CN111703798B - 一种搬运机器人、取箱方法、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搬运机器人。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、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和货箱传输单元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0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、竖直设置在所述移动底盘上的立架以及设置在所述立架上的取箱机构，所述取箱机构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在所述库存容器上，所述取箱机构沿垂直于所述水平伸缩方向的方向并排设置有至少两个。

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，相邻两个所述暂存板的上表面位于同一平面，且相邻两个所述取箱机构之间的所述伸缩组件与所述暂存板滑动连接，以使该所述伸缩组件能沿垂直与所述水平伸缩方向的方向相对所述暂存板滑动。

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，每个所述伸缩组件均包括平行设置的固定板和伸缩板，所述伸缩板和所述固定板之间设置有用于实现所述伸缩板相对所述固定板水平伸缩的伸缩传动组件及用于驱动所述伸缩传动组件动作的伸缩驱动组件，所述固定板与所述暂存板垂直连接，所述伸缩板的两端均设置有所述拨杆组件。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，相邻两个所述取箱机构共用位于两个所述暂存板之间的一组所述伸缩组件。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所有所述取箱机构同步升降。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，所述立架包括竖直且间隔设置的两个支撑柱，所述取箱机构位于两个所述支撑柱之间，相邻两个所述取箱机构的暂存板连接，位于最外侧的两个所述伸缩组件分别与对应的所述支撑柱通过升降机构连接。

作为一种搬运机器人的可选技术方案，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所述暂存板本体连接，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以及设置在所述立架上的取箱机构，所述取箱机构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在所述库存容器上，所述取箱机构沿垂直于所述水平伸缩方向的方向并排设置有至少两个；

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空置的所述取箱机构进行拾取。

作为一种取箱方法可选技术方案，当所述取箱任务中存在两个目标货箱位于所述库存容器的同一横排且沿所述横排的长度方向并排设置时，若该两个所述目标货箱之间的货位数目n与取箱机构的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制搬运机器人同时对两个所述目标货箱进行拾取。

作为一种取箱方法可选技术方案，每个所述取箱机构均能独立地进行水平伸缩和货箱拾取，且所述取箱机构能够双向伸缩，当所述取箱任务中存在两个目标货箱位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中，且两个所述目标货箱所在高度相同且沿库存容器的长度方向错位设置时，若两个所述目标货箱之间的货位数目n与取箱机构的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制搬运机器人同时两个目标货箱进行拾取。

作为一种取箱方法可选技术方案，当所述取箱任务中存在目标货箱为内部货箱时，在进行所述取箱行程路径规划时，所述内部货箱不作为所述取箱行程路径的最后取箱点。

作为一种取箱方法可选技术方案，在对所述内部货箱进行拾取之前，采用空置的所述取箱机构对所述内部货箱外侧的外部货箱进行拾取，且在对所述内部货箱进行拾取之后，对应的所述取箱机构将所述外部货箱还箱至所述内部货箱对应的内部货位。

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，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以及设置在所述立架上的取箱机构，所述取箱机构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在所述库存容器上，所述取箱机构沿垂直于所述水平伸缩方向的方向并排设置有至少两个；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。

作为一种货箱上货方法的可选技术方案，当所述货箱上货任务中存在两个目标货位位于所述库存容器的同一横排且沿所述横排的长度方向并排设置时，若该两个所述目标货位之间的货位数目n与取箱机构的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制所述取箱机构同时对两个目标货位进行货箱上货操作。

作为一种货箱上货方法的可选技术方案，每个所述取箱机构均能独立地进行水平伸缩和货箱拾取，且所述取箱机构能够双向伸缩，当所述货箱上货任务中存在两个目标货位位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中，且两个所述目标货位所在高度相同并沿所述库存容器的长度方向错位设置时，若两个所述目标货位之间的货位数目n与取箱机构的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制所述取箱机构同时对两个目标货位进行货箱上货操作。

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，通过在立架上沿垂直于取箱机构水平伸缩的方向并排设置至少两个取箱机构，能够使至少两个取箱机构同时拾取库存容器上同一横排且相邻设置的两个货箱，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；且由于存在至少两套取箱机构可分别用于取放不同的货箱，能够简化取箱机构的取箱操作，避免取箱机构的动作与搬运机器人已取得的货箱相干涉，提高搬运机器人取箱操作的可靠性和安全性。

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横排且相邻设置时，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横排且相邻设置时，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中结构去掉暂存板之后的结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的搬运机器人的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的取箱机构的结构示意图；

图7是图6中的取箱机构去掉保护壳之后的结构示意图；

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；

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；258-第四带轮；259-第四同步带；2510-第五带轮；2511-第五同步带；26-伸缩驱动组件；27-同步传动组件；271-传动轴；272-第六带轮；273-第七带轮；274-第六同步带；28-伸缩导向组件；281-第一导槽；282-第二导槽；283-第三导槽；284-第一导轨；285-第二导轨；286-第三导轨；

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-承载板。

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设置在立架20上，且取箱机构10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或将所述货箱放置至库存容器上，取箱机构10沿垂直于其水平伸缩的方向并排设置有至少两个；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上沿垂直于取箱机构10水平伸缩的方向并排设置至少两个取箱机构10，能够使至少两个取箱机构10同时拾取库存容器上同一横排且相邻设置的两个货箱，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；且由于存在至少两套取箱机构10可分别用于取放不同的货箱，能够简化取箱机构10的取箱操作，避免取箱机构10的动作与搬运机器人已取得的货箱相干涉，提高搬运机器人取箱操作的可靠性和安全性。

为方便后续描述，建立搬运机器人的坐标系，其中，以取箱机构10并排排布的方向为X方向，以取箱机构10水平伸缩的方向为Y方向，以高度方向为Z方向，且X、Y和Z方向满足右手坐标系。

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。

在本实施例中，移动底盘30沿X方向的尺寸大于其沿Y方向的尺寸，以在满足若干套取箱机构10的设置空间的同时，减小移动底盘30的整体尺寸。

如图2所示，立架20包括竖直且相对间隔设置的两个支撑柱201，若干个取箱机构10均设置在两个支撑柱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20竖直升降，两个支撑柱201之间形成有供取箱机构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上设置有用于货箱暂存的暂存位，货箱被取箱机构10拾取后保持在取箱机构10上，使取箱机构10能够带动货箱竖直升降，以使货箱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取放，提高货箱拣选效率和搬运机器人的适用性；同时，由于若干个取箱机构10沿X方向并排设置，位于取箱机构10上的货箱上方无遮挡，能够极大地方便拣选工作人员的拣选操作；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。

在本实施例中，并排设置的若干个取箱机构10共用一套升降机构，即若干个取箱机构10同步升降。该种设置方式，能够避免在相邻两套取箱机构10之间设置用于安装升降机构的支撑柱，缩小搬运机器人沿X方向的尺寸，简化搬运机器人的整体结构，降低搬运机器人的成本。在其他实施例中，也可以是每套取箱机构10分别设置一套升降机构，以实现每套取箱机构10的单独升降，即每套取箱机构沿X方向的两侧均设置有支撑柱，每个支撑柱朝向对应取箱机构10的一侧均设置有一个升降机构。

在一个实施例中，每个支撑柱201均包括竖直设置的第一支撑板和位于第一支撑板两侧的两个第二支撑板，第一支撑板沿Y方向设置，第二支撑板沿X方向设置，第一支撑板和两个第二支撑板之间形成有开口朝向取箱机构的U型槽，升降机构至少部分设置在U型槽中，用于对升降机构进行保护。

进一步地，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。且在一个实施例中，为提高立架20的结构强度，相邻两个第二支撑板之间连接有加强筋条，以进一步地提高立架20的结构强度。

本实施例提供的立架20整体结构简单，加工方便。但本发明对立架20的形状并不限于此，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。本发明对立架20的结构不做过多限制，在其他另一个实施例中，支撑柱201也可以由支撑框架代替。

在本实施例中，立架20上沿X方向并排设置有两套取箱机构10，以在提高搬运机器人的搬运效率的同时，减小搬运机器人的整体尺寸，避免搬运机器人沿X方向尺寸过大造成的成本增加。但本发明并不限于此，立架20上沿X方向还可以并排设置三套或更多套的取箱机构10，且多套取箱机构10在立架20上的设置可以参照两套取箱机构10在立架20上的设置，本实施例不再一一进行详述。

如图2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10拾取的货箱进行暂存；拨杆组件3用于拨动货箱，以使货箱在暂存板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过程中始终对货箱进行支承或携带，提高取箱机构10的使用寿命，且提高货箱在取箱机构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进行夹抱拾取，且在搬运机器人对货箱进行搬运过程中，夹抱臂始终保持对货箱的夹抱支撑。关于夹抱臂对货箱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，以提高对货箱的取放稳定性和可靠性。在本实施例中，两套取箱机构10共用位于两套取箱机构10中间的一组伸缩组件2，即两套取箱机构10共具有三组伸缩组件2，以简化搬运机器人的结构，降低搬运机器人的设置成本。在其他实施例中，也可以每个暂存板1的相对两侧均独立地设置有两组伸缩组件2。

如图2所示，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的暂存位，为避免货箱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沿Y方向设置的两侧均设置有挡板4，挡板4位于伸缩组件2的内侧，同一暂存板1上两个挡板4之间的间距略大于货箱的宽度，以使货箱可以容纳于两个挡板4之间，同时挡板4能够避免货箱与伸缩组件2相碰撞。

在其他实施例中，也可以是固定板1设置有伸缩传动组件25的一侧设置有挡板4，即，当相邻两套取箱机构10共用中间一组的伸缩组件2时，其中一个取箱机构10的暂存板1的一侧设置有挡板4，挡板4与中间固定板21之间的间距略大于货箱的宽度，另一个取箱机构10的暂存板2的相对两侧均设置有挡板4，两个挡板4之间的间距略大于货箱的间距。

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主体11的方向向下倾斜延伸，以进一步地为货箱移载到暂存板1上进行导向。

在本实施例中，伸缩组件2为三级同步伸缩结构，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，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的拾取。且伸缩组件2能够沿Y方向双向伸缩，以分别拾取位于搬运机器人相对两侧的库存容器上的货箱，提高货箱取放效率。

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需要伸缩组件2的伸出端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，需要增大伸缩组件2的最大伸出长度。

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。

具体地，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中结构去掉暂存板之后的结构示意图，如图3和4所示，伸缩组件2包括由外至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。

为方便后续描述，以图3所示方向为例，固定板21、连接板22、延伸板24及伸缩板23的第一端均指右端，固定板21、连接板22、延伸板24及伸缩板23均指左端，当伸缩组件2处于初始收缩状态，固定板21、连接板22、延伸板24及伸缩板23的第一端基本对齐。

第一伸缩传动组件包括设置在固定板21长度方向两端的两个第一带轮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位于第一同步带252的上方，连接板22的下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的第一端处并贯通连接板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的一端固结在固定板21的第二端附近，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而固结于延伸板24的第一端附近。

第二伸缩传动组件还包括第三同步带256和第三带轮255，第三带轮255枢接于连接板22的第二端并贯通连接板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的第一端，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的第一端。

第三伸缩传动组件包括第四同步带259和第四带轮258，第四带轮258枢接于延伸板23的第一端并贯通延伸板23的相对两侧，第四带轮258的转动轴竖直设置。第四同步带259的一端固定于连接板22的第二端，第四同步带259的另一端绕过第四带轮258并穿过延伸板23而固定接于伸缩板23的第二端。

第三伸缩传动组件还包括第五同步带2511和第五带轮2510，第五带轮2510枢接于延伸板23的第二端并贯通延伸板23的相对两侧，第五带轮2510的转动轴竖直设置。第五同步带2511的一端固结于连接板22的第一端，第五同步带2511的另一端绕过第五带轮2510并穿过延伸板23而固结于伸缩板23的第一端。

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、延伸板24和伸缩板23分级伸缩的结构实现伸缩板23的最大伸长。

为实现伸缩组件2的水平伸缩导向，伸缩组件2还包括伸缩导向组件28，伸缩导向组件28包括设置在固定板21内侧的第一导槽281、设置在连接板22内侧的第二导槽282、设置在延伸板24内侧的第三导槽283、设置在连接板22外侧且与第一导槽281滑动配合的第一导轨284、设置在延伸板24内侧且与第二导槽282滑动配合的第二导轨285及设置在伸缩板23外侧与第三导槽283配合的第三导轨286。但本发明并不限于上述伸缩导向组件28的结构设置，现有技术中能够实现水平滑动导向的结构均可应用于本发明中。

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进行取箱。

在本实施例中，暂存板1沿X方向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六带轮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上的第七带轮273以及绕设在第六带轮272和第七带轮273上的第六同步带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。

在本实施例中，同步传动组件27及伸缩驱动组件26均设置在暂存板1的下方，以避免同步传动组件27干涉货箱进出暂存板1。为对同步传动组件27和伸缩驱动组件26进行支撑，暂存板1的下方设置有承载板7，承载板7与暂存板1平行且间隔设置，两者之间形成有容纳同步传动组件27及伸缩驱动组件26的容纳空间。固定板21与承载板7或暂存板1连接，且承板板7和/或暂存板1的相对两侧设置有用于与固定板21连接的折边部。

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在能够拨动货箱的工作位置和不能够拨动货箱的闲置位置间切换。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31转动角度的精确控制，且体积较小，有利于拨杆驱动件32的安装和设置。在其他实施例中，驱动电机还可以是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分别位于货箱的相对两侧，以更好地实现货箱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，存在以下几种货箱的取放情况：

当需要对搬运机器人左侧的货箱进行拾取时，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与货箱一侧面接触并带动货箱移动至暂存板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进行拾取时，采用第二拨杆组件将库存容器上的货箱拨动至暂存板1上；当需要将暂存板1上的货箱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上的货箱至库存容器上，此处不再一一赘述。

如图2所示，由于两套取箱机构10共同中间的伸缩组件2，因此，位于中间的一组伸缩组件2的伸缩板23的两端均设置有两组拨杆组件3，位于同一端的两组拨杆组件3中的两个拨杆31在处于工作位置时的伸出方向相反，以分别实现两套取箱机构10对货箱的同时或分别取放。

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23两端且对应于同一取箱机构10的拨杆31采用同一拨杆驱动件32驱动。且在本实施例中，每套取箱机构10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，每套取箱机构10中，也可以沿伸缩板23的高度方向间隔设置两个或多个拨杆31。

如图2所示，两套取箱机构10的暂存板1一体设置，且两套取箱机构10共用的固定板21与暂存板1滑动连接，以使固定板21能够相对暂存板1沿X方向滑动，从而调节相邻两个固定板21之间的间距，以使取箱机构10适用于不同尺寸的货箱的取放。

具体地，固定板21与暂存板1之间通过滑动机构连接，滑动机构可以为丝杠螺母机构，如在暂存板1的下方沿X方向设置丝杠，丝杠的两端转动连接有固定座，固定座与暂存板1的底面连接，且丝杠的一端连接有丝杠驱动电机，丝杠驱动电机与固定板21连接。固定板21的底部连接有螺母座，暂存板1上沿X方向开设有贯通暂存板1相对两面的长孔，螺母座穿过长孔并套设于丝杠上，且螺母座的相对两侧与长孔沿X方向设置的两侧壁滑动连接。

可以理解的是，本发明不限于采用上述的滑动机构实现固定板21与暂存板1之间的滑动连接，滑动机构还可以为同步带机构、齿轮齿条机构、连杆机构、直线电机、液压缸等能够实现固定板21相对暂存板1水平移动的机构，本实施例不再一一进行详述。

如图2所示，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的暂存位，为避免货箱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沿Y方向设置的两侧均设置有挡板4，挡板4位于伸缩组件2的内侧，同一暂存板1上两个挡板4之间的间距略大于货箱的宽度，以使货箱可以容纳于两个挡板4之间，同时挡板4能够避免货箱与伸缩组件2相碰撞。

在其他实施例中，也可以是固定板1设置有伸缩传动组件25的一侧设置有挡板4，即，当相邻两套取箱机构10共用中间一组的伸缩组件2时，其中一个取箱机构10的暂存板1的一侧设置有挡板4，挡板4与中间固定板21之间的间距略大于货箱的宽度，另一个取箱机构10的暂存板2的相对两侧均设置有挡板4，两个挡板4之间的间距略大于货箱的间距。

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主体11的方向向下倾斜延伸，以进一步地为货箱移载到暂存板1上进行导向。

升降机构连接于支撑柱201和对应的固定板21之间。在本发明中，升降机构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，本发明对升降机构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的升降运动的升降机构的结构即可。

在本实施例中，位于两个支撑柱201处的升降机构可以采用同一升降驱动单元进行驱动，也可以采用同一升降驱动单元配合同步传动结构进行同步驱动，且两种驱动方式均为本领域的常规设置，此处不再赘述。

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。控制系统的设置为本领域的常规技术手段，本实施例不再赘述。

实施例二

图5是本发明实施例二提供的搬运机器人的结构示意图，如图5所示，本实施例提供了一种搬运机器人，且本实施例提供的搬运机器人的基本结构与实施例一相同，均包括移动底盘30、设置在移动底盘30上的立架20，沿X方向设置在立架20上的至少两套取箱机构10及带动取箱机构10相对立架竖直升降的升降机构，且每套取箱机构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，在实施例一中，由于两套取箱机构10共用有一组伸缩组件2，则两个取箱机构10仅能对同一侧库存容器上的两个货箱进行同时取放，无法同时对位于相对两侧的库存容器上的两个货箱进行取放。而在本实施例中，每套取箱机构10中的伸缩组件2独立于另一套取箱机构10，即两套取箱机构10可以独立地向同一方向或不同方向伸缩，使两套取箱机构10不仅能够拾取到位于同一侧的库存容器上的两个相邻货箱的拾取，还能够分别对位于不同侧的库存容器上的两个货箱进行拾取。

在本实施例中，移动底盘30、立架20、伸缩组件2、暂存板1及拨杆组件3的设置可以参考实施例一进行设置，且每个伸缩板23的两端均设置有一个拨杆组件3。

在本实施例中，两套取箱机构10中相邻设置的两个伸缩组件2可以共用一个固定板21，即两组伸缩组件2的连接板22和伸缩传动组件25分别位于固定板21的相对两侧。也可以每个伸缩组件2均对应设置一个固定板21，且两组伸缩组件2的连接板22和伸缩传动组件25位于对应固定板21远离了另一固定板21的一侧。

在本实施例中，可选的，两套取箱机构10的暂存板1一体设置，且位于同一平面上，且两个固定板21连接，固定板21与暂存板1之间通过滑动机构滑动连接，以使固定板21可以沿X方向滑动以调节同一取箱机构10中两个固定板21之间的间距，使取箱机构10适用于具有不同尺寸的货箱的取放。滑动机构可参考实施例一中的设置，此处不再赘述。

实施例三

本实施例提供了一种搬运机器人，且本实施例提供的搬运机器人的基本结构与实施例一相同，均包括移动底盘30、设置在移动底盘30上的立架20，沿X方向设置在立架20上的至少两套取箱机构10及带动取箱机构10相对立架竖直升降的升降机构，且每套取箱机构10均包括伸缩组件2、暂存板1及拨杆组件3。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6是本发明实施例提供的取箱机构10的结构示意图，图7是本发明实施例提供的取箱机构10去掉保护壳体之后的结构示意图，如图6和7所示，在本实施例中，伸缩组件2为二级同步伸缩结构。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7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7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284和设置在伸缩板23外侧的第二导轨285，第一导轨284与第一导槽281滑动连接，第二导轨285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同轴连接的第六带轮272，跨设于两个伸缩组件2之间的传动轴271、套设在传动轴271两端的第七带轮273，绕设在对应侧的第六带轮272和第七带轮273上的第六同步带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。

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，第六同步带274、第六带轮272及第七带轮273位于另一端的第二容置空间中。

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。

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进行拾取，以实现订单拣选任务。

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，若是，则执行步骤S403，若否，则执行步骤S404；

步骤S403、控制系统根据取箱任务中的所有目标货箱的位置规划最优取箱形成路径，且最优取箱行程路径中，内部货箱不位于最优行程路径的最后取箱位；

步骤S404、控制系统根据取箱任务中的所有目标货箱的位置规划最优取箱行程路径，其中，最优取箱行程路径为拾取所有目标货箱的最短行程路径；

步骤S405：搬运机器人根据最优取箱行程路径运行至每个目标货箱所在处并对每个目标货箱采用空置的取箱机构10进行拾取。

对每个目标货箱进行拾取包括如下步骤：

步骤S4051、控制系统选择空置的一取箱机构10作为用于进行当前取箱动作的当前取箱机构；

步骤S4052、搬运机器人根据当前取箱机构10的位置与目标货箱的位置，驱动移动底盘和升降机构，使对应取箱机构10的中心位置与目标货箱的中心位置对齐；

步骤S4053、判断目标货箱是否为内部货箱，若是，并执行步骤S4054，若否，则执行步骤S4055；

步骤S4054、当前取箱机构10拾取内部货箱对应的外部货箱后，搬运机器人选择另一空置的取箱机构10作为当前取箱机构进行内部货箱的拾取，且使通过驱动移动底盘和升降机构，使当前取箱机构10的中心位置与内部货箱的中心位置对齐；

步骤S4055、采用当前取箱机构10对内部货箱进行拾取；

步骤S4056、通过驱动底盘，将携带有外部货箱的取箱机构10的中心与内部货箱对应的内部货位的中心对齐；

步骤S4057、携带有外部货箱的取箱机构10将外部货箱放回至内部货位中。

通过将外部货箱还箱至内部货箱对应的内部货位，可以使内部货箱被拣选后，直接将目标货箱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的取箱操作，提高还箱效率。

步骤S406、当搬运机器人将全部目标货箱拾取完毕后，运行至拣选点；

步骤S407、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。

在本实施例中，可选的，当取箱任务中存在两个目标货箱位于库存容器的同一横排且沿横排的长度方向并排设置时，若该两个目标货箱之间的货位数目n与取箱机构10的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，控制系统控制搬运机器人同时对两个目标货箱进行拾取。

进一步地，若每个取箱机构10均能独立地进行水平伸缩和货箱拾取，且取箱机构10能够双向伸缩，当取箱任务中存在两个目标货箱位于搬运机器人相对两侧的库存容器中，且两个目标货箱所在高度相同且沿库存容器的长度方向错位设置时，若两个目标货箱之间的货位数目n与取箱机构10的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，控制系统控制搬运机器人同时两个目标货箱进行拾取。

本实施例提供的取箱方法，由于采用实施例一至实施例三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横排且相邻设置时，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。

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，用于将货箱上货至库存容器的目标货位中，以提高搬运机器人对货箱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、控制系统对所述搬运机器人分配货箱上货任务；

步骤S502、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；

步骤S503、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。

对每个目标货位进行还箱的具体操作包括：

步骤S5031、将搬运机器人根据待还箱的货箱所在取箱机构10的位置与目标货位的位置，驱动移动底盘和升降机构，使对应取箱机构10的中心位置与目标货箱的中心位置对齐；

步骤S5032、控制系统控制位于远离目标货位一侧的拨杆组件动作，使该拨杆组件的拨杆处于工作位置；

步骤S5033、控制系统控制伸缩组件动作，使拨杆水平移动的过程中，拨动货箱从暂存板1移动至目标货位中；

步骤S5034、控制系统控制处于工作位置的拨杆回复至闲置位置；

步骤S5035、控制系统控制伸缩组件动作，伸缩板缩回至初始位置。

在本实施例中，可选的，当所述货箱上货任务中存在两个目标货位位于所述库存容器的同一横排且沿所述横排的长度方向并排设置时，若该两个所述目标货位之间的货位数目n与取箱机构10的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制所述取箱机构10同时对两个目标货位进行货箱上货操作。

在一个实施例中，每个所述取箱机构10均能独立地进行水平伸缩和货箱拾取，且所述取箱机构10能够双向伸缩，当所述货箱上货任务中存在两个目标货位位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中，且两个所述目标货位所在高度相同并沿所述库存容器的长度方向错位设置时，若两个所述目标货位之间的货位数目n与取箱机构10的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制所述取箱机构10同时对两个目标货位进行货箱上货操作。

本实施例提供的货箱上货方法，由于采用实施例一至实施例三中的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横排且相邻设置时，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。

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 (18)

1.一种搬运机器人，其特征在于，包括移动底盘（30）、竖直设置在所述移动底盘（30）上的立架（20）以及设置在所述立架（20）上的取箱机构（10），所述取箱机构（10）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或将所述货箱放置在所述库存容器上，所述取箱机构（10）沿垂直于水平伸缩方向的方向并排设置有至少两个，所述取箱机构（10）能够双向伸缩，所有所述取箱机构（10）同步升降，每套所述取箱机构（10）独立于其它所述取箱机构（10），相邻两套所述取箱机构（10）能够独立地向同一方向或不同方向伸缩，能够拾取所述库存容器上同一横排且相邻设置的两个所述货箱或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，所述取箱机构（10）包括：暂存板（1），相邻两套所述取箱机构（10）的暂存板（1）一体设置，相邻两个所述暂存板（1）的上表面位于同一平面，所述立架（20）包括竖直且间隔设置的两个支撑柱（201），所述取箱机构（10）位于两个所述支撑柱（201）之间，相邻两个所述取箱机构（10）的暂存板（1）连接。

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的暂存位，所述暂存板（1）上形成有所述暂存位。

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）还包括：

拨杆组件（3），被配置为用于拨动所述货箱，以使所述货箱在所述暂存板（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，相邻两个所述取箱机构（10）之间的所述伸缩组件（2）与所述暂存板（1）滑动连接，以使该所述伸缩组件（2）能沿垂直于所述水平伸缩方向的方向相对所述暂存板（1）滑动。

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），每个所述伸缩组件均包括平行设置的固定板（21）和伸缩板（23），所述伸缩板（23）和所述固定板（21）之间设置有用于实现所述伸缩板（23）相对所述固定板（21）水平伸缩的伸缩传动组件（25）及用于驱动所述伸缩传动组件（25）动作的伸缩驱动组件（26），所述固定板（21）与所述暂存板（1）垂直连接，所述伸缩板（23）的两端均设置有所述拨杆组件（3）。

6.根据权利要求3所述的搬运机器人，其特征在于，位于最外侧的两个所述伸缩组件（2）分别与对应的所述支撑柱（201）通过升降机构连接。

7.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）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。

8.根据权利要求7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。

9.根据权利要求3-8任一项所述的搬运机器人，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。

10.一种取箱方法，采用如权利要求1-9任一项所述的搬运机器人对库存容器上的货箱进行拾取，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）以及设置在所述立架（20）上的取箱机构（10），所述取箱机构（10）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或将所述货箱放置在所述库存容器上，所述取箱机构（10）沿垂直于水平伸缩方向的方向并排设置有至少两个；

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空置的所述取箱机构（10）进行拾取。

11.根据权利要求10所述的取箱方法，其特征在于，当所述取箱任务中存在两个目标货箱位于所述库存容器的同一横排且沿所述横排的长度方向并排设置时，若该两个所述目标货箱之间的货位数目n与取箱机构（10）的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制搬运机器人同时对两个所述目标货箱进行拾取。

12.根据权利要求10所述的取箱方法，其特征在于，每个所述取箱机构（10）均能独立地进行水平伸缩和货箱拾取，且所述取箱机构（10）能够双向伸缩，当所述取箱任务中存在两个目标货箱位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中，且两个所述目标货箱所在高度相同且沿库存容器的长度方向错位设置时，若两个所述目标货箱之间的货位数目n与取箱机构（10）的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制搬运机器人同时对两个目标货箱进行拾取。

13.根据权利要求10所述的取箱方法，其特征在于，当所述取箱任务中存在目标货箱为内部货箱时，在进行所述取箱行程路径规划时，所述内部货箱不作为所述取箱行程路径的最后取箱点。

14.根据权利要求13所述的取箱方法，其特征在于，在对所述内部货箱进行拾取之前，采用空置的所述取箱机构（10）对所述内部货箱外侧的外部货箱进行拾取，且在对所述内部货箱进行拾取之后，对应的所述取箱机构（10）将所述外部货箱还箱至所述内部货箱对应的内部货位。

15.一种货箱上货方法，采用如权利要求1-9任一项所述的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（30）、竖直设置在所述移动底盘（30）上的立架（20）以及设置在所述立架（20）上的取箱机构（10），所述取箱机构（10）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或将所述货箱放置在所述库存容器上，所述取箱机构（10）沿垂直于水平伸缩方向的方向并排设置有至少两个；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。

16.根据权利要求15所述的货箱上货方法，其特征在于，当所述货箱上货任务中存在两个目标货位位于所述库存容器的同一横排且沿所述横排的长度方向并排设置时，若该两个所述目标货位之间的货位数目n与取箱机构（10）的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制所述取箱机构（10）同时对两个目标货位进行货箱上货操作。

17.根据权利要求16所述的货箱上货方法，其特征在于，每个所述取箱机构（10）均能独立地进行水平伸缩和货箱拾取，且所述取箱机构（10）能够双向伸缩，当所述货箱上货任务中存在两个目标货位位于所述搬运机器人相对两侧的库存容器中，且两个所述目标货位所在高度相同并沿所述库存容器的长度方向错位设置时，若两个所述目标货位之间的货位数目n与取箱机构（10）的总数量M之间的关系满足n≤M-2时，所述控制系统控制所述取箱机构（10）同时对两个目标货位进行货箱上货操作。

18.一种仓储物流系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的搬运机器人。