CN110589327A - 分拣机器人及分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分拣机器人及分拣方法。分拣机器人用于投递特定待分拣的货物至特定的分拣位置，承载特定待分拣货物的分拣动作台与特定的分拣位置对应，分拣方法包括：S10：分拣动作台接收待分拣的货物；S30：分拣动作台在循环升降机构的带动下升降至对应分拣位置的高度；S50：分拣动作台执行动作将置放于分拣动作台上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。上述分拣机器人及分拣方法，循环升降机构和分拣机构之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。同时分拣机构在循环升降机构的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物投递至不同高度的分拣位置中，通用性强且减小了分拣位置的占地面积。

Description

分拣机器人及分拣方法

技术领域

本发明涉及智能仓储物流技术领域，特别是涉及一种分拣机器人、分拣系统及分拣方法。

背景技术

仓储物流领域的快速发展，给人们的生活带来了越来越多的便捷。货物的分拣作为仓储物流过程中的一个关键环节，在很大程度上决定了仓储物流的整体效率。目前，主要的货物分拣工作由人工完成或者由简单的机械设备完成。人工分拣具有劳动强度大、人工成本高的缺点，而简单的机械设备基本为专用设备，仅能将货物分散在特定的区域，效率低、占地面积大且对不同工况的适应性差。目前主要的货物分拣方式严重制约了仓储物流过程的整体效率。

发明内容

基于此，有必要针对现有的货物分拣方式存在的成本高、效率低、通用性差的问题，提供一种成本低、效率高、通用性强的分拣机器人及分拣方法

一种分拣机器人，所述分拣机器人包括：

底盘，所述底盘能够在地面上移动；

立式框架，所述立式框架固定设置于所述底盘，所述立式框架沿竖直方向设置；

循环升降机构，所述循环升降机构设置于所述立式框架；

分拣机构，所述分拣机构包括分拣支架和分拣动作台，所述分拣支架活动设置于所述立式框架，所述分拣支架与所述循环升降机构连接，所述分拣支架在所述循环升降机构的带动下能够沿设定的循环路径循环升降，所述分拣动作台设置于所述分拣支架，所述分拣动作台用于承载待分拣的货物，所述分拣动作台执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置中；

控制中心，所述控制中心分别与所述底盘、所述循环升降机构以及所述分拣机构电连接，所述控制中心用于控制所述底盘、所述循环升降机构以及所述分拣机构单独执行动作或者联合执行动作。

一种分拣方法，适用于上述分拣机器人，所述分拣机器人用于投递特定待分拣的货物至特定的所述分拣位置，承载特定待分拣货物的所述分拣动作台与特定的所述分拣位置对应，所述分拣方法包括：

S10：所述分拣动作台接收待分拣的货物；

S30：所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下升降至对应所述分拣位置的高度；

S50：所述分拣动作台执行动作将置放于所述分拣动作台上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。

上述分拣机器人及分拣方法，循环升降机构和分拣机构之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。同时分拣机构在循环升降机构的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物投递至不同高度的分拣位置中，通用性强且减小了分拣位置的占地面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的分拣机器人及货架结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的导向组件和分拣机构装配示意图；

图3为本发明一实施例提供的分拣机器人结构主视示意图；

图4为本发明一实施例提供的分拣机器人结构后视示意图；

图5为本发明一实施例提供的分拣机器人结构侧视示意图；

图6为本发明一实施例提供的分拣系统结构示意图；

图7为本发明一实施例提供的分拣方法；

图8为本发明一实施例提供的多组分拣动作台情况下的分拣方法；

图9为本发明一实施例提供的分拣动作台能转动情况下的分拣方法；

图10为本发明一实施例提供的机械手执行投递动作的分拣方法；

图11为图10中步骤D50的详细过程；

图12为本发明一实施例提供的分拣机器人接收货物的过程；

图13为本发明又一实施例提供的分拣方法；

图14为图13中步骤S20的详细过程。

其中：

10-分拣机器人；100-立式框架、110-外框架、120-内框架、130-弯折悬架；200-循环升降机构、210-循环动力源、220-循环传动组件、221-循环牵引索、222-循环转轮、230-链轮机构；300-分拣机构、310-分拣支架、320-分拣动作台、330-机械手；400-循环导向机构、410-导向轨道、411-平动轨道、412-路径轨道、420-导向组件、421-平动轮组、4211-导向部、4212-连接轴部、422-路径轮组；500-底盘、510-盘架、520-转动轮；80-货架、810-分拣位置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-2所示，本发明一实施例提供一种分拣机器人10，分拣机器人10包括立式框架100、循环升降机构200以及分拣机构300。立式框架100沿竖直方向设置，循环升降机构200设置于立式框架100。分拣机构300与循环升降机构200连接，分拣机构300在循环升降机构200的带动下能够沿设定的循环路径循环升降，分拣机构300带动待分拣的货物同步循环升降，分拣机构300能够将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。上述分拣机器人10及分拣系统，循环升降机构200和分拣机构300之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。同时分拣机构300在循环升降机构200的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物投递至不同高度的分拣位置810，通用性强且减小了分拣位置810的占地面积。能升降的分拣机构300也更能适应分拣机器人10收货的实际工况，分拣机构300能够升降至合适的收货高度以便于快速完成收货。

分拣机构300是本发明提供的分拣机器人10的动作执行终端，其作用是将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。可选的，分拣机构300是机械手330、能够动作的推杆或者具有输送功能的平面等。作为一种可实现的方式，如图2所示，分拣机构300包括分拣支架310和分拣动作台320，分拣支架310活动设置于立式框架100，分拣支架310与循环升降机构200连接，分拣支架310在循环升降机构200的带动下能够沿设定的循环路径循环升降，分拣动作台320设置于分拣支架310，分拣动作台320用于承载待分拣的货物，分拣动作台320执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。分拣支架310和分拣动作台320的结构方式不仅便于承载待分拣的货物，而且分拣动作台320对于各种不同尺寸、不同重量的货物具有较强的适应性，同时还能保证易变性货物、易碎货物的安全分拣。

可选的，分拣动作台320执行分拣动作时，分拣动作台320的台面动作或者由其他的动作机构将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。在本发明一实施例中，分拣动作台320包括分拣皮带和分拣驱动组件，分拣驱动组件设置于分拣支架310，分拣皮带转动设置于分拣支架310，分拣皮带与分拣驱动组件传动连接，分拣皮带用于承载待分拣的货物，分拣皮带在分拣驱动组件的驱动下转动时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。转动的分拣皮带上表面形成对待分拣货物的支撑面，分拣动作台320执行的分拣动作为分拣皮带的转动。采用分拣皮带和分拣驱动组件的方式，分拣动作台320执行分拣动作时无需占用多余的动作空间，且分拣皮带具有性能稳定、成本低廉、便于更换的优点。在本发明其他的实施例中，置放于分拣动作台320上的货物可以被弹性机构推至分拣位置810，或者由凸轮机构推至分拣位置810，或者分拣动作台320的台面由多个可转动的滚筒形成，本发明并不限制分拣动作台320的具体结构形式。

分拣驱动组件的作用是带动分拣皮带执行设定行程的转动以将其上待分拣的货物投递至对应的分拣位置810，进而完成货物的分拣动作。作为一种可实现的方式，分拣驱动组件包括分拣电机和两个分拣轴，两个分拣轴间隔设置于分拣支架310，分拣皮带套设于两个分拣轴上，至少一个分拣轴与分拣电机传动连接，分拣电机能够正转或反转。电机与分拣轴的组合方式具有传动效率高、便于控制、技术成熟且成本低的优点。进一步，电机的输出轴直接与分拣轴连接或者通过齿轮结构传动连接。在本发明一实施例中，电机为步进电机。在其它的可实现方式中，分拣驱动组件为气动马达与转轴的配合形式或者液压马达与转轴的驱动形式，只要能实现驱动分拣皮带转动即可。

分拣动作台320能够向位于自身出货端的分拣位置810投递待分拣的货物。在本发明一实施例中，分拣动作台320的台面转动设置于分拣支架310，分拣动作台320能够相对于分拣支架310在水平面内转动。当分拣位置810不直接位于分拣动作台320的出货端时，分拣动作台320能够通过自身的转动，调整出货端朝向分拣位置810，避免了分拣机器人10的整体转动，大大提高了分拣机器人10的分拣效率。同时，分拣动作台320在接收货物时与能够通过自身的转动增强对收货工况的适应性，大大提高了分拣机器人10的收货效率。作为一种可实现的方式，分拣机构300还包括自转驱动组件，自转驱动组件设置于分拣支架310，自转驱动组件与分拣动作台320传动连接，分拣动作台320能够在自转驱动组件的带动下相对于分拣支架310在水平面内转动。在本发明一具体的实施例中，自转驱动组件包括设置于分拣动作台320的自转内齿圈以及固定安装于分拣支架310的自转电机，自转电机的输出轴与自转内齿圈传动连接，进而驱动分拣动作台320的转动。

分拣机构300与循环升降机构200的协同配合大大提高了本发明提供的分拣机器人10的分拣效率。在本发明一实施例中，如图1所示，分拣机构300包括多组分拣支架310和分拣动作台320，多组分拣支架310和分拣动作台320沿设定的循环路径均匀分布。多组分拣支架310和分拣动作台320允许本实施例提供的分拣机器人10一次性携带多个待分拣的货物，能明显提高分拣机器人10的分拣效率。可以理解的，多组分拣支架310和分拣动作台320能够逐一的执行货物分拣的动作或者同时对货物进行分拣，进一步提高了本实施例提供的分拣机器人10对实际工况的适应性。

作为一种可实现的方式，多组分拣动作台320循环升降的轨迹为一个完整的环形或者半封闭的环形。在本发明一具体的实施例中，如图1所示，多组分拣动作台320循环升降的轨迹为竖直面内封闭的环形。每个循环路径上分拣动作台320的数量为9个，9个分拣动作台320沿循环路径均匀分布，当三个分拣动作台320同时循环升降至竖直段时，三个分拣动作台320能够同时或者单独执行分拣动作。在其它的实施例中，分拣动作台320的数量还可以是8个或者其他按照实际工况设计的数量。

可以理解的，操作人员直接向分拣机器人10的分拣机构300上放置待分拣的货物时，操作人员不需要登上梯子或者其他辅助平台，因而降低了操作人员直接向分拣机器人10上放置待分拣货物的危险系数，同时有效节约了操作人员放置待分拣货物的时间。此外，相比线性升降，在相同的高度下，本实施例提供的分拣机器人10基本上可配置两倍数量的分拣动作台320，从而使分拣机器人10可装载更多的待分拣货物。

分拣动作台320形式的分拣机构300能够适应绝大多数种类的货物。在本发明一实施例中，如图6所示，分拣机构300还包括机械手330，机械手330设置于立式框架100，机械手330能够将分拣动作台320上待分拣的货物投递至对应的分拣位置810，或者机械手330能够将货物放入分拣动作台320上。机械手330能够将易碎、外形不规则、或者尺寸较大的待分拣货物顺利的投递至对应的分拣位置810，机械手330与分拣动作台320配合进一步增加了本实施例提供的分拣机器人10对待分拣货物的适应性。作为一种可实现的方式，立式框架100的不同方位安装多个单独动作的机械手330，进而实现提升分拣机器人10的分拣效率。具体的，立式框架100相对的两端分别安装一个机械手330。进一步，机械手330沿竖直方向滑动设置于立式框架100。沿竖直方向滑动设置的机械手330能够从不同高度的分拣动作台320上拿取货物，并能够将拿取的货物放入对应高度的分拣位置810中，避免了全部的分拣动作台320沿循环路径的循环升降，进一步提高了本实施例提供的分拣机器人10的分拣效率。

进一步，分拣机构300上还安装拍摄组件，拍摄组件用于获取待分拣货物或者分拣位置810的图像信息，以判断分拣动作台320相对于分拣位置810的高度。在本实施例中，图像信息为贴设于待分拣货物或者分拣位置的二维码。

循环升降机构200的作用是带动上述各个实施例中的分拣机构300沿设定的循环路径升降。如图1、图3-4所示，在本发明一实施例中，循环升降机构200包括循环动力源210和循环传动组件220，循环动力源210和循环传动组件220分别设置于立式框架100，循环动力源210与循环传动组件220的输入侧传动连接，循环传动组件220的输出侧与分拣机构300传动连接。循环动力源210与循环传动组件220分别设置于立式框架100，以及循环动力源210与循环传动组件220之间的传动连接关系，便于循环升降机构200的在立式框架100上的拆装。可选的，循环动力源210是输出的动力形式为转动、直线运动或者其他任何形式的运动，与循环动力源210传动连接的循环传动组件220最终输出的是沿循环路径的运动。作为一种可实现的方式，循环动力源210包括循环驱动电机，循环驱动电机与循环传动组件220的输入侧传动连接，循环升降机构200由至少一个循环驱动电机提供动力。电机形式的循环动力源210运行更加稳定。进一步，循环驱动电机可正转和/或反转的步进电机，便于循环升降机构200的升降过程控制。

作为一种可实现的方式，如图3所示，循环传动组件220包括循环牵引索221和至少两个循环转轮222，至少两个循环转轮222转动设置于立式框架100，至少一个循环转轮222与循环动力源210传动连接，循环牵引索221套设于至少两个循环转轮222，循环牵引索221沿自身的循环路径与分拣机构300固定连接，至少一个循环转轮222转动时皆通过啮合或者摩擦的方式带动循环牵引索221循环运动，进而带动分拣机构300沿设定的循环路径循环升降。循环牵引索221和循环转轮222形式的循环传动组件220，在实现循环升降的同时具有结构简单、性能稳定、成本低、便于更换的优点。在本实施例中，分拣支架310与循环牵引索221沿循环路径的方向固定连接。

在本发明一个具体的实施例中，如图3所示，循环牵引索221为环状，分拣机构300安装于循环牵引索221，多个转轮共同套设于循环牵引索221，任意一个转轮转动时通过摩擦或者啮合的方式带动牵引索在竖直平面内循环运动，从而带动上述各实施例的分拣机构300在竖直平面内循环升降。具体的，循环转轮222的数量为四个，四个转轮呈矩形分布，根据实际情况，循环转轮222的数量还可以为六个、八个等。循环转轮222为链轮，循环牵引索221为链条，循环链轮转动时通过啮合的方式带动循环链条循环运动，根据实际情况，循环转轮222还可以为V带轮，相应地，循环牵引索221可以为V带，V带轮转动时通过摩擦的方式带动V带轮循环运动。循环驱动电机的输出轴与一个或者多个循环转轮222传动连接，循环驱动电机驱动循环转轮222以及循环牵引索221转动。

作为一种可实现的方式，如图3及图4所示，循环传动组件220还包括链轮机构230，循环驱动电机和链轮机构230皆安装于立式框架100，链轮机构230连接循环驱动电机和一个循环转轮222，循环驱动电机通过链轮机构230驱动一个循环转轮222转动。根据实际情况，链轮机构230还可以替换成涡轮蜗杆机构、齿轮机构等，此外，链轮机构230可以省略。可以理解的是，在本实施例中，循环升降机构200仅由循环驱动电机提供动力以驱动多个分拣机构300同步循环升降。在一些其他的实施例中，循环动力源210包括多个循环驱动电机，每个循环驱动电机分别提供动力以驱动一个相应的分拣机构300循环升降。循环驱动电机可以正转也可以反转，因此，循环升降机构200用于带动分拣机构300正向循环升降或者反向循环升降。

立式框架100在分拣机器人10中主要起支撑以及形成循环路径的作用。在本发明一实施例中，如图1及图5所示，立式框架100包括外框架110和内框架120，内框架120固定设置于外框架110内，内框架120与外框架110间隔设置。循环升降机构200设置于内框架120，分拣机构300活动设置于内框架120与外框架110之间，外框架110和内框架120在竖直平面内大体呈环状，内框架120和外框架110相分离以在两者之间形成分拣机构300的循环路径。进一步，立式框架100还包括弯折悬架130，弯折悬架130分别与外框架110以及内框架120固定连接，弯折悬架130具有弯折部，弯折部避开分拣机构300的循环路径。

在本发明一实施例中，如图3-5所示，分拣机器人10还包括循环导向机构400，循环导向机构400设置于立式框架100，循环导向机构400与分拣机构300连接，分拣机构300在循环升降机构200的带动下沿设定的循环路径循环升降过程中，循环导向机构400能够防止分拣机构300发生翻转。具体的，循环导向机构400设置于内框架120和外框架110之间，且多个循环导向机构400沿循环路径设置。循环导向机构400与循环牵引索221沿循环路径的方向固定连接，分拣支架310与循环导向机构400沿循环路径的方向固定连接，进而实现循环牵引索221和循环导向机构400协同带动分拣支架310和分拣动作台320沿循环路径循环平动，防止分拣机构300做完整的循环升降时，分拣动作台320上的货物掉落。

作为一种可实现的方式，如图4及图5所示，循环导向机构400包括导向轨道410和导向组件420，导向轨道410固定设置于立式框架100，导向轨道410沿分拣机构300的循环路径延伸，导向组件420活动设置于立式框架100，导向组件420与分拣机构300固定连接，在分拣机构300沿循环路径升降的过程中，导向组件420与导向轨道410接触，导向组件420沿分拣机构300的循环路径进行平动。具体的，导向轨道410包括平动轨道411和路径轨道412，平动轨道411和路径轨道412分别固定设置于立式框架100，平动轨道411和路径轨道412分别沿分拣机构300的循环路径延伸。导向组件420包括平动轮组421和路径轮组422，平动轮组421与分拣机构300固定连接，路径轮组422与分拣机构300转动连接。在分拣机构300沿循环路径升降的过程中，平动轮组421与平动轨道411滚动接触，路径轮组422与路径轨道412滚动接触。

进一步，如图2及图5所示，平动轨道411由板材和型材组焊而成。平动轨道411包括多个相互独立的子轨道。每个子轨道与分拣机构300循环升降的轨迹相似，在所有子轨道和循环牵引索221的共同作用下，使得平动轮组421在循环升降过程中不发生绕着自身转轴旋转的运动，从而保证分拣机构300在整个循环升降过程中保持水平。具体的，平动轮组421包括导向部4211以及连接轴部4212。路径轮组422安装于循环牵引索221，路径轮组422套设于连接轴部4212的两端之间，所述路径轮组422可绕连接轴部4212相对于连接轴部4212转动，连接轴部4212的一端连接导向部4211，连接轴部4212的另一端连接分拣支架310。

导向部4211安装有导向轮，导向轮的数量为多个，多个导向轮在竖直平面内分布，并将导向部4211包围。每个导向轮仅可接触一个相应子轨道，在导向部4211垂直升降的过程中，在任意时刻皆有至少有两个导向轮与相应子轨道相接触，并且在不同的时刻由不同的导向轮与相应子轨道相接触。子轨道作为导向轮的行走轨道，在循环牵引索221共同作用下限制了导向轮的行走轨迹，从而限制了导向部4211的行走轨迹，保证导向部4211在循环升降过程中角度不变。

值得说明的是，通过路径轮组422可绕连接转轴相对于导向部4211转动，可使得导向部4211相对于循环牵引索221仍留有一个转动的自由度，再配合导向轨道410进一步限制导向部4211，从而使得无论使用何种循环升降机构200的情况下，皆可保证分拣动作台320在循环升降的过程中保持水平。循环导向机构400的数量可以为多个，多个循环导向机构400与一个分拣机构300适配。

在本发明一实施例中，如图1、图3及图6所示，分拣机器人10还包括可移动的底盘500，立式框架100的外框架110设置于底盘500。可移动的底盘500能够带动分拣机器人10移动，大大提高了本实施例的分拣机器人10对实际工况的适应。具体的，底盘500包括盘架510、行进驱动组件以及多个转动轮520，立式框架100设置于盘架510的上部，多个转动轮520设置于盘架510的底部，行进驱动组件设置于盘架510，至少一个转动轮520与行进驱动组件传动连接。进一步，至少两个转动轮520分别与行进驱动组件传动连接，与行进驱动组件分别传动连接的至少两个转动轮520分布于盘架510沿行进方向的两侧，进而实现底盘500的转向功能。行进驱动组件包括至少两个轮驱电机，分布于盘架510沿行进方向两侧的至少两个转动轮520分别由单独的轮驱电机驱动。分布于盘架510沿行进方向两侧的至少两个转动轮520分别由单独的轮驱电机驱动，能够简化底盘500上的传动结构。

在一个具体的实施例中，底盘500安装有主动轮和从动轮，主动轮和从动轮可分别相对于底盘500转动，主动轮和从动轮共同支承底盘500，主动轮由轮驱电机驱动，以使底盘500移动。通过配置可以移动的底盘500，可以使得分拣机器人10可以在多个货架80之间投递货物。主动轮的数量为两个，两个主动轮对称地分布，相应地，轮驱电机的数量为两个，两个主动轮分别由两个轮驱电机驱动，可使得两个主动轮的转速不同，从而实现底盘500转向。从动轮的数量为四个，四个从动轮呈矩形地分布，从动轮可以为万向轮，也可以为其他具有转向功能的轮体结构。根据实际情况，从动轮的数量并不限制为四个，也可以为六个、三个等。

在本实施例中，底盘500还安装有引导装置(图未示)，引导装置为摄像头，用于识别地面贴设的图形码，以使底盘500沿预设路径行进。图形码可以为二维码、条形码或者一些定制的标识码等。在其他一些实施例中，引导装置为激光导引装置，用于引导底盘500沿激光束行进，或者引导装置为短波接收装置，通过接收预设的短波信号以引导底盘500沿预设路径行进。需要说明的是，在其他一些实施例中，底盘500可以省略，立式框架100直接固定安装在地面或者其他平台上，仅用于在其周围的货架80上搬运货物。

在本发明一实施例中，分拣机器人10还包括控制中心，控制中心分别与底盘500、循环升降机构200以及分拣机构300电连接，控制中心用于控制循环升降机构200以及分拣机构300单独执行动作或者联合执行动作，进而保证分拣机器人10的分拣效率。

在本发明一实施例中，如图6所示，分拣机器人10包括至少两套分拣机构300，至少两套分拣机构300沿立式框架100的外周缘均匀分布，至少两套分拣机构300分别由循环升降机构200驱动。具体的，拣机器人包括两套分拣机构300，两套分拣机构300分别分布于立式框架100的两侧。至少两套分拣机构300能够单独或者同时执行分拣动作，大大提高了分拣机器人10的分拣效率。进一步，分拣机器人10包括至少两套循环升降机构200，循环升降机构200的数量与分拣机构300的数量相同，每套分拣机构300分别由单独的循环升降机构200驱动，实现了每套分拣机构300单独执行分拣动作。作为一种可实现的方式，分拣机器人10包括至少两个立式框架100，至少两个立式框架100固定连接，每套循环升降机构200及其单独驱动的分拣机构300分别设置于一个立式框架100，便于循环升降机构200、分拣机构300与立式框架100之间的装配，且有利于形成模块化的分拣机器人10。

本发明一实施例还提供一种分拣系统，如图1及6所示，分拣系统包括货架80以及上述各实施例所述的分拣机器人10，分拣机器人10用于将待分拣的货物投递至货架80上对应的分拣位置810。本实施例提供的分拣系统具有与上述各实施例中分拣机器人10相同的优点。作为一种可实现的方式，货架80上放置开口的货箱，一个货箱为一个分拣位置810。进一步，货架80具有至少两个高度不同的分拣位置810，分拣机构300能够在循环升降机构200的带动下升降至对应分拣位置810的高度，分拣机构300能够将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810中。

如图1及图2所示，本发明一实施例提供一种分拣机器人10，分拣机器人10包括底盘500、立式框架100、循环升降机构200、分拣机构300和控制中心。底盘500能够在地面上移动。立式框架100固定设置于底盘500，立式框架100沿竖直方向设置。循环升降机构200设置于立式框架100。分拣机构300包括分拣支架310和分拣动作台320，分拣支架310活动设置于立式框架100，分拣支架310与循环升降机构200连接，分拣支架310在循环升降机构200的带动下能够沿设定的循环路径循环升降，分拣动作台320设置于分拣支架310，分拣动作台320用于承载待分拣的货物，分拣动作台320执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810中。控制中心分别与底盘500、循环升降机构200以及分拣机构300电连接，控制中心用于控制底盘500、循环升降机构200以及分拣机构300单独执行动作或者联合执行动作。

上述分拣机器人10，循环升降机构200和分拣机构300之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。同时分拣机构300在循环升降机构200的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物投递至不同高度的分拣位置810中，通用性强且减小了分拣位置810的占地面积。

如图7所示，本发明一实施例提供一种分拣方法，适用于上述分拣机器人，所述分拣机器人用于投递特定待分拣的货物至特定的所述分拣位置，承载特定待分拣货物的所述分拣动作台与特定的所述分拣位置对应，所述分拣方法包括：

S10：所述分拣动作台接收待分拣的货物；

S30：所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下升降至对应所述分拣位置的高度；

S50：所述分拣动作台执行动作将置放于所述分拣动作台上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。

上述分拣方法，循环升降机构和分拣机构之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。同时分拣机构在循环升降机构的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物投递至不同高度的分拣位置中，通用性强且减小了分拣位置的占地面积。

作为一种可实现的方式，分拣机器人的各部分之间分别在控制中心的控制下协调执行动作，分拣机器人的控制中心与外部的服务器保持通讯连接。分拣机器人能够识别待分拣货物的信息，以及分拣机器人能够获取每个待分拣货物对应的分拣位置的信息，分拣机器人根据所获取的各项信息协调控制各部分，进而高效的完成货物的分拣。在上述实施例提供的分拣机器人及分拣方法中，只有当分拣动作台携带的待分拣的货物信息与分拣位置的信息对应后，分拣动作台才执行投递动作。

在本发明一实施例中，为进一步提高分拣机器人的分拣效率，所述分拣机构包括多组所述分拣支架和所述分拣动作台，多组所述分拣支架和所述分拣动作台沿设定的循环路径分布，多个所述分拣位置沿竖直方向间隔设置。如图7所示，所述分拣方法在所述步骤S50后还包括步骤S60：向本列所述分拣位置投递货物的每组所述分拣动作台分别执行所述步骤S30及所述步骤S50，直至向本列所述分拣位置投递货物的每组所述分拣动作台投递货物完毕。本实施例提供的分拣机器人能够一次性携带多个待分拣的货物。循环升降机构带动多组所述分拣支架和所述分拣动作台首先向一列分拣位置投递待分拣的货物，充分发挥了分拣动作台可升降的优势，有效提高了分拣机器人整体的分拣效率。

可选的，当多组分拣动作台升降的过程中，只有一组分拣动作台升降至所对应的分拣位置高度，或者有多组分拣动作台同时升降至分别对应的分拣位置高度。在本发明一实施中，在所述步骤S30中，多组所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下同时升降至分别对应的所述分拣位置；在步骤S50中，多组所述分拣动作台同时执行动作，将待分拣货物分别投递至对应的所述分拣位置。多组所述分拣动作台同时执行动作，有效消除了多组分拣动作台之间顺次执行投递动作情况下造成的等待时间，有效提高了分拣机器人整体的分拣效率。

可以理解的，多个不同高度的所述分拣位置之间的高度差与多组所述分拣动作台之间的高度差相同或者不同。当多个所述分拣位置之间的高度差与多组所述分拣动作台之间的高度差相同时，多组所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下能够同时升降至分别对应的所述分拣位置。当多个所述分拣位置之间的高度差与多组所述分拣动作台之间的高度差不同时，多组所述分拣动作台之间的高度差可调整，直至与分别对应的分拣位置之间的高度差适配，然后多组所述分拣动作台同时执行动作，将待分拣货物分别投递至对应的所述分拣位置。

可以理解的，在上述实施例中，多组分拣动作台在高度上能够同时分别对应不同的分拣位置，但只有在分拣动作台携带的待分拣的货物信息与分拣位置的信息对应后，分拣动作台才执行投递动作。因此在实际工况中会存在以下工况：多组分拣动作台在高度上同时分别对应不同的分拣位置，但只有一组分拣动作台携带的待分拣的货物信息与分拣位置的信息对应。在上述工况下，也仅有这一组分拣动作台执行投递动作。

在本发明一实施例中，多组所述分拣动作台的循环路径两侧分别设有沿竖直方向间隔设置的多个所述分拣位置，两侧所述分拣动作台同时升降至分别对应的所述分拣位置。在步骤S50中，两侧所述分拣动作台同时执行动作，将待分拣的货物分别投递至对应的所述分拣位置。本实施例提供的分拣方法允许分拣机器人同时向循环路径两侧的分拣位置投递待分拣的货物，既提高了分拣方法对实际工况的适应性，又有效提高了分拣机器人整体的分拣效率。

在本发明一实施例中，实际工况是多列所述分拣位置沿水平方向顺次设置。如图8所示，所述分拣方法在所述步骤S60后还包括所述步骤S70：所述分拣动作台在所述底盘的带动下运动至其他投递位置，所述分拣动作台重复所述步骤S60。本实施例提供的分拣机器人优先将待投递至一列分拣位置的货物投递完成，然后底盘带动分拣动作台至其他的投递位置对其他列的分拣位置进行投递。本实施例提供的分拣方法有效保证了分拣机器人一列一列的投递待分拣的货物，避免了分拣机器人反复往返于相同的投递位置造成的时间浪费。

在上述实施例中，分拣机器人在一个投递位置向一列分拣位置投递完成后，可以运动至相邻列的投递位置，也可以根据实际工况运动至间隔列的投递位置。作为一种可实现的方式，分拣机器人在一个投递位置向一列分拣位置投递完成后，优先运动至相邻列的投递位置。进一步，如图8所示，在所述步骤S70后还包括所述步骤S80：所述分拣机器人重复执行所述步骤S60及步骤S70，直至全部所述分拣动作台分别向对应的所述分拣位置中投递货物完毕；所述分拣机器人等待下一步指令。本实施例提供的分拣方法在提高分拣效率的情况下，有效保证了每个待分拣货物均被投递。

在本发明一实施例中，如图6所示，所述分拣机器人包括至少两套所述分拣机构，至少两套所述分拣机构分别设置于所述立式框架，至少两套所述分拣机构中所述分拣动作台的出货方向相同，至少两套所述分拣机构分别由所述循环升降机构带动升降，至少两套所述分拣机构沿所述分拣位置水平设置方向的相邻间距，是多列所述分拣位置沿水平方向相邻间距的整数倍；每套所述分拣机构同时且独立执行所述步骤S60。设置于立式框架的多套分拣机构能够成倍的增加分拣机器人携带待分拣货物的数量，显著提高了分拣机器人整体的分拣效率。相同分拣任务量的前提下，有效节约了分拣机器人在接收货物和投递货物之间的行程。可以理解的，本实施例提供的分拣方法也能够同时向循环路径两侧的分拣位置投递待分拣的货物。

进一步，如图6所示，所述分拣机器人包括至少两套所述循环升降机构，所述循环升降机构的数量与所述分拣机构的数量相同，每套所述分拣机构分别由单独的所述循环升降机构驱动；每套所述分拣机构在单独的所述循环升降机构的带动下，同时且独立执行所述步骤S60。每套所述分拣机构由单独的所述循环升降机构带动，最大限度消除了多套分拣机构之间顺次执行投递动作情况下造成的等待时间，有效提高了分拣机器人整体的分拣效率。

在本发明一实施例中，为进一步提高分拣机器人及分拣方法对实际工况的适应性，并同时提高分拣机器人及分拣方法的分拣效率，所述分拣动作台转动设置于所述分拣支架，所述分拣动作台能够相对于所述分拣支架在水平面内转动；如图9所示，所述步骤S30之后还包括步骤S40：所述分拣动作台相对于所述分拣支架在水平面内转动，直至所述分拣动作台的出货端朝向对应所述分拣位置。本实施例提供的分拣方法解决了分拣动作台的初始投递端与分拣位置不对应的情况。同时，本实施例提供的分拣方法能够允许分拣动作台在一个投递位置，向不同方向的分拣位置投递货物。

在实际工况中，分拣机器人需要投递易碎、尺寸较大或者外形不规则的货物。如图6及10所示，在本发明一实施例中，所述分拣机构还包括机械手，所述机械手设置于所述立式框架，所述机械手能够将所述分拣动作台上待分拣的货物投递至对应的所述分拣位置，或者所述机械手能够将货物放入所述分拣动作台上；所述分拣方法包括所述步骤S50的替代步骤D50：所述机械手将所述分拣动作台上待分拣的所述货物投递至对应的所述分拣位置。机械手与分拣动作台协同配合提高了本实施例提供的分拣方法对实际工况的适应性。可以理解的，在分拣机器人接收待分拣的货物时，机械手也能够将货物放入所述分拣动作台上。

进一步，如图11所示，所述机械手沿竖直方向滑动设置于所述立式框架；所述步骤D50包括：

D501：所述机械手升降至对应所述分拣位置的高度；

D502：所述机械手将对应所述分拣动作台上待分拣的所述货物拿起；

D503：所述机械手将待分拣的所述货物投递至对应的所述分拣位置。

沿竖直方向滑动设置的机械手能够拿取不同高度的货物，也能够将拿取的货物投递至不同高度的分拣位置中，或者将拿取的货物输送至不同高度的分拣动作台上。

在实际的工况中，分拣机器人需要在接收货物的接收位置和投递货物的投递位置不同，分拣机器人需要在接收货物的接收位置和投递货物的投递位置之间往返。如图12所示，在本发明一实施例中，所述步骤S10包括：

S101：所述分拣机器人接收收货指令，所述收货指令包括收货位置信息；

S102：所述底盘根据所述收货位置信息带动所述分拣机器人移动至对应的收货位置；

S104：所述分拣动作台承载输送至其上的待分拣货物。

进一步，所述分拣动作台收货时具有收货高度，在所述步骤S102之后还包括步骤S103：所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下升降至所述收货高度。可以理解的，当分拣动作台的收货端与来货方向不一致时，分拣动作台转动至分拣动作台的收货端与来货方向一致。

在本发明一实施例中，如图13所示，在步骤S30之前还包括S20：所述分拣动作台移动至对应所述分拣位置的投递位置。具体的，如图14所示，所述步骤S20包括：

S201：所述分拣机器人接收投递指令，所述分拣指令包括投递位置信息；

S202：所述底盘根据所述投递位置信息带动所述分拣动作台移动至对应的投递位置。

进一步，所述步骤S202包括：

S2021：所述底盘带动所述分拣机器人运动至所述货架的分拣侧；

S2023：所述底盘带动所述分拣机器人沿所述货架的水平延伸方向运动，直至所述分拣动作台移动至对应所述分拣位置的投递位置。

具体的，所述步骤S2021之后还包括步骤S2022：所述底盘带动所述分拣机器人运动，直至所述分拣动作台靠近所述货架的分拣区域。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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 (16)

1.一种分拣机器人，其特征在于，所述分拣机器人包括：

底盘，所述底盘能够在地面上移动；

立式框架，所述立式框架固定设置于所述底盘，所述立式框架沿竖直方向设置；

循环升降机构，所述循环升降机构设置于所述立式框架；

分拣机构，所述分拣机构包括分拣支架和分拣动作台，所述分拣支架活动设置于所述立式框架，所述分拣支架与所述循环升降机构连接，所述分拣支架在所述循环升降机构的带动下能够沿设定的循环路径循环升降，所述分拣动作台设置于所述分拣支架，所述分拣动作台用于承载待分拣的货物，所述分拣动作台执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置中；

控制中心，所述控制中心分别与所述底盘、所述循环升降机构以及所述分拣机构电连接，所述控制中心用于控制所述底盘、所述循环升降机构以及所述分拣机构单独执行动作或者联合执行动作。

2.一种分拣方法，其特征在于，适用于权利要求1所述的分拣机器人，所述分拣机器人用于投递特定待分拣的货物至特定的所述分拣位置，承载特定待分拣货物的所述分拣动作台与特定的所述分拣位置对应，所述分拣方法包括：

S10：所述分拣动作台接收待分拣的货物；

S30：所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下升降至对应所述分拣位置的高度；

S50：所述分拣动作台执行动作将置放于所述分拣动作台上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。

3.根据权利要求2所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机构包括多组所述分拣支架和所述分拣动作台，多组所述分拣支架和所述分拣动作台沿设定的循环路径分布，多个所述分拣位置沿竖直方向间隔设置；所述分拣方法在所述步骤S50后还包括步骤S60：向本列所述分拣位置投递货物的每组所述分拣动作台分别执行所述步骤S30及所述步骤S50，直至向本列所述分拣位置投递货物的每组所述分拣动作台投递货物完毕。

4.根据权利要求3所述的分拣方法，其特征在于，在所述步骤S30中，多组所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下同时升降至分别对应的所述分拣位置；在步骤S50中，多组所述分拣动作台同时执行动作，将待分拣货物分别投递至对应的所述分拣位置。

5.根据权利要求4所述的分拣方法，其特征在于，多组所述分拣动作台的循环路径两侧分别设有沿竖直方向间隔设置的多个所述分拣位置，两侧所述分拣动作台同时升降至分别对应的所述分拣位置；在步骤S50中，两侧所述分拣动作台同时执行动作，将待分拣的货物分别投递至对应的所述分拣位置。

6.根据权利要求4所述的分拣方法，其特征在于，多列所述分拣位置沿水平方向顺次设置，所述分拣方法在所述步骤S60后还包括所述步骤S70：所述分拣动作台在所述底盘的带动下运动至其他投递位置，所述分拣动作台重复所述步骤S60。

7.根据权利要求6所述的分拣方法，其特征在于，在所述步骤S70后还包括所述步骤S80：所述分拣机器人重复执行所述步骤S60及步骤S70，直至全部所述分拣动作台分别向对应的所述分拣位置中投递货物完毕；所述分拣机器人等待下一步指令。

8.根据权利要求6-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机器人包括至少两套所述分拣机构，至少两套所述分拣机构分别设置于所述立式框架，至少两套所述分拣机构中所述分拣动作台的出货方向相同，至少两套所述分拣机构分别由所述循环升降机构带动升降，至少两套所述分拣机构沿所述分拣位置水平设置方向的相邻间距，是多列所述分拣位置沿水平方向相邻间距的整数倍；每套所述分拣机构同时且独立执行所述步骤S60。

9.根据权利要求8所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机器人包括至少两套所述循环升降机构，所述循环升降机构的数量与所述分拣机构的数量相同，每套所述分拣机构分别由单独的所述循环升降机构驱动；每套所述分拣机构在单独的所述循环升降机构的带动下，同时且独立执行所述步骤S60。

10.根据权利要求2-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣动作台转动设置于所述分拣支架，所述分拣动作台能够相对于所述分拣支架在水平面内转动；所述步骤S30之后还包括步骤S40：所述分拣动作台相对于所述分拣支架在水平面内转动，直至所述分拣动作台的出货端朝向对应所述分拣位置。

11.根据权利要求2-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机构还包括机械手，所述机械手设置于所述立式框架，所述机械手能够将所述分拣动作台上待分拣的货物投递至对应的所述分拣位置，或者所述机械手能够将货物放入所述分拣动作台上；所述分拣方法包括所述步骤S50的替代步骤D50：所述机械手将所述分拣动作台上待分拣的所述货物投递至对应的所述分拣位置。

12.根据权利要求11所述的分拣方法，其特征在于，所述机械手沿竖直方向滑动设置于所述立式框架；所述步骤D50包括：

D501：所述机械手升降至对应所述分拣位置的高度；

D502：所述机械手将对应所述分拣动作台上待分拣的所述货物拿起；

D503：所述机械手将待分拣的所述货物投递至对应的所述分拣位置。

13.根据权利要求2-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，在步骤S30之前还包括S20：所述分拣动作台移动至对应所述分拣位置的投递位置。

14.根据权利要求13所述的分拣方法，其特征在于，所述步骤S20包括：

S201：所述分拣机器人接收投递指令，所述分拣指令包括投递位置信息；

S202：所述底盘根据所述投递位置信息带动所述分拣动作台移动至对应的投递位置。

15.根据权利要求2-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，所述步骤S10包括：

S101：所述分拣机器人接收收货指令，所述收货指令包括收货位置信息；

S102：所述底盘根据所述收货位置信息带动所述分拣机器人移动至对应的收货位置；

S104：所述分拣动作台承载输送至其上的待分拣货物。

16.根据权利要求15所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣动作台收货时具有收货高度，在所述步骤S102之后还包括步骤S103：所述分拣动作台在所述循环升降机构的带动下升降至所述收货高度。