CN109383966A - 一种智能仓储系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能仓储系统及其控制方法。该仓储系统包括管理中心、智能仓储机器人以及分布于仓储区域的若干个货架组，智能仓储机器人包括底座，底座底部设有摄像头和移动机构，底座左右两侧设有货架爬升装置，底座上设有驱动货架爬升装置张开/缩回的伸缩机构，底座顶部设有用于抓取物品的机械臂以及带动机械臂转动的转动机构，货架爬升装置包括支架、位于支架前后两端的链轮以及驱动链轮转动的驱动机构，货架组包括相对设置的两个第一货架，两个第一货架相对的侧面都设有轨道，轨道包括沿纵向设置的两条相互平行的链条，链条与链轮匹配。本发明无需搬运整个货架，成本较低，货架尺寸不受限制，提高拣选货品的效率。

Description

一种智能仓储系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能仓储技术领域，尤其涉及一种智能仓储系统及其控制方法。

背景技术

智能仓储是物流过程的一个环节，智能仓储的应用，保证了货品仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存。通过科学的编码，还可方便地对库存货品的批次、保质期等进行管理。

目前，智能仓储是在仓库内设置多个放置货品的货架，智能仓储机器人根据无线指令的订单将货品所在货架从仓库搬运至员工处理区，工作人员在员工处理区挑拣、扫描商品。但是，这种智能仓储机器人只能搬运整个货架，对自身的承重等性能要求较高，成本较高，货架的重量、高度等也受到限制，工作人员在货架上找寻订单货品，效率较低。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种智能仓储系统及其控制方法，其无需搬运整个货架，成本较低，货架尺寸不受限制，提高工作人员拣选货品的效率。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种智能仓储系统，包括管理中心、智能仓储机器人以及分布于仓储区域的若干个货架组，所述智能仓储机器人包括底座，所述底座底部设有摄像头和移动机构，所述底座左右两侧设有货架爬升装置，所述底座上设有驱动货架爬升装置张开/缩回的伸缩机构，所述底座顶部设有用于抓取物品的机械臂以及带动机械臂转动的转动机构，所述货架爬升装置包括支架、位于支架前后两端的链轮以及驱动链轮转动的驱动机构，所述底座上还设有控制器和无线通信模块，所述控制器分别与摄像头、移动机构、伸缩机构、机械臂、转动机构、驱动机构和无线通信模块电连接，所述无线通信模块能够与管理中心无线通信，所述货架组包括相对设置的两个第一货架，两个第一货架相对的侧面都设有供货架爬升装置爬升的轨道，所述轨道包括沿纵向设置的两条相互平行的链条，所述链条与链轮匹配。

在本技术方案中，摄像头用于识别仓储区域地面上的导向线或导航二维码，帮助仓储机器人定位，配合移动机构，实现在仓储区域自由移动。智能仓储机器人通过无线通信模块接收管理中心发送的无线指令。

第一货架上设有用于放置货品的周转箱，周转箱统一规格，便于机械臂抓取，每个周转箱内放置有同一种货品。管理中心接收外部设备发送的订单，根据订单调配智能仓储机器人取货、上货，同时具有入库业务、出库业务、仓库调拨和虚仓管理等功能，对批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用。

智能仓储机器人要在货架组爬升时，先移动到两个第一货架之间，左右两侧的货架爬升装置分别对着一个第一货架，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使得每个货架爬升装置前后两端的链轮与对应一侧的第一货架上的两条链条分别接触啮合，由于两个货架爬升装置向两侧张开抵住两侧的第一货架，驱动链轮转动就可以带动智能仓储机器人沿第一货架的链条上升/下降。

取货时，智能仓储机器人移动到需取货品所在货架组的两个第一货架之间，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使货架爬升装置上的链轮与对应的链条啮合，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人向上爬升，当智能仓储机器人爬升到需取货品所在的储货位，机械臂将该储货位上放有需取货品的周转箱取下，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人下降到地面，智能仓储机器人移动到对应工作台。

当智能仓储机器人将需取货品所在的周转箱运输到工作台后，管理中心发送取货指令给该工作台，工作台的触摸屏显示需取货品信息，工作人员根据触摸屏显示的信息从周转箱中取出需取货品，用扫描枪扫描后放到工作台货架上，工作人员通过触摸屏输出取货完成指令，工作台将取货完成信息发送给管理中心，管理中心控制智能仓储机器人离开工作台。

作为优选，所述每个链轮外侧都对应设有一个导向轮，每条链条一侧都设有与导向轮匹配的导向槽。

第一货架的每条链条边上都有一条与其平行的导向槽，导向槽的底部水位位置高于对应链条的底部水位位置。当货架爬升装置前后两端的链轮与对应一侧的第一货架上的两条链条分别接触啮合时，每个链轮外侧的导向轮也位于对应导向槽的下方，当链轮转动带动智能仓储机器人向上移动后，导向轮进入导向槽，保证智能仓储机器人沿链条稳定上升/下降。

作为优选，所述货架组还包括相对设置的两个第二货架，第一货架和第二货架都为矩形货架，两个第一货架相对的侧面与两个第二货架相对的侧面围成呈矩形空间。货架组呈十字形，相邻货架组可无缝贴合，充分利用仓储区域的空间，极大的增加了仓储区域的仓储容量。

作为优选，所述第一货架和第二货架都包括架体，所述架体上从上至下设有若干个用于放置周转箱的储货位，所述储货位包括对称设置在架体左右两内侧壁上的托板，所述两托板之间的距离大于机械臂的宽度，所述两托板之间的距离小于周转箱的宽度。

作为优选，所述一种智能仓储系统，还包括设置在仓储区域地面上的若干个用于定位的二维码标签。

每个二维码内均内置有唯一的ID号或坐标值。地面上布置有一定数量的二维码标签实现对智能仓储机器人的引导功能。二维码采用矩阵形，三个角上有三个寻象图形，使用CCD识读设备来探测二维码的位置、大小、倾斜角度、并加以解码。智能仓储机器人通过摄像头识别二维码进行自身定位，运动到指定位置。

作为优选，所述支架上设有受驱动机构驱动的传动杆，货架爬升装置的两个链轮分别设置在传动杆两端。

作为优选，所述底座左右两侧设有水平设置的滑槽，支架上设有与滑槽匹配的滑条，所述支架上的滑条位于所在一侧的滑槽内且可沿滑槽滑动，所述伸缩机构包括位于底座下方的横向支撑板、驱动横向支撑板升降的升降机构以及对称设置在横向支撑板左右两端的左张开机构、右张开机构，所述左张开机构包括左倾斜支撑板，所述左倾斜支撑板较低一端通过第一转轴与横向支撑板左端铰接，所述左倾斜支撑板较高一端通过第二转轴与左侧的支架铰接，所述右张开机构包括右倾斜支撑板，所述右倾斜支撑板较低一端通过第三转轴与横向支撑板右端铰接，所述右倾斜支撑板较高一端通过轴承与右侧的支架上的传动杆连接，所述驱动机构包括固定套设在右侧的支架的传动杆上的第一传动齿轮、与第一传动齿轮啮合的第二传动齿轮、驱动第二传动齿轮转动的驱动电机、固定套设在右侧的支架的传动杆上且位于右倾斜支撑板较高一端的第一右皮带轮、转动设置在横向支撑板右端且与第三转轴同轴的第二右皮带轮、转动设置在横向支撑板左端且与第二转轴同轴的第二左皮带轮、转动设置在左倾斜支撑板较高一端且与第一转轴同轴的第一左皮带轮、与第一左皮带轮同轴连接的第三传动齿轮、固定套设在左侧的支架的传动杆上且于第三传动齿轮啮合的第四传动齿轮，所述第二左皮带轮与第二右皮带轮通过第一皮带连接，所述第一左皮带轮与第二左皮带轮通过第二皮带连接，所述第一右皮带轮与第二右皮带轮通过第三皮带连接，所述控制器分别与升降机构和驱动电机电连接。

需要驱动货架爬升装置张开时，升降机构驱动横向支撑板上升，左倾斜支撑板向左伸出将左侧支架向左推出，左侧支架上的滑条沿滑槽向左移动，右倾斜支撑板向右伸出将右侧支架向右推出，右侧支架上的滑条沿滑槽向右移动。需要驱动货架爬升装置缩回时，升降机构驱动横向支撑板下降即可。

需驱动链轮转动时，驱动电机驱动第二传动齿轮转动，第二传动齿轮带动第一传动齿轮转动，第一传动齿轮带动右侧支架的传动杆转动，右侧支架的传动杆带动其前后两端的链轮转动，同时右侧支架的传动杆带动第一右皮带轮转动，第一右皮带轮带动第二右皮带轮转动，第二右皮带轮带动第二左皮带轮转动，第二左皮带轮带动第一左皮带轮转动，第一左皮带轮带动第三传动齿轮转动，第三传动齿轮带动第四传动齿轮转动，第四传动齿轮带动左侧支架的传动杆转动，左侧支架的传动杆带动其前后两端的链轮转动，且左侧支架的传动杆上的链轮转动方向与右侧支架的传动杆上的链轮转动方向正好相反。通过上述方式，驱动机构实现对链轮的驱动，实现智能仓储机器人在货架组处的上升/下降。

作为优选，所述升降机构包括设置在底座底部的丝杆以及驱动丝杆转动的第一伺服电机，所述横向支撑板上设有供丝杆穿过螺纹孔，所述丝杆穿过螺纹孔与横向支撑板螺纹连接，所述控制器与第一伺服电机电连接。

作为优选，所述支架下部前后两端还设有顶升机构，所述顶升机构包括导向槽和顶升杆，所述导向槽包括倾斜部和水平部，所述倾斜部从外至内向下倾斜设置，所述水平部外端与倾斜部的较低一端连通，所述顶升杆顶端位于水平部上方且与支架铰接，所述顶升杆底端设有滚轮，所述顶升杆上设有嵌入导向槽并可沿导向槽滑动的滑块，当货架爬升装置处于完全缩回状态时，滑块位于倾斜部内，当货架爬升装置处于完全张开状态时，滑块位于水平部内。

货架爬升装置完全缩回时，滑块位于倾斜部内，顶升杆向上缩回，滚轮不能将智能仓储机器人顶起，移动机构与地面接触。货架爬升装置完全张开时，滑块位于水平部内，顶升杆向下伸出，滚轮将智能仓储机器人顶起使移动机构悬空。

当智能仓储机器人要在货架组爬升时，智能仓储机器人先移动到两个第一货架之间，智能仓储机器人两侧与两个第一货架之间的距离不会完全相等，但是由于有顶升机构的存在，在伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开时，顶升机构将智能仓储机器人顶起使移动机构悬空，因此当有一侧的货架爬升装置与对应一侧的第一货架接触后，智能仓储机器人在反作用力下会自动向另一侧移动，使得另一侧的货架爬升装置与对应的第一货架接触，伸缩机构底部的滚轮将智能仓储机器人顶起使移动机构悬空，使得智能仓储机器人移动不会受到移动机构的阻碍。

作为优选，所述移动机构包括设置在底座底部的两个行走模块，所述行走模块包括驱动轮、减速机和第二伺服电机，所述第二伺服电机通过减速机与驱动轮连接，所述第二伺服电机与控制器电连接。

作为优选，所述移动机构还包括设置在底座底部的若干个万向轮。

作为优选，所述行走模块通过减震机构与底座连接，所述减震机构包括纵向设置的导向杆，所述导向杆顶部与底座底部固定连接，所述导向杆上套设有可沿导向杆滑动的滑套，所述滑套与行走模块固定连接，所述导向杆底部设有挡住滑套的挡块，所述导向杆上还套设有弹簧，所述弹簧设置在底座与滑套之间。

对行走模块起到减震作用。同时，通过弹簧的弹性可自动调整驱动轮的高度，使得智能仓储机器人在不平整地面移动时，保证驱动轮始终能与地面接触。

作为优选，所述机械臂包括底板、可沿底板移动的电动伸缩中间板、可沿电动伸缩中间板移动的电动伸缩顶板，所述电动伸缩顶板前后两端设有档条，所述控制器分别与电动伸缩中间板和电动伸缩顶板电连接。

电动伸缩顶板前后两端的档条之间的距离与周转箱的长度一致。从储货位上取周转箱时，电动伸缩中间板先伸出，再电动伸缩顶板伸出，直到电动伸缩顶板位于周转箱下方，智能仓储机器人向上移动，使周转箱进入电动伸缩顶板前后两端的档条之间，智能仓储机器人继续向上移动，电动伸缩顶板将周转箱托起，电动伸缩中间板缩回、电动伸缩顶板缩回，使得周转箱到底座顶部，完成周转箱的取出。

本发明的一种智能仓储系统的控制方法，用于上述的一种智能仓储系统，包括以下步骤：

当管理中心接收到取货指令时，管理中心查找出需取货品的位置，并调度智能仓储机器人取货；

智能仓储机器人接收到管理中心发送的取货指令后移动到需取货品所在货架组的两个第一货架之间，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使货架爬升装置上的链轮与对应的链条啮合，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人向上爬升，当智能仓储机器人爬升到需取货品所在的储货位，机械臂将该储货位上放有需取货品的周转箱取下，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人下降到地面，智能仓储机器人移动到对应工作台。

作为优选，当智能仓储机器人将需取货品所在的周转箱运输到工作台后，管理中心发送取货指令给该工作台，工作台的触摸屏显示需取货品信息，工作人员根据触摸屏显示的信息从周转箱中取出需取货品，用扫描枪扫描后放到工作台货架上，工作人员通过触摸屏输出取货完成指令，工作台将取货完成信息发送给管理中心，管理中心控制智能仓储机器人离开工作台。

本发明的一种智能仓储系统的控制方法，用于上述的一种智能仓储系统，包括以下步骤：

当管理中心接收到上货指令时，管理中心查找出需上货货品对应的周转箱的位置，并调度智能仓储机器人上货；

智能仓储机器人接收到管理中心发送的上货指令后移动到需上货货品对应的周转箱所在货架组的两个第一货架之间，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使货架爬升装置上的链轮与对应的链条啮合，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人向上爬升，当智能仓储机器人爬升到需上货货品对应的周转箱所在的储货位，机械臂将该储货位上放有需上货货品对应的周转箱取下，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人下降到地面，智能仓储机器人移动到对应工作台；

当智能仓储机器人将需上货货品对应的周转箱运输到工作台后，管理中心发送上货指令给该工作台，工作台的触摸屏显示需上货货品信息，工作人员根据触摸屏显示的信息从工作台货架上的取出需上货货品，用扫描枪扫描后放入需上货货品对应的周转箱，工作人员通过触摸屏输出上货完成指令，工作台将上货完成信息发送给管理中心，管理中心调度智能仓储机器人将周转箱放回原位。

本发明的有益效果是：无需搬运整个货架，成本较低，货架尺寸不受限制，提高工作人员拣选货品的效率。

附图说明

图1是本发明的一种电路原理连接框图；

图2是本发明的一种结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是本发明的底部结构示意图；

图5是货架爬升装置完全缩回时的状态示意图；

图6是货架组的结构示意图；

图7是货架组的俯视图；

图8是图7中B处放大图；

图9是多个货架组无缝贴合在一起的示意图。

图中：1、底座，2、摄像头，3、移动机构，4、伸缩机构，5、机械臂，6、转动机构，7、支架，8、链轮，9、驱动机构，10、传动杆，11、滑条，12、横向支撑板，13、左倾斜支撑板，14、右倾斜支撑板，15、第一传动齿轮，16、第二传动齿轮，17、第一右皮带轮，18、第二右皮带轮，19、第二左皮带轮，20、第一左皮带轮，21、第三传动齿轮，22、第四传动齿轮，23、丝杆，24、导向槽，25、顶升杆，26、倾斜部，27、水平部，28、滚轮，29、驱动轮，30、减速机，31、第二伺服电机，32、万向轮，33、导向杆，34、滑套，35、挡块，36、弹簧，37、导向轮，38、底板，39、电动伸缩中间板，40、电动伸缩顶板，41、挡条，42、控制器，43、智能仓储机器人，44、第一货架，45、第二货架，46、周转箱，47、链条，48、导向槽，49、无线通信模块，50、管理中心，51、矩形空间。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明：

实施例：本实施例的一种智能仓储系统，如图1、图2、图3、图4所示，包括管理中心50、智能仓储机器人43、分布于仓储区域的若干个货架组以及设置在仓储区域地面上的若干个用于定位的二维码标签，智能仓储机器人43包括底座1，底座1底部设有摄像头2和移动机构3，底座1左右两侧设有货架爬升装置，底座1上设有驱动货架爬升装置张开/缩回的伸缩机构4，所述底座1顶部设有用于抓取物品的机械臂5以及带动机械臂5转动的转动机构6，货架爬升装置包括支架7、位于支架7前后两端的链轮8以及驱动链轮8转动的驱动机构9，底座1上还设有控制器42和无线通信模块49，控制器42分别与摄像头2、移动机构3、伸缩机构4、机械臂5、转动机构6、驱动机构9和无线通信模块49电连接，无线通信模块49能够与管理中心无线通信。

如图6、图7、图8、图9所示，货架组包括相对设置的两个第一货架44和相对设置的两个第二货架45，第一货架44和第二货架45都为矩形货架，两个第一货架44相对的侧面与两个第二货架45相对的侧面围成呈矩形空间51，两个第一货架44相对的侧面都设有供货架爬升装置爬升的轨道，轨道包括沿纵向设置的两条相互平行的链条47，链条47与链轮8匹配。

支架7上设有受驱动机构9驱动的传动杆10，货架爬升装置的两个链轮8分别设置在传动杆10两端，每个链轮8外侧都对应设有一个导向轮37，每条链条47内侧都设有与导向轮37匹配的导向槽24。

底座1左右两侧设有水平设置的滑槽，支架7上设有与滑槽匹配的滑条11，支架7上的滑条11位于所在一侧的滑槽内且可沿滑槽滑动，伸缩机构4包括位于底座1下方的横向支撑板12、驱动横向支撑板12升降的升降机构以及对称设置在横向支撑板12左右两端的左张开机构、右张开机构，左张开机构包括左倾斜支撑板13，左倾斜支撑板13较低一端通过第一转轴与横向支撑板12左端铰接，左倾斜支撑板13较高一端通过第二转轴与左侧的支架7铰接，右张开机构包括右倾斜支撑板14，右倾斜支撑板14较低一端通过第三转轴与横向支撑板12右端铰接，右倾斜支撑板14较高一端通过轴承与右侧的支架7上的传动杆10连接，驱动机构9包括固定套设在右侧的支架7的传动杆10上的第一传动齿轮15、与第一传动齿轮15啮合的第二传动齿轮16、驱动第二传动齿轮16转动的驱动电机、固定套设在右侧的支架7的传动杆10上且位于右倾斜支撑板14较高一端的第一右皮带轮17、转动设置在横向支撑板12右端且与第三转轴同轴的第二右皮带轮18、转动设置在横向支撑板12左端且与第二转轴同轴的第二左皮带轮19、转动设置在左倾斜支撑板13较高一端且与第一转轴同轴的第一左皮带轮20、与第一左皮带轮20同轴连接的第三传动齿轮21、固定套设在左侧的支架7的传动杆10上且于第三传动齿轮21啮合的第四传动齿轮22，第二左皮带轮19与第二右皮带轮18通过第一皮带连接，第一左皮带轮20与第二左皮带轮19通过第二皮带连接，第一右皮带轮17与第二右皮带轮18通过第三皮带连接，控制器42分别与升降机构和驱动电机电连接。

摄像头用于读取地面上用于定位的二维码标签，每个二维码内均内置有唯一的ID号或坐标值。地面上布置有一定数量的二维码标签实现对智能仓储机器人的引导功能。二维码采用矩阵形，三个角上有三个寻象图形，使用CCD识读设备来探测二维码的位置、大小、倾斜角度、并加以解码。智能仓储机器人通过识别二维码进行自身定位，运动到指定位置。智能仓储机器人通过移动机构在仓储区域移动。智能仓储机器人通过无线通信模块与管理中心无线通信，接收管理中心发送的无线指令。

第一货架、第二货架上都设有用于放置货品的周转箱，周转箱统一规格，便于机械臂抓取，每个周转箱内放置有同一种货品。管理中心接收外部设备发送的订单，根据订单调配智能仓储机器人取货、上货，同时具有入库业务、出库业务、仓库调拨和虚仓管理等功能，对批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用。

需要驱动货架爬升装置张开时，升降机构驱动横向支撑板上升，左倾斜支撑板向左伸出将左侧支架向左推出，左侧支架上的滑条沿滑槽向左移动，右倾斜支撑板向右伸出将右侧支架向右推出，右侧支架上的滑条沿滑槽向右移动。需要驱动货架爬升装置缩回时，升降机构驱动横向支撑板下降即可。货架爬升装置完全缩回时的状态如图5所示。货架爬升装置张开时的状态如图3所示。

需驱动链轮转动时，驱动电机驱动第二传动齿轮转动，第二传动齿轮带动第一传动齿轮转动，第一传动齿轮带动右侧支架的传动杆转动，右侧支架的传动杆带动其前后两端的链轮转动，同时右侧支架的传动杆带动第一右皮带轮转动，第一右皮带轮带动第二右皮带轮转动，第二右皮带轮带动第二左皮带轮转动，第二左皮带轮带动第一左皮带轮转动，第一左皮带轮带动第三传动齿轮转动，第三传动齿轮带动第四传动齿轮转动，第四传动齿轮带动左侧支架的传动杆转动，左侧支架的传动杆带动其前后两端的链轮转动，且左侧支架的传动杆上的链轮转动方向与右侧支架的传动杆上的链轮转动方向正好相反。通过上述方式，驱动机构实现对链轮的驱动，实现智能仓储机器人在货架组处的上升/下降。

第一货架的每条链条边上都有一条与其平行的导向槽，导向槽的底部水位位置高于对应链条的底部水位位置。当货架爬升装置前后两端的链轮与对应一侧的第一货架上的两条链条分别接触啮合时，每个链轮外侧的导向轮也位于对应导向槽的下方，当链轮转动带动智能仓储机器人向上移动后，导向轮进入导向槽，保证智能仓储机器人沿链条稳定上升/下降。

智能仓储机器人要在货架组爬升时，先移动到两个第一货架相对的侧面与两个第二货架相对的侧面围成的矩形空间底部，左右两侧的货架爬升装置分别对着一个第一货架，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使得每个货架爬升装置前后两端的链轮与对应一侧的第一货架上的两条链条分别接触啮合，由于两个货架爬升装置向两侧张开抵住两侧的第一货架，驱动链轮转动就可以带动智能仓储机器人沿第一货架的链条上升/下降。

取货时，智能仓储机器人移动到需取货品所在货架组的矩形空间底部，如图7、图8所示，左右两侧的货架爬升装置分别对着一个第一货架，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使货架爬升装置上的链轮与对应的链条啮合，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人43向上爬升，当智能仓储机器人爬升到需取货品所在的储货位，机械臂将该储货位上放有需取货品的周转箱取下，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人下降到地面，智能仓储机器人移动到对应工作台。

当智能仓储机器人将需取货品所在的周转箱运输到工作台后，管理中心发送取货指令给该工作台，工作台的触摸屏显示需取货品信息，工作人员根据触摸屏显示的信息从周转箱中取出需取货品，用扫描枪扫描后放到工作台货架上，工作人员通过触摸屏输出取货完成指令，工作台将取货完成信息发送给管理中心，管理中心控制智能仓储机器人离开工作台。

货架组呈十字形，如图9所示，多个货架组无缝贴合在一起，从而充分利用仓储区域的空间，极大的增加了仓储区域的仓储容量。

升降机构包括设置在底座1底部的丝杆23以及驱动丝杆23转动的第一伺服电机，横向支撑板上12设有供丝杆23穿过螺纹孔，丝杆23穿过螺纹孔与横向支撑板12螺纹连接，控制器42与第一伺服电机电连接。

支架7下部前后两端还设有顶升机构，顶升机构包括导向槽24和顶升杆25，导向槽24包括倾斜部26和水平部27，倾斜部26从外至内向下倾斜设置，水平部27外端与倾斜部26的较低一端连通，顶升杆25顶端位于水平部27上方且与支架7铰接，顶升杆25底端设有滚轮28，顶升杆25上设有嵌入导向槽24并可沿导向槽24滑动的滑块，当货架爬升装置处于完全缩回状态时，滑块位于倾斜部26内，当货架爬升装置处于完全张开状态时，滑块位于水平部27内。

移动机构3包括设置在底座1底部的两个行走模块，行走模块包括驱动轮29、减速机30和第二伺服电机31，第二伺服电机31通过减速机30与驱动轮29连接，第二伺服电机31与控制器42电连接。

货架爬升装置完全缩回时，滑块位于倾斜部内，顶升杆向上缩回，滚轮的水平位置高于驱动轮的水平位置，滚轮不能将智能仓储机器人顶起，移动机构与地面接触。货架爬升装置完全张开时，滑块位于水平部内，顶升杆向下伸出，滚轮的水平位置低于驱动轮的水平位置，滚轮将智能仓储机器人顶起使移动机构悬空。

当智能仓储机器人要在货架组爬升时，智能仓储机器人先移动到货架组的矩形空间底部，智能仓储机器人两侧与两个第一货架之间的距离不会完全相等，但是由于有顶升机构的存在，在伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开时，顶升机构将智能仓储机器人顶起使移动机构悬空，因此当有一侧的货架爬升装置与对应一侧的第一货架接触后，智能仓储机器人在反作用力下会自动向另一侧移动，使得另一侧的货架爬升装置与对应的第一货架接触，伸缩机构底部的滚轮将智能仓储机器人顶起使移动机构悬空，使得智能仓储机器人移动不会受到移动机构的阻碍。

移动机构3还包括设置在底座1底部的四个万向轮32。

行走模块通过减震机构与底座1连接，减震机构包括纵向设置的导向杆33，导向杆33顶部与底座1底部固定连接，导向杆33上套设有可沿导向杆33滑动的滑套34，滑套34与行走模块固定连接，导向杆33底部设有挡住滑套34的挡块35，导向杆33上还套设有弹簧36，弹簧36设置在底座1与滑套34之间。

对行走模块起到减震作用。同时，通过弹簧的弹性可自动调整驱动轮的高度，使得智能仓储机器人在不平整地面移动时，保证驱动轮始终能与地面接触。

机械臂5包括底板38、可沿底板38移动的电动伸缩中间板39、可沿电动伸缩中间板39移动的电动伸缩顶板40，电动伸缩顶板40前后两端设有档条41，控制器42分别与电动伸缩中间板39和电动伸缩顶板40电连接。

第一货架44和第二货架45都包括架体，架体上从上至下设有若干个用于放置周转箱46的储货位，储货位包括对称设置在架体左右两内侧壁上的托板，两托板之间的距离大于机械臂5的宽度，两托板之间的距离小于周转箱46的宽度。

电动伸缩顶板前后两端的档条之间的距离与周转箱的长度一致。从储货位上取周转箱时，电动伸缩中间板先伸出，再电动伸缩顶板伸出，直到电动伸缩顶板位于周转箱下方，智能仓储机器人向上移动，使周转箱进入电动伸缩顶板前后两端的档条之间，智能仓储机器人继续向上移动，电动伸缩顶板将周转箱托起，电动伸缩中间板缩回、电动伸缩顶板缩回，使得周转箱到底座顶部，完成周转箱的取出。

本实施例的一种智能仓储系统的控制方法，用于上述的一种智能仓储系统，包括以下步骤：

当管理中心接收到取货指令时，管理中心查找出需取货品的位置，并调度智能仓储机器人取货；

智能仓储机器人接收到管理中心发送的取货指令后移动到需取货品所在货架组的两个第一货架之间，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使货架爬升装置上的链轮与对应的链条啮合，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人向上爬升，当智能仓储机器人爬升到需取货品所在的储货位，机械臂将该储货位上放有需取货品的周转箱取下，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人下降到地面，智能仓储机器人移动到对应工作台。

当智能仓储机器人将需取货品所在的周转箱运输到工作台后，管理中心发送取货指令给该工作台，工作台的触摸屏显示需取货品信息，工作人员根据触摸屏显示的信息从周转箱中取出需取货品，用扫描枪扫描后放到工作台货架上，工作人员通过触摸屏输出取货完成指令，工作台将取货完成信息发送给管理中心，管理中心控制智能仓储机器人离开工作台。

本实施例的一种智能仓储系统的控制方法，用于上述的一种智能仓储系统，包括以下步骤：

当管理中心接收到上货指令时，管理中心查找出需上货货品对应的周转箱的位置，并调度智能仓储机器人上货；

智能仓储机器人接收到管理中心发送的上货指令后移动到需上货货品对应的周转箱所在货架组的两个第一货架之间，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使货架爬升装置上的链轮与对应的链条啮合，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人向上爬升，当智能仓储机器人爬升到需上货货品对应的周转箱所在的储货位，机械臂将该储货位上放有需上货货品对应的周转箱取下，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人下降到地面，智能仓储机器人移动到对应工作台；

当智能仓储机器人将需上货货品对应的周转箱运输到工作台后，管理中心发送上货指令给该工作台，工作台的触摸屏显示需上货货品信息，工作人员根据触摸屏显示的信息从工作台货架上的取出需上货货品，用扫描枪扫描后放入需上货货品对应的周转箱，工作人员通过触摸屏输出上货完成指令，工作台将上货完成信息发送给管理中心，管理中心调度智能仓储机器人将周转箱放回原位。

Claims (10)

1.一种智能仓储系统，其特征在于，包括管理中心（50）、智能仓储机器人（43）以及分布于仓储区域的若干个货架组，所述智能仓储机器人（43）包括底座（1），所述底座（1）底部设有摄像头（2）和移动机构（3），所述底座（1）左右两侧设有货架爬升装置，所述底座（1）上设有驱动货架爬升装置张开/缩回的伸缩机构（4），所述底座（1）顶部设有用于抓取物品的机械臂（5）以及带动机械臂（5）转动的转动机构（6），所述货架爬升装置包括支架（7）、位于支架（7）前后两端的链轮（8）以及驱动链轮（8）转动的驱动机构（9），所述底座（1）上还设有控制器（42）和无线通信模块（49），所述控制器（42）分别与摄像头（2）、移动机构（3）、伸缩机构（4）、机械臂（5）、转动机构（6）、驱动机构（9）和无线通信模块（49）电连接，所述无线通信模块（49）能够与管理中心无线通信，所述货架组包括相对设置的两个第一货架（44），两个第一货架（44）相对的侧面都设有供货架爬升装置爬升的轨道，所述轨道包括沿纵向设置的两条相互平行的链条（47），所述链条（47）与链轮（8）匹配。

2.根据权利要求1所述的一种智能仓储系统，其特征在于，所述每个链轮（8）外侧都对应设有一个导向轮（37），每条链条一侧都设有与导向轮（37）匹配的导向槽（48）。

3.根据权利要求1所述的一种智能仓储系统，其特征在于，所述货架组还包括相对设置的两个第二货架（45），第一货架（44）和第二货架（45）都为矩形货架，两个第一货架（44）相对的侧面与两个第二货架（45）相对的侧面围成呈矩形空间（51）。

4.根据权利要求3所述的一种智能仓储系统，其特征在于，所述第一货架（44）和第二货架（45）都包括架体，所述架体上从上至下设有若干个用于放置周转箱（46）的储货位，所述储货位包括对称设置在架体左右两内侧壁上的托板，所述两托板之间的距离大于机械臂（5）的宽度，所述两托板之间的距离小于周转箱（46）的宽度。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种智能仓储系统，其特征在于，还包括设置在仓储区域地面上的若干个用于定位的二维码标签。

6.根据权利要求1所述的一种智能仓储系统，其特征在于，所述支架（7）上设有受驱动机构（9）驱动的传动杆（10），货架爬升装置的两个链轮（8）分别设置在传动杆（10）两端。

7.根据权利要求6所述的一种智能仓储系统，其特征在于，所述底座（1）左右两侧设有水平设置的滑槽，支架（7）上设有与滑槽匹配的滑条（11），所述支架（7）上的滑条（11）位于所在一侧的滑槽内且可沿滑槽滑动，所述伸缩机构（4）包括位于底座（1）下方的横向支撑板（12）、驱动横向支撑板（12）升降的升降机构以及对称设置在横向支撑板（12）左右两端的左张开机构、右张开机构，所述左张开机构包括左倾斜支撑板（13），所述左倾斜支撑板（13）较低一端通过第一转轴与横向支撑板（12）左端铰接，所述左倾斜支撑板（13）较高一端通过第二转轴与左侧的支架（7）铰接，所述右张开机构包括右倾斜支撑板（14），所述右倾斜支撑板（14）较低一端通过第三转轴与横向支撑板（12）右端铰接，所述右倾斜支撑板（14）较高一端通过轴承与右侧的支架（7）上的传动杆（10）连接，所述驱动机构包括固定套设在右侧的支架（7）的传动杆（10）上的第一传动齿轮（15）、与第一传动齿轮（15）啮合的第二传动齿轮（16）、驱动第二传动齿轮（16）转动的驱动电机、固定套设在右侧的支架（7）的传动杆（10）上且位于右倾斜支撑板（14）较高一端的第一右皮带轮（17）、转动设置在横向支撑板（12）右端且与第三转轴同轴的第二右皮带轮（18）、转动设置在横向支撑板（12）左端且与第二转轴同轴的第二左皮带轮（18）、转动设置在左倾斜支撑板（14）较高一端且与第一转轴同轴的第一左皮带轮（20）、与第一左皮带轮（20）同轴连接的第三传动齿轮（21）、固定套设在左侧的支架（7）的传动杆（10）上且于第三传动齿轮（21）啮合的第四传动齿轮（22），所述第二左皮带轮（19）与第二右皮带轮（18）通过第一皮带连接，所述第一左皮带轮（20）与第二左皮带轮（19）通过第二皮带连接，所述第一右皮带轮（17）与第二右皮带轮（18）通过第三皮带连接，所述控制器（42）分别与升降机构和驱动电机电连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能仓储系统，其特征在于，所述支架（7）下部前后两端还设有顶升机构，所述顶升机构包括导向槽（24）和顶升杆（25），所述导向槽（24）包括倾斜部（26）和水平部（27），所述倾斜部（26）从外至内向下倾斜设置，所述水平部（27）外端与倾斜部（26）的较低一端连通，所述顶升杆（25）顶端位于水平部（27）上方且与支架（7）铰接，所述顶升杆（25）底端设有滚轮（28），所述顶升杆（25）上设有嵌入导向槽（24）并可沿导向槽（24）滑动的滑块，当货架爬升装置处于完全缩回状态时，滑块位于倾斜部（26）内，当货架爬升装置处于完全张开状态时，滑块位于水平部（27）内。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的一种智能仓储系统，所述机械臂（5）包括底板（38）、可沿底板（38）移动的电动伸缩中间板（39）、可沿电动伸缩中间板（39）移动的电动伸缩顶板（40），所述电动伸缩顶板（40）前后两端设有档条（41），所述控制器（42）分别与电动伸缩中间板（39）和电动伸缩顶板（40）电连接。

10.一种智能仓储系统的控制方法，用于权利要求1所述的一种智能仓储系统，其特征在于，包括以下步骤：

当管理中心接收到取货指令时，管理中心查找出需取货品的位置，并调度智能仓储机器人取货；

智能仓储机器人接收到管理中心发送的取货指令后移动到需取货品所在货架组的两个第一货架之间，伸缩机构驱动两个货架爬升装置张开，使货架爬升装置上的链轮与对应的链条啮合，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人向上爬升，当智能仓储机器人爬升到需取货品所在的储货位，机械臂将该储货位上放有需取货品的周转箱取下，驱动机构驱动链轮转动带动智能仓储机器人下降到地面，智能仓储机器人移动到对应工作台。