CN112078689B - 机械无人车 - Google Patents

Abstract

一种机械无人车，涉及物品存储转移技术领域，所述机械无人车包括箱体、无人车底盘、传送转移机构、架体和物品承托件，其中：架体位于箱体的内腔，架体具有多层物品存取区；传送转移机构安装于箱体，用于在多层物品存取区之间交替存放物品承托件；无人车底盘位于架体的下方，用于将架体在多个箱体间移动；箱体具有顶盖，顶盖能够打开以在顶层的物品承托件中取放物品。所述机械无人车中箱体、无人车底盘和架体的分体式设计，使得可将无人车底盘上的架体整个更换，或将箱体内的无人车底盘和架体整个更换，以更快使得机械无人车继续投入使用，使得机械无人车的使用效率更高。

Description

机械无人车

技术领域

本发明涉及物品存储转移技术领域，具体而言，涉及一种机械无人车。

背景技术

目前，自动导航车的应用越发广泛，其可应用于快递运输、餐饮配送、药品配送或回收等领域。

自动导航车通常包括机械无人车和货架，货架固定于机械无人车顶部，由机械无人车带动货架移动以进行物品派送或回收。当进行物品回收时，若物品摆满整个货架，则需将货架上回收的物品清空后再次使用。当进行物品派发时，若货架上无货物，则需将物品摆满货架后再次使用。

但是，目前清空物品时无法继续进行派发或回收作业，等待货物清空或填满通常需要较长时间，因此使得自动导航车不能被高效地使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械无人车及系统，其能够在一定程度上解决上述技术问题。

本发明是这样实现的：

一种机械无人车，包括箱体、无人车底盘、传送转移机构、架体和物品承托件，其中：

所述架体位于所述箱体的内腔，所述架体具有多层物品存取区；

所述传送转移机构安装于所述箱体，用于在多层所述物品存取区之间交替存放物品承托件；

所述无人车底盘位于所述架体的下方，用于将所述架体在多个所述箱体间移动；

所述箱体具有顶盖，所述顶盖能够打开以在顶层的所述物品承托件内取放物品。

在一种可行实施方案中，所述物品承托件的数量为多个，各所述物品承托件分别用于存放一种或多种物品。

在一种可行实施方案中，所述箱体设置有身份识别器，在所述身份识别器识别到正确的身份信息后，所述顶盖打开。

在一种可行实施方案中，所述顶盖的数量为多个，所述物品存取区的顶层能够分为多个子空间，对应各所述子空间分别设置有所述顶盖。

在一种可行实施方案中，所述无人车底盘的顶部设置有升降杆，所述升降杆能够升降以适配于不同高度的所述架体。

在一种可行实施方案中，所述传送转移机构为X-Y轴机械臂，所述X-Y轴机械臂用于使所述物品承托件沿水平和竖直方向移动。

在一种可行实施方案中，所述传送转移机构为多轴机械臂，所述多轴机械臂用于使所述物品承托件沿至少三个不同方向移动。

在一种可行实施方案中，机械无人车还包括固定置物台，所述固定置物台固定安装于所述箱体的内侧，且位于所述架体的上方；在所述无人车底盘将所述架体移出所述箱体后，所述箱体通过所述固定置物台进行单独作业。

在一种可行实施方案中，所述物品承托件包括托盘和隔板，所述隔板安装于所述托盘的顶面，所述隔板将所述托盘分隔为多个限位区。

在一种可行实施方案中，所述身份识别器包括生物特征识别感应器、人像识别感应器、无线射频器或二维码。

本发明的有益效果至少包括：

当使用本实施例提供的机械无人车时，无人车底盘可带动架体移动以进出箱体，架体上摆有物品承托件，物品承托件用于承托存放物品。在顶盖打开后，可从顶层的物品存取区的物品承托件处取放物品。

在机械无人车用于派发物品时，若顶层的物品承托件的物品被取光，则传送转移机构将顶层的物品承托件放在其他层的物品存取区，并将其他层内具有物品的物品承托件放于顶层，以供继续使用。当整个架体上的物品都被取光后，无人车底盘带动整个架体从箱体内移出，在移出后，可对整个架体进行更换，例如在无人车底盘上更换装满物品的架体，无人车底盘将装满物品的架体移回箱体以继续进行派送物品的操作。或者，由其他无人车底盘带动装满物品的架体移动到箱体内进行派送物品的操作。

在机械无人车用于回收物品时，若顶层的物品承托件被放满，则传送转移机构将顶层的物品承托件放在其他层的物品存取区，并将其他层内空的物品承托件放于顶层，以供继续使用。当整个架体上的物品都被装满后，无人车底盘带动整个架体从箱体内移出，在移出后，可对整个架体进行更换，例如在无人车底盘上更换空的架体，无人车底盘将空的架体移回箱体以继续进行回收物品的操作。或者，由其他无人车底盘带动空的架体移动到箱体内进行回收使用。

由上可知，箱体、无人车底盘和架体分体式设计，使得可将无人车底盘上的架体整个更换，或将箱体内的无人车底盘和架体整个更换，以更快使得机械无人车继续投入使用，使得机械无人车的使用效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的机械无人车处于第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的机械无人车处于第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的机械无人车中无人车底盘将架体运出或送入箱体的过程中的示意图；

图4为本发明实施例提供的机械无人车中无人车底盘与架体的相对位置关系示意图；

图5为本发明实施例提供的机械无人车中无人车底盘的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的机械无人车中物品承托件的结构示意图。

图中：

10-箱体；11-顶盖；12-前板；13-侧板；14-身份识别器；15-显示器；

20-架体；

30-物品承托件；31-托盘；32-隔板；

40-传送转移机构；

50-无人车底盘；51-机体；52-升降杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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设备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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1和图2，本实施例提供一种机械无人车，包括箱体10、无人车底盘50、传送转移机构40、架体20和物品承托件30，其中：

架体20位于箱体10的内腔，架体20具有多层物品存取区。具体地，在架体20上，沿竖直方向设置有多个物品存取区，多个物品存取区之间可相对密封或相互连通设置。物品存取区用于放置物品承托件30，物品承托件30用于盛放物品。

传送转移机构40安装于箱体10，用于将物品承托件30在多层物品存取区之间进行交替存放。具体地，传送转移机构40可将物品承托件30放置于任一物品存取区。

无人车底盘50位于架体20的下方，用于将架体20在多个箱体10间移动。具体地，无人车底盘50托持架体20，以带动架体20移动。值得说明的是，架体20、无人车底盘50和箱体10为分体式结构，均可分离。无人车底盘50可带动架体20移动以进入箱体10内部，或者带动架体20由箱体10内部移出。

在一种可选实施方式中，无人车底盘50在箱体10内部时，可通过无人车底盘50带动箱体10移动。

箱体10具有顶盖11，顶盖11能够打开以供使用者在位于顶层的物品存取区内的物品承托件30中取放物品。

本实施例提供的机械无人车具有多种用途，例如用于回收或贩卖物多种物品。一个机械无人车可用于进行一种或多种物品的回收或贩卖，也可同时用于回收或贩卖。举例来说，其可用于药盒回收、药物派送、餐饮贩卖等。

无人车底盘50内置有自动导航系统，能够在室内或室外自动行驶。其可通过装上镜头来进行路径识别，并通过电脑来控制或用雷达设定行进路线；或者，也可以利用电磁轨道来设立无人车底盘50的行进路线，无人车底盘50沿电磁轨道移动。

可选地，无人车底盘50的自动行驶，可采用类似于AGV(Automated GuidedVehicle，自动导引运输车)的导航装置及导航原理，即在无人车底盘50上装备电磁或光学等自动导航系统，使其能够沿预定路线自动行驶。

在一种可行实施方式中，如图2-图4所示，架体20为框架结构，其由横梁和纵柱连接形成。该种架体20的重量较轻，便于移动。

在其他可行实施方式中，架体20也可由横板和纵板连接形成。当然，架体20也可为其他结构。

物品承托件30可以为板状结构、网状结构等。

在一种可行实施方案中，物品承托件30的数量为多个，各物品承托件30分别用于存放一种或多种物品。一方面，在同一个物品承托件30上可放置一个或多个物品，在同一个物品承托件30用于盛放多个物品时，同一个物品承托件30内的物品可为同种物品，也可为不同种物品。另一方面，当一个物品承托件30用于盛放一个物品，或者一个物品承托件上用于放置多个同种物品时，在不同的物品承托件30内，可盛放相同或不同的物品。例如，在架体20上的多个物品承托件30中，不同的物品承托件30可用于盛放同种物品，或者，不同的物品承托件30用于盛放不同种物品。

在一种可行实施方案中，箱体10设置有身份识别器14，在身份识别器14识别到正确的身份信息后，顶盖11打开。具体地，机械无人车包括控制系统，控制系统与身份识别器14电连接，身份识别器14反馈身份识别信息到控制系统，控制系统能够控制顶盖11的开启。

具体地，在一种可行实施方式中，箱体10包括本体和顶盖11，顶盖11与本体之间设置有电子锁，电子锁与控制系统电连接，在身份识别器14识别到正确身份信息后，控制系统控制电子锁解锁，以使得顶盖11能够打开。在电子锁解锁后，顶盖11可由人工开启或者自动开启。

在另一种可行实施方式中，顶盖11与本体之间设置有启闭驱动器，启闭驱动器与控制系统电连接，在身份识别器14识别到正确身份信息后，控制系统控制启闭驱动器驱动顶盖11打开，如此可实现顶盖11的自动开闭。启闭驱动器可为电力驱动、液压驱动、气动等驱动形式。

在一种优选实施方式中，顶盖11与本体之间即设置有电子锁，也设置有启闭驱动器。在身份识别器14识别到正确身份信息后，控制系统控制电子锁解锁，然后控制启闭驱动器驱动顶盖11打开。

顶盖11的打开与闭合方式可为滑移式或翻起式。

当顶盖11为滑移式时，顶盖11与本体之间滑动装配，例如在本体的顶部设置有滑轨，顶盖11的底面设置有滑块，滑块与滑轨滑动配合，以使得顶盖11能够相对于本体滑动。

当顶盖11为翻起式时，顶盖11的一侧与本体相铰接。

在一种可行实施方案中，身份识别器14包括生物特征识别感应器、人像识别感应器、无线射频器或二维码。机械无人车通过身份识别器14识别用户信息，当身份识别器14反馈其识别到正确的用户信息时，顶盖11可被开启。

进一步地，箱体10还设置有输入端，输入端可为按钮、触控屏等。输入端用于输入控制指令，例如当将机械无人车用于贩卖商品时，可通过输入端选择购买的商品种类与数量，当将机械无人车用于回收商品时，可通过输入端选择回收的商品种类与数量。

进一步地，箱体10外侧面还可设置有显示器15，显示器15可用于显示机械无人车的使用步骤、机械无人车所回收或贩卖的物品信息、机械无人车内剩余物品信息等多种信息。显示器15包括显示屏，当显示屏为触控屏时，显示屏可作为相同的输入端，用于输入信息。具体地，显示屏可为LCD显示或LED显示。

第二实施例

本实施例提供一种机械无人车，其与第一实施例的机械无人车大致相同，二者的区别在于本实施例的箱体10的顶盖11的数量为多个，物品存取区的顶层能够分为多个子空间，对应各子空间分别设置有顶盖11。

如此设置，使得不同子空间可用于存放不同种物品，可通过打开对应的顶盖11以取放不同物品。如此更为精确划分空间，一方面由于顶盖11的数量增加，而顶盖11的尺寸则相应减小，因此在取放物品时打开顶盖11过程所需的驱动力减小；另一方面由于顶层可以划分为多个子空间，不同子空间用于存放不同种物品，因此在取放位于顶层的多种物品时，无需传送转移机构40运转即可实现。由上可知，设置多个顶盖11可使得机械无人车的动力消耗降低，连续使用时间增长。

举例来说，同样尺寸的箱体10，若要对应整个顶层空间设置一个顶盖11，则顶盖11的尺寸相对更大，顶盖11的重量相对更大，从而使得开启关闭顶盖11所需的力量更大。若顶盖11为自动开闭，则用于驱动顶盖11开闭的启闭驱动器需提供相对更多的动力，消耗相对更多能量才能完成顶盖11的开启与关闭操作。而在同样尺寸的箱体10若要对应整个顶层设置多个子空间，各子空间分别对应设置顶盖11，则单个顶盖11的尺寸相应减少，顶盖11的重量相对更大，从而使得开闭顶盖11所需力量更小。

进一步地，多个顶盖11分别各自独立连接有启闭驱动器或电子锁，以使得各顶盖11可以单独启闭。

进一步地，以顶盖11与本体之间均设置启闭驱动器为例，控制系统与各个顶盖11对应的启闭驱动器连接，以控制各个启闭驱动器单独运转。控制系统根据身份识别器14或输入端输入的信号判断具体开启或关闭某一个或多个顶盖11。

第三实施例

本实施例提供一种机械无人车，其与第一实施例或第二实施例提供的机械无人车大致相同，其与上述第一实施例或第二实施例提供的机械无人车的区别在于，如图2和图3所示，本实施例的传送转移机构40采用X-Y轴机械臂，X-Y轴机械臂用于使物品承托件30沿水平和竖直方向移动。如此设置，即可通过更为简单的结构实现物品承托件30在多个物品存取区之间的移动。

举例来说，请继续参阅图2和图3，X-Y轴机械臂包括横轴导向臂和纵轴导向臂，横轴导向臂连接于纵轴导向臂，纵轴导向臂能够使横轴导向臂沿竖直方向移动以对应不同高度的物品存取区，横轴导向臂具有固定部，横轴导向臂的固定部能够沿水平方向移动以伸入或伸出物品存取区。在使用过程中，固定部在横轴导向臂的作用下伸入物品存取区，固定部固定物品承托件30，并在横轴导向臂的作用下带动固定物品承托件30移出物品存取区，在纵轴导向臂的带动下，横轴导向臂与物品承托件30沿纵向移动到其他物品存取区，再由横轴导向臂的固定部带动物品承托件30伸入物品存取区，从而实现物品承托件30在不同物品存取区的移动。

固定部可为托板、夹爪、吸盘等多种结构。

进一步地，纵轴导向臂可滑动装配于箱体10，即在箱体10的边缘沿横向设置有导轨，纵轴导向臂连接有滑块，滑块滑动装配于导轨，纵轴导向臂沿导轨移动，即可带动横轴导向臂移动以对应物品存取区的不同区域。如此设置，适用于同一物品存取区能够放置多个物品承托件30的情况，以便于使用X-Y轴机械臂取放位于物品存取区不同位置的物品承托件30。

第四实施例

本实施例提供一种机械无人车，其与第一实施例或第二实施例提供的机械无人车大致相同，其与上述第一实施例或第二实施例提供的机械无人车的区别在于，本实施例的传送转移机构40为多轴机械臂，多轴机械臂用于使物品承托件30沿至少三个不同方向移动。

如此设置，多轴机械臂不仅能够在多个不同的物品存取区之间移动物品承托件30，还可将物品承托件30移动到箱体10外侧，以送入其他不同功能的设备。

第五实施例

本实施例提供一种机械无人车，其与第一实施例至第四实施例任一提供的机械无人车大致相同，其与上述各实施例提供的机械无人车的区别在于，本实施例的机械无人车还包括固定置物台，固定置物台固定安装于箱体10的内侧，且位于架体20的上方；在无人车底盘50将架体20移出箱体10后，箱体10通过固定置物台进行单独作业。固定置物台与顶盖11之间形成有一物品存取区，在固定置物台的下方为架体20，架体20包括多个物品存取区。

由于设置有固定置物台，固定置物台固定安装在箱体10内，因此即使无人车底盘50将架体20运走，而箱体10内固定置物台仍具有一个物品存取区，此时仍可进行物品的在固定置物台上的物品存取区的取放操作，也即使得箱体10和架体20可分离，在分离后箱体10可单独作业。如此使得机械无人车能够在架体20移出后仍继续保持工作状态，实现更为高效使用。

当设置有固定置物台时，固定置物台与顶盖11之间形成的物品存取区即为箱体10内顶层的物品存取区。

第六实施例

本实施例提供一种机械无人车，其与第一实施例至第五实施例任一提供的机械无人车大致相同，其与上述各实施例提供的机械无人车的区别在于，如图3-图5，本实施例的机械无人车中无人车底盘50的顶部设置有升降杆52，升降杆52能够升降以适配于不同高度的架体20。

如图5所示，无人车底盘50包括机体51，升降杆52设置在机体51的顶部，升降杆52的数量为三个，三个升降杆52呈三角形布置，以为架体20提供三个支点。

当升降杆52的数量为三个时，即能实现以更少的升降杆52提供更为稳固的支撑力。

具体地，升降杆52可直接与架体20接触或连接，以对架体进行支撑。或者，升降杆52的顶部可连接有升降台，各升降杆52均与升降台连接，由升降台直接与架体接触或连接，各升降杆同步升降，以通过与其相连的升降台带动架体20升降。升降台可为板状结构，其上可设置有限位槽、限位块等用于对架体限位的结构。

举例来说，机械无人车的箱体10可适配于多种不同尺寸的架体20，例如有三层架体20和五层架体20等。当在箱体10内需使用三层架体20时，升降杆52伸长，以将三层架体20托持到更高的高度，以使得三层架体20的顶层的物品存取区更为靠近于箱体10的顶部，便于打开顶盖11进行物品的取放操作。当在箱体10内需使用五层架体20时，升降杆52相应缩短一定距离，以使得五层架体20的顶部的物品存取区位于顶盖11的下方。

在一种可行实施方式中，架体20与箱体10之间可通过限位件进行一定程度的限位。箱体10的本体包括前板12，前板12的两侧分别安装有侧板13，前板12和侧板13可遮挡箱体10的内部空间，以避免由箱体10的侧面取放物品。架体20包括横梁和纵柱，横梁分别与纵柱相连，横梁之间连接形成多个格挡层，相邻的格挡层之间即为物品存取区。

限位件可为限位板，在箱体10的前板12内侧设置有沿水平方向延伸的限位板。当无人车底盘50带动架体20由箱体10的后侧向箱体10的内部移动时，限位板位于相邻的两个格挡层之间，在架体20移动到位后，升降杆52下降一定距离，以使得位于限位板上方的格挡层搭接在限位板上，从而实现箱体10与架体20的相对限位。

或者，限位件可为凸块，具体地，在箱体10的前板12的内侧面设置有凸块，架体20的前侧横梁上设置有凹槽，当将架体20移动到箱体10内后，凸块伸入凹槽，从而通过凸块与凹槽的配合，使得架体20在一定范围内得以限位。

或者，限位件可为锁销，锁销为电子锁销或电磁锁销，架体20上设置有锁孔，控制系统与锁销控制连接，以根据无人车底盘50的位置控制锁销的锁止与解锁。

第七实施例

本实施例提供一种机械无人车，其与第一实施例至第六实施例任一提供的机械无人车大致相同，其与上述各实施例提供的机械无人车的区别在于，本实施例的机械无人车中，物品承托件30设置有多个相互隔开的限位区，用于对放置在物品承托件30上的物品进行限位。

如图6所示，在一种可行实施方式中，物品承托件30包括托盘31和隔板32，隔板32安装于托盘31的顶面，隔板32将托盘31分隔为多个限位区。每个限位区用于放一个或一组物品。

或者，在另一种可行实施方式中，物品承托件30为板状结构，在其上设置有多个凹槽，凹槽即形成了限位区。

当然，物品承托件30还可为其他结构形式。

由于设置有限位区，因此使得物品摆放更为整齐，便于定位物品，且在移动物品承托件30的过程中，物品不会相对于物品承托件30移动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机械无人车，其特征在于，包括箱体、无人车底盘、传送转移机构、架体和物品承托件，其中：

所述架体位于所述箱体的内腔，所述架体具有多层物品存取区；

所述传送转移机构安装于所述箱体，用于在多层所述物品存取区之间交替存取所述物品承托件；

所述无人车底盘位于所述架体的下方，用于将所述架体在多个所述箱体间移动；

所述箱体具有顶盖，所述顶盖能够打开以在顶层的所述物品承托件内取放物品，

所述传送转移机构为X-Y轴机械臂，所述X-Y轴机械臂用于使所述物品承托件沿水平和竖直方向移动；

或者所述传送转移机构为多轴机械臂，所述多轴机械臂用于使所述物品承托件沿至少三个不同方向移动；

还包括固定置物台，所述固定置物台固定安装于所述箱体的内侧，且位于所述架体的上方；在所述无人车底盘将所述架体移出所述箱体后，所述箱体通过所述固定置物台进行单独作业，

在所述无人车底盘在所述箱体的内部时，所述无人车底盘带动所述箱体移动。

2.根据权利要求1所述的机械无人车，其特征在于，所述物品承托件的数量为多个，各所述物品承托件分别用于存放一种或多种物品。

3.根据权利要求1所述的机械无人车，其特征在于，所述箱体设置有身份识别器，在所述身份识别器识别到正确的身份信息后，所述顶盖打开。

4.根据权利要求1或3所述的机械无人车，其特征在于，所述顶盖的数量为多个，所述物品存取区的顶层能够分为多个子空间，对应各所述子空间分别设置有所述顶盖。

5.根据权利要求1所述的机械无人车，其特征在于，所述无人车底盘的顶部设置有升降杆，所述升降杆能够升降以适配于不同高度的所述架体。

6.根据权利要求1所述的机械无人车，其特征在于，所述物品承托件包括托盘和隔板，所述隔板安装于所述托盘的顶面，所述隔板将所述托盘分隔为多个限位区。

7.根据权利要求3所述的机械无人车，其特征在于，所述身份识别器包括生物特征识别感应器、人像识别感应器、无线射频器或二维码。

Images