CN109516227A - 一种夹抱式运载机器人及物品搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种夹抱式运载机器人及物品搬运方法，其中，夹抱式运载机器人包括：机器人本体，以及设置在机器人本体上的堆垛机构；堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，传动部件设置在所述堆垛本体上，在机器人本体的控制下，沿堆垛本体的竖直方向移动；机器人本体配置为根据接收的物品搬运指令运动到至少一个目标物品的搬运位置；机器人本体还配置为控制该传动部件沿所述堆垛本体的竖直方向升降运动，提取至少一个所述目标物品，并且将至少一个所述目标物品放置到所述堆垛本体上。由此，夹抱式运载机器人可实现一次搬运任务提取多个物品，然后将物品运送到指定地点，不需要人干预。

Description

一种夹抱式运载机器人及物品搬运方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种夹抱式运载机器人及物品搬运方法。

背景技术

随着市场经济的发展，人们的物质生活水平日益提高，追求物质多样化已成为社会风尚。由于满足市场需求的产品种类繁多，通常对于消费群体庞大的畅销型产品，往往会预先在仓库里储备一定数量的存货。

为了节省空间，这些具有外包装的产品通常建造立体智能化仓库并以堆垛方式进行存放，其中，立体仓库是一种为了提高仓库储蓄能力而建立的一种具有多列、多层、多格、多存储单元的仓储结构，在堆垛过程中，通常利用堆垛设备在仓储的库存容器之间来进行搬运和堆垛。但是现有的堆垛设备通常只能一次搬运一种货物的物品箱，并且堆垛设备在搬运物品箱时等待时间过长，效率低下。

发明内容

本发明实施例提供了一种夹抱式运载机器人及物品搬运方法，以解决现有技术中存在的堆垛设备一次只能搬运一种货物的物品箱，且搬运效率低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种夹抱式运载机器人，包括：机器人本体，以及设置在所述机器人本体上的堆垛机构；

所述堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，所述传动部件设置在所述堆垛本体上，在所述机器人本体的控制下，沿所述堆垛本体的竖直方向移动；

所述机器人本体配置为根据接收的物品搬运指令运动到至少一个目标物品的搬运位置；

所述机器人本体还配置为控制所述传动部件沿所述堆垛本体的竖直方向升降运动，提取至少一个所述目标物品，并且将至少一个所述目标物品放置到所述堆垛本体上。

上述技术方案中，优选的是，所述机器人本体具体配置为：在所述提取至少一个所述目标物品之前，控制将所述传动部件的高度调节为与所述目标物品的高度相适配。

上述技术方案中，优选的是，所述堆垛本体包括库存容器，所述库存容器上设置有至少两层库存容器隔板，所述库存容器隔板用于承载物品。

上述技术方案中，优选的是，所述传动部件包括：

升降组件，设置在所述库存容器上，且在所述机器人本体的控制下，所述升降组件沿所述货架库存容器的竖直方向移动；

伸缩组件，固定在所述升降组件上；

所述升降组件用于依据所述目标物品的高度带动所述伸缩组件进行升降。

上述技术方案中，优选的是，所述伸缩组件包括伸缩臂和夹抱组件，且所述夹抱组件设置在所述伸缩臂的内侧；

所述伸缩臂用于在所述伸缩组件升降到与目标物品相匹配的高度后，在所述机器人本体的控制下，延伸至目标物品的两侧；

所述夹抱组件用于当所述伸缩臂延伸至所述目标物品的两侧之后，夹取所述相应高度处的待提取目标物品。

上述技术方案中，优选的是，在所述夹抱组件夹取物品后，所述伸缩组件还用于在所述机器人本体的控制下，收缩所述伸缩臂至预设位置，以便将夹取到的物品放置在库存容器隔板上。

第二方面，本发明实施例提供了一种物品搬运方法，由夹抱式运载机器人执行，所述夹抱式运载机器人包括机器人本体，以及设置在所述机器人本体上的堆垛机构；所述堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，所述传动部件设置在所述堆垛本体上；

所述方法包括：

接收物品搬运指令，其中，所述物品搬运指令包括至少一个目标物品的搬运位置和高度；

向所述至少一个目标物品的搬运位置运动，且控制所述传动部件依据至少一个所述目标物品的高度沿所述堆垛本体的竖直方向升降运动，并提取至少一个所述目标物品放置到所述堆垛本体上。

本发明提供了一种夹抱式运载机器人和利用夹抱式运载机器人执行的物品搬运方法，所述机器人包括机器人本体，以及设置在机器人本体上的堆垛机构，所述堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，所述传动部件设置在所述堆垛本体上。在执行取物品任务时，机器人本体控制传动部件沿所述堆垛本体的竖直方向升降运动，并在到达搬运位置后提取处于不同高度的至少两个目标物品，并且将所述至少两个目标物品放置到所述堆垛本体上，由此可实现一个取物品任务可提取多种物品，提高取物品的效率。

附图说明

图1是现有的立体智能化仓库中的库存容器的一种结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种夹抱式运载机器人的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种夹抱式运载机器人的具体结构图；

图4是本发明实施例二提供的一种物品搬运方法的流程示意图。

具体实施方式

图1示出了立体智能化仓库中的库存容器的一种结构示意图，如图1所示，库存容器31上存储有物品303，当然物品303也可以存放在料箱中，料箱放置在库存容器上。在特定实施例中，库存容器31包括多个延垂直方向叠加的隔层，每个隔层能够容纳多个物品303。库存容器31底部可以包括一个或多个支撑部件302和识别标码301，如二维码等。在堆垛过程中，机器人10在仓储的库存容器之间来进行物品搬运和堆垛。而如何高效地搬运和堆垛物品，是提高电商等领域的仓储工效的关键问题之一。因此，本发明提供了一种夹抱式运载机器人，以提高立体库中物品搬运和堆垛效率。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图2是本实施例提供的一种夹抱式运载机器人的结构示意图，包括机器人本体1，以及设置在机器人本体1上的堆垛机构2，其中，机器人本体1包括驱动机构11，通过该驱动机构11，机器人本体1能够在立体仓库内移动，堆垛机构2包括堆垛本体21和传动部件22，传动部件22设置在堆垛本体21上，在机器人1本体的控制下，沿所述堆垛本体的竖直方向移动。

具体的，机器人本体1配置为根据接收的物品搬运指令运动到至少一个目标物品的搬运位置，其中，物品搬运指令包括夹抱式运载机器人的移动路线、待搬运的目标物品种类信息、目标物品的位置信息以及预定的搬运位置等，至少一个目标物品可属于同一种物品或不同种类的物品。同时机器人本体1还配置为控制传动部件22沿堆垛本体21的竖直方向升降运动，以便在搬运位置处提取至少一个目标物品，并且将至少一个目标物品放置到堆垛本体21上，由此可实现一次搬运任务可提取多种不同种类的物品，然后将提取的物品运送到指定地点进行堆垛，且整个过程不需要人干预。

以上述为基础，在一种优选的实施方式中，如图3所示，其具体示出了一种夹抱式运载机器人的结构，包括：机器人本体1和堆垛机构2(即图3中大圆圈2所表征的结构)，其中，堆垛机构2中的堆垛本体包括库存容器7，传动部件包括升降组件4、伸缩组件5、伸缩臂51、夹抱组件6。

其中，机器人本体1具体配置为：在提取至少一个所述目标物品3之前，控制将传动部件的高度调节为与目标物品3的高度相适配，由此可确保机器人本体1运动到搬运位置时，直接提取目标物品3，提高取物品的效率，进而提高物品搬运的效率。

优选的，库存容器7上设置有至少两层库存容器隔板71，库存容器隔板71用于承载物品。其中，库存容器隔板71的数量可以根据实际需求确定，且库存容器隔板71可等距离的设置在库存容器7上。基于库存容器隔板71的尺寸，每个库存容器隔板71均可容纳多个物品。进一步的，由于库存容器7上具有多个库存容器隔板71，每层库存容器隔板71可放置一种物品，由此可进一步的保证机器人一次搬运任务可同时搬运多种不同种类的物品。

可选的，升降组件4，设置在库存容器7上，且在机器人本体1的控制下，升降组件4沿库存容器7的竖直方向移动上；伸缩组件5，固定在升降组件4上。其中，升降组件4用于依据目标物品3的高度带动伸缩组件5进行升降。也即是升降组件4将伸缩组件5升降到与目标物品3相同的高度。

进一步的，伸缩组件5包括伸缩臂51和夹抱组件6，且夹抱组件6设置在伸缩臂51的内侧；其中，伸缩臂51用于在伸缩组件5升降到与目标物品3相同高度后，在机器人本体1的控制下，将夹抱组件6延伸至目标物品3的两侧；夹抱组件6用于当伸缩臂延伸至目标物品3的两侧之后，夹取相应高度处的目标物品3。具体工作时，伸缩组件5中的伸缩气缸或其它等同作用的机构，带动伸缩臂51伸展，进而延伸夹抱组件6去取目标物品3。

在夹抱组件夹取到目标物品3之后，在机器人本体1的控制下，伸缩组件5还通过伸缩气缸或其它等同作用的机构收缩伸缩臂51值预设位置，以便将夹取到的目标物品3放置在库存容器隔板上。由于在提取目标物品之前，机器人本体1接收的物品搬运指令中包括该目标物品具体放置在某一层库存容器隔板上。示例性的，如图3所示，根据物品搬运指令，目标物品3需要放置在第三层库存容器隔板上，则在提取到目标物品3后，若伸缩组件5的高度恰好处在第三层库存容器隔板上，则通过伸缩组件5直接将目标物品3放置在第三层库存容器隔板上；若伸缩组件5的高度低于或高于第三层库存容器隔板，通过升降组件4调整伸缩组件5的高度，然后将目标物品3放置在第三层库存容器隔板上。

本发明提供了一种夹抱式运载机器人，包括机器人本体，以及设置在机器人本体上的堆垛机构，堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，传动部件可调节高度地设置在堆垛本体上。在执行搬运物品任务时，在移动到目标物品的搬运位置之前，控制将传动部件的高度调节为目标物品的高度，由此可确保机器人本体运动到搬运位置时，直接提取目标物品，提高取物品的效率，而且库存容器包括多个库存容器隔板，确保一个搬运物品任务可提取多个种类不同的物品。

实施例二

图4是本发明实施例二提供的一种物品搬运方法的流程示意图，适用于在仓库搬运和堆垛物品的情况，且由机器人执行，机器人包括机器人本体，以及设置在机器人本体上的堆垛机构；堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，传动部件设置在堆垛本体上。如图4所示，该物品搬运方法包括：

S210、接收物品搬运指令，其中，物品搬运指令包括至少一个目标物品的搬运位置和高度。

当需要搬运和堆垛物品时，夹抱式运载机器人接收并执行控制中心发送物品搬运指令，以完成搬运和堆垛物品任务，其中，物品搬运指令包括夹抱式运载机器人的移动路线、至少一个目标物品的搬运位置和高度等，至少一个目标物品可属于同一种物品或不同种类的物品，其中，所述搬运位置是指在目标物品正前方且与所述目标物品之间的距离在预先配置的距离区间内。

S220、向至少一个目标物品的搬运位置运动，且控制传动部件依据至少一个目标物品的高度沿堆垛本体的竖直方向升降运动，并提取至少一个目标物品放置到堆垛本体上。

在本实施例中，夹抱式运载机器人接收并执行控制中心发送物品搬运指令过程中，在移动到至少一个目标物品的搬运位置之前，即在机器人移动过程中，控制传动部件依据至少一个目标物品的高度沿堆垛本体的竖直方向升降运动，即将传动部件的高度调节为目标物品的高度，以便在机器人运动到物品搬运位置时，传动部件直接提取相应高度目标物品，并将其放置在堆垛本体上。

进一步的，在在提取完搬运任务中的所有目标物品后，夹抱式运载机器人将目标物品搬运到指定位置进行堆垛，示例性的，可按照物品的类型依次堆垛。具体的，在到达指定位置后，升降组件带动伸缩组件进行升降，以便伸缩组件将不同库存容器隔板上的物品取下并进行堆垛，由此可实现将相同种类的物品堆垛在一起，提高堆垛的效率。

本发明实施例中，机器人接收并执行物品搬运指令，向至少一个目标物品的搬运位置运动，并在运动过程中控制传动部件依据至少一个目标物品的高度沿堆垛本体的竖直方向升降运动，到达搬运位置后直接提取目标。物品，并将至少一个目标物品放置到堆垛本体上，由此实现一个搬运任务可同时搬运多种不同类型的目标物品，且运动过程中即控制传动部件动作，并在搬运位置直接提取物品，减少机器人等待传动部件动作的时间，提升了提取物品的效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种夹抱式运载机器人，其特征在于，包括：机器人本体，以及设置在所述机器人本体上的堆垛机构；

所述堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，所述传动部件设置在所述堆垛本体上，在所述机器人本体的控制下，沿所述堆垛本体的竖直方向移动；

所述机器人本体配置为根据接收的物品搬运指令运动到至少一个目标物品的搬运位置；

所述机器人本体还配置为控制所述传动部件沿所述堆垛本体的竖直方向升降运动，提取至少一个所述目标物品，并且将至少一个所述目标物品放置到所述堆垛本体上。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人本体具体配置为：在所述提取至少一个所述目标物品之前，控制将所述传动部件的高度调节为与所述目标物品的高度相适配。

3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述堆垛本体包括库存容器，所述库存容器上设置有至少两层库存容器隔板，所述库存容器隔板用于承载物品。

4.根据权利要求2或3所述的机器人，其特征在于，所述传动部件包括：

升降组件，设置在所述库存容器上，且在所述机器人本体的控制下，所述升降组件沿所述库存容器的竖直方向移动；

伸缩组件，固定在所述升降组件上；

所述升降组件用于依据所述目标物品的高度带动所述伸缩组件进行升降。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述伸缩组件包括伸缩臂和夹抱组件，且所述夹抱组件设置在所述伸缩臂的内侧；

所述伸缩臂用于在所述伸缩组件升降到与目标物品相匹配的高度后，在所述机器人本体的控制下，延伸至所述目标物品的两侧；

所述夹抱组件用于当所述伸缩臂延伸至所述目标物品的两侧之后，夹取相应高度处的目标物品。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，在所述夹抱组件夹取物品后，所述伸缩组件还用于在所述机器人本体的控制下，收缩所述伸缩臂至预设位置，以便将夹取到的目标物品放置在库存容器隔板上。

7.一种物品搬运方法，其特征在于，由夹抱式运载机器人执行，所述夹抱式运载机器人包括机器人本体，以及设置在所述机器人本体上的堆垛机构；所述堆垛机构包括堆垛本体和传动部件，所述传动部件设置在所述堆垛本体上；

所述方法包括：

接收物品搬运指令，其中，所述物品搬运指令包括至少一个目标物品的搬运位置和高度；

向至少一个所述目标物品的搬运位置运动，且控制所述传动部件依据至少一个所述目标物品的高度沿所述堆垛本体的竖直方向升降运动，并提取至少一个所述目标物品放置到所述堆垛本体上。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

在移动到至少一个所述目标物品的搬运位置之前，控制将所述传动部件的高度调节为与所述目标物品的高度相适配。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述搬运位置是指在目标物品正前方且与所述目标物品之间的距离在预先配置的距离区间内。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在将至少一个所述目标物品放置到所述堆垛本体上之后，所述方法还包括：

所述夹抱式运载机器人携带至少一个所述目标物品运动到指定位置，以便在所述指定位置处将提取到的目标物品进行堆垛。