且相对于所述第一方向轴对称分布。所述中心保持机构与所述第一架体和所述第二架体均连接且独立于所述伸缩机构。
图1A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的俯视示意图,图1B为图1A中所示的搬运机器人的仰视示意图。参考图1A和图1B,该搬运机器人包括第一架体110、第二架体120、多个驱动轮组210-240、至少四组夹抬机构310-340、伸缩机构400和中心保持机构500。
第一架体110和第二架体120并列设置且通过伸缩机构400彼此连接,且第一架体110和第二架体120可以通过该伸缩机构400沿轴向(第一方向或长度方向)相对运动,从而改变该搬运机器人沿轴向方向的尺寸。例如,第一架体110和第二架体120可以沿第一方向彼此远离或彼此靠近,以调节搬运机器人的整体长度以及搬运机器人上其他部件的相对位置。第一架体110和第二架体120构成了该搬运机器人的主体结构,在该搬运机器人受到外力作用时提供一定刚度,从而为其他部件提供支撑和保护。例如,第一架体110和第二架体120沿纵向(第二方向或宽度方向)轴对称分布,第二方向与第一方向相互垂直。
例如,第一架体110和第二架体120可以为框架式结构,也可以为板状结构或其他适用的结构形式,本公开的实施例对此不作限制。例如,在一个示例中,第一架体110和第二架体120均为框架式结构,这种结构形式可以在提供足够的刚度的同时减轻重量,同时在框架内可以设置、安装其他辅助部件。例如,在另一个示例中,第一架体110和第二架体120为板状结构,使得第一架体110和第二架体120易于加工,且对其他部件的安装位置没有限制。第一架体110和第二架体120的部分或整体的材料可以采用钢、铸铁、铝合金等任意适用的材料。例如,当第一架体110和第二架体120为框架式结构时,可以采用由高强度钢板冲压而成的槽钢。
需要说明的是,本公开的各实施例中,架体的数量不受限制,搬运机器人可以包括第一架体110和第二架体120,也可以包括三个或三个以上的架体,各个架体通过伸缩机构400依序连接即可。架体的数量可以灵活设置,使搬运机器人整体上为多级伸缩结构,从而可以采用多种操作方法以适用于多种夹抬对象。
多个驱动轮组210-240分别设置在第一架体110和第二架体120上,配置为驱动搬运机器人作运动。例如,第一驱动轮组210和第二驱动轮组220设置在第二架体120上,第三驱动轮组230和第四驱动轮组240设置在第一架体110上。例如,第一驱动轮组210和第二驱动轮组220相对于第一方向上的轴线成轴对称分布,第三驱动轮组230和第四驱动轮组240相对于第一方向上的轴线成轴对称分布,第一驱动轮组210和第四驱动轮组240相对于第二方向上的轴线成轴对称分布,第二驱动轮组220和第三驱动轮组230相对于第二方向上的轴线成轴对称分布。这种对称的分布方式可以使搬运机器人在受到外力作用时各个驱动轮组受到的力大致相等,从而避免受力不均导致的部分驱动轮组过度磨损的现象,延长驱动轮组的使用寿命。
例如,驱动轮组的转向角度大于90度,以使该搬运机器人实现转向。例如,驱动轮组为万向轮组,即转向角度为360度,以使该搬运机器人实现全向运动。例如,在驱动轮组的驱动下,该搬运机器人可以实现平面运动、上坡运动和下坡运动等,从而适用于各种场地。需要说明的是,本公开的各实施例中,驱动轮组的数量和具体结构形式不受限制,可以根据实际需求而定,例如,根据搬运机器人的尺寸、承重范围、转向角度等因素而定。例如,在一个示例中,可以采用麦克纳姆轮来实现万向轮组;在另一个示例中,如下参考图2A-2D或图2E-2G详述的,可以采用组合轮组来实现万向轮组。
至少四组夹抬机构310-340设置在该搬运机器人上,配置为将夹抬对象抬起或放下。例如,至少二组夹抬机构(例如,第一夹抬机构310和第二夹抬机构320)设置在第二架体120上且相对于第一方向上的轴线成轴对称分布,至少另外二组夹抬机构(例如,第三夹抬机构330和第四夹抬机构340)设置在第一架体110上且相对于第一方向上的轴线成轴对称分布。
例如,当夹抬对象为车辆时,该搬运机器人可以驶入车辆底盘下方区域,夹抬机构可将车辆的轮胎夹持并抬起,并与驱动轮组配合以实现搬运车辆的功能。例如,夹抬机构可以采用蜗轮蜗杆式、液压式、气缸式、气液增压缸式等,本公开的实施例对此不作限制。需要说明的是,本公开的各实施例中,夹抬机构的数量和具体结构形式可以根据夹抬对象而调整,以满足多种应用需求。
伸缩机构400与第一架体110和第二架体120均连接。伸缩机构400可以沿第一方向伸长或缩短,以调节第一架体110和第二架体120的相对位置,从而使设置在第一架体110和第二架体120上的夹抬机构与夹抬对象匹配(例如,与夹抬对象对准),以便于抬起夹抬对象。例如,伸缩机构400可以采用导杆滚轮式,能够在驱动轮组的配合下实现直线伸缩,无需提供额外的动力,结构简单,生产成本低。当然,本公开的实施例不限于此,伸缩机构400也可以采用其他适用的结构形式,以满足多种应用需求。
例如,伸缩机构400包括至少二组伸缩单元(例如,沿第一方向上的轴线成轴对称分布的第一伸缩单元410和第二伸缩单元420)。第一伸缩单元410和第二伸缩单元420与第一架体110和第二架体120均连接,且可以沿第一方向作直线伸缩运动。例如,第一伸缩单元410和第二伸缩单元420可以同时伸缩,以使第一架体110和第二架体120的相对运动方向与第一方向平行。通过对称设置多组伸缩单元,可以提高伸缩机构400的强度,并且还可以为中心保持机构500留出安装空间。需要说明的是,本公开的各实施例中,伸缩机构400的具体结构形式不受限制,伸缩机构400包含的伸缩单元的数量也不受限制,可以根据实际需求而定。
中心保持机构500与第一架体110和第二架体120均连接且独立于伸缩机构400。例如,中心保持机构500在伸缩机构400的伸缩操作的过程中保持在搬运机器人在运动平面内的几何中心,即无论伸缩机构400伸缩与否,中心保持机构500始终位于搬运机器人在第一方向和第二方向所在平面内的几何中心。例如,中心保持机构500可以用于安装位置探测装置,以使该搬运机器人实现定位及导航功能,而且中心保持机构500保持在搬运机器人在运动平面内的几何中心使得搬运机器人能够更好地实现定位、转向控制等。
例如,该搬运机器人还包括无线通信模块600和障碍探测装置700。无线通信模块600设置在第一架体110或第二架体120上,配置为接收或发射通讯信号。例如,该通讯信号包括另行设置的控制设备发送给该搬运机器人的控制命令,以及该搬运机器人发送给控制设备的状态信息。无线通信模块600的具体设置位置不受限制,可以根据搬运机器人的具体结构而定。无线通信模块600可以为Wi-Fi模块、蓝牙模块、红外通信模块、ZigBee模块或其他适用的通信模块,本公开的实施例对此不作限制。
障碍探测装置700设置在第一架体110或第二架体120垂直于第一方向且远离中心保持机构500的侧边上,配置为探测预定范围内是否存在障碍物,以与其他装置配合使该搬运机器人实现障碍物检测和规避功能。例如,障碍探测装置700可以为激光雷达、视觉探测装置、超声波雷达或其他适用的装置,本公开的实施例对此不作限制。障碍探测装置700的数量不受限制,可以为一个或多个。例如,在一个示例中,障碍探测装置700为一个,仅设置在第一架体110或第二架体120其中之一上,这种方式可以降低成本。例如,在另一个示例中,障碍探测装置700为二个或更多,分别设置在第一架体110和第二架体120上,这种方式使该搬运机器人具有更加完善的障碍探测功能,从而具有更加灵活的运动方式。
例如,该搬运机器人在垂直于运动平面的方向上的高度小于或等于100mm。该搬运机器人的高度低,当搬运对象为车辆时,能够驶入多种车辆的底盘下方,从而可以用于搬运多种车辆,应用范围广。
需要说明的是,本公开的各实施例中,搬运机器人可以包括更多或更少的部件,各个部件的设置方式和相对位置关系可以根据实际需求而定。例如,该搬运机器人还可以包括力传感器、距离传感器、故障报警装置、蓄电池、充电装置或充电接口、控制器(例如中央处理器、单片机或可编程逻辑控制器等)、显示装置(例如数码管或LED)等,以提供更加丰富的功能,这些部件的具体类型、设置位置(例如设置在第一架体110或第二架体120)等可以根据需要选择,本公开的实施例对此不作限制。
图1C为图1A中所示的搬运机器人在拉伸状态下的俯视示意图。参考图1C,伸缩机构400处于拉伸状态,此时拉伸长度为d1。第一架体110和第二架体120沿第一方向彼此远离,设置在第一架体110和第二架体120上的夹抬机构也沿第一方向彼此远离,该搬运机器人在第一方向上的整体长度增加d1。例如,拉伸长度d1可以连续变化,以使该搬运机器人适用于多种不同尺寸的搬运对象。中心保持机构500在拉伸状态下仍然位于该搬运机器人在运动平面内的几何中心,以在中心保持机构500上设置有位置探测装置的情形下,提高位置探测精度,使该搬运机器人按照指定路线运动,并且避免由于搬运机器人的整体长度的变化而导致与周围环境中的物体碰撞。
图2A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的驱动轮组的仰视示意图,图2B为图2A中所示的搬运机器人的驱动轮组的立体示意图,图2C为图2A中所示的搬运机器人的驱动轮组的后视示意图,图2D为图2A中所示的搬运机器人的驱动轮组沿A-A'方向的剖面示意图。下面结合图2A至图2D,对一种示例性的第一驱动轮组210的结构进行说明,其他驱动轮组的结构与第一驱动轮组210类似,因此不再赘述。
例如,第一驱动轮组210包括第一车轮211、第二车轮212、转向装置213和驱动装置214。驱动装置214与第一车轮211传动连接,配置为驱动第一车轮211转动。转向装置213根据其安装在第一架体110或第二架体120上与第一架体110或第二架体120活动连接,配置为可带动驱动装置214和第一车轮211相对于第一架体110或第二架体120转动以实现转向。通过转向装置213和驱动装置214的配合,该驱动轮组可以实现全向运动。
例如,转向装置213包括第一电机2131、转向蜗杆2132、转向涡轮2133和回转支承2134。第一电机2131例如为伺服电机。第一电机2131设置在第一架体110或第二架体120上且与转向蜗杆2132传动连接,转向蜗杆2132与转向涡轮2133啮合,转向涡轮2133与回转支承2134的内圈连接为一体,回转支承2134的外圈与第一架体110或第二架体120连接为一体。回转支承2134的内圈和外圈可彼此相对运动,参见图2D,例如通过滑动轴承或滚动轴承彼此连接。
例如,驱动装置214包括设置在转向涡轮2133上的第二电机2141和双排链轮副2142,第二电机2141与双排链轮副2142传动连接。第二电机2141和双排链轮副2142可以随着转向涡轮2133一起转动。第二电机2141例如为伺服电机。
例如,第一车轮211作为主动轮,第二车轮212作为从动轮。第一车轮211和第二车轮212与转向涡轮2133转动连接,第一车轮211的轮轴与双排链轮副2142传动连接。第一车轮211和第二车轮212的轮轴可以随着转向涡轮2133一起转动。
该驱动轮组运动时,第二电机2141通过双排链轮副2142驱动第一车轮211转动,从而为该驱动轮组提供前进或后退的动力。第一电机2131通过转向蜗杆2132驱动转向涡轮2133以及回转支承2134的内圈相对于回转支承2134的外圈转动(即相对于第一架体110或第二架体120转动),从而控制该驱动轮组的运动方向。第二车轮212作为从动轮起支撑作用,以使该驱动轮组受力平衡。例如,该驱动轮组的转向角度大于90度。例如,在一个示例中,该驱动轮组的转向角度为360度,即该驱动轮组为万向轮组。本公开的实施例不限于此,该驱动轮组的转向角度也可以为180度等其他角度,例如可以通过设置转向涡轮2133与转向蜗杆2132可啮合部分在整个圆周长的比例或通过设置限位装置来实现。
例如,在一个示例中,第一驱动轮组210还包括导电滑环215、多个车轮轴承座216、电机驱动器217和电机座218。导电滑环215设置在转向涡轮2133的中心位置(轴心)处,用于与设置在第二架体120上与之配合的另一导电滑环(图中未示出)配合连接,从而为第一驱动轮组210和与之连接的第二架体120提供电气连接,导电滑环间的配合连接使得该电气连接不受第一驱动轮组210转动的影响,而且有助于减小第一驱动轮组210的厚度,从而减小搬运机器人的厚度。
多个车轮轴承座216包括第一车轮轴承座2161和第二车轮轴承座2162,配置为安装第一车轮211和第二车轮212。第一车轮轴承座2161和第二车轮轴承座2162设置在转向涡轮2133上,第一车轮211和第二车轮212分别设置在第一车轮轴承座2161和第二车轮轴承座2162上。电机驱动器217设置在转向涡轮2133上且与第二电机2141电连接,配置为控制第二电机2141按照设定的方向、速度和角度等参数进行转动。电机座218设置在转向涡轮2133上,第二电机2141设置在电机座218上。
图2E为本公开一实施例提供的另一种搬运机器人的驱动轮组的仰视示意图,图2F为图2E中所示的搬运机器人的驱动轮组的立体示意图,图2G为图2E中所示的搬运机器人的驱动轮组的后视示意图。下面结合图2E至图2G,对另一种示例性的第一驱动轮组210的结构进行说明,其他驱动轮组的结构与第一驱动轮组210类似,因此不再赘述。
例如,第一驱动轮组210包括第一车轮211、转向装置213和驱动装置214。驱动装置214与第一车轮211传动连接,配置为驱动第一车轮211转动。转向装置213根据其安装在第一架体110或第二架体120上与第一架体110或第二架体120活动连接,配置为可带动驱动装置214和第一车轮211相对于第一架体110或第二架体120转动以实现转向。通过转向装置213和驱动装置214的配合,该驱动轮组可以实现全向运动。转向装置213例如与图2A至图2D中描述的转向装置213类似,此处不再赘述。
例如,驱动装置214包括第三电机2143、第四电机2144、第一链轮链条2145和第二链轮链条2146。第三电机2143设置在转向涡轮2133上且与第一链轮链条2145传动连接,第四电机2144设置在转向涡轮2133上且与第二链轮链条2146传动连接。第三电机2143、第四电机2144、第一链轮链条2145和第二链轮链条2146可以随着转向涡轮2133一起转动。第三电机2143和第四电机2144例如为伺服电机。
例如,第一车轮211与转向涡轮2133转动连接,第一车轮211的轮轴的两端分别与第一链轮链条2145和第二链轮链条2146传动连接。第一车轮211的轮轴可以随着转向涡轮2133一起转动。
该驱动轮组运动时,第三电机2143和第四电机2144分别通过第一链轮链条2145和第二链轮链条2146驱动第一车轮211转动,从而为该驱动轮组提供前进或后退的动力。例如,通过调节第三电机2143和第四电机2144的转速和转动方向,使第一车轮211的轮轴的两端具有相同的转速和转动方向。第一电机2131通过转向蜗杆2132驱动转向涡轮2133以及回转支承2134的内圈相对于回转支承2134的外圈转动(即相对于第一架体110或第二架体120转动),从而控制该驱动轮组的运动方向。例如,第一车轮211设置在转向涡轮2133的中心位置(轴心)处,以使该驱动轮组受力平衡。该驱动轮组只包括一个车轮,因此转向更加灵活。例如,该驱动轮组的转向角度大于90度。例如,在一个示例中,该驱动轮组的转向角度为360度,即该驱动轮组为万向轮组。本公开的实施例不限于此,该驱动轮组的转向角度也可以为180度等其他角度,例如可以通过设置转向涡轮2133与转向蜗杆2132可啮合部分在整个圆周长的比例或通过设置限位装置来实现。
需要说明的是,本公开的各实施例中,驱动轮组的结构形式不限于上面描述的方式,可以为任意适用的结构形式,只要能实现转向和运动即可。例如,在上文描述的示例中,各个部件也可以由具有相似功能的其他部件替换,以使该驱动轮组的速度、转向角度、承重范围、尺寸、成本等参数满足实际应用需求。
图3A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的夹抬机构的俯视示意图,图3B为图3A所示的搬运机器人的夹抬机构的立体示意图。下面结合图3A和图3B,对夹抬机构的结构进行示例性的说明。
例如,每个夹抬机构包括至少二个(例如,二个)夹杆311和夹杆控制机构312。夹杆311与第一架体110或第二架体120活动连接,例如,通过铰接螺栓3110连接。夹杆控制机构312根据安装位置设置在第一架体110或第二架体120上,配置为使夹杆311以夹杆311与第一架体110或第二架体120的连接处(例如铰接螺栓3110)作为中心作向第一架体110或第二架体120外伸出或收回的转动。例如,二个夹杆311的转动方向彼此相反以进行开合操作,从而可以夹抬或放下夹抬对象。
例如,夹杆控制机构312包括升降蜗杆3121、至少二个(例如,二个)升降涡轮3122和第五电机3123。第五电机3123例如为伺服电机。升降蜗杆3121与第五电机3123传动连接,以在第五电机3123的驱动下转动。二个升降涡轮3122与升降蜗杆3121啮合且与二个夹杆311的端部对应连接。例如,二个升降涡轮3122的旋向相反,从而在升降蜗杆3121转动时,使二个夹杆311向相反的方向转动。
例如,在一个示例中,夹杆311包括夹杆主体3111和至少一个滚筒3112,滚筒3112与夹杆主体3111转动连接,该滚筒3112例如由塑料、橡胶等材料制备。通过设置滚筒3112,可以在进行夹抬操作时减小对夹抬对象的摩擦力,避免夹抬对象受力过大而损坏。
该夹抬机构进行夹抬操作时,第五电机3123驱动升降蜗杆3121转动,使与升降涡轮3122连接的夹杆311转动,由于二个夹杆311的转动方向相反,从而可以利用二个夹杆311夹抬或放下夹抬对象。例如,当夹抬对象为车辆时,使设置在第一架体110和第二架体120上的四组夹抬机构310-340分别对准车辆的四个轮胎,并且使四组夹抬机构同时进行开合操作,以抬起或放下车辆。
需要说明的是,本公开的各实施例中,夹抬机构的结构形式不限于上面描述的方式,可以为任意适用的结构形式,只要能实现夹抬操作即可。例如,在上文描述的示例中,各个部件也可以由具有相似功能的其他部件替换,以使该夹抬机构的开合角度、承重范围、尺寸、成本等参数满足实际应用需求。例如,在其他示例中,夹抬机构还可以包括手动旋转接头和设置在第五电机3123和升降蜗杆3121之间的联轴器,从而可以在第五电机3123出现故障时通过打开联轴器并转动上述手动旋转接头以放下车辆。
例如,在另一个示例中,夹抬机构也可以采用液压的方式操作。图4A为本公开一实施例提供的另一种搬运机器人的夹抬机构的仰视示意图。参考图4A,夹杆控制机构312包括至少二个(例如,二个)液压伸缩缸3124和液压控制装置3125。二个液压伸缩缸3124与液压控制装置3125连接,配置为在液压控制装置3125的控制下作伸缩运动。液压伸缩缸3124的一端与夹杆311的端部对应连接,液压伸缩缸3124的另一端与第一架体110或第二架体120连接。例如,液压伸缩缸3124的二端均通过铰接螺栓活动连接。液压伸缩缸3124与夹杆311的端部连接,可以降低对液压伸缩缸3124的活塞行程的要求,可以适用于结构紧凑的搬运机器人。当二个液压伸缩缸3124同时伸长或缩短时,二个夹杆311向相反的方向转动,从而可以夹抬或放下夹抬对象。例如,液压控制装置3125可以包括液压泵、液压阀、管道等部件,可以设置在第一架体110或第二架体120上任意适用的位置。关于该夹抬机构的具体特征与图3A和图3B中描述的夹抬机构类似,此处不再赘述。
需要说明的是,本公开的各实施例中,液压伸缩缸3124与夹杆311的连接位置不受限制,可以与夹杆311的端部连接,也可以与夹杆311的其他部位连接。例如,在另一个示例中,如图4B所示,液压伸缩缸3124与夹杆311的中间部位连接。这种方式可以降低对液压伸缩缸3124的压力等级的要求。
图5A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的伸缩单元的俯视示意图,图5B为图5A中所示的搬运机器人的伸缩单元沿B-B'方向的剖面示意图,图5C为图5A中所示的搬运机器人的伸缩单元在拉伸状态下的俯视示意图。下面结合图5A至图5C,对第一伸缩单元410的结构进行示例性的说明,其他伸缩单元的结构与第一伸缩单元410类似。
例如,第一伸缩单元410包括多个导杆滚轮411、导杆412、限位齿条413、多个限位齿轮副414和多个制动器415。多个导杆滚轮411分别设置在第一架体110和第二架体120上。例如,第一导杆滚轮4111和第二导杆滚轮4112设置在第一架体110上并与第一架体110连接为一体。第三导杆滚轮4113和第四导杆滚轮4114设置在第二架体120上并与第二架体120连接为一体。导杆412与导杆滚轮411活动连接,导杆滚轮411可以相对于导杆412作直线运动。
限位齿条413与导杆412连接为一体。多个限位齿轮副414包括第一限位齿轮副4141和第二限位齿轮副4142。第一限位齿轮副4141设置在第一架体110上,第二限位齿轮副4142设置在第二架体120上。第一限位齿轮副4141和第二限位齿轮副4142均与限位齿条413啮合。多个制动器415分别设置在第一架体110和第二架体120上,且与多个限位齿轮副414对应连接,以使限位齿轮副414制动。
例如,第一伸缩单元410还包括测距仪416,测距仪416设置在第一架体110或第二架体120上,配置为检测第一架体110和第二架体120之间的拉伸距离。
当该伸缩单元进行伸缩操作时,例如,第一架体110上的驱动轮组230及240制动,第二架体120上的驱动轮组210及220仍然沿着第一方向运动。多个导杆滚轮411沿着导杆412作直线运动,以随着第一架体110和第二架体120相对运动。多个限位齿轮副414与限位齿条413保持啮合。当伸缩距离达到目标值时,与多个限位齿轮副414对应连接的多个制动器415制动,使多个限位齿轮副414与限位齿条413相对固定,从而使多个导杆滚轮411无法沿着导杆412继续运动,且使第一架体110和第二架体120连接为一个刚体且彼此之间的相对位置固定。当然,本公开的实施例不限于此,在进行伸缩操作时,也可以使第二架体120上的驱动轮组210及220制动,使第一架体110上的驱动轮组230及240运动。例如,伸缩距离可以由测距仪416测量。测距仪416可以是激光测距仪、超声波测距仪等,本公开的实施例对此不作限制。
需要说明的是,本公开的各实施例中,伸缩单元的结构形式不限于上面描述的方式,可以为任意适用的结构形式,只要能实现伸缩即可。例如,在上文描述的示例中,各个部件也可以由具有相似功能的其他部件替换,以使该伸缩单元的伸缩范围、尺寸、成本等参数满足实际应用需求。
图6A为本公开一实施例提供的一种搬运机器人的中心保持机构的俯视示意图,图6B为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元的主视示意图,图6C为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元的后视示意图,图6D为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元在拉伸状态下的主视示意图,图6E为图6A中所示的搬运机器人的中心保持机构的中心保持单元在拉伸状态下的后视示意图。下面结合图6A至图6E,对中心保持机构500的结构进行示例性的说明。
例如,中心保持机构500包括中心保持机构主体511和至少二组(例如,二组)中心保持单元。中心保持单元包括第一中心保持单元512和第二中心保持单元513。第一中心保持单元512和第二中心保持单元513分别和中心保持机构主体511与第一方向平行的两侧连接。
例如,第一中心保持单元512包括直线导轨5121、至少二个(例如,二个)导轨滑块5122及5123、中心齿轮5124和至少二个(例如,二个)中心齿条5125及5126。直线导轨5121与中心保持机构主体511连接为一体。第一导轨滑块5122设置在第一架体110上,第二导轨滑块5123设置在第二架体120上。第一导轨滑块5122和第二导轨滑块5123与直线导轨5121活动连接,即可以沿直线导轨5121作直线运动。中心齿轮5124设置在中心保持机构主体511上。第一中心齿条5125设置在第一架体110上且与第一架体110连接为一体。第二中心齿条5126设置在第二架体120上且与第二架体120连接为一体。第一中心齿条5125和第二中心齿条5126相互平行且均与中心齿轮5124啮合。第二中心保持单元513的结构与第一中心保持单元512类似,此处不再赘述。
例如,中心保持机构500还包括位置探测装置514和拖链515。位置探测装置514设置在中心保持机构主体511上,例如,设置在中心保持机构主体511的中间区域。位置探测装置514配置为探测该搬运机器人例如在车库中的位置,例如可以是摄像头或射频识别模块中的至少一种。例如,通过位置探测装置514检测设置在地面的二维码或射频标签,从而获得该搬运机器人的位置信息。拖链515的一端与中心保持机构主体511连接,拖链515的另一端与第一架体110或第二架体120连接,配置为对内置的电缆起牵引和保护作用。
例如,当伸缩机构400进行伸缩操作时,第一架体110和第二架体120沿第一方向相对运动。相应地,第一导轨滑块5122和第二导轨滑块5123沿直线导轨5121作直线运动,第一中心齿条5125和第二中心齿条5126也沿第一方向作相对运动。由于中心齿轮5124与第一中心齿条5125和第二中心齿条5126均啮合,因此可以保证第一中心齿条5125和第二中心齿条5126各自的移动距离S1和S2相等(如图6E所示),从而使与中心齿轮5124连接的中心保持机构主体511始终位于该搬运机器人在运动平面内的几何中心。
在中心保持机构主体511上设置有位置探测装置514的情形下,中心保持机构500可以提高位置探测精度,使该搬运机器人按照指定路线运动,并且避免由于搬运机器人的整体长度的变化而导致与周围环境中的物体碰撞。
需要说明的是,本公开的各实施例中,中心保持机构500的结构形式不限于上面描述的方式,可以为任意适用的结构形式,只要能始终位于该搬运机器人的几何中心即可。例如,在上文描述的示例中,各个部件也可以由具有相似功能的其他部件替换,以使该中心保持机构500的有效工作距离、尺寸、成本等参数满足实际应用需求。
图7A为本公开一实施例提供的另一种搬运机器人的俯视示意图,图7B为图7A中所示的搬运机器人的主视示意图。参考图7A和图7B,除了还进一步包括保护板800和夹抬对象探测装置900外,该实施例的搬运机器人与图1A和图1B中描述的搬运机器人基本上相同。
在该实施例中,保护板800包括第一保护板810和第二保护板820,起保护、提高强度等作用。第一保护板810设置在第一架体110上且覆盖第一架体110,第二保护板820设置在第二架体120上且覆盖第二架体120。保护板800的数量不受限制,可以根据实际需求而定,例如,根据该搬运机器人的架体的数量而定。例如,第一保护板810与第一车轮211或第二车轮212远离第一保护板810的一侧在垂直于第一保护板810的方向上的距离小于或等于100mm,也即是,该搬运机器人在垂直于运动平面的方向上的高度(或厚度)h小于或等于100mm(如图7B所示)。该搬运机器人的高度低,便于驶入各类车辆的底盘下方区域以夹抬轮胎,从而实现搬运车辆的功能,而且根据需要还可以从各类车辆的底盘下横向或纵向穿过,从而可以越过车库中停放于外侧的车辆到达停放于内侧的车辆,进而可以提高效率。
夹抬对象探测装置900设置在第一架体110或第二架体120平行于第一方向的侧边上。例如,夹抬对象探测装置900可以设置在夹抬机构的中间位置,以便于精确探测夹抬对象的位置。夹抬对象探测装置900的数量不受限制,可以为一个或多个,可以根据实际需求而定,例如,根据夹抬对象的特点以及探测方法而定。例如,夹抬对象探测装置900可以为激光探测装置(例如激光雷达),也可以为超声雷达或其他适用的探测装置,本公开的实施例对此不作限制。
本公开至少一实施例还提供一种车辆搬运系统,包括至少一个本公开任一实施例所述的搬运机器人。该车辆搬运系统中的搬运机器人体积小,高度低,对停车设备的建筑层高、巷道空间和泊车位空间要求低,兼容传统的立体或平面停车设备。
图8A为本公开一实施例提供的一种车辆搬运系统的示意框图。参考图8A,车辆搬运系统10包括至少一个搬运机器人20,搬运机器人20为本公开任一实施例所述的搬运机器人。例如,车辆搬运系统10可以为平面或立体停车设备,搬运机器人20用于搬运车辆。例如,搬运机器人20将位于车辆搬运系统10的指定区域(例如,出入库)的车辆搬运至空泊位,或者将指定泊车位的车辆搬运至指定区域。该车辆搬运系统10可以采用常规的平面或立体车库,适用范围广。
例如,在一个示例中,车辆搬运系统10还包括控制设备30,控制设备30与搬运机器人20通信连接,例如控制设备30包括通信模块,通过Wi-Fi、蓝牙、红外通信、ZigBee等方式与搬运机器人20的无线通信模块600进行通信。例如,控制设备30配置为向搬运机器人20的无线通信模块600发送控制命令,并且接收无线通信模块600发送的状态信息。控制设备30可以是计算机(例如PC)、可编程逻辑控制器(PLC)、服务器等任意适用的设备或模块,本公开的实施例对此不作限制。
图8B为本公开一实施例提供的另一种车辆搬运系统的示意框图,图8C为图8B中所示的车辆搬运系统的立体车库的示意图。参考图8B和图8C,该车辆搬运系统10还包括立体车库40。例如,立体车库40包括至少二层停车平台以及至少一个升降装置41。升降装置41包括升降平台42。搬运机器人20可接收控制指令,自动运动到待存车辆43的底部(例如底盘下方区域),通过抬起待存车辆43的轮胎将待存车辆43抬起并运输至升降平台42上,例如升降装置41将搬运机器人20以及待存车辆43一起运输至目标楼层(停车平台)。升降装置41配置为允许搬运机器人20在搬运车辆的过程中进入且在至少两层停车平台之间运动。例如,搬运机器人20可以将指定区域内的车辆搬运至立体车库40中的任意空泊位,或者将立体车库40中任意泊车位的车辆搬运至指定区域。
需要说明的是,本公开的各实施例中,车辆搬运系统10还可以包括更多的设备或部件,例如监控装置、车辆高度检测装置、充电装置等,本公开的实施例对此不作限制。
本公开至少一实施例还提供一种本公开任一实施例所述的搬运机器人的操作方法。利用该操作方法,可以使搬运机器人实现搬运车辆的功能,对停车设备的建筑层高、巷道空间和泊车位空间要求低,兼容传统的立体或平面停车设备。
例如,在一个示例中,该搬运机器人用于搬运车辆,该搬运机器人的操作方法包括如下操作:
使搬运机器人从车辆的车头或车尾驶入车辆的底盘下方区域;
检测车辆的后轮或前轮的位置并使位于第一架体上的夹抬机构对准后轮或前轮;
使第一架体上的驱动轮组制动,并使第二架体上的驱动轮组沿第一方向运动;
检测车辆的前轮或后轮的位置并使位于第二架体上的夹抬机构对准前轮或后轮;
使第一架体和第二架体上的驱动轮组制动,使夹抬机构的夹杆转动以抬起车辆的前轮和后轮,并使伸缩机构中的限位齿轮副制动。
例如,当搬运机器人驶入车辆的底盘下方区域后,该搬运机器人可以利用在驶入过程中夹抬对象探测装置900的探测数据来调整位置以趋近车辆轴向正中。例如,可以利用夹抬对象探测装置900检测车辆的后轮或前轮位置,从而控制该搬运机器人的伸缩长度。例如,当夹抬机构抬起车辆的前轮和后轮时,通过制动器415使伸缩机构400中的限位齿轮副414制动,以使该搬运机器人成为一个刚体,便于在搬运汽车时运动。
需要说明的是,本公开的各实施例中,该搬运机器人的操作方法至少部分步骤可以通过软件、硬件、固件或它们的任意组合的方式体现。同样,该搬运机器人的操作方法可以包括更多或更少的步骤,这些步骤的操作顺序可以根据需求而定。虽然上文描述的操作方法的流程包括以特定顺序出现的多个步骤,但是应该清楚了解,多个步骤的顺序并不受限制。
有以下几点需要说明:
(1)本公开实施例附图只涉及到本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (23)
1.一种搬运机器人,包括:第一架体、第二架体、多个驱动轮组、至少四组夹抬机构、伸缩机构和中心保持机构;其中,
所述第一架体和所述第二架体通过所述伸缩机构连接,且所述第一架体和所述第二架体可以沿第一方向相对运动,所述第一方向为所述搬运机器人的轴向;
所述多个驱动轮组分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,配置为驱动所述搬运机器人作运动;
至少二组夹抬机构设置在所述第一架体上且相对于所述第一方向轴对称分布,至少另外二组夹抬机构设置在所述第二架体上且相对于所述第一方向轴对称分布;
所述中心保持机构与所述第一架体和所述第二架体均连接且独立于所述伸缩机构;
所述中心保持机构在所述伸缩机构的伸缩操作的过程中保持在所述搬运机器人在运动平面内的几何中心;
所述中心保持机构包括中心保持机构主体和至少二组中心保持单元,所述至少二组中心保持单元分别和所述中心保持机构主体的与所述第一方向平行的两侧连接;
所述中心保持单元包括直线导轨、至少二个导轨滑块、中心齿轮和至少二个中心齿条;
所述直线导轨与所述中心保持机构主体连接为一体;
所述至少二个导轨滑块分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,且与所述直线导轨活动连接;
所述中心齿轮设置在所述中心保持机构主体上;
所述至少二个中心齿条分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,所述至少二个中心齿条相互平行且均与所述中心齿轮啮合;
所述中心保持机构还包括位置探测装置;
所述位置探测装置设置在所述中心保持机构主体上,所述位置探测装置配置为检测二维码以获取所述搬运机器人的位置信息。
2.根据权利要求1所述的搬运机器人,其中,所述驱动轮组每个包括驱动装置、第一车轮和转向装置;
所述驱动装置与所述第一车轮传动连接,配置为驱动所述第一车轮转动;
所述转向装置与所述第一架体或所述第二架体活动连接,配置为可带动所述驱动装置和所述第一车轮相对于所述第一架体或所述第二架体转动以实现转向。
3.根据权利要求2所述的搬运机器人,其中,所述驱动轮组每个还包括第二车轮;
所述转向装置包括第一电机、转向蜗杆、转向涡轮和回转支承,所述第一电机设置在所述第一架体或所述第二架体上且与所述转向蜗杆传动连接,所述转向蜗杆与所述转向涡轮啮合,所述转向涡轮与所述回转支承的内圈连接为一体,所述回转支承的外圈与所述第一架体或所述第二架体连接为一体;
所述驱动装置包括第二电机和双排链轮副,所述第二电机设置在所述转向涡轮上且与所述双排链轮副传动连接;
所述第一车轮作为主动轮,所述第二车轮作为从动轮,所述第一车轮和所述第二车轮与所述转向涡轮转动连接,所述第一车轮的轮轴与所述双排链轮副传动连接。
4.根据权利要求3所述的搬运机器人,其中,所述驱动轮组还包括导电滑环、多个车轮轴承座、电机驱动器和电机座;
所述导电滑环设置在所述转向涡轮的中心位置处;
所述多个车轮轴承座设置在所述转向涡轮上,所述第一车轮和所述第二车轮对应设置在所述车轮轴承座上;
所述电机驱动器设置在所述转向涡轮上且与所述第二电机电连接;
所述电机座设置在所述转向涡轮上,所述第二电机设置在所述电机座上。
5.根据权利要求2所述的搬运机器人,其中,
所述转向装置包括第一电机、转向蜗杆、转向涡轮和回转支承,所述第一电机设置在所述第一架体或所述第二架体上且与所述转向蜗杆传动连接,所述转向蜗杆与所述转向涡轮啮合,所述转向涡轮与所述回转支承的内圈连接为一体,所述回转支承的外圈与所述第一架体或所述第二架体连接为一体;
所述驱动装置包括第三电机、第四电机、第一链轮链条和第二链轮链条,所述第三电机设置在所述转向涡轮上且与所述第一链轮链条传动连接,所述第四电机设置在所述转向涡轮上且与所述第二链轮链条传动连接;
所述第一车轮与所述转向涡轮转动连接,所述第一车轮的轮轴的两端分别与所述第一链轮链条和所述第二链轮链条传动连接。
6.根据权利要求1-5任一所述的搬运机器人,其中,所述驱动轮组的转向角度大于90度。
7.根据权利要求1-5任一所述的搬运机器人,其中,所述夹抬机构每个包括至少二个夹杆和夹杆控制机构;
所述至少二个夹杆与所述第一架体或所述第二架体活动连接;
所述夹杆控制机构设置在所述第一架体或所述第二架体上,配置为使所述夹杆以夹杆与所述第一架体或所述第二架体的连接处作为中心作向第一架体或第二架体外伸出或收回的转动。
8.根据权利要求7所述的搬运机器人,其中,所述夹杆控制机构包括升降蜗杆、至少二个升降涡轮和第五电机;
所述升降蜗杆与所述第五电机传动连接;
所述至少二个升降涡轮与所述升降蜗杆啮合且与所述至少二个夹杆的端部对应连接,所述至少二个升降涡轮的旋向相反。
9.根据权利要求7所述的搬运机器人,其中,所述夹杆控制机构包括至少二个液压伸缩缸和液压控制装置;
所述至少二个液压伸缩缸与所述液压控制装置连接;
所述至少二个液压伸缩缸与所述至少二个夹杆的端部对应连接,所述至少二个液压伸缩缸配置为在所述液压控制装置的控制下作伸缩运动。
10.根据权利要求7所述的搬运机器人,其中,所述夹杆包括夹杆主体和至少一个滚筒,所述滚筒与所述夹杆主体转动连接。
11.根据权利要求1-5任一所述的搬运机器人,其中,所述伸缩机构包括至少二组伸缩单元,所述伸缩单元与所述第一架体和所述第二架体均连接,且可以沿所述第一方向作直线伸缩运动。
12.根据权利要求11所述的搬运机器人,其中,所述伸缩单元包括多个导杆滚轮、导杆、限位齿条、多个限位齿轮副和多个制动器;
所述多个导杆滚轮分别设置在所述第一架体和所述第二架体上;
所述导杆与所述导杆滚轮活动连接;
所述限位齿条与所述导杆连接为一体;
所述多个限位齿轮副分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,且与所述限位齿条啮合;
所述多个制动器分别设置在所述第一架体和所述第二架体上,且与所述多个限位齿轮副对应连接,以使所述限位齿轮副制动。
13.根据权利要求12所述的搬运机器人,其中,所述伸缩单元还包括测距仪,所述测距仪设置在所述第一架体或所述第二架体上。
14.根据权利要求1所述的搬运机器人,其中,所述中心保持机构还包括拖链;
所述拖链的一端与所述中心保持机构主体连接,所述拖链的另一端与所述第一架体或第二架体连接。
15.根据权利要求1所述的搬运机器人,其中,所述位置探测装置包括摄像头。
16.根据权利要求1-5任一所述的搬运机器人,其中,所述搬运机器人在垂直于运动平面的方向上的高度小于或等于100mm。
17.根据权利要求1-5任一所述的搬运机器人,还包括至少一个夹抬对象探测装置,其中,
所述夹抬对象探测装置设置在所述第一架体或所述第二架体平行于所述第一方向的侧边上。
18.根据权利要求17所述的搬运机器人,其中,所述夹抬对象探测装置包括激光探测装置。
19.根据权利要求1-5任一所述的搬运机器人,还包括无线通信模块和障碍探测装置;其中,
所述无线通信模块设置在所述第一架体或所述第二架体上,配置为接收或发射通讯信号;
所述障碍探测装置设置在所述第一架体或所述第二架体垂直于所述第一方向且远离所述中心保持机构的侧边上。
20.一种车辆搬运系统,包括至少一个如权利要求1-19任一所述的搬运机器人。
21.根据权利要求20所述的车辆搬运系统,还包括控制设备,其中,所述控制设备与所述搬运机器人通信连接。
22.根据权利要求20所述的车辆搬运系统,还包括立体车库,其中,所述立体车库包括至少二层停车平台以及至少一个升降装置,所述升降装置配置为允许所述搬运机器人在搬运车辆的过程中进入且在所述至少两层停车平台之间运动。
23.一种如权利要求1-19任一所述的搬运机器人的操作方法,其中,所述搬运机器人用于搬运车辆,所述操作方法包括:
使所述搬运机器人从所述车辆的车头或车尾驶入所述车辆的底盘下方区域;
检测所述车辆的后轮或前轮的位置并使位于所述第一架体上的所述夹抬机构对准所述后轮或前轮;
使所述第一架体上的驱动轮组制动,并使所述第二架体上的驱动轮组沿所述第一方向运动;
检测所述车辆的前轮或后轮的位置并使位于所述第二架体上的所述夹抬机构对准所述前轮或后轮;
使所述第一架体和所述第二架体上的驱动轮组制动,使所述夹抬机构的夹杆转动以抬起所述车辆的前轮和后轮,并使所述伸缩机构中的限位齿轮副制动。
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