CN109319365A - 基于机器人的智能仓储 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于机器人的智能仓储，其包括设置在仓储内的若干个货架、存储所述货架上的货物信息的计算中心，还包括设置在所述货架前的杆架，杆架上设置有至少一个垂直地面的导杆，还包括若干个可在仓储内移动并可沿导轨升降的机器人，所述机器人包括底座，底座上可移动地设置有用于从货架上取放货物的夹具，所述底座下设置有行走轮或履带，计算中心和所述机器人之间通过无线通信进行数据交互。本发明利用可以攀爬货架的机器人来取放货物，其可以实现精准的货物取放，也避免采用机械手等方式的较大投入，同时还节省空间。

Description

基于机器人的智能仓储
技术领域
本发明属于物流领域，具体涉及一种基于机器人的智能仓储。
背景技术
机器人已经被广泛地应用在智能仓储中，以实现无人化、智能的仓储管理，机器人也代表了物流行业未来的发展方向。目前，机器人的应用场合，表现在：在货架的底部抬起货架、从而在仓储内移动货架；通过下货装置，例如机械臂、滑道等，将单独的包裹送至机器人上，由机器人送至指定的传输通道。还未见可以直接攀爬到货架上，取货，然后送至指定的位置的机器人应用到智能仓储中。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种可以攀爬货架的基于机器人的智能仓储。
本发明的技术方案是提供一种基于机器人的智能仓储，其包括设置在仓储内的若干个货架、存储所述货架上的货物信息的计算中心，其特征在于：还包括设置在所述货架前的杆架，所述杆架上设置有至少一个垂直地面的导杆，还包括若干个可在所述仓储内移动并可沿所述导轨升降的机器人，所述机器人包括底座，所述底座上可移动地设置有用于从所述货架上取放货物的夹具，所述底座下设置有行走轮或履带，所述计算中心和所述机器人之间通过无线通信进行数据交互。
优选的，所述底座上设置有升降台，所述夹具设置在所述升降台上，所述底座上垂直设置若干个导柱，所述升降台上设置有供所述导柱穿过的通孔，所述升降台上还设置一螺纹孔，所述驱动机构包括螺纹连接在所述螺纹孔中的螺柱以及驱动所述螺柱旋转的第一电机。
优选的，所述升降台上水平设置一滑轨、一可沿所述滑轨移动的支架以及一通过链条传动的方式驱动所述支架移动的第二电机。
优选的，所述夹具包括两竖直设置在所述支架上的夹板、以及至少一个驱动两所述夹板水平移动的第三电机。
优选的，至少一个所述夹板内侧设置有压力传感器。
优选的，所述底座的侧面设置有至少一个用于抱紧所述导杆的夹头，所述夹头包括两个枢轴设置在所述底座上的弧形的夹爪以及驱动两所述夹爪旋转的第四电机，所述夹爪内侧设置有减少其与所述导杆之间摩擦力的滚珠或滚轮，所述底座上还设置至少一个爬杆轮，所述爬杆轮由第五电机驱动旋转。
优选的，所述底座的侧面设置两个所述夹头，两所述夹头中间设置两所述爬杆轮，两所述爬杆轮的轴向夹角大于90゜。
优选的，每个所述导杆上均设置有识别码，所述机器人包括给所述识别码拍照以确认所述导杆位置的摄像头。
优选的，所述导杆可移动地设置在所述杆架上。
优选的，所述仓储设置在货车的车厢中。
本发明的一种基于机器人的智能仓储利用了可以攀爬货架的机器人来取放货物，其可以实现精准的货物取放，也避免采用机械手等方式的较大投入，同时还节省空间。本发明还可以进一步地应用在货车中，为将来实现货车和无人机的联动，以实现完全的无人化提供可行的解决方案。
附图说明
图1是本发明最佳实施例的原理示意图；
图2是机器人的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1至图2所示，本发明的一种基于机器人的智能仓储包括设置在仓储内的若干个货架10、存储货架10上的货物信息的计算中心（未图示），还包括设置在货架10前的杆架12，杆架12上设置有至少一个垂直地面的导杆14，还包括若干个可在仓储内移动并可沿导轨升降的机器人16，计算中心和机器人16之间通过无线通信进行数据交互。杆架12可以独立存在，并不固定在货架10上，甚至杆架12下设置滚轮，在需要的情况下，在仓储内移动，这可以减少仓储的投入，也提高了空间使用率，同时也不需要对原有货架进行结构改造。
其工作原理是，在计算中心的调度下，机器人16沿导杆14攀爬，实现取放货。
常见的货运机器人16取货方式通常都是行走到货物底部，抬起货物；或者通过取物叉伸入货物底部的托盘中的空隙，连同托盘一起抬起货物，这两种方式都不太适合直接从货架10上取货物。因而本发明设计了一个新的结构：机器人16包括底座18，底座18上可移动地设置有用于从货架10上取放货物的夹具，底座18下设置有行走轮19或履带。底座18上设置有升降台20，底座18上垂直设置若干个导柱（未图示），升降台20上设置有供导柱穿过的通孔，升降台20上还设置一螺纹孔，驱动机构包括螺纹连接在螺纹孔中的螺柱（未图示）以及驱动螺柱旋转的第一电机（未图示），通过第一电机驱动螺柱旋转，从而带动升降台20上下移动。驱动升降台升降的方式有很多，例如利用气缸，本发明中使用其中一种常见的方式，电机带动螺柱旋转，通过螺纹连接的升降台来使得升降台上升或下降。这是一种非常常见的结构，因而未详细画图表示。当然，也可以采用机械手来取代夹具，也可以实现本发明的发明目的。
升降台20上水平设置一滑轨26、一可沿滑轨26移动的支架28以及一通过链条（未图示）传动的方式驱动支架28移动的第二电机（未图示）。支架28上竖直设置两板形结构的夹板30、以及至少一个驱动两夹板30水平移动的第三电机（未图示）。第三电机通过链条传动的方式，带动两夹板30相对或相反方向移动，实现夹、放的动作。至少一个夹板30内侧设置有压力传感器（未图示），从而监测夹力的大小，避免夹力过大，损坏货物。夹板30的内侧还设置橡胶板（未图示），以增加摩擦力。压力传感器常用业界业已成熟的产品即可，只要可以检测夹板30所受压力即可。
其工作原理是，电机驱动支架28向前移动，使得夹板30伸到货物的两侧，然后第三电机带动夹板30收紧，从而固定货物，第一电机驱动升降台20上升，从而抬起货物，实现取货的动作，放货则反之。相对于传统的方式，其既不需要额外的空间，也不需要托盘，大大提高了仓储的空间利用率，也减少了额外的消耗。其电机的型号及设置的位置为业界普通技术人员必备的常识之一，且非本发明的创新点所在，因而本发明未详细图示。
爬杆机器人16相关的研究很多，例如CN2018101193、CN201810473479。本发明提供一种新的爬杆机器人16结构：导杆14为圆柱形结构，底座18上设置一夹头支架32，夹头支架32上设置有2个用于抱紧导杆14的夹头34，夹头34包括两个枢轴设置在底座18上的弧形的夹爪36以及驱动两夹爪36旋转的第四电机（未图示），夹爪36内侧设置有减少其与导杆14之间摩擦力的滚珠（未图示）或滚轮。两夹头34中间设置多排，每排两个爬杆轮38。夹头支架32朝向所示导杆14的侧面为内凹的弧形面，两爬杆轮38水平设置在该弧形面上，使得两爬杆轮38的轴向夹角大于90゜，爬杆轮38由第五电机驱动旋转。
其工作原理是，两夹头34抱紧导杆14，使得爬杆轮38紧紧抵靠在导杆14上，利用爬杆轮38与导杆14之间的摩擦力，将机器人16固定在导杆14上，第五电机驱动爬杆轮38旋转，实现机器人16在导杆14上上下移动。当然，其也可以进一步地，在底座18上设置2个夹头支架32，一共四个夹头34，分别夹住相邻的两根导杆14，从而提供更可靠的支撑。
进一步地，每个导杆14上均设置有识别码（未图示），机器人16包括给识别码拍照以确认导杆14位置的摄像头40，通过摄像头40给导杆14定位。摄像头40还可以用于给货物拍照定位，使得夹板30可以准确地从货物两侧空隙插入。货物上可以设置电子标签（如RFID），通过机器人16上设置的阅读器（未图示），准确确定货物的身份。
进一步地，导杆14可移动地设置在杆架12上，通过电机（未图示）带动的方式使得导杆14沿杆架12移动，这样就可以避免使用多根导杆14的情况。
进一步地，本发明所指的仓储可以是传统观念中的仓库的概念，也可以是一个设置在货车的车厢中的储物空间的概念。当仓储设置在货车的车厢中时，那么一个货车就成了一个可以随时精准取放货物的移动仓库了，其为未来物流的全程智能化提供了实现的可能。
以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于机器人的智能仓储，其包括设置在仓储内的若干个货架、存储所述货架上的货物信息的计算中心，其特征在于：还包括设置在所述货架前的杆架，所述杆架上设置有至少一个垂直地面的导杆，还包括若干个可在所述仓储内移动并可沿所述导轨升降的机器人，所述机器人包括底座，所述底座上可移动地设置有用于从所述货架上取放货物的夹具，所述底座下设置有行走轮或履带，所述计算中心和所述机器人之间通过无线通信进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：所述底座上设置有升降台，所述夹具设置在所述升降台上，所述底座上垂直设置若干个导柱，所述升降台上设置有供所述导柱穿过的通孔，所述升降台上还设置一螺纹孔，所述驱动机构包括螺纹连接在所述螺纹孔中的螺柱以及驱动所述螺柱旋转的第一电机。
3.根据权利要求2所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：所述升降台上水平设置一滑轨、一可沿所述滑轨移动的支架以及一通过链条传动的方式驱动所述支架移动的第二电机。
4.根据权利要求3所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：所述夹具包括两竖直设置在所述支架上的夹板、以及至少一个驱动两所述夹板水平移动的第三电机。
5.根据权利要求4所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：至少一个所述夹板内侧设置有压力传感器。
6.根据权利要求1所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：所述底座的侧面设置有至少一个用于抱紧所述导杆的夹头，所述夹头包括两个枢轴设置在所述底座上的弧形的夹爪以及驱动两所述夹爪旋转的第四电机，所述夹爪内侧设置有减少其与所述导杆之间摩擦力的滚珠或滚轮，所述底座上还设置至少一个爬杆轮，所述爬杆轮由第五电机驱动旋转。
7.根据权利要求6所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：所述底座的侧面设置两个所述夹头，两所述夹头中间设置两所述爬杆轮，两所述爬杆轮的轴向夹角大于90゜。
8.根据权利要求1所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：每个所述导杆上均设置有识别码，所述机器人包括给所述识别码拍照以确认所述导杆位置的摄像头。
9.根据权利要求1所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：所述导杆可移动地设置在所述杆架上。
10.根据权利要求1所述的基于机器人的智能仓储，其特征在于：所述仓储设置在货车的车厢中。
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