CN109573438A - 搬运机器人、货架、仓储系统以及搬运货架的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种搬运机器人、货架、仓储系统以及搬运货架的方法。所述搬运机器人包括：测距传感器，所述测距传感器用于感测货架上的部分部件到所述测距传感器的距离；以及处理单元，其设置在所述搬运机器人上，用于根据所述距离控制所述搬运机器人与所述货架耦接，以搬运所述货架。本发明利用搬运机器人上设置的测距传感器来感测货架上的部分部件到该测距传感器的距离，可以使搬运机器人与货架对准，避免两者在耦接时发生错误操作，从而实现仓储系统的自动化和智能化。

Description

搬运机器人、货架、仓储系统以及搬运货架的方法

技术领域

本发明涉及仓储的自动化和智能化技术领域，具体地说，涉及一种仓储系统。

背景技术

在电子商务仓库、物流仓库、机场行李系统、医院药房、现代化工厂等场所越来越多地使用自动化和智能化的仓储系统来完成物品的拣选、搬运、存储等。自动化和智能化的仓储系统相比于传统的依赖人工的仓储体系具有响应时间短、库内和出入库的作业效率高、以及准确性高等优点，非常适用于物品库存操作频率高、品类繁多、数量庞大的应用场所，因此受到越来越多的欢迎。

但是，自动化和智能化的系统容易受到错误操作的影响，例如当系统中的装置偏离其预期操作位置时，可能会引入错误。因此，如何使系统中的各个装置在预定规则下准确地完成预期操作是自动化和智能化的系统的关键。

发明内容

考虑到上述问题而提出了本发明。本发明提供了一种搬运机器人、货架、包括两者的仓储系统以及货架搬运的方法，通过搬运机器人的测距传感器感测货架的部分部件到该测距传感器的距离，可以使搬运机器人与货架对准。

根据本发明的一个方面，提供了一种搬运机器人，包括：测距传感器，所述测距传感器用于感测货架底部上的部分部件到所述测距传感器的距离；以及处理单元，其设置在所述搬运机器人上，用于根据所述距离控制所述搬运机器人与所述货架耦接，以搬运所述货架。

示例性地，所述处理单元具体用于根据所述距离计算所述货架的中心与所述搬运机器人的中心之间的间距，并根据所述间距调整所述搬运机器人的位置。

示例性地，所述部分部件包括所述货架的支架腿，所述测距传感器用于测量所述支架腿到所述测距传感器的距离。

示例性地，所述测距传感器设置在所述搬运机器人的正前方或与所述支架腿相对应的位置上。

示例性地，所述搬运机器人还包括位置传感器，所述位置传感器用于感测工作空间内设置的标记，所述搬运机器人根据所述标记进行定位。

示例性地，所述测距传感器构造为能够感测不同的反光构件之间的颜色和/或光反射强度之间的差异，所述处理单元还用于根据所述差异确定所述货架的方向。

示例性地，所述搬运机器人上还设置有标识方向传感器，所述标识方向传感器用于感测所述货架上的方向标识，所述处理单元还用于根据所述方向标识判断所述货架的方向。

示例性地，所述标识方向传感器包括设置在所述搬运机器人的顶部的第一标识方向传感器，所述方向标识包括方向性图案、反光构件和/或RFID标签，所述第一标识方向传感器能够感测所述方向性图案、反光构件和/或RFID标签。

示例性地，所述标识方向传感器包括设置在所述搬运机器人的侧面的第二标识方向传感器，所述方向标识包括方向性图案和/或RFID标签，所述第二标识方向传感器能够感测所述方向性图案和/或RFID标签。

示例性地，所述搬运机器人上设置有身份传感器，所述处理单元还用于根据所述货架上的身份标识确定所述货架的身份。

示例性地，所述搬运机器人的顶部具有与所述货架的货架限位部相适配的机器人限位部，所述货架与所述搬运机器人沿竖直方向对接后，所述机器人限位部能够限制所述货架相对于所述搬运机器人的水平移位。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种货架，所述货架底部的部分部件上设置有反光构件。

示例性地，所述部分部件包括支架腿、以及所述货架的底面。

示例性地，所述货架的底部设置有方向标识。

示例性地，所述方向标识包括设置在所述货架的所述底面上的方向性图案、反光构件和/或RFID标签。

示例性地，所述方向性图案为平面图案、立体图案和/或平面图案与立体图案的结合。

示例性地，所述方向标识包括设置在所述支架腿上的RFID标签。

示例性地，所述支架腿的数量为多个，所述多个支架腿中的至少部分支架腿上设置有所述反光构件，其中至少一个支架腿上的反光构件与其他支架腿上的反光构件具有不同的颜色和/或光反射强度。

示例性地，所述货架上设置有用于标识所述货架的身份的标记。

示例性地，所述货架的底部具有与所述搬运机器人的机器人限位部相适配的货架限位部，所述货架与所述搬运机器人沿竖直方向对接后，所述货架限位部能够限制所述货架相对于所述搬运机器人的水平移位。

示例性地，所述机器人限位部和所述货架限位部具有能够相互适配的凹凸型结构，其中凹型的开口尺寸大于其底部尺寸。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种仓储系统，包括如上所述的任一种货架；以及如上所述的任一种搬运机器人。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种搬运货架的方法，包括：搬运机器人接收搬运指令，所述搬运指令用于指示将位于第一位置处的货架搬运至第二位置处；所述搬运机器人根据所述搬运指令，移动至所述第一位置处；所述搬运机器人根据到所述货架上的部分部件的距离与所述货架对准；以及所述搬运机器人与所述货架耦合，将所述货架移动至所述第二位置处。

示例性地，所述搬运机器人根据到所述货架上的部分部件的距离与所述货架对准的步骤包括：根据所述距离计算所述货架的中心与所述搬运机器人的中心之间的间距，并根据所述间距调整所述搬运机器人的位置。

示例性地，还包括：所述搬运机器人判断所述货架的方向。

本发明利用搬运机器人上设置的测距传感器来感测货架的部分部件到该测距传感器的距离，可以使搬运机器人与货架对准，避免两者在耦接时发生错误操作，从而实现仓储系统的自动化和智能化。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是根据本发明一个实施例的仓储系统的示意图；

图2A-2B是根据本发明一个实施例的搬运机器人的示意图，其中图2B的抬升单元升起；

图3是图1的仓储系统在搬运货架过程中的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的具有二维码形式的坐标的工作空间的示意图；

图5是根据本发明另一个实施例的仓储系统的示意图；以及

图6是根据本发明一个实施例的搬运货架的方法的流程图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

本发明提供了一种搬运机器人、一种与该搬运机器人配合使用的货架、以及包括所述搬运机器人和所述货架的仓储系统。搬运机器人能够在与仓储系统相关联的工作空间中按照系统规划的任务进行路线行进，自动完成一层或多层装载货物从存储地到目的地的全自动搬运。所述工作空间可以包括任何需要物品进行存储、拣选、搬运的场所，尤其包括品类繁多且库内和/或出入库操作频率较高的场所，例如电子商务仓库、物流仓库、机场行李系统、医院药房和现代化工厂等。

如图1所示，仓储系统包括搬运机器人100和货架200。在同一仓储系统内，通常具有多个货架200。根据货架200的数量和物品的库内和/或出入库工作频率，可以配备一台或多台搬运机器人100。

如图2A-2B所示，搬运机器人100可以包括底盘110、设置在底盘110内的驱动单元(未示出)以及连接至底盘110的移动单元120(如车轮)。

驱动单元驱动移动单元120，以带动底盘110在工作空间中移动和转动。驱动单元和移动单元120可以包括任何合适的组件，以移动搬运机器人100在工作空间中按照规定的线路行进。可选地，移动单元120可以具有缓冲组件，缓冲组件通常可以安装在移动单元120的车轮与底盘110之间，以便经过地面上的凸起或凹陷时、或者地面略带坡度时可以使货架200平稳地通过。

为了自动搬运货架，示例性地，搬运机器人100还可以包括与货架对接的抬升单元130。抬升单元130可以由驱动单元驱动，实现升起(如图2B所示)和降落(如图2A所示)的操作。在抬升单元130处于降落位置时，搬运机器人100移动到待搬运的货架的下方，如图1所示。抬升单元130升起后可以与货架200对接，并进一步将货架200抬升离开地面，如图3所示。需要说明的是，该实施例仅为示例性的，搬运机器人100可以以任何合适的方式与货架200耦接；耦接后，搬运机器人100可以以任何合适的方式搬运货架200。

可选地，抬升单元130还可以相对于底盘110作旋转运动。这样，搬运机器人100抬起货架200后，搬运机器人100可以相对地面旋转同时保持货架200静止，或者抬升单元130和货架200相对地面旋转而搬运机器人100的底盘110不旋转。

进一步地，搬运机器人100可以包括测距传感器140和处理单元150。测距传感器140用于感测货架200上的部分部件到测距传感器140的距离。在一些实施例中，测距传感器140可以通过发射信号并接收反射信号来测量物体到测距传感器的距离，例如可以包括超声波测距仪、红外测距仪和激光测距仪等中的一种或多种。在另一些实施例中，测距传感器140可以通过采集被测物体或被测物体的一部分的图像、并通过图像分析和计算被测物体到测距传感器的距离，在此情况下，测距传感器140可以包括图像采集装置和处理器。

处理单元150可以根据测距传感器140的测量结果控制搬运机器人100与货架200耦接，以搬运货架200。处理单元150可以由各种具有数据处理能力和/或指令执行能力的处理单元实现，例如中央处理单元(CPU)、单片机等。

示例性地，货架200通常可以包括支架腿210和支撑构件220，如图3所示。支撑构件220可以为刚性框架结构，为货架200提供力学支撑。货架200还可以包括一层或多层置物层，置物层连接至支撑构件220。支撑构件220在货架200的底部连接至支架腿210。通常情况下，最下层的置物层230铺设在该支撑构件220上。在此情况下，支撑构件220和最下层的置物层230形成了货架200的底面。货架200的底部则包括货架200的底面和支架腿210。支架腿210使货架200的底面与地面间隔开。这样，能够在货架200的下方形成允许搬运机器人100的至少一部分移动的空间。测距传感器140可以设置在搬运机器人100的能够进入该空间的部分上。测距传感器140测量货架200上的部分部件到测距传感器140的距离，在此情况下，所述部分部件可以为货架200底部的外围部件。所述“货架200底部的外围部件”可以认为是货架200下方的空间外围的部件，其可以包括支架腿210和/或货架200的底面。当搬运机器人移动至货架下方后，该空间外围的部件被暴露至搬运机器人，测距传感器可以测量空间外围的部件上的多个位置到测距传感器的距离，例如多个支架腿到测距传感器的距离和/或货架200的底面上的多个点(例如底面边缘或边缘上的多个点)到测距传感器的距离。在上述的“支撑构件220和最下层的置物层230形成货架200的底面”的情况下，货架200底面通常是指置物层230；而货架200底面的边缘通常是指置物层230的边缘。测距传感器140位于货架200下方，即进入货架200下方的空间内后，可以感测货架200底部的外围部件到测距传感器140的距离。

示例性地，搬运机器人100可以设置一个测距传感器140。通过使搬运机器人100旋转一周，测距传感器140可以测量多个支架腿(例如三个、四个或更多个)到测距传感器140的距离。当然，搬运机器人100上也可以设置有多个测距传感器140，分别测量货架200上的部分部件上的多个位置到测距传感器140的距离。

为了使测距传感器140能够感测货架200上的部分部件到测距传感器140的距离，在所述部分部件上可以设置反光构件。示例性地，可以在支架腿210和/或货架200底面的边缘上粘贴反光条、涂覆反光涂层、嵌入反光块体等等。

处理单元150设置在搬运机器人100上，例如可以设置在搬运机器人100的底盘110内，用于根据货架200上的部分部件到测距传感器140的距离控制搬运机器人100与货架200耦接，以搬运货架200。举例来说，如图3所示，搬运机器人100从下方将货架200托起，因此在设计时可能希望搬运过程中搬运机器人100和货架200的中心大体上对准，以避免货架200的重心偏离而掉落。在此情况下，处理单元150可以根据货架200底部的外围部件上多个位置到测距传感器140的距离计算货架200的中心与搬运机器人100的中心之间的距离，并根据该距离调整搬运机器人100的位置。示例性地，可以基于几何学，根据所述外围部件上多个位置到测距传感器140的距离计算出货架200的中心。为了便于计算，通常会对称地在外围部件上选取多个点，例如四个支架腿，还例如货架200底面的四个边缘的中心位置。

在搬运机器人100具有一个测距传感器140、并且反光构件设置在支架腿上的实施例中，如果搬运机器人100与货架200的中心对准，那么搬运机器人100旋转一周后，测距传感器140测得的、多个支架腿到测距传感器140的距离应该是相等的；若不等，根据到不同支架腿210的距离偏差，可以计算出两者中心之间的距离。基于同样的道理，本领域的技术人员能够了解反光构件设置在货架200底面的边缘上的情况下如何计算根据测距传感器140测得的距离计算出货架中心。示例性地，测距传感器140可以设置在搬运机器人100的正前方和/或与货架200上的一个反光构件相对应的位置上。例如，在搬运机器人100为方形且反光构件设置在支架腿210上的情况下，可以设置在搬运机器人100的一个角上，以便与位于支架腿210上的反光构件的位置相对应。

在搬运机器人100具有多个测距传感器140、并且反光构件设置在支架腿上的实施例中，多个测距传感器140的位置可以与支架腿的位置相对应。这样，搬运机器人100可以直接测量支架腿到各个测距传感器140的距离，无需使搬运机器人100旋转。同理，如若将反光构件设置在货架200底面的边缘上，那么可以将多个测距传感器140设置在与这些反光构件相对应的位置上。

除此之外，反光构件也可以设置在支架腿210和货架200底面的边缘上。总之，只要获取多个位置到测距传感器的距离，计算出货架200的中心即可。

反光构件可以为离散的多个分离的构件、也可以为连接在一起的一体构件。示例性地，可以将多个分离的反光构件分别设置在多个支架腿上或者分别设置在货架200底面边缘的多个位置上；也可以在货架200底面的边缘设置一体的反光构件，例如在底面的整个边缘或边缘的一部分上设置条带状的反光构件。

进一步地，搬运机器人100还包括位置传感器160，用于感测工作空间内设置的标记。搬运机器人100根据该标记进行定位。在搬运机器人100和货架200的工作空间中，可以通过在地面上设置标记来表征不同位置。示例性地，通过多个不同的标记将工作空间的地面划分为二维网格，如图4所示，可以用二维码将工作空间的地面标记为3×3的二维网格。例如，标记可以为图4中所示的形式的二维码，也可以为不同宽度的黑白线条间隔形成的条形码，还可以为其他能够唯一标识该标记所在位置的标识符。在此情况下，位置传感器160可以包括条码传感器，用于扫描并识别二维空间的条码形式的坐标。条码可以设置在工作空间的地面上，也可以设置在工作空间的墙壁上，或者工作空间内的任何合适的物体上。对应于条码的位置，位置传感器160可以设置在搬运机器人100的不同的部位上。例如，当条码设置在工作空间的地面上时，位置传感器160可以设置在搬运机器人100的底部。当条码设置在工作空间的墙壁上时，位置传感器160可以设置在搬运机器人100的前方。在其他实施例中，也可以通过其他形式的标记来作为工作空间的坐标，例如RFID(Radio FrequencyIdentification，射频识别)标签等等，只要能够包含位置信息的标签都可以应用到工作空间中。

此外，每个货架200放置的位置可以与工作空间中的标记相关联。货架200可以放置在对应的标记的周围，例如对应的标记的正上方。搬运机器人100按照标记移动到目的地时，即能够找到对应的货架200。工作空间中的货架全部由搬运机器人自动化、智能化地搬运，无需人工干预。

仓储系统中，搬运机器人100将一个货架200从第一位置搬运到第二位置的工作过程如下，参见图6：

在步骤610中，系统确定该货架200的第一位置，向搬运机器人100下发搬运指令，指示搬运机器人100将位于第一位置处的货架200搬运至第二位置处。该第一位置可以通过查找系统中的搬运记录获得。该第一位置具有相对应的标记，例如第一标记。例如，货架200位于第一标记的上方。

在步骤620中，搬运机器人100接收到系统下发的搬运指令后，根据该搬运指令的指示到达第一位置处，例如可以移动到货架200下方。移动过程中，搬运机器人100基于系统规划的路线、借助位置传感器扫描工作空间中的标记(例如设置在地面上的条码)，实现在工作空间中的线路上移动。

在步骤630中，搬运机器人100根据到货架200上的部分部件的距离与货架200对准。搬运机器人100可以利用测距传感器测量部分部件上的多个点到测距传感器的距离，并根据测量结果计算货架200的中心与搬运机器人100的中心之间的间距，并根据该间距调整货架200下的搬运机器人100的位置。

在步骤640中，搬运机器人100与货架200耦合，将货架200移动至第二位置处。例如，待搬运机器人100与货架200对准后，搬运机器人100通过抬升单元与该货架200对接，从而将货架200托起。

搬运机器人100基于系统规划的路线、借助位置传感器扫描工作空间中的标记将货架200从第一位置移动到工作空间中的第二位置。该第二位置可以与第二标记相关联。搬运机器人100将货架200放在第二位置处。

上述工作过程的描述以搬运机器人从下方与货架对接(即沿竖直方向对接)并将货架抬升离开地面为例描述了本发明实施例的原理，但是，本领域的技术人员可以理解的是，搬运机器人与货架耦接的方式有多种，具体的耦接方式与搬运机器人的搬运方式有关。本发明实施例不对搬运机器人的搬运方式进行限制。也就是说，搬运机器人中负责搬运的单元或机构可以是现有的，在需要使搬运机器人与货架进行对准的情况下，都可以采用本发明实施例的原理。

参见图6，上述方法还可以包括步骤650，判断货架的方向。具体的判断方法，可以参见下文相应部分的描述。需要说明的是，步骤650可以发生在步骤640之后，也可以发生在步骤630或步骤640之前。

在搬运机器人与其上方的货架沿竖直方向对接的实施例中，为了保证在搬运过程中，货架不会出现相对于搬运机器人的水平移位，货架200的底部以及搬运机器人的顶部可以分别设置有货架限位部250和机器人限位部。如图5所示，货架限位部250可以为倒置的凹字形结构，机器人限位部可以由抬升单元130形成，例如由抬升单元130的托盘来形成。除此之外，机器人限位部也可以由额外地设置在抬升单元130顶部的其他部件(图中实施例未示出)来形成。货架200与搬运机器人100沿竖直方向对接后，货架限位部250与机器人限位部相适配，能够限制货架200相对于搬运机器人100的水平移位。在未示出的其他实施例中，货架限位部和机器人限位部的结构也可以互换，即货架限位部可以由支撑构件形成，搬运机器人顶部的机器人限位部可以为凹字形结构。此外，也可以将图5中的货架限位部250的结构由倒置的凹字形替换为倒置的凸字形，此时机器人限位部可以包括能够与凸字形相适配的凹部。可以理解的是，货架限位部和机器人限位部的结构可以互换。换句话说，可以将货架限位部和机器人限位部理解为能够相互适配的凹(具有凹口)+凸(具有凸起)型结构。凹口可以设置为其开口比底部大一些。这样，搬运机器人抬升货架时能够具有自对中功能，其在根据测距传感器到货架上的部分部件的距离调整搬运机器人的中心相对于货架的中心之间的位置后，可以进一步微调两者中心之间的距离，进而消除货架的中心与搬运机器人的中心之间的距离，并且限制了搬运过程中货架相对于机器人的位移。图5中的其他部件与上述实施例相同或相似，因此，本文不再赘述。

在一些实施例中，工作人员希望货架被搬运到目的地后，能够以期望的最直接、省力的方式拿到货架上的物品，因此提出了货架以预定朝向送达目的地的需求。在此情况下，需要辨识货架的方向，才能够将货架的期望的面送达至面向工作人员，这部分工作可以由搬运机器人来完成。

在一组实施例中，可以利用已有的测距传感器140来识别出货架200的方向，这样可以无需在搬运机器人100上设置额外的传感器。在一个实施例中，可以将货架200上的部分部件上的多个反光构件设置为：使至少一个反光构件设置为与其他反光构件具有不同的颜色和/或光反射强度。测距传感器140可以构造为能够感测不同的反光构件之间的颜色和/或光反射强度之间的差异。示例性地，测距传感器例如可以包括激光测距仪。

在另一组实施例中，可以在货架200的底部设置方向标识，搬运机器人100上还设置有标识方向传感器(未示出)。处理单元150根据标识方向传感器的感测结果判断货架200的方向。标识方向传感器的种类和位置与货架200上的方向标识的类型和位置有关。

示例性地，可以在货架200的底部设置方向标识，标识方向传感器包括设置在搬运机器人100顶部的第一标识方向传感器。所述方向标识可以包括方向性图案、反光构件和/或RFID标签。相应地，第一标识方向传感器能够感测所述方向性图案、反光构件和/或RFID标签。

所述方向性图案可以为平面图案、立体图案和/或平面图案与立体图案的结合。举例来说，方向性图案可以包括例如箭头等的各种指示方向的符号、能够指示方向的汉字或字母等等、或者它们的任意组合。在此情况下，第一标识方向传感器可以为图像采集装置，例如摄像头。

当方向标识为反光构件时，第一标识方向传感器可以为测距传感器。方向标识可以包括多个反光构件(例如两个、三个或四个)，多个反光构件可以设置在货架200的底部发不同位置处。多个反光构件设置为：使至少一个反光构件设置为与其他反光构件具有不同的颜色和/或光反射强度。测距传感器140可以构造为能够感测不同的反光构件之间的颜色和/或光反射强度之间的差异。示例性地，测距传感器例如可以包括激光测距仪。处理单元150根据颜色和/或光反射强度之间的差异判断货架200的方向。

当方向标识为RFID标签时，第一标识方向传感器可以为RFID读取传感器。RFID读取传感器可以设置在搬运机器人的与货架的RFID标签的位置相对应的位置处。当RFID读取传感器与RFID标签重合时，可以读取RFID标签，进而判断货架的方向。

示例性地，标识方向传感器可以包括设置在搬运机器人100的侧面的第二标识方向传感器。所述方向标识可以包括方向性图案和/或RFID标签。相应地，第二标识方向传感器能够感测所述方向性图案和/或RFID标签。方向性图案和/或RFID标签可以设置在货架200的支架腿210上。

所述方向性图案可以为平面图案、立体图案和/或平面图案与立体图案的结合。举例来说，方向性图案可以包括例如箭头等的各种指示方向的符号、能够指示方向的汉字或字母等等、或者它们的任意组合。在此情况下，第二标识方向传感器可以为设置在搬运机器人100的侧面图像采集装置，例如摄像头。

当方向标识为RFID标签时，第二标识方向传感器可以为RFID读取传感器。RFID读取传感器可以设置在搬运机器人的与货架的RFID标签的位置相对应的位置处。当RFID读取传感器与RFID标签重合时，可以读取RFID标签，进而判断货架的方向。

为了区分不同的货架，货架200上可以设置有用于标识货架的身份的标记，例如RFID标签或条形码。相对应地，搬运机器人100上可以设置有身份传感器。处理单元150根据货架200上的身份标识确定货架200的身份。示例性地，身份传感器可以包括RFID读取传感器和/或条码扫描器。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或至少两个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或装置进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在至少两个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的装置权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (25)

1.一种搬运机器人，其特征在于，包括：

测距传感器，所述测距传感器用于感测货架上的部分部件到所述测距传感器的距离；以及

处理单元，其设置在所述搬运机器人上，用于根据所述距离控制所述搬运机器人与所述货架耦接，以搬运所述货架。

2.如权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述处理单元具体用于根据所述距离计算所述货架的中心与所述搬运机器人的中心之间的间距，并根据所述间距调整所述搬运机器人的位置。

3.如权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述部分部件包括所述货架的支架腿，所述测距传感器用于测量所述支架腿到所述测距传感器的距离。

4.如权利要求3所述的搬运机器人，其特征在于，所述测距传感器设置在所述搬运机器人的正前方或与所述支架腿相对应的位置上。

5.如权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人还包括位置传感器，所述位置传感器用于感测工作空间内设置的标记，所述搬运机器人根据所述标记进行定位。

6.如权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述测距传感器构造为能够感测不同的反光构件之间的颜色和/或光反射强度之间的差异，所述处理单元还用于根据所述差异确定所述货架的方向。

7.如权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人上还设置有标识方向传感器，所述标识方向传感器用于感测所述货架上的方向标识，所述处理单元还用于根据所述方向标识判断所述货架的方向。

8.如权利要求7所述的搬运机器人，其特征在于，所述标识方向传感器包括设置在所述搬运机器人的顶部的第一标识方向传感器，所述方向标识包括方向性图案、反光构件和/或RFID标签，所述第一标识方向传感器能够感测所述方向性图案、反光构件和/或RFID标签。

9.如权利要求7所述的搬运机器人，其特征在于，所述标识方向传感器包括设置在所述搬运机器人的侧面的第二标识方向传感器，所述方向标识包括方向性图案和/或RFID标签，所述第二标识方向传感器能够感测所述方向性图案和/或RFID标签。

10.如权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人上设置有身份传感器，所述处理单元还用于根据所述货架上的身份标识确定所述货架的身份。

11.如权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人的顶部具有与所述货架的货架限位部相适配的机器人限位部，所述货架与所述搬运机器人沿竖直方向对接后，所述机器人限位部能够限制所述货架相对于所述搬运机器人的水平移位。

12.一种货架，其特征在于，所述货架的部分部件上设置有反光构件。

13.如权利要求12所述的货架，其特征在于，所述部分部件包括支架腿和/或所述货架的底面。

14.如权利要求12所述的货架，其特征在于，所述货架的底部设置有方向标识。

15.如权利要求14所述的货架，其特征在于，所述方向标识包括设置在所述货架的所述底面上的方向性图案、反光构件和/或RFID标签。

16.如权利要求15所述的货架，其特征在于，所述方向性图案为平面图案、立体图案和/或平面图案与立体图案的结合。

17.如权利要求12所述的货架，其特征在于，所述方向标识包括设置在所述支架腿上的RFID标签。

18.如权利要求12所述的货架，其特征在于，所述支架腿的数量为多个，所述多个支架腿中的至少部分支架腿上设置有所述反光构件，其中至少一个支架腿上的反光构件与其他支架腿上的反光构件具有不同的颜色和/或光反射强度。

19.如权利要求12所述的货架，其特征在于，所述货架上设置有用于标识所述货架的身份的标记。

20.如权利要求12所述的搬运机器人，其特征在于，所述货架的底部具有与所述搬运机器人的机器人限位部相适配的货架限位部，所述货架与所述搬运机器人沿竖直方向对接后，所述货架限位部能够限制所述货架相对于所述搬运机器人的水平移位。

21.如权利要求20所述的搬运机器人，其特征在于，所述机器人限位部和所述货架限位部具有能够相互适配的凹凸型结构，其中凹型的开口尺寸大于其底部尺寸。

22.一种仓储系统，其特征在于，包括：

如权利要求12-21中任一项所述的货架；以及

如权利要求1-11中任一项所述的搬运机器人。

23.一种搬运货架的方法，其特征在于，包括：

搬运机器人接收搬运指令，所述搬运指令用于指示将位于第一位置处的货架搬运至第二位置处；

所述搬运机器人根据所述搬运指令，移动至所述第一位置处；

所述搬运机器人根据到所述货架上的部分部件的距离与所述货架对准；以及

所述搬运机器人与所述货架耦合，将所述货架移动至所述第二位置处。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述搬运机器人根据到所述货架上的部分部件的距离与所述货架对准的步骤包括：

根据所述距离计算所述货架的中心与所述搬运机器人的中心之间的间距，并根据所述间距调整所述搬运机器人的位置。

25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括：

所述搬运机器人判断所述货架的方向。