CN108748185A - 一种递送机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种递送机器人，属于机器人技术领域。本发明所提供的递送机器人包括置物箱、驱动装置、物料架组件和控制机构，通过在置物箱内的开口处设置能够自动启闭的箱盖，并将物料架组件设置在置物箱内，利用控制机构控制能够实现在取用或者放置物料时，将置物箱自动打开，并将物料架组件移送至置物箱的外部；在运输或者存放物料时，能够将物料架组件移动至置物箱内，并将置物箱关闭，使物料处于密闭空间，在极大程度上提高了物料的保密性和洁净程度。此外，通过将物料架组件置于置物箱内，置物箱的内壁能够对物料架起到一定的限位作用，从而有利于提高物料架移动的精度和稳定性，避免在递送物料时出现物品跌落的现象。

Description

一种递送机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种递送机器人。

背景技术

机器人是自动控制机器的俗称，其包括一切模拟人或其他生物的行为和思想的机器。随着工业化和自动化的快速发展，为了降低人工成本，提高工作效率和避免恶劣工作环境对人的伤害，越来越多的行业选择用机器人替换人力劳动。

递送机器人是可以给用户提供递送物品服务的工业机器人。现有的递送机器人一般通过夹持物品移动改变物品的位置，从而将物品递送至用户手中或者传输至用户便于拿到的位置。由于递送机器人能够在极大程度上降低人们的劳动强度，因此其被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。

但是现有的递送机器人一般密闭性较差，需要递送的物品通常都裸露在外，不仅不利于保密、安全性能较差、很容易跌落损坏、卫生度较低，且智能化程度低。此外，现有的递送机器人递送物料的种类单一，通用性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种递送机器人，该递送机器人不仅智能化程度高，保密性较好，便于运输，且能够避免物料被外界环境污染。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种递送机器人，其特征在于，包括：

置物箱，其开口处设置有箱盖；

物料架组件，设置在所述置物箱内，并能够在驱动装置的驱动下朝靠近或者远离所述箱盖的方向移动，当所述物料架组件朝所述箱盖移动时，所述箱盖能够自动开启；

控制机构，与所述驱动装置通信连接，并能够控制所述箱盖启闭。

作为优选，所述箱盖的一端转动连接在所述置物箱的开口处，在翻转动力机构的驱动下，所述箱盖的另一端能够绕所述箱盖和所述置物箱的连接处翻转，且所述翻转动力机构与所述控制机构通信连接。

作为优选，所述递送机器人还包括：

检测机构，位于所述置物箱的开口处，当所述检测机构检测到所述物料架组件时，所述控制机构控制所述翻转动力机构开启所述箱盖。

作为优选，所述驱动装置为伸缩机构，所述物料架组件可拆卸连接在所述伸缩机构的中部，所述箱盖连接在所述伸缩机构的自由端。

作为优选，所述物料架组件包括多个用于承载不同物料的物料架，多个所述物料架中的至少部分选择性地设置在所述伸缩机构上。

作为优选，设置在所述伸缩机构上的多个所述物料架沿伸缩方向间隔设置。

作为优选，所述物料架上设置有多个限位凹槽，且所述限位凹槽内设置有物料检测传感器。

作为优选，所述递送机器人还包括：

导向机构，所述导向机构包括导向轮，所述物料架的侧部上设置有安装槽，所述导向轮转动连接在所述安装槽内，所述导向轮与所述置物箱的内壁滑动连接。

作为优选，所述导向机构还包括：

固定架，所述固定架包括U型卡接部，所述U型卡接部的两端向外翻折形成翻边，所述U型卡接部卡接在所述安装槽内，所述导向轮转动连接在所述U型卡接部内，所述翻边与所述物料架连接。

作为优选，所述递送机器人还包括：

导航底座，所述导航底座可拆卸连接在所述置物箱的底部。

本发明的有益效果：

本发明公开了一种递送机器人，该递送机器人包括置物箱、驱动装置、物料架组件和控制机构，通过在置物箱内的开口处设置能够自动启闭的箱盖，并将物料架组件设置在置物箱内，利用控制机构控制能够实现在取用或者放置物料时，将置物箱自动打开，并将物料架组件移送至置物箱的外部；在运输或者存放物料时，能够将物料架组件移动至置物箱内，并将置物箱关闭，使物料处于密闭空间，在极大程度上提高了物料的保密性和洁净程度。此外，通过将物料架组件置于置物箱内，置物箱的内壁能够对物料架起到一定的限位作用，从而有利于提高物料架移动的精度和稳定性，避免在递送物料时出现物品跌落的现象。

附图说明

图1是本发明所提供的递送机器人的透视图一；

图2是本发明所提供的递送机器人的透视图二；

图3是本发明所提供的递送机器人的正视图；

图4是本发明所提供的递送机器人的仰视图；

图5是本发明所提供的递送机器人的爆炸图；

图6是本发明所提供的物料架和箱盖的装配图；

图7是本发明所提供的物料架的透视图；

图8是本发明所提供的物料架的爆炸图。

图中：1、导航底座；101、置物平台；102、移动底盘；103、显示屏；104、充电口；

2、置物箱；201、箱体；202、箱盖；

3、触摸屏；4、避障传感器；5、滚轮；

6、伸缩机构；601、第一杆；602、第二杆；603、安装板；

7、物料架；701、限位凹槽；8、物料；

9、导向机构；901、导向轮；902、固定架；903、固定销；

10、物料检测传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种递送机器人，该递送机器人能够根据用户的命令执行搬运作业，并按照用户输入目标位置的坐标，将物料8从初始位置准确地移动至目标位置。在执行完搬运任务后，该递送机器人还能够自动运动至初始位置，以便再次执行搬运作业。

具体的，如图1至图8所示，该递送机器人包括置物箱2、驱动装置和控制机构。置物箱2内设置有物料架组件，物料架组件包括多个用于承载不同物料的物料架7，物料架7用于放置物料8，物料8可以为矿泉水或者其他物体。在递送物料前，可以根据物料的种类，选择将某一个或者某几个物料架7装配在置物箱2内。当多个物料架7装配在置物箱2内时，将多个物料架7沿置物箱2的高度方向间隔设置。控制机构为设置在置物箱2上的触摸屏3。用户使用触摸屏3完成和递送机器人的交互活动，具体地，触摸屏3包括控制区和显示区，控制区上设置有多个执行特定运动的控制按钮，比如控制递送机器人启闭的开关按钮，以及控制置物箱2内驱动装置的启动按钮和复位按钮。显示区能够显示与该递送机器人相关的信息和参数，比如该递送机器人的物料载量以及续航能力等。触摸屏3相对于置物箱2的顶部倾斜设置，以符合用户的视物习惯，倾斜角度可以为30度、45度或者60度。

为了便于物料8的取放，将置物箱2设置为分体设计的箱体201和箱盖202，箱体201的顶部设置有开口，箱盖202扣装在箱体201顶部，为了便于用户操作，将触摸屏3设置在箱盖202上。利用控制机构能够控制箱盖202的开启和闭合，从而打开和关闭置物箱2，当置物箱2打开时，利用控制机构能够控制驱动装置工作，以将物料架7朝靠近或者远离箱盖202的方向移动，从而便于在物料架组件上取放物料8。

为了驱动物料架7移动，在本实施例中，将驱动装置为伸缩机构，并将伸缩机构6设置在箱体201内。具体的，伸缩机构6包括动力机构和伸缩杆，伸缩杆包括套设并能够相对移动的第一杆601和第二杆602，第一杆601的底端固定在置物平台101的内底面上，第二杆602套设在第一杆601的顶端，在动力机构的驱动下，第二杆602能够沿第一杆601上下移动，第二杆602的顶端设置有安装板603，安装板603与箱盖202固定连接。由于在本实施例中箱体201的开口设置在顶部，因此伸缩机构6的伸缩方向是沿竖直方向的，当然在其他实施例中，如果箱体201的开口设置在箱体201的侧部，伸缩机构6的伸缩方向也可以是沿水平方向的。具体的，在本实施例中，伸缩机构6的动力机构可以采用电机。当然在其他实施例中，也可以将气缸直接作为伸缩机构6，并将气缸杆直接作为伸缩杆，与物料架7和箱盖202连接。

进一步地，箱盖202和箱体201连接方式可以为将箱盖202的一端通过转轴转动连接在箱体201的开口处，从而使箱盖202的另一端能够以转轴为旋转中心翻折。为了实现转轴的转动，可以在转轴的一端连接有翻转动力机构，翻转动力机构可以为电机，将电机的电机轴与转轴连接，利用电机轴的旋转带动转轴转动。当然在其他实施例中，翻转动力机构也可以采用气缸，将气缸的活塞杆与箱盖202连接，利用活塞杆的运动驱动箱盖202绕转轴翻折。进一步地，为了提高该递送机器人的智能化程度，避免过早或者过晚打开箱盖202，可以在置物箱2的开口处设置检测机构，检测机构可以为传感器，例如红外线传感器或者超声波传感器。当检测组件检测到物料架7时，控制机构即可控制翻转动力机构工作，以及时的打开箱盖202。

箱盖202和箱体201连接方式除了上述连接方式外，还可以将箱盖202与伸缩机构6的自由端直接固定连接，将物料架7设置在伸缩机构6的中部，从而实现利用伸缩机构6能够同时驱动箱盖202和物料架7移动，不需要再设置上述的翻转动力机构以及将箱盖202和箱体201通过转轴转动连接，进而有利于简化整个递送机器人的结构和控制难度。为了便于取放物料，将伸缩机构6沿置物箱2的开口方向的伸缩长度设置为大于等于物料架7和箱盖202之间的距离，以便能够将物料架7移动至箱体201的外部。

当用户想要取出放置在物料架7上的物料8或者在物料架7上放置物料8，则用户可以点击触摸屏3上的启动按钮，从而控制伸缩机构6伸长，当伸缩机构6开始伸长时，位于置物箱2顶部的箱盖202与箱体201分离，从而将置物箱2打开，当伸缩机构6继续伸长至一定长度时，能够将物料架7移送至置物箱2的外部，以便用户取放物料8；待用户取放完物料8后，点击触摸屏3上的复位按钮，控制伸缩机构6收缩，从而能够将物料架7移动至置物箱2内，待伸缩机构6收缩至一定长度时，箱盖202重新扣装在箱体201上将置物箱2关闭，使物料8处于密闭空间。物料8在搬运过程中处于密闭空间能够在极大程度上提高物料8的保密性，避免被他人识别。此外，通过将物料架7置于置物箱2内，置物箱2的内壁能够对物料架7起到一定的限位作用，从而有利于提高物料架7移动的精度和稳定性，避免在递送物料8时出现物品跌落的现象。

为了对物料8进行进一步地限位，如图6至图8所示，物料架7上设置有多个用于放置物料8的限位凹槽701，限位凹槽701的形状与物料8的形状相适配，例如当物料8为柱体时，限位凹槽701可以为圆柱形凹槽。进一步地，为了统计物料架7上物料8的数量，在每一个限位凹槽701内设置有一个物料检测传感器10，具体的，物料检测传感器10可以为红外传感器或者超声波传感器。当物料检测传感器10检测到物料8时，将该信息反馈给控制机构，以便控制机构在显示屏103上显示当然递送机器人搬运的物料量。为了提高置物箱2的美观性以及便于用户取放物料8，在置物箱2的外壁上设置有灯条，灯条不仅具有照明功能，且兼具美观性。

为了提高物料架7在抬升和复位过程中运动的稳定性和准确性，在物料架7的侧部设置有导向机构9，导向机构9与箱体201的内壁滑动连接。具体的，如图8所示，导向机构9可以为设置在物料架7侧部的多个导向轮901。为了提高导向效果，将多个导向轮901沿物料架7的侧部均匀排布，并在箱体201内壁与导向轮901相对的位置设置有导槽。为了便于在物料架7的侧部安装导向轮901，在物料架7的侧壁上均匀开设有多个安装槽，导向轮901通过固定架902固定在安装槽内。在本实施例中，固定架902由条形板经过翻折形成，具体的，固定架902包括U型卡接部，U型卡接部的两端向外翻折形成翻边，在U型卡接部两个相对侧边的相对位置设置有第一通孔，并在翻边上设置有第二通孔。在将固定架902安装至安装槽时，首先利用固定销903穿过U型卡接部上的第二通孔和导向轮901中心处的第三通孔，从而将导向轮901和固定架902转动连接，然后将U型卡接部卡接在安装槽内，并使U型卡接部的开口朝外设置，翻边与物料架7的侧壁抵接，最后利用销钉穿过翻边上的第二通孔将固定架902固定至物料架7的侧部。

进一步地，为了便于使该递送机器人能够自主移动，提高该递送机器人的智能化水平，在置物箱2的底端可拆卸连接有导航底座1，导航底座1用于驱动整个递送机器人运动，并能够根据客户输入的目标位置自动规划运动路径，以便能够以最快速度将物料8送至目标位置。为了便于在导航底座1上放置置物箱2，将导航底座1设置为置物平台101和移动底盘102，置物平台101可拆卸连接在移动底盘102的顶部，置物平台101的上表面为置物面，置物箱2可拆卸连接在置物面上。在本实施例中，通过将置物箱2、置物平台101和移动底盘102设置为可拆卸连接，能够实现根据需要运输的物料量和载物种类，更换不同大小或者不同形状的置物箱2，并能够根据置物箱2的大小和形状更换不同规格的置物平台101，从而改变整个递送机器人的物料载量和载物种类。置物平台101的内部为空腔，其内安装有供电机构以及驱动移动底盘102运动的动力源，移动底盘102内设置有传动机构，动力源可以采用电机，电机与供电机构电连接，电机的输出端与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端连接有滚轮5，动力源通过传动机构驱动滚轮5转动从而实现递送机器人的移动。在本实施例中，对传动机构的具体结构不做限制，滚轮5的数量可以为多个，例如三个，如图4所示，三个滚轮5排布呈正三角形。进一步地，为了提高机器人运动的灵活性，将滚轮5设置为万向轮。

进一步地，为了显示供电机构的剩余电量以及移动底盘102的移动速度等数据，如图3所示，在置物平台101的外表面上还设置有显示屏103，该显示屏103可以直接镶嵌在置物平台101的外壳上，也可以通过支架安装在置物平台101的外壳上，显示屏103的显示平面倾斜设置，倾斜角度符合用户的视物习惯，例如可以为30度、45度或者60度。如图2所示，供电机构优先采用可充电的移动电源，并在置物平台101的外表面上设置有充电口104，当移动电源的电量耗尽时，可以通过外部电源给移动电源充电。为了在供电机构电量耗尽前，给用户提示，置物平台101上还可以设置提醒机构，提醒机构可以为指示灯或者报警器。

为了能够使该递送机器人实现自动规划路径，在导航底座1上设置有具有避障功能的避障传感器4，并将避障传感器4设置于置物平台101和移动底盘102之间。在递送机器人的移动过程中，避障传感器4的发射端向外发出光信号，当光信号接触到障碍物被反射回来后，能够被避障传感器4内的接收端接收到。当接收端接收到发射端发射出的光信号后，避障传感器4将前方有障碍物的信号传输给控制机构，控制机构根据自身携带的算法重新规划路径，并控制导航底座1适当改变移动路线，以避开障碍物。当然在其他实施例中，也可以将避障传感器4设置在递送机器人的其他部位，但是由于障碍物的体积可能较小，将避障传感器4设置在位于递送机器人底部的导航底座1上，有利于检测到体积较小的障碍物。

本实施例在上述递送机器人的基础上，还提供了一种递送机器人的使用方法，该使用方法具体包括如下步骤：

S1:递送方点击触摸屏3上的启动按钮，伸缩机构6开始伸长，从而打开置物箱2的箱盖202，并将物料架7移动至置物箱2的外部；

S2:递送方将物料8置于物料架7上，

S3:递送方点击触摸屏3上的复位按钮，伸缩机构6开始收缩，从而将物料架7移动至置物箱2的内部，并关闭箱盖202；

S4:导航底座1自动导航将置物箱2移动至目标位置；

S5:待递送机器人到达目标位置后，接收方再次点击触摸屏3上的启动按钮，伸缩机构6再次伸长，从而打开置物箱2的箱盖202，并将物料架7移动至置物箱2的外部；

S6:接收方取走物料8；

S7:接收方再次点击触摸屏3上的复位按钮，伸缩机构6再次收缩，从而将物料架7移动至置物箱2的内部，并关闭箱盖202，使物料架7和箱盖202复位；

S8:导航底座1自动导航将置物箱2移动至初始位置，以便执行下次递送任务。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种递送机器人，其特征在于，包括：

置物箱(2)，其开口处设置有箱盖(202)；

物料架组件，设置在所述置物箱(2)内，并能够在驱动装置的驱动下朝靠近或者远离所述箱盖(202)的方向移动，当所述物料架组件朝所述箱盖(202)移动时，所述箱盖(202)能够自动开启；

控制机构，与所述驱动装置通信连接，并能够控制所述箱盖(202)启闭。

2.根据权利要求1所述的递送机器人，其特征在于，

所述箱盖(202)的一端转动连接在所述置物箱(2)的开口处，在翻转动力机构的驱动下，所述箱盖(202)的另一端能够绕所述箱盖(202)和所述置物箱(2)的连接处翻转，且所述翻转动力机构与所述控制机构通信连接。

3.根据权利要求2所述的递送机器人，其特征在于，所述递送机器人还包括：

检测机构，位于所述置物箱(2)的开口处，当所述检测机构检测到所述物料架组件时，所述控制机构控制所述翻转动力机构开启所述箱盖(202)。

4.根据权利要求1所述的递送机器人，其特征在于，

所述驱动装置为伸缩机构(6)，所述物料架组件可拆卸连接在所述伸缩机构(6)的中部，所述箱盖(202)连接在所述伸缩机构(6)的自由端。

5.根据权利要求4所述的递送机器人，其特征在于，

所述物料架组件包括多个用于承载不同物料的物料架(7)，多个所述物料架(7)中的至少部分选择性地设置在所述伸缩机构(6)上。

6.根据权利要求5所述的递送机器人，其特征在于，

设置在所述伸缩机构(6)上的多个所述物料架(7)沿伸缩方向间隔设置。

7.根据权利要求5所述的递送机器人，其特征在于，

所述物料架(7)上设置有多个限位凹槽(701)，且所述限位凹槽(701)内设置有物料检测传感器(10)。

8.根据权利要求5所述的递送机器人，其特征在于，所述递送机器人还包括：

导向机构(9)，所述导向机构(9)包括导向轮(901)，所述物料架(7)的侧部上设置有安装槽，所述导向轮(901)转动连接在所述安装槽内，所述导向轮(901)与所述置物箱(2)的内壁滑动连接。

9.根据权利要求8所述的递送机器人，其特征在于，所述导向机构(9)还包括：

固定架(902)，所述固定架(902)包括U型卡接部，所述U型卡接部的两端向外翻折形成翻边，所述U型卡接部卡接在所述安装槽内，所述导向轮(901)转动连接在所述U型卡接部内，所述翻边与所述物料架(7)连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的递送机器人，其特征在于，所述递送机器人还包括：

导航底座(1)，所述导航底座(1)可拆卸连接在所述置物箱(2)的底部。