CN111409996A - 一种搬运机器人、取箱方法、货箱上货方法及仓储物流系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于仓储物流技术领域，具体公开了一种搬运机器人、取箱方法、货箱上货方法及仓储物流系统。其中，搬运机器人包括：移动底盘；立架，其竖直设置在所述移动底盘上；取箱机构，其沿所述立架的高度方向至少设置有两套，每套所述取箱机构均能够相对所述移动底盘水平伸缩及竖直升降，以拾取库存容器上的货箱或将所述货箱放置至所述库存容器上。取箱方法应用上述搬运机器人进行取箱操作，货箱上货方法基于上述搬运机器人进行货箱上货操作，仓储物流系统包括上述的仓储物流系统。本发明公开的搬运机器人、取箱方法、货箱上货方法及仓储物流系统，能够提高拣选和物流效率。

Description

一种搬运机器人、取箱方法、货箱上货方法及仓储物流系统

技术领域

本发明涉及仓储物流领域，尤其涉及一种搬运机器人、取箱方法、货箱上货方法及仓储物流系统。

背景技术

电子商务的快速发展，既给仓储物流行业带来了前所未有的发展机遇，也给仓储物流服务提出了严峻的挑战，如何高效率、低成本、灵活准确地进行包裹拣选一直是仓储物流行业所面临的难题。随着机器人技术的不断发展，出现了采用机器人将存放有待取放货物的目标库存容器搬运至人工工位，再由人工工位将库存容器上的产品取出放入订单箱中。但传统的“库存容器到人”的分拣方式，需要机器人将整个库存容器搬运至拣货区域，增加了机器人搬运的负载，造成了极大的资源浪费。

图1为现有技术提供了一种搬运货箱的机器人，如图1所示，其包括驱动单元100、货箱存储单元200和货箱传输单元300，其中驱动单元100承载货箱存储单元200和货箱运输单元300共同运动，货箱存储单元200包括一个或多个货箱存储空间，货箱传输单元300被配置为在货箱存储空间和库存容器之间传输货箱400。其中，货箱传输单元300包括用于放置货箱的框架310、用于带动货箱400升降的升降装置320、用于带动货箱400伸缩的伸缩叉齿330以及用于带动货箱400旋转的旋转装置340。

但由于现有技术中货箱传输单元中，需要采用升降装置320、伸缩叉齿330配合旋转装置340才能将货箱400顺利地从库存容器上输送至货箱存储单元200中，货箱传输单元300结构复杂；且在货箱取放过程中，仅能一次对一个货箱400进行取放，货箱400取放效率较低，从到导致拣选和物流效率难以得到有效提高。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种搬运机器人，提高搬运机器人对货箱的取放效率，提高拣选和物流效率。

本发明的另一个目的在于提供一种取箱方法，提高搬运机器人对货箱的取箱效率，从而提高拣选和物流效率。

本发明的又一目的在于提供一种货箱上货方法，提高搬运机器人对货箱上货效率，从而提高拣选、上货和物流效率。

本发明的再一目的在于提供一种仓储物流系统，提高仓储物流系统的效率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种搬运机器人，包括：

移动底盘；

立架，其竖直设置在所述移动底盘上；

取箱机构，其沿所述立架的高度方向至少设置有两套，每套所述取箱机构均能够相对所述移动底盘水平伸缩及竖直升降，以拾取库存容器上的货箱或将所述货箱放置至所述库存容器上。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所述取箱机构上设置有用于暂存所述货箱的暂存位。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所述取箱机构包括：

暂存板，所述暂存板上形成有所述暂存位；

拨杆组件，被配置为用于拨动所述货箱，以使所述货箱在所述暂存板和所述库存容器之间移动；

伸缩组件，其与所述暂存板及所述拨杆组件连接，被配置为带动所述拨杆组件相对所述暂存板水平伸缩。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所述伸缩组件为二级同步伸缩结构或所述伸缩组件为三级同步伸缩结构。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所述暂存板的相对两侧均设置有所述伸缩组件，且所述暂存板对应所述伸缩组件的两侧均设置有挡板，所述挡板位于所述伸缩组件的内侧，两个所述挡板之间形成所述暂存位。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所述挡板包括沿所述伸缩组件的伸缩方向延伸的挡板主体和设置在所述挡板主体端部的导向板部，所述导向板部的一端与所述挡板主体连接，所述导向板部的另一端沿远离所述挡板主体的方向向靠近对应侧的所述伸缩组件的方向倾斜延伸；和/或

所述暂存板包括水平设置的暂存板本体以及设置在所述暂存板进口端的导向部，所述导向部的一端与暂存板本体连接，所述导向部的另一端沿远离所述暂存板本体的方向倾斜向下延伸。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所述取箱机构能够双向伸缩，以分别拾取所述搬运机器人相对两侧所述库存容器中的所述货箱。

一种取箱方法，采用搬运机器人对库存容器上的货箱进行拾取，所述搬运机器人包括移动底盘、竖直设置在所述移动底盘上的立架和设置在所述立架上的取箱机构，所述取箱机构沿所述立架的高度方向至少设置有两套，每套所述取箱机构均能够相对所述移动底盘水平伸缩及竖直升降，所述取箱方法包括步骤：

控制系统对所述搬运机器人分配取箱任务；

所述控制系统根据所述取箱任务中所有目标货箱所在位置规划取箱行程路径；

所述控制系统根据所有所述目标货箱所在层高排序对每个所述目标货箱分配用于取箱的所述取箱机构；

所述搬运机器人根据所述取箱行程路径依次运行到各个所述目标货箱的前方并对所述目标货箱采用分配的所述取箱机构进行拾取，且当若干个所述目标货箱位于所述库存容器的同一纵列时，该若干个所述目标货箱对应的所述取箱机构同时执行取箱操作。

作为一种取箱方法的可选技术方案，当所述目标货箱的总数目为N，所述搬运机器人上的所述取箱机构的数量为M时，所述控制系统基于如下货位分配原则对所述搬运机器人分配取箱任务：

N≤M；

N个所述目标货箱位于所述库存容器的不同层，或存在n1个目标货箱位于库存容器的第Fn1层，且n1≤Fn1-sum(F＜Fn1)，且n1≤Fmax-Fn1-sum(F＞Fn1)+1；

其中，Fmax为库存容器的最高层高标号，sum(F＜Fn1)指层高标号小于Fn1的所述目标货箱的数量总和，sum(F＞Fn1)指层高标号大于第Fn1层的所有目标货箱的数量总和。

作为一种取箱方法的可选技术方案，所述库存容器上具有沿纵深方向并排设置的内部货箱和外侧货箱，在分配取箱任务之后，且规划行程路径之前，还包括如下操作：

判断是否存在所述目标货箱为所述内部货箱，若存在所述目标货箱为所述内部货箱，则判断与所述内部货箱同层的目标货箱总数n2是否满足n2≤Fn2-sum(F＜Fn2)-1且n2≤Fmax-Fn2-sum(F＞Fn2)+1，若满足，则将所述内部货箱外侧的所述外侧货箱作为附加目标货箱加入取箱任务，若不满足，则所述控制系统调配其他所述搬运机器人对所述外侧货箱进行搬运；

其中，Fn2指所述内部货箱所在层高标号，Fmax为库存容器的最高层高标号，sum(F＜Fn2)指层高标号小于Fn2的所述目标货箱的数量总和，sum(F＞Fn2)指层高标号大于第Fn2层的所有目标货箱的数量总和。

作为一种取箱方法的可选技术方案，在对所述内部货箱进行取箱后，将所述内部货箱对应的所述外侧货箱放回至所述内部货箱原所在内侧货位。

作为一种取箱方法的可选技术方案，在所述搬运机器人完成所有所述目标货箱的取箱后，所述搬运机器人运行至拣选点，且所述取箱机构依次升降至适于拣选工作人员进行拣选操作的高度。

作为一种取箱方法的可选技术方案，所述取箱机构能够双向伸缩，且当所述搬运机器人拾取所述目标货箱的过程中，若存在位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中的若干个目标货箱在高度方向上位于同一纵列且错位设置，则若干个所述目标货箱对应的所述取箱机构同时执行取箱操作。

一种货箱上货方法，采用搬运机器人将货箱上货至库存容器上的目标货位中，其特征在于，所述搬运机器人包括移动底盘、竖直设置在所述移动底盘上的立架和设置在所述立架上的取箱机构，所述取箱机构沿所述立架的高度方向至少设置有两套，每套所述取箱机构均能够相对所述移动底盘水平伸缩及竖直升降，所述货箱上货方法包括步骤：

控制系统对所述搬运机器人分配货箱上货任务；

所述控制系统根据所述货箱上货任务中所有所述货箱所对应目标货位位置规划上货行程路径；

所述搬运机器人根据上货行程路径依次运行到各个所述货箱的所述目标货位前方并将所述货箱放置至目标货位中，且当存在若干个所述目标货位位于同一库存容器的同一纵列时，若干个所述目标货位同时进行上货操作。

作为一种货箱上货方法的可选技术方案，所述取箱机构能够双向伸缩，且当所述搬运机器人对所述货箱进行上货的过程中，若存在位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中的若干个目标货位在高度方向上位于同一纵列且错位设置，则若干个所述目标货位对应的所述取箱机构同时执行货箱上货操作。

一种仓储物流系统，包括如上所述的搬运机器人。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的搬运机器人，通过在立架的高度方向上设置至少两个取箱机构，能够使不同高度上的取箱机构对库存容器上不同层上的货箱进行同时拾取，或能够使不同高度上的取箱机构携带的货箱放置在库存容器不同层上，提高搬运机器人对货箱的取放效率，从而提高搬运机器人对货箱的拣选和搬运效率，进而提高货物拣选和仓储物流效率。

本发明提供的取箱方法，由于采用上述的搬运机器人进行取箱操作，当多个货箱位于同一库存容器的同一纵列时，位于搬运机器人上的多个取箱机构可同时进行取箱操作，使取箱操作方便快捷，提高取箱效率，从而提高货品拣选和物流效率。

本发明提供的货箱上货方法，由于采用上述搬运机器人进行货箱上货操作，当多个货箱对应的目标货位位于同一库存容器的同一纵列时，位于搬运机器人上的多个取箱机构可同时进行货箱上货操作，使货箱上货操作方便快捷，提高货箱上货效率，从而提高上货、货品拣选和物流效率。

本发明提供的仓储物流系统，通过采用上述搬运机器人对货箱进行取放，提高仓储物流系统。

附图说明

图1是现有技术提供的搬运货箱的机器人的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的搬运机器人的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的取箱机构的结构示意图；

图4是图3中结构去掉保护壳体之后的结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的取箱机构的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的取箱机构去掉暂存板之后的结构示意图；

图7是本发明实施例三提供的取箱方法的流程图；

图8是本发明实施例四提供的取箱方法的流程图；

图9是本发明实施例五提供的货箱上货方法的流程图。

其中，现有技术对应的附图1中附图标记为：

100-驱动单元；200-货箱存储单元；220-托板；300-货箱传输单元；310-框架；320-升降装置；330-伸缩叉齿；340-旋转装置；400-货箱；

具体实施例方式对应的附图2-附图6中附图标记为：

10-取箱机构；20-立架；201-支撑柱；202-加强横梁；30-移动底盘；40-货箱；

1-暂存板；11-暂存板本体；12-导向部；

2-伸缩组件；21-固定板；22-连接板；23-伸缩板；24-延伸板；25-伸缩传动组件；251-第一带轮；252-第一同步带；253-第二带轮；254-第二同步带；255-第三带轮；256-第三同步带；257-传动齿条；26-伸缩驱动组件；27-同步传动组件；271-传动轴；272-第四带轮；273-第五带轮；274-第四同步带；28-伸缩导向组件；281-第一导槽；282-第二导槽；283-第一导轨；284-第二导轨；

3-拨杆组件；31-拨杆；32-拨杆驱动件；

4-挡板；41-挡板本体；42-导向板部；

5-第一保护壳；6-第二保护壳；7-第一连接件。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

图2为本发明实施例提供的搬运机器人的结构示意图，如图2所示，本实施例提供了一种搬运机器人，用于实现对货箱40的搬运和取放，其主要应用于仓储物流行业，对存放有订单货物或快递的货箱40进行取放和运输，以实现基于订单的取货或上货操作。其也可以应用到需要对货箱40或货物进行搬运的其他场所，本实施例中对搬运机器人的应用仅为示例性，本实施例不对此进行具体限制。

如图2所示，本实施例提供的搬运机器人包括移动底盘30、立架20、取箱机构10、检测组件和控制器。其中，移动底盘30用于实现搬运机器人在地面上的移动，以实现搬运机器人对货箱40的运输；立架20设置在移动底盘30上，用于固定和支撑取箱机构10；取箱机构10沿立架20的高度方向至少设置有两套，每套取箱机构10均能够相对移动底盘30水平伸缩及竖直升降，以拾取库存容器上的货箱40或将所述货箱40放置至库存容器上；检测组件用于检测搬运机器人的工作状态及外界环境状态；控制器用于获取仓储物流的订单信息，并基于订单信息和检测组件的检测结果，对搬运机器人的运行进行智能化调控。

本实施例提供的搬运机器人，通过在立架20的高度方向上设置至少两个取箱机构10，能够使不同高度上的取箱机构10对库存容器上不同层上的货箱40进行同时拾取，或能够将不同高度上的取箱机构10携带的货箱40放置在库存容器不同层上，提高搬运机器人对货箱40的取放效率，从而提高搬运机器人对货箱40的拣选和搬运效率，进而提高货物拣选和仓储物流效率。

具体地，移动底盘30包括底盘本体和设置在底盘本体底部的驱动轮机构，驱动轮机构用于实现移动底盘30的运动。驱动轮机构可以采用差速驱动的形式，具体包括驱动轮电机、两个设置在底盘本体底部的驱动轮以及连接驱动轮电机和两个驱动轮的连接组件等。两个驱动轮分别设置在底盘本体的两侧，驱动轮电机设置在底盘本体的内部，且其转动输出轴与驱动轮连接并带动驱动轮运动，实现移动底盘30的直线或转弯运动。

在本实施例中，驱动轮机构设置在移动底盘30的中部两侧，有利于提高移动底盘30的运动平稳性。底盘本体上还可以设置多个万向从动轮，如可以在底盘本体的前部和后部分别设置一对万向从动轮，且使两对万向从动轮相对一对驱动轮对称设置，有利于进一步提高移动底盘30的平稳运动，尤其是移动底盘30的转弯运动平稳性，防止移动底盘30在运动过程中向一侧倾倒。

驱动轮机构还可以采用其他能够带动底盘本体运动的机构，本实施例不对驱动轮机构的具体形式进行限制，也不对移动底盘30的具体结构进行限制，只要能够实现带动立架20移动的结构均可以，如现有的机器人结构等。

立架20包括竖直且相对间隔设置的两个支撑柱201，取箱机构10设置在支撑柱201之间并与两个支撑柱201通过升降机构连接，以使取箱机构10能够相对立架201竖直升降，两个支撑柱201之间形成有供货箱40和取箱机构10竖直升降的活动空间。

在本实施例中，立架20上不设置暂存隔板，取箱机构10上设置有用于货箱40暂存的暂存位，货箱40被取箱机构10拾取后保持在取箱机构10上，使取箱机构10能够带动货箱40竖直升降，以使货箱40在拣选过程中能够下降至适合拣选工作人员进行拣选的高度，提高工作效率，使搬运机器人能够更好地适用于具有较高层数的库存容器上货箱40取放，提高货箱40拣选效率和搬运机器人的适用性，且能够为拣选工作人员的拣选操作提供较大便利；同时，由于每个取箱机构10均能竖直升降，能够增大货物拣选时相邻两个货箱40之间的距离，增大拣选空间，方便操作；再者，由于立架20上不设置暂存隔板，能够避免取箱机构10运行过程中与暂存隔板之间的结构干涉，提高取箱机构10的设置便利性，简化搬运机器人的整体结构，简化取箱机构10的控制复杂性。

在一个实施例中，每个支撑柱201均包括竖直设置的支撑立板和竖直设置且位于支撑立板相对两侧的支撑立柱，两个支撑柱201的支撑立板平行且间隔设置，两个支撑立柱位于支撑立板的内侧，且两个支撑立柱和支撑立板形成开口朝向另一支撑柱201的U型结构。该种设置，能够为设置在U型结构的U型槽中的结构进行保护。

进一步地，支撑立板呈板状状态，支撑立柱采用方形钢加工形成，提高立架20的整体结构强度，且方便取箱机构10与支撑立柱连接。在一个实施例中，为提高立架20的结构强度，相邻两个支撑立柱之间连接有加强筋条。可选地，两个支撑柱201的顶端设置有加强横梁202，避免支撑柱201高度较高时引起的末端晃动等问题。

本实施例提供的立架20整体结构简单，加工方便。在其他实施例中，取箱机构10的每一侧均可沿取箱机构10的伸缩方向间隔设置两个或多个支撑柱201，本实施例对立架20的结构不做过多限制。

图3是本发明实施例一提供的取箱机构10的结构示意图，图4是图3中结构去掉保护壳体之后的结构示意图，如图3和4所示，每套取箱机构10均包括暂存板1、伸缩组件2及拨杆组件3，暂存板1用于对取箱机构10拾取的货箱40进行暂存；拨杆组件3用于拨动货箱40，以使货箱40在暂存板1和库存容器之间移动；伸缩组件2与暂存板1及拨杆组件3连接，用于带动拨杆组件3相对暂存板1水平伸缩。

通过设置暂存板1，能够使货箱40缓存在暂存板1上，避免拨杆组件3或伸缩组件2在搬运机器人搬运货箱40过程中始终对货箱40进行支承或携带，提高取箱机构10的使用寿命，且提高货箱40在取箱机构10上的设置稳定性。

在其他实施例中，也可以不设置暂存板1和拨杆组件3，而是通过在伸缩组件2上设置一对夹抱臂的方式对货箱40进行夹抱拾取，且在搬运机器人对货箱40进行搬运过程中，夹抱臂始终保持对货箱40的夹抱支撑。关于夹抱臂对货箱40的夹取过程及夹抱臂的具体结构可参考专利CN209536130U，此处不再进行赘述。

暂存板1的相对两侧均设置一组伸缩组件2，在本实施例中，伸缩组件2为二级同步伸缩结构，有利于在增加伸缩组件2伸出的最大长度的同时，减小伸缩组件2缩回时的尺寸，从而减小搬运机器人的整体尺寸，提高拨杆组件3的伸出或缩回效率。具体地，伸缩组件2包括平行设置的固定板21、连接板22和伸缩板23以及驱动连接板22和伸缩板23同步伸缩的伸缩传动组件25和伸缩驱动组件26，其中，固定板21与暂存板1垂直连接。

伸缩传动组件25包括设置用于实现连接板22相对固定板21水平伸缩的第一伸缩传动组件及用于实现伸缩板23相对连接板22水平伸缩的第二伸缩传动组件。

如图4所示，第一伸缩传动组件包括设置在固定板21两端的两个第一带轮251及绕设在两个第一带轮251之间的第一同步带252。两个第一带轮251的中心轴位于同一高度，且其中一个第一带轮251与伸缩驱动组件26中的驱动电机输出轴连接，由驱动电机的输出轴转动带动第一带轮251转动，从而带动第一同步带252转动。

连接板22位于第一同步带252的下方，且连接板22的上侧边沿其长度方向设置有传动齿条257，第一同步带252为双面齿同步带，双面齿同步带的外齿与传动齿条257啮合，使第一同步带252的带动连接板22水平伸缩。

第二伸缩传动组件包括第二同步带254和第二带轮253，第二带轮253枢接于连接板22的第二端处并贯通连接板22的相对两侧，第二带轮253的转动轴竖直设置，第二同步带254的一端固结在伸缩板23的第一端，且第二同步带254的另一端绕过第二带轮253并穿过连接板22而固结于固定板21的第一端附近。当伸缩组件2位于收缩状态时，连接板22的第一端、伸缩板23的第一端及固定板21的第一端均相对设置，以图5所示方向为例，连接板22、伸缩板23及固定板21的第一端为位于下侧的一端。

当连接板22相对固定板21缩回时，由于第二同步带254绕过设置在连接板22上的第二带轮253，且第二同步带254长度一定，第二带轮253随连接板22平移运动的同时，使第二带轮253相对第二同步带254转动，带动第二同步带254位于连接板22朝向固定板21一面的长度增加，位于连接板22朝向伸缩板23一面的长度减小，从而拉动伸缩板23相对连接板22缩回。同理，当连接板22相对固定板21伸出时，第二同步带254和第二带轮253带动伸缩板23相对连接板22伸出。从而，当伸缩驱动组件26驱动第一伸缩传动组件伸缩运动时，同步带动伸缩板23相对连接板22的伸缩，即实现伸缩调节组件的两级同步伸缩调节。

进一步地，伸缩传动组件还包括第三伸缩传动组件，第三伸缩传动组件包括第三同步带256和第三带轮255，第三带轮255枢接于连接板22的第一端并贯通连接板22的相对两侧，第三带轮255的转动轴竖直设置。第三同步带256的一端固定于固定板21的第二端，第三同步带256的另一端绕过第三带轮255并穿过连接板22而固定接于伸缩板23的第二端。第三伸缩传动组件的工作原理可参考第二伸缩传动组件的动作原理，此处不再进行赘述。

在本实施例中，为了提高伸缩组件2的伸缩运动平稳性，伸缩组件2还包括伸缩导向组件28，伸缩导向组件28包括分别设置在固定板21内侧的第一导槽281、设置在连接板22内侧的第二导槽282、设置在连接板22外侧的第一导轨282和设置在伸缩板23外侧的第二导轨284，第一导轨283与第一导槽281滑动连接，第二导轨284和第二导槽282滑动连接。但本实施例对伸缩导向组件28的结构并不限于此，只要能够实现连接板22相对固定板21的伸缩导向及伸缩板23相对连接板22的伸缩导向的结构均可，本实施例对此不做详述。

在本实施例中，为提高暂存板1相对两侧的两组伸缩组件2的伸缩同步性，两套伸缩组件2共用一个伸缩驱动组件26，且两组伸缩组件2中的两个对应的第一带轮251之间通过同步传动组件27连接。具体地，同步传动组件27包括与第一带轮251同轴连接的第四带轮272，跨设于两个伸缩组件2之间的传动轴271、套设在传动轴271两端的第五带轮273，绕设在对应侧的第四带轮272和第五带轮273上的第四同步带274。在其他实施例中，两个第一带轮251之间的同步转动可以采用其他的传动结构实现，如链轮链条结构等，此处不再进行详述。

本实施例提供的伸缩组件2，通过控制驱动电机的正反转，可以实现伸缩板23的双向伸缩，以对位于搬运机器人相对两侧的库存容器上的货箱40均能进行取放，且采用同步带的传动形式，结构简单，设置方便，成本较低。但可以理解的是，本实施例提供的伸缩组件2的结构仅为示例性结构，伸缩组件2并不限于以上结构，伸缩组件2还可以采用现有的能够实现二级同步伸缩的结构，如第一伸缩传动组件可以为齿轮齿条传动、链条链轮传动等，或伸缩组件还可以采用现有的能够实现二级分步伸缩的结构，本发明对此不做一一详述。

为对取箱机构10进行保护，固定板21的上侧设置有第一保护壳5，第一保护壳5与固定板21之间形成有第一容置空间，第一伸缩传动组件位于第一容置空间中，用于对第一伸缩传动组件进行保护。进一步地，固定板21的两端外侧设置有第二保护壳6，第二保护壳6与固定板21外侧面之间形成有第二容置空间，伸缩传动组件25位于其中一端的一个第二容置空间中，第四同步带274、第四带轮272及第五带轮273位于另一端的第二容置空间中。

暂存板1和位于其相对两侧的固定板21合围形成用于容纳货箱40的暂存位，为避免货箱40进入暂存位的过程中与伸缩组件2相干涉，可选地，暂存板1对应伸缩组件2的相对两侧设置有挡板4，挡板4位于伸缩组件2的内侧且沿伸缩组件2的伸缩方向延伸。两个挡板4之间的间距略大于货箱40的宽度，以使货箱40可以容纳于两个挡板4之间，同时挡板4能够避免货箱40与伸缩组件2相碰撞。

进一步地，挡板4包括挡板主体41和设置在挡板主体41两端的导向板部42，导向板部42的一端与挡板4连接，另一端沿远离挡板主体41的方向向靠近固定板21的方向倾斜延伸，以使位于暂存板1同一端的两个挡板主体41之间呈向外扩口的结构，为货箱40进入暂存位进行导向。

进一步地，暂存板1的两端进口处设置有导向部12，导向部12的一端与暂存板主体11连接，导向部12的另一端沿远离暂存板1主体的方向向下倾斜延伸，以进一步地为货箱40移载到暂存板1上进行导向。

拨杆组件3设置在伸缩板23的端部，其包括拨杆31和拨杆驱动件32，拨杆驱动件32的固定端与伸缩板23固定，拨杆驱动件32的驱动端与拨杆31连接，以带动拨杆31在能够拨动货箱40的工作位置和不能够拨动货箱40的闲置位置间切换。可选地，拨杆驱动件32为驱动电机，驱动电机的输出轴与伸缩板23的长度方向一致，且驱动电机的输出轴与拨杆31的一端连接，以带动拨杆31在竖直平面内转动。

进一步地，当拨杆31处于工作位置时，拨杆31一端伸入两个伸缩板23之间，且拨杆31与伸缩板23垂直，当拨杆31处于闲置位置时，拨杆31竖直设置，以避免拨杆31未工作时与其他结构发生碰撞。但本发明并不限于此，拨杆31的工作位置和限制位置可以根据需求进行设定。且拨杆31不仅可以是在在竖直平面内转动，也可以是在水平面内转动以实现工作位置和闲置位置间的切换。

在本实施例中，拨杆驱动件32为舵机，能够通过舵机的反馈机制和角度设置实现对拨杆32转动角度的精确控制，且体积较小，有利于拨杆驱动组件34的安装和设置。在其他实施例中，驱动电机还可以伺服电机等能够控制旋转角度的其他驱动形式。

伸缩板23沿其长度方向的两端均设置有拨杆组件3，当货箱40位于暂存板1上时，同一伸缩板23上的两组拨杆组件3分别位于货箱40的相对两侧，以更好地实现货箱40在暂存位和库存容器之间的移动，同时，能够实现对搬运机器人相对两侧的库存容器上的货箱40的搬运。

如以图3中所示方位为例，将位于左侧的拨杆组件3称为第一拨杆组件，将位于右侧的拨杆组件3称为第二拨杆组件，存在以下几种货箱40的取放情况：

当需要对搬运机器人左侧的货箱40进行拾取时，伸缩组件2控制伸缩板23向左伸出至两个伸缩板23位于货箱40的相对两侧，第一拨杆组件的拨杆驱动件32控制拨杆31从闲置位置转动至工作位置，伸缩组件2带动拨杆31向右缩回，同时，拨杆31与货箱40一侧面接触并带动货箱40移动至暂存板1上，当伸缩板23缩回至初始位置时，第一拨杆组件的拨杆驱动件32控制拨杆31从工作位置回复至闲置位置。

当需要将货箱40从暂存板1上转移至搬运机器人左侧的库存容器上时，第二拨杆组件的拨杆驱动件32控制拨杆31从闲置位置转动至工作位置，伸缩组件2控制伸缩板23伸出，使第二拨杆组件的拨杆31带动货箱40移动至库存容器上；当伸缩板23具有最大伸出长度时，第二拨杆组件的拨杆驱动件32控制拨杆31从工作位置转动至闲置位置，伸缩组件2控制伸缩板23缩回至初始位置。

当需要对搬运机器人右侧的目标货箱40进行拾取时，采用第二拨杆组件将库存容器上的货箱40拨动至暂存板1上；当需要将暂存板1上的货箱40移载到搬运机器人右侧的库存容器时，采用第一拨杆组件拨动暂存板1上的货箱40至库存容器上，此处不再一一赘述。

在本实施例中，每个拨杆31均对应设置有拨杆驱动件32，以实现每个拨杆驱动件32对拨杆31的单独控制，在其他实施例中，也可以是位于同一伸缩板23两端的拨杆31采用同一拨杆驱动件32驱动。且在本实施例中，每个伸缩板23的一端均设置有一个拨杆31，在其他实施例中，伸缩板23的端部也可以沿其高度方向间隔设置两个或多个拨杆31。

为实现取箱机构10在立架20上的竖直升降，每套取箱机构10对应设置一个升降机构。在本发明中，升降组件可以但不限于齿轮齿条传动、链轮链条传动、同步带传动、丝杠螺母传动、连杆驱动及摩擦滚轮传动等，上述传动形式均为现有技术中较为常规升降传动形式，本发明对升降组件的具体传动形式和结构不做具体限制，参考现有技术中任意能够实现拨杆组件3及暂存板1的升降运动的升降组件的结构即可。

在本实施例中，暂存板1的相对两侧分别设置有一个升降机构，以提高暂存板1的升降稳定性。同一取箱机构10的两个升降机构可以采用同一升降驱动单元同步驱动，也可以采用两个升降驱动单元分为驱动，本实施例对此不做具体限制。

在本实施例中，搬运机器人还设置有控制系统，用于控制搬运机器人各个动作的运行。控制系统包括控制器、订单管理模块、导航模块、信息传输模块、信息处理模块、识别模块、显示模块、报警模块及电源模块等。驱动轮机构、升降驱动单元、伸缩驱动组件26、拨杆驱动件32、检测组件及控制系统中的各类模块均与控制器连接。

导航模块用于实现移动底盘30的自主导航功能，使搬运机器人能够根据货箱40位置进行最优路径规划并依据最优规划路径自动导航至货箱40所在库存容器前方。移动底盘30的导航方式可以为二维码、条形码以及雷达SLAM导航，也可以是通过传统的电或磁引导方式引导移动底盘30运行至目标位置。

信息传输模块包括用于实现搬运机器人与外部通讯的无线通讯模块以及用于实现搬运机器人内部通讯的有线通讯模块。无线通讯模块主要用于与仓储物流系统中的订单管理中心进行无线通讯以接收订单信息，以实现订单管理中心对搬运机器人的调度。有线通讯模块主要用于控制器与移动底盘30、升降驱动单元、伸缩组件2及拨杆组件3之间的内部通讯，以控制移动底盘30移动至特定位置、拨杆组件3升高或降低至特定位置、使拨杆组件3伸出或缩回，或使拨杆旋转至特定角度，从而实现取箱机构10对货箱40的准确获取和放置。

订单管理模块用于接收订单处理中心派送至搬运机器人的信息，并根据搬运机器人的搬运动作对已完成订单和未完成订单进行及时更新，方便系统对订单完成情况进行实时监控。识别模块用于识别外部信息，并转化为控制器能够处理的信息形式，如识别贴覆在底面上的条形码信息用于实现移动底盘30的路径导航，识别贴覆在库存容器的标签码信息以获取库存容器上货箱40的放置情况，或识别货箱40上的标签码信息，获取货箱40中货物的信息，其中标签码信息可以为二维码、条形码或RFID射频码等。电源模块用于为移动底盘30进行电力控制，其包括设置在移动底盘30上的充电电池、充电端口和电源通断线路，电源模块可以为有线充电模块，也可以为无线充电模块。显示模块用于显示搬运机器人的运行状态，如通过设置状态指示灯显示搬运机器人的电力状况，通过设置显示屏显示订单处理状况等。报警模块用于对搬运机器人的异常运行状态进行报警，以方便工作人员及时发现故障，报警模块可以为蜂鸣器、语音播报器和LED显示等中的一个或多个的组合。

检测组件包括用于拍摄外部环境信息的环境监测模块和用于检测障碍物的避障传感器，环境检测模块和避障传感器均与控制器连接，用于辅助移动底盘30进行导航和避障，实现搬运机器人的顺利行走。

检测组件还包括设置在暂存板1进口端中部，用于检测识别库存容器上的标签信息的第一检测传感器；设置在暂存板1两侧，用于识别货箱40上的标签信息的第二检测传感器；设置在伸缩板23上，用于检测货箱40所在位置是否存在货箱40的第三检测传感器。其中，第一检测传感器和第二检测传感器可以为RFID标签读卡器或二维码读卡器，第三检测传感器可以为对射式光电传感器。第一检测传感器、第二检测传感器和第三检测传感器为本领域的常规设置，本实施例不再进行赘述。

实施例二

本实施例提供了一种搬运机器人，与实施例一相比，本实施例提供的搬运机器人同样包括移动底盘30、设置在移动底盘30上的立架20、沿立架20的高度方向至少设置两个的取箱机构10及带动取箱机构10相对立架20竖直升降的升降机构，每个取箱机构10均包括伸缩组件2、暂存板1及拨杆组件3。不同之处在于，本实施例提供的伸缩组件2的结构与实施例一不同，本实施例仅对伸缩组件2的结构进行详述，不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

图5是本发明实施例提供的取箱机构10的结构示意图，图6是本发明实施例提供的取箱机构10去掉暂存板1之后的结构示意图，如图5和6所示，在本实施例中，伸缩组件2为三级同步伸缩结构，其能够增大伸缩板23伸出的长度，实现对双深位库存容器中对位于内侧的货箱40的拾取。

在本实施例中，双深位库存容置指库存容器沿纵深方向(伸缩组件的伸缩方向)并排设置有两个货位。在仓储物流系统的仓库管理中，为了提高仓库的空间利用率，通常对于每一个库存容器，其一侧紧邻设置有一个库存容器，另一侧面间隔设置有另一库存容器，且间隔设置的两个库存容器之间形成有供搬运机器人通过的通道。

该种设置下，双深位货位中，位于内侧货位的货箱40需要伸缩组件2的伸出板越过外侧货位才能被拨杆组件3拨动，因此，为拾取位于双深位货位中内侧货位中的货箱40，需要增大伸缩组件2的最大伸出长度。

具体地，伸缩组件2包括由外之内依次设置的固定板21、连接板22、延伸板24和伸缩板23，还包括用于实现连接板22、固定板21和伸缩板23同步伸缩的伸缩传动组件25和伸缩驱动组件26。其中，伸缩驱动组件26包括驱动电机，伸缩传动组件25包括用于实现连接板22相对固定板21水平伸缩的第一伸缩传动组件、用于实现延伸板24相对连接板22水平伸缩的第二伸缩传动组件及用于实现伸缩板23相对延伸板24水平伸缩的第三伸缩传动组件。

第一伸缩传动组件包括设置在固定板21长度方向两端的第一带轮251及绕设在两个第一带轮251上的第一同步带252，两个第一带轮251的中心轴位于同一高度，两个第一带轮251中的一个与驱动电机的输出轴连接，连接板22的第一端通过第一连接件7与第一同步带252可拆卸连。

即，当驱动电机带动其中一个第一带轮251转动时，第一带轮251带动第一同步带252转动，由于第一同步带252位于两个第一带轮251之间的部分水平设置且与连接板22连接，连接板22随第一同步带252动作，实现连接板22相对固定板21的水平伸缩。

第二伸缩传动组件包括设置在伸缩板23两端的第二带轮253及绕设在两个第二带轮253上的第二同步带254，两个第二带轮253的中心位于同一高度，第二同步带254通过第二连接件与延伸板24连接。

第三伸缩传动组件包括设置在延伸板24长度方向两端的第三带轮255及绕设在第三带轮255上第三同步带256，两个第三带轮255的中心位于同一高度，伸缩板23通过第三连接件与第三同步带256连接。

采用设置三个同步带传动结构能够实现连接板22、延伸板24及伸缩板23的水平伸缩，结构简单，成本较低。且当伸缩组件2处于收缩状态时即初始状态，第一连接件7位于固定板21的第一端附近，第二连接件位于连接板22的第一端附近，第三连接件位于延伸板24的第一端附近，且固定板21、连接板22、延伸板24及伸缩板23的第一端相对设置；当伸缩组件2处于最大伸长状态时，第一连接件7位于固定板21的第二端附近、第二连接件位于连接板22的第二端附近、第三连接件位于延伸板24的第二端附近。即连接板22、延伸板24与伸缩板23的伸缩行程小于所连接的同步带两端的带轮之间的间距。

本发明提供的伸缩组件2结构简单，设置方便，且能够实现伸缩组件2的双向伸缩，以实现对搬运机器人相对两侧的库存容器中的货箱40进行同步拾取。可以理解的是，本发明并不限于采用上述伸缩组件2实现三级伸缩，在其他实施例中，也可以采用现有技术中的其他三级同步伸缩结构实现延伸板24、连接板22和伸缩板23的同步伸缩，或可采用连接板22、延伸部按和伸缩板23分级伸缩的结构实现伸缩板23的最大伸长。

在本实施例中，当伸缩板23处于最大伸长状态时，伸缩组件2的总长度大于三个货箱40长度的总和，以使伸缩板23能够越过双深位货位中位于前侧的一个货位而对后侧货位中的货箱40进行取箱。

在本实施例中，暂存板1的相对两侧均设置有伸缩组件2，两个伸缩组件2采用同一伸缩驱动组件26同步驱动，且伸缩驱动组件26通过同步传动组件27分别驱动两个伸缩组件2中的第一带轮251。

具体地，同步传动组件27包括套设在驱动电机输出轴上的第四带轮272、两端分别套设有两个伸缩组件2的第一带轮251的传动轴271、套设在传动轴271上的第五带轮273以及绕设在第四带轮272和第五带轮273上的第四同步带274。

但本实施例并不限于采用上述的同步传动组件的结构形式，还可以采用其他能够实现两个第一带轮251同步转动的其他结构形式，本实施例不再进行一一举例说明。

可以理解的是，本实施例提供的搬运机器人不仅能够适用于双深位库存容器中货箱40的取放，还能适用于三深位和四深位库存容器的取放，且对于双深位和四深位库存容器，在仓库中摆放时，每相邻两个库存容器均间隔设置以在两个库存容器之间形成用于搬运机器人通过的通道。

本实施例还提供了一种仓储物流系统，包括上述的搬运机器人。

实施例三

图7为本发明实施例提供的取箱方法的流程图，如图7所示，本实施例提供了一种取箱方法，其采用实施例一提供的搬运机器人对库存容器上的目标货箱40进行拾取，以实现订单拣选任务。

在本实施例中，库存容器的高度与搬运机器人的高度基本一致，以使搬运机器人能够对库存容器每一层上的货箱40进行拾取。且每个取箱机构10的高度小于等于货箱40的高度，以避免两个取箱机构10分别拾取相邻两层货位上的货箱40时，取箱机构10对相邻取箱机构10的取箱操作造成干涉。

具体地，本实施例提供的取箱方法包括如下步骤：

步骤S301、控制系统对搬运机器人分配取箱任务；

假设订单管理系统分配至搬运机器人的取箱任务中包括的目标货箱40数目为N，搬运机器人上取箱机构10的数量为M，取箱任务的分配遵循以下原则：

(1)N≤M；

(2)N个目标货箱40位于库存容器的不同层，或存在n1个目标货箱40位于库存容器的第Fn1层，且n1≤Fn1-sum(F＜Fn1)，且n1≤Fmax-Fn1-sum(F＞Fn1)+1，其中sum(F＜Fn1)指层高小于Fn1的所有目标货箱40的数量和，sum(F＞Fn1)指层高大于Fn1的所有目标货箱40的数量和。

对上述分配原则进行举例说明：当搬运机器人上存在两个取箱机构10时，库存容器最高层和最底层不能有两个货箱40分配给同一搬运机器人；当搬运机器人存在三个货叉时，库存容器的最高层和最底层不能有两个货箱40同时分配给同一搬运机器人，且当最高层和最底层不存在分配货箱40时，第二层和次高层不能有3个货箱40分配给同一搬运机器人，若最高层和次高层均分配有货箱40时，次高层不能有2个货箱40同时分配给同一搬运机器人。

在本实施例中，搬运机器人在一次搬运过程中，多个取箱机构10拾取的货箱40优选为同一订单对应的目标货箱40，也可以是不同订单中的目标货箱40。

进一步地，取箱任务中，至少存在两个目标货箱40位于同一库存容器的同一纵列，以使多个取箱机构10可以同时对目标货箱40进行取箱操作，以提高取箱效率。

步骤S302、控制系统根据取箱任务中所有目标货箱40所在位置规划最优取箱行程路径；

最优取箱行程路径优选为所有可行路径中的最短行程路径，以提高取箱效率。

步骤S303、控制系统根据所有目标货箱40所在层高排序对每个目标货箱40分配用于取箱的取箱机构10；

当所有目标货箱40所在层高均不同时，根据目标货箱40所在层高的层高排序分配取箱机构10，若目标货箱40所在层高在所有目标货箱40中的排序由低到高为Kh，用于拾取该目标货箱40的取箱机构10在所有取箱机构10中的高度排序由低到高为Kq，则Kh≤Kq，且N-Kn≤M-Kq。

在一个实施例中，Kh＝Kq，即目标货箱40所在层高在所有目标货箱40中的排序序号与该目标货箱40对应的取箱机构10的高度排序一致。例如，三个目标货箱40分别位于1、2、3层，搬运机器人有三个取箱机构10，则位于最下层的取箱机构10用于取位于第一层的目标货箱40，位于中层的取箱机构10用于取第二层的目标货箱40，位于最高层的取箱机构10用于取第三层的目标货箱40。

当存在有n1个货箱40位于库存容器的同层时，该n1个货箱40由于层高相同，在进行层高排序时，首先，基于n1个货箱40的层高在所有货箱40层高中的层高排序，分配n1个取箱机构10分别用于拾取该n1个货箱40，且对于该n1个货箱40，可采用n1个取箱机构10中任意一个取箱机构10对其中的货箱40进行拾取。

如存在四个待拾取的目标货箱40，其中A1货箱40位于第1层，A2和A3货箱40位于第三层，A4个货箱40位于第五层时，若存在四个取箱机构10，且五个取箱机构10由低至高分别为B1、B2、B3和B4，则采用B1取箱机构10拾取A1货箱40，B2和B3取箱机构10拾取A2和A3货箱40，B4取箱机构10拾取A4货箱40，且B2和B3取箱机构10中的一个拾取A2和A3中任一个货箱40，另一个拾取A2和A3中剩下的货箱40。

步骤S304、搬运机器人根据最优行程路径依次运行到各个目标货箱40的前方并对目标货箱40采用分配的取箱机构10进行拾取，其中，当若干个目标货箱40位于库存容器的同一纵列时，若干个目标货箱40对应的若干个取箱机构10同时进行取货操作。

取箱机构10对目标货箱40的拾取操作包括以下步骤：

步骤S3041、取箱机构10升降至对应目标货箱40正前方；

步骤S3042、控制器控制伸缩组件2伸出至两个伸缩板23位于目标货箱40的两侧；

步骤S3043、控制器控制位于伸缩板23前端的拨杆组件3的拨杆驱动件32动作，使拨杆31转动至工作位置；

步骤S3044、控制器控制伸缩组件2缩回，此过程中，拨杆31与目标货箱40接触并带动目标货箱40从库存容器的货位中移动至暂存板1的暂存位中；

步骤S3045、控制器控制位于伸缩板23前端的拨杆组件3的拨杆驱动件32动作，使拨杆31转动至闲置位置。

步骤S305、当搬运机器人将全部目标货箱40拾取完毕后，运行至拣选点；

步骤S306、取箱机构10依次升降至拣选工作人员适合拣选的高度位置。

本实施例提供的取箱方法，由于采用实施例一中的搬运机器人进行取箱操作，当多个货箱40位于同一库存容器的同一纵列时，位于搬运机器人上的多个取箱机构10可同时进行取箱操作，使取箱操作方便快捷，提高取箱效率，从而提高货品拣选和物流效率。

实施例四

图8为本发明实施例提供的取箱方法的流程图，如图8所示，本实施例提供了一种基于搬运机器人的取箱方法，其采用实施例二提供的搬运机器人对库存容器上的目标货箱40进行拾取。本实施例提供的取箱方法包括如下步骤：

步骤S401、控制系统对搬运机器人分配取箱任务；

步骤S402、判断取箱任务中是否有内部货箱40，若是，则执行步骤S403，若否，则执行步骤S406；

步骤S403、判断内部货箱40所在层高标号Fn2的目标货箱40的数量n2是否满足n2≤Fn2-sum(F＜Fn2)-1且n2≤Fmax-Fn2-sum(F＞Fn2)+1，若是，则执行步骤S403，若否，则执行步骤S405；

步骤S404、将该内部货箱40对应的外侧货箱40作为取箱任务的附加目标货箱40；

步骤S405、将该内部货箱40对应的外侧货箱40作为新的取箱任务分配给其他搬运机器人，并首先执行该外侧货箱40的取箱操作；

步骤S406、控制系统根据取箱任务中所有目标货箱40所在位置规划最优取箱行程路径；

步骤S407、控制系统根据所有目标货箱40所在层高对每个目标货箱40分配用于取箱的取箱机构10；

该目标货箱40包括订单管理中心初始任务分配中分配的目标货箱40和基于内部目标货箱40形成的附加目标货箱40。

对目标货箱40分配取箱机构10的操作具体可参考实施例三的步骤S303；

步骤S408、搬运机器人根据最优取箱行程路径依次运行到各个目标货箱40的前方并对目标货箱40采用分配的取箱机构10进行拾取，其中，在对附加目标货箱40对应的内部目标货箱40进行拾取后，将附加目标货箱40还箱至附加目标货箱40对应的内部货位；

通过将附加目标货箱40换向至附加目标货箱40对应的内部货位，可以使目标货箱40被拣选后，直接将目标货箱40还箱至该外侧货位上，避免还箱至内侧货位造成对外侧货位上的货箱40的取箱操作，提高还箱效率。

当内部目标货箱和附加目标货箱的取箱采用同一搬运机器人进行时，附加目标货箱的还箱操作由该搬运机器人进行，且在完成当前内部目标货箱的取箱操作后且进行另一目标货箱的取箱操作前进行；当内部目标货箱和附加目标货箱的取箱采用不同的搬运机器人进行时，附加目标货箱的还箱操作与目标货箱的取箱操作可同步进行。

步骤S409、当搬运机器人将全部目标货箱40拾取完毕后，运行至拣选点；

步骤S410、取箱机构10升降至拣选工作人员适合拣选的高度位置。

本实施例提供的取箱方法，由于采用实施例二中的搬运机器人进行取箱操作，当多个货箱40位于同一库存容器的同一纵列时，位于搬运机器人上的多个取箱机构10可同时进行取箱操作，使取箱操作方便快捷，提高取箱效率，从而提高货品拣选和物流效率；且本实施例提供的取箱方法，可以应用于双深位、三深位或四深位库存容器的内部货箱取箱操作，进一步地提高取箱效率，提高仓库利用率。

实施例五

图9是本发明实施例提供的货箱上货方法的流程图，如图9所示，本实施例提供了一种基于搬运机器人的货箱上货方法，用于将货箱40上货至库存容器的目标货位中，以提高搬运机器人对货箱40上货或拣选后还箱的效率。本实施例提供的还箱方法适用于实施例一或实施例二中的搬运机器人。

可以理解的是，货箱上货可以是因拣选操作而从库存容器中拾取货箱进行拣选后，将拣选后的货箱返还至库存容器的货位中的还箱操作，也可以是将新货箱补充至库存容器中的上货操作，还可以是因其他原因需要将货箱放置至库存容器中的操作，本实施例对此不做具体限制。

具体地，本实施例提供的还箱方法，包括如下步骤：

步骤S501、控制系统对搬运机器人分配货箱上货任务；

还箱任务的分配原则与货位分配原则相对应，此处不再进行赘述。

在一个实施例中，货箱上货任务对应的目标货位中，至少有两个目标货位位于同一库存容器的同一纵列上，以实现至少两个取箱机构同时对货箱进行上货操作，提高货箱上货效率。

在一个实施例中，由于取箱机构10能够双向伸缩，且当搬运机器人拾取目标货箱的过程中，若存在位于搬运机器人相对两侧的库存容器中的若干个目标货箱在高度方向上位于同一纵列且错位设置，则若干个所述目标货箱对应的所述取箱机构10同时执行取箱操作。

步骤S502、控制系统根据还箱任务中所有目标货箱40所在位置规划最优还箱行程路径；

步骤S503、搬运机器人根据最优行程路径依次运行到各个目标货箱40的目标货位前方并将目标货箱40放置至目标货位中，且当存在若干个货箱40位于同一库存容器的同一纵列时，若干个货箱40所在的取箱机构10同时进行货箱上货操作。

进一步地，由于伸缩机构10可双向伸缩，且当所述搬运机器人对所述货箱进行上货的过程中，若存在位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中的若干个目标货位在高度方向上位于同一纵列且错位设置，则若干个所述目标货位对应的所述取箱机构10同时执行货箱上货操作。

取箱机构10实现货箱40放置至目标货位中的操作包括以下步骤：

步骤S5031、取箱机构10升降至目标货位正前方；

步骤S5032、控制器控制远离目标货位一侧的拨杆组件3的拨杆驱动件32动作，使拨杆31转动至工作位置；

步骤S5032、控制器控制伸缩组件2伸出直至目标货箱40落入目标货位中；

步骤S5033、控制器控制对应拨杆31从工作位置转动至闲置位置；

步骤S5034、控制器控制伸缩组件2缩回至初始状态。

其中，步骤S5033和步骤S5034的先后顺序可以调换或可以同步进行。

本实施例提供的货箱上货方法，由于采用实施例一或实施例二中的搬运机器人进行货箱上货操作，当多个货箱40对应的目标货位位于同一库存容器的同一纵列时，位于搬运机器人上的多个取箱机构10可同时进行货箱上货操作，使货箱上货操作方便快捷，提高货箱上货效率，从而提高上货、货品拣选和物流效率。

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)

1.一种搬运机器人，其特征在于，包括：

移动底盘(30)；

立架(20)，其竖直设置在所述移动底盘(30)上；

取箱机构(10)，其沿所述立架(20)的高度方向至少设置有两套，每套所述取箱机构(10)均能够相对所述移动底盘(30)水平伸缩及竖直升降，以拾取库存容器上的货箱(40)或将所述货箱(40)放置至所述库存容器上。

2.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述取箱机构(10)上设置有用于暂存所述货箱(40)的暂存位。

3.根据权利要求2所述的搬运机器人，其特征在于，所述取箱机构(10)包括：

暂存板(1)，所述暂存板(1)上形成有所述暂存位；

拨杆组件(3)，被配置为用于拨动所述货箱(40)，以使所述货箱(40)在所述暂存板(1)和所述库存容器之间移动；

伸缩组件(2)，其与所述暂存板(1)及所述拨杆组件(3)连接，被配置为带动所述拨杆组件(3)相对所述暂存板(1)水平伸缩。

4.根据权利要求3所述的搬运机器人，其特征在于，所述伸缩组件(2)为二级同步伸缩结构或所述伸缩组件(2)为三级同步伸缩结构。

5.根据权利要求3所述的搬运机器人，其特征在于，所述暂存板(1)的相对两侧均设置有所述伸缩组件(2)，且所述暂存板(1)对应所述伸缩组件(2)的两侧均设置有挡板(4)，所述挡板(4)位于所述伸缩组件(2)的内侧，两个所述挡板(4)之间形成所述暂存位。

6.根据权利要求5所述的搬运机器人，其特征在于，所述挡板(4)包括沿所述伸缩组件(2)的伸缩方向延伸的挡板主体(41)和设置在所述挡板主体(41)端部的导向板部(42)，所述导向板部(42)的一端与所述挡板主体(41)连接，所述导向板部(42)的另一端沿远离所述挡板主体(41)的方向向靠近对应侧的所述伸缩组件(2)的方向倾斜延伸；和/或

所述暂存板(1)包括水平设置的暂存板本体(11)以及设置在所述暂存板(1)进口端的导向部(12)，所述导向部(12)的一端与所述暂存板本体(11)连接，所述导向部(12)的另一端沿远离所述暂存板本体(11)的方向倾斜向下延伸。

7.根据权利要求1-6任一项所述的搬运机器人，其特征在于，所述取箱机构(10)能够双向伸缩，以分别拾取所述搬运机器人相对两侧所述库存容器中的所述货箱(40)。

8.一种取箱方法，采用搬运机器人对库存容器上的货箱(40)进行拾取，其特征在于，所述搬运机器人包括移动底盘(30)、竖直设置在所述移动底盘(30)上的立架(20)和设置在所述立架(20)上的取箱机构(10)，所述取箱机构(10)沿所述立架(20)的高度方向至少设置有两套，每套所述取箱机构(10)均能够相对所述移动底盘(30)水平伸缩及竖直升降，所述取箱方法包括步骤：

控制系统对所述搬运机器人分配取箱任务；

所述控制系统根据所述取箱任务中所有目标货箱所在位置规划取箱行程路径；

所述控制系统根据所有所述目标货箱所在层高排序对每个所述目标货箱分配用于取箱的所述取箱机构(10)；

所述搬运机器人根据所述取箱行程路径依次运行到各个所述目标货箱的前方并对所述目标货箱采用分配的所述取箱机构(10)进行拾取，且当若干个所述目标货箱位于所述库存容器的同一纵列时，该若干个所述目标货箱对应的所述取箱机构(10)同时执行取箱操作。

9.一种货箱上货方法，采用搬运机器人将货箱(40)上货至库存容器上的目标货位中，其特征在于，所述搬运机器人包括移动底盘(30)、竖直设置在所述移动底盘(30)上的立架(20)和设置在所述立架(20)上的取箱机构(10)，所述取箱机构(10)沿所述立架(20)的高度方向至少设置有两套，每套所述取箱机构(10)均能够相对所述移动底盘(30)水平伸缩及竖直升降，所述货箱(40)上货方法包括步骤：

控制系统对所述搬运机器人分配货箱上货任务；

所述控制系统根据所述货箱上货任务中所有所述货箱(40)所对应目标货位位置规划上货行程路径；

所述搬运机器人根据上货行程路径依次运行到各个所述货箱(40)的所述目标货位前方并将所述货箱(40)放置至目标货位中，且当存在若干个所述目标货位位于同一库存容器的同一纵列时，若干个所述目标货位同时进行上货操作。

10.一种仓储物流系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的搬运机器人。

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