CN109514548A - 一种分拣机器人 - Google Patents

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    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

一种分拣机器人，本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种分拣机器人。一种分拣机器人，包括机器人底座和托盘，所述分拣机器人底座包含至少两个驱动轮、机器人移动动力装置、路径控制装置、托盘卸货动力装置和电源模组，所述分拣机器人还包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端与托盘卸货动力装置的输出端固定连接，第一连杆的另一端通过轴承与托盘连接并且轴承轴线与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行且不同轴，所述第二连杆一端通过轴承与托盘连接，另一端通过轴承与机器人底座连接，并且第二连杆两端轴承轴线都与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行。

Description

一种分拣机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种分拣机器人。
背景技术
机器人，是自动执行工作的机器装置；机器人既可以接受人类的指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动；机器人的主要任务是在例如生产业、建筑业，或是其它危险行业中，协助或取代人类的工作。 其中，分拣机器人是机器人的一种，其主要作用可以是用于卸载货物。目前，现有技术中的分拣机器人的卸货装置，通常是利用单轴翻转托盘或传送带将货物运送至卸货格口，并通过单轴翻转托盘翻转或传送带的传动将货物卸载；然而，在实际工作过程中，分拣机器人通常需要停在与卸货格口之间存在一定安全距离处的指定位置，然后再进行货物的卸载。 本申请发明人发现现有技术中的分拣机器人在卸货过程中，由于是利用单轴翻转托盘或传送带的卸货装置，因此容易导致货物卸载在安全距离区域地带上，从而无法准确地将货物送进卸货格口内，进而容易影响分拣机器人的工作效果和工作效率，并容易使分拣机器人的运作出现故障；并且单轴翻转托盘结构转轴处负载较大，不利于分拣较重货物。
发明内容
本发明所采用的技术方案是。
一种分拣机器人，包括机器人底座和托盘，所述分拣机器人底座包含至少两个驱动轮、机器人移动动力装置、路径控制装置、托盘卸货动力装置和电源模组，所述分拣机器人还包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端与托盘卸货动力装置的输出端固定连接，第一连杆的另一端通过轴承与托盘连接并且轴承轴线与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行且不同轴，所述第二连杆一端通过轴承与托盘连接，另一端通过轴承与机器人底座连接，并且第二连杆两端轴承轴线都与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行。所述第二连杆两端轴承都不与第一连杆与托盘连接的轴承同轴，所述第二连杆两端轴承都不与托盘卸货动力装置输出转轴同轴；所述第一连杆与托盘连接的轴承轴线、第二连杆与托盘连接的轴承轴线、第二连杆与底座连接的轴承轴线和托盘卸货动力装置输出轴轴线分别穿过与上述轴线垂直平面上四边形的四个点；上述第一连杆和第二连杆为具有一定臂长的传动装置，不一定为杆状，任何形状的拥有两个固定距离的连接点的刚性连接件皆可，上述的分拣机器人的路径控制装置是能够根据地面位置标识或无线信号空间定位信息实现控制机器人按轨迹行走的机器人移动控制装置，所述移动动力装置通常是电机，通常选用两个电机分别驱动左右两个车轮，通常还配有无动力的平衡支撑车轮，需要分拣的货物置于托盘上由分拣机器人将其卸到对应的目标格口，所述电源模组通常选用可充电电池配合电源管理电路和充电接口组成；本发明的核心发明点在于使用托盘与机器人底座之间的第二连杆来分摊货物的承重并引导卸货时托盘向偏离底座的方向运动，同时也对货物产生不同于单轴翻倒的向外抛出的水平推动力，而且该连杆还可引导托盘在卸货过程中更多利用货物自有重力推动托盘移动，减少托盘卸货动力装置的负荷，减少负荷就是减少耗电和磨损，上述托盘卸货机构能够有利于托盘承载和倾斜质量更大的货物，所述轴承可以是滚动轴承或者滑动轴承。
所述托盘卸货动力装置为一个减速电机。电机加减速机组成的减速电机来实现托盘卸货的驱动动力，电机通常选用直流电机，而减速机可以选用行星减速机或蜗轮蜗杆减速机，减速机的输出轴与第一连杆的一端固定，第一连杆的另一端随着减速机输出端的转动绕减速机输出轴做部分圆周运动。
所述分拣机器人还包括第三连杆，所述第三连杆一端通过轴承与托盘连接，上述轴承与第二连杆与托盘连接的轴承同轴；第三连杆的另一端通过轴承与机器人底座连接，上述轴承与第二连杆与机器人底座链接的轴承同轴。分拣机器人所包含的第三连杆与第一连杆和第二连杆一起形成了对托盘的三点支撑，能够更好的分担托盘的重量，让托盘能够承载更重的货物，同时有助于减少托盘上货物重心不在连杆正上方时对连杆的倾覆应力，有助于减少磨损。
所述托盘上包含有连杆支柱，所述第一连杆或第二连杆与托盘之间通过轴承的连接是连接在连杆支柱上的。为了适应托盘的造型同时避免卸货移动时产生干涉，也为了更好的容纳轴承，托盘包括了托盘主体下方延伸出的与主体固定的连杆支柱，通常托盘选用塑料注塑制作程序，这时托盘上的连杆支柱可以和托盘盘体一体铸造成型，也可以通过组装将托盘盘体与连杆支柱零件组装成构件。
所述托盘四周设有上翘边缘。托盘四周设有上翘边缘有利于分拣机器人在移动过程中避免货物掉落。
所述机器人底座上设有凹槽，所述凹槽能够容纳所述第一连杆。第一连杆在卸货时沿托盘卸货动力装置输出轴转动，由于底座内机构需要壳体做防尘保护，所以底座壳体上应该设有凹槽容纳第一连杆的转动占位空间，以保证避免干涉。
所述机器人移动动力装置为伺服电机。分拣机器人需要较高的移动速度，和灵活精准的移动控制，通常选用两个伺服电机分别驱动左右两个驱动轮。
所述机器人伺服电机通过减速机构驱动驱动轮。为了获得更好的扭矩特性，使用电机加减速机构的方式驱动车轮是首选。
所述机器人底座还包含至少两个平衡支撑轮。平衡支撑轮为无动力万向轮，用于在车身不平衡时触地支撑保持车身平稳。
所述路径控制装置为一种通过位置信息判断控制驱动轮转动实现目标路径的终端服务控制器。路径控制装置首先进行位置信息判断，然后通过当前位置信息和目标位置信息计算出目标路径然后通过对驱动轮的转动控制实现到达目标位置的目的。
本发明提出分拣机器人，其核心发明点在于分拣机器人的托盘卸货机构，通过本发明的分拣机器人的托盘卸货机构可以实现分拣机器人底座相对远离卸货格口的准确卸货，降低分拣机器人的陷落风险，同时本发明的分拣机器人的托盘卸货机构还有利于承载更重的货物和卸货更重的货物，最后本发明提出的分拣机器人的卸货机构有利于卸货过程中的节能。
本发明的机器人移动动力装置和路径控制装置的电路部分属于机器人移动领域的一般技术在本发明的说明文件中不再熬述。
附图说明
图1实施例1的分拣机器人载货状态示意图1（隐藏机器人底座部分壳体和非托盘卸货相关结构）。
图2实施例1的分拣机器人载货状态示意图2（隐藏机器人底座部分壳体和非托盘卸货相关结构）。
图3实施例1的分拣机器人卸货状态示意图1（隐藏机器人底座部分壳体和非托盘卸货相关结构）。
图4实施例1的分拣机器人卸货状态示意图2（隐藏机器人底座部分壳体和非托盘卸货相关结构）。
图中标记含义如下：1机器人底座；2托盘；3，第一连杆； 4第二连杆；5，第三连杆；6托盘卸货动力装置；7，托盘上的连杆支柱；8，驱动轮1； 9，驱动轮2。
具体实施方式
下面结合附图对具体实施方式提出示例。
实施例1如图1~4所示，一种分拣机器人，包括机器人底座和托盘，所述分拣机器人底座包含至两个驱动轮、机器人移动动力装置、路径控制装置、托盘卸货动力装置和电源模组，分拣机器人还包括第一连杆和第二连杆，第一连杆一端与托盘卸货动力装置的输出端固定连接，第一连杆的另一端通过轴承与托盘上的连杆支柱连接并且轴承轴线与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行且不同轴，所述第二连杆一端通过轴承与托盘上的连杆支柱连接，另一端通过轴承与机器人底座连接，并且第二连杆两端轴承轴线都与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行，上述机器人的底座承载壳体为ABS塑料注塑而成，托盘也是ABS塑料注塑制成并直接在托盘上注塑有连杆支柱，本实施例还包括第三连杆，述第三连杆一端通过轴承与托盘连接，上述轴承与第二连杆与托盘连接的轴承同轴；第三连杆的另一端通过轴承与机器人底座连接，上述轴承与第二连杆与机器人底座链接的轴承同轴，本实施例的上述所有轴承均选用深沟球轴承，第一连杆、第二连杆和第三连杆均为铝合金CNC加工制成，所述托盘卸货动力装置为伺服电机配合行星减速机组成的减速电机，所述移动动力装置为两个私服电机通过减速齿轮分别驱动两个驱动轮，所述分拣机器人的底座下面四个角位置还设有辅助支撑的万象轮，所述路径控制装置选用识别地面二维码判断当前位置的路径控制系统，路径控制装置通过WiFi信号联网主控制器并接受命令。

Claims (10)

1.一种分拣机器人，包括机器人底座和托盘，所述分拣机器人底座包含至少两个驱动轮、机器人移动动力装置、路径控制装置、托盘卸货动力装置和电源模组，其特征是：所述分拣机器人还包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆一端与托盘卸货动力装置的输出端固定连接，第一连杆的另一端通过轴承与托盘连接并且轴承轴线与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行且不同轴，所述第二连杆一端通过轴承与托盘连接，另一端通过轴承与机器人底座连接，并且第二连杆两端轴承轴线都与托盘卸货动力装置输出转轴轴线平行。
2.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述托盘卸货动力装置为一个减速电机。
3.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述分拣机器人还包括第三连杆，所述第三连杆一端通过轴承与托盘连接，上述轴承与第二连杆与托盘连接的轴承同轴；第三连杆的另一端通过轴承与机器人底座连接，上述轴承与第二连杆与机器人底座链接的轴承同轴。
4.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述托盘上包含有连杆支柱，所述第一连杆或第二连杆与托盘之间通过轴承的连接是连接在连杆支柱上的。
5.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述托盘四周设有上翘边缘。
6.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述机器人底座上设有凹槽，所述凹槽能够容纳所述第一连杆。
7.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述机器人移动动力装置为伺服电机。
8.根据权利要求7所述的一种分拣机器人，其特征是：所述机器人伺服电机通过减速机构驱动驱动轮。
9.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述机器人底座还包含至少两个平衡支撑轮。
10.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征是：所述路径控制装置为一种通过位置信息判断控制驱动轮转动实现目标路径的终端服务控制器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112224731A (zh) * 2020-10-23 2021-01-15 深圳市井智高科机器人有限公司 一种翻转机构及其分拣机器人
CN112808601A (zh) * 2020-12-15 2021-05-18 长沙贤正益祥机械科技有限公司 一种包装设备、分选机及分选机构

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