CN112573053A - 适用于agv小车的存取机构、agv小车以及存入、取出方法 - Google Patents

适用于agv小车的存取机构、agv小车以及存入、取出方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供适用于AGV小车的存取机构,设置在AGV小车的移动底盘上,包括夹持部、位移监测装置以及控制装置。夹持部,可相对于移动底盘水平伸缩,用于夹持物品。位移监测装置,用于在夹持部夹持物品拖动的过程中实时监测物品与夹持部之间的相对位移并反馈至控制装置。控制装置,响应于位移监测装置反馈的相对位移、控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离。本发明提出的AGV小车以及存入、取出方法,可通过实时监测夹持部与物品之间的相对位移来自适应得调整夹持力度以达到根据待存取物品与夹持部之间的位移状况自适应调整夹持力度的目的;并且无需预先计算或者设定理想压力数据,简化了存取流程。

Description

适用于AGV小车的存取机构、AGV小车以及存入、取出方法
技术领域
本发明涉及物流仓储技术领域,尤其涉及一种适用于AGV小车的存取机构、AGV小车以及存入、取出方法。
背景技术
随着我国物流行业的高速发展,物流的各个环节也出现了多样化的需求。AGV全称Automated Guided Vehicle,即自主导引行驶车,在自动化物流仓储领域中得到广泛应用。已经越来越多的使用了自动引导车(AGV小车)来代替或者补充人工劳动。自动引导车能够自动接收物品搬运任务,在程序控制下,到达第一位置,取得物品,然后行走到第二位置,将物品卸下,继续去执行其他的任务。
在AGV小车领域,现有的AGV小车的存储机构一般只能存规则形状的容器(盒如、托盘)、或单件物品,不能做到既能存取容器又能处理物品,即使能处理物品,往往一次只能存取一个物品,大部分AGV不具备完全自动化的取、存物品的功能,一般需要借助外力或其它机构来完成物品取、存的动作。
市面上AGV的存储机构主要有两种方式。第一种:通过类似于机械手臂的夹持部去夹取容器或者单个物品;第二种:通过翻瓜拨叉来搬运容器;这两种方式基本能实现自动存取容器的功能,但是第一种方式,无论物品的重量和材质是相同还是不同的,存储机构的夹持部的夹取力度均相同,当存取重量较大、表面光滑的物品时,可能会因为夹取力度不够造成物品掉落损坏的事故发生;当存取重量较小、易碎的物品(如玻璃瓶装牛奶)时,可能会因为夹取力度太大造成物品表面损坏的事故发生;而第二种方式,只能用来存取规则形状、尺寸相同的容器,在实际使用时往往受限,通用性不高。
现在市面上出现了更加先进的自动AGV小车,通过设置压力传感器来实时监测夹取力度,将压力数据与预先设定的理想压力数据比较,然后控制夹持部移动至理想的压力数据,这种方式增加了预先计算或者设定理想压力数据的步骤,这样就需要人工预先输入待夹取物品的重量、材质、尺寸等信息,增加了人力和时间成本。
发明内容
本发明旨在解决上述问题,提供一种适用于AGV小车的存取机构、AGV小车以及存入、取出方法,可自动存、取不同形状、尺寸的物品或容器,通用性高;并且可同时存取一个或多个物品,提高了存取效率;另外,还可实时监测夹持部与物品之间的相对位移来自适应得调整夹持力度以达到根据待存取物品与夹持部之间的位移状况自适应调整夹持力度的目的,能够确保牢固的夹持物品、同时又不会因为夹持力度过大对物品表面造成损坏;并且无需预先计算或者设定理想压力数据,简化了存取流程,降低了人力和时间成本,可实现完全自动存、取多个物品或容器。
为达成上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
设置在AGV小车的移动底盘上,包括夹持部、位移监测装置以及控制装置,其中:
夹持部,可相对于移动底盘水平伸缩,用于夹持物品,其包括相互之间平行设置的第一夹持片和第二夹持片,第一夹持片与第二夹持片之间的距离可调节;
位移监测装置,设置在夹持部上,用于在夹持部夹持物品拖动的过程中实时监测物品与夹持部之间的相对位移并反馈至控制装置;
控制装置,与位移监测装置以及夹持部分别电连接,被设置成响应于位移监测装置反馈的相对位移、控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离。
进一步的实施例中,位移监测装置为激光位移传感器,设置在第一夹持片和第二夹持片之间。
进一步的实施例中,位移监测装置为光栅传感器,光栅传感器具有信号发射端和信号接收端,信号发射端和信号接收端分别设置在第一夹持片和第二夹持片上,并且信号发射端和信号接收端的位置对应。
进一步的实施例中,所述夹持部的第二夹持片上设有与控制装置电连接的微型测力传感器;
微型测力传感器,被设置成当第一夹持片和第二夹持片之间的距离调整完毕后、检测物品与夹持部之间的夹持力并反馈至控制装置;
所述控制装置还设有一数据库,
数据库,用于记录微型测力传感器反馈的夹持力。
根据本发明的改进,还提出了一种适用于AGV小车的存取机构,设置在AGV小车的移动底盘上,其特征在于,包括夹持部、电源装置以及控制装置,其中:
夹持部,可相对于移动底盘水平伸缩,用于夹持物品,其包括相互之间平行设置的第一夹持片和第二夹持片,第一夹持片与第二夹持片之间的距离可调节;
第一夹持片和第二夹持片均为金属材质,第一夹持片内侧和第二夹持片内侧均设有绝缘材质制成的内衬垫;
电源装置,用于为两个夹持片提供电压;
第一夹持片和第二夹持片在电源装置提供电压的条件下形成一电容传感器;
控制装置,与夹持部电连接,被设置成响应于前述电容传感器的电容变化、控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离。
进一步的实施例中,所述夹持部的第二夹持片上设有与控制装置电连接的微型测力传感器;
微型测力传感器,被设置成当第一夹持片和第二夹持片之间的距离调整完毕后、检测物品与夹持部之间的夹持力并反馈至控制装置;
所述控制装置还设有一数据库,
数据库,用于记录微型测力传感器反馈的夹持力。
根据本发明的改进,还提出了一种AGV小车,包括前述的适用于AGV小车的存取机构。
进一步的实施例中,还包括旋转机构和移动底盘;
旋转机构,其一端与所述存取机构连接,另一端与移动底盘连接,可带动存取机构相对于移动底盘作旋转运动。
进一步的实施例中,还包括升降机构和移动底盘;
升降机构,其一端与所述存取机构连接,另一端与移动底盘连接,可带动存取机构相对于移动底盘作垂直升降运动。
根据本发明的改进,还提出了一种存入方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数,生成存入指令,并将存入指令下发至夹持部;
夹持部根据存入指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品夹持;
夹持部从初始位置朝向货架水平延伸至其工作位置,同时拖动夹持的目标物品;
在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;
夹持部将目标物品夹持至货架上对应的目标位置;
控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以增加第一夹持片和第二夹持片之间的距离、并将目标物品存入至货架上,完成存入指令。
根据本发明的改进,还提出了一种存入方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数判断数据库中是否记录该目标物品所对应的夹持力,
如果有,夹持部将目标物品夹持;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离,直至夹持力达到数据库中记录的该目标物品所对应的夹持力;夹持部将目标物品夹持至货架上对应的目标位置;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以增加第一夹持片和第二夹持片之间的距离、并将目标物品存入至货架上,完成存入指令;
如果否,控制装置,根据目标物品的参数,生成存入指令,并将存入指令下发至夹持部;夹持部根据存入指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品夹持;夹持部从初始位置朝向货架水平延伸至其工作位置,同时拖动夹持的目标物品;在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;夹持部将目标物品夹持至货架上对应的目标位置;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以增加第一夹持片和第二夹持片之间的距离、并将目标物品存入至货架上,完成存入指令。
根据本发明的改进,还提出了一种取出方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数,生成取出指令,并将取出指令下发至夹持部;
夹持部从初始位置朝向货架上的目标物品水平延伸至其工作位置;
夹持部根据取出指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品夹持;
夹持部从工作位置朝向远离货架的方向水平收缩,同时拖动夹持的目标物品;
在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;
夹持部将目标物品从货架中完全取出,完成取出指令。
根据本发明的改进,还提出了一种取出方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数判断数据库中是否记录该目标物品所对应的夹持力,
如果有,夹持部从初始位置朝向货架上的目标物品水平延伸至其工作位置后,夹持部将目标物品夹持;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离,直至夹持力达到数据库中记录的该目标物品所对应的夹持力;夹持部从工作位置朝向远离货架的方向水平收缩,将目标物品从货架中完全取出,完成取出指令;
如果否,控制装置,根据目标物品的参数,生成取出指令,并将取出指令下发至夹持部;夹持部从初始位置朝向货架上的目标物品水平延伸至其工作位置;夹持部根据取出指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品夹持;夹持部从工作位置朝向远离货架的方向水平收缩,同时拖动夹持的目标物品;在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;夹持部将目标物品从货架中完全取出,完成取出指令。
本发明提出的适用于AGV小车的存取机构、AGV小车以及存入、取出方法,与现有技术相比,其显著的有益效果在于,可自动存、取不同形状、尺寸的物品或容器,通用性高;并且可同时存取一个或多个物品,提高了存取效率;另外,还可实时监测夹持部与物品之间的相对位移来自适应得调整夹持力度以达到根据待存取物品与夹持部之间的位移状况自适应调整夹持力度的目的,能够确保牢固的夹持物品、同时又不会因为夹持力度过大对物品表面造成损坏;并且无需预先计算或者设定理想压力数据,简化了存取流程,降低了人力和时间成本,可实现完全自动存、取多个物品或容器。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,在附图中:
图1为本发明较优实施例的适用于AGV小车的存取机构的结构示意图。
图2为本发明另一较优实施例的适用于AGV小车的存取机构的结构示意图。
图3为本发明较优实施例的适用于AGV小车的存取机构的夹持部的结构示意图。
图4为本发明较优实施例的AGV小车的载货装置的结构示意图。
图5为本发明较优实施例的AGV小车的结构示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合上述所附图式说明如下。
根据本发明的较优实施例,提出了一种适用于AGV小车的存取机构,在此先简单阐述下AGV小车。如图5所示,AGV小车通常包括具有自动行驶系统的移动底盘2以及存取机构1。本发明提出的存取机构1适于将物品6存入至货架上、和/或将待取出的物品6从货架上取出。前述的货架可以为存储物品6的仓储货架、也可以为超市售卖货架等任何其它形式的货架,当然,也可以为某些AGV小车上自身设置的暂存货架3,在此不做限定。
如图5所示,存取机构1整体设置在AGV小车的移动底盘2上。如图1、图3所示,存取机构1包括夹持部1-1、位移监测装置1-3以及控制装置(附图中未示出)。
夹持部1-1,可通过一伸缩滑轨机构1-5相对于移动底盘2水平伸缩,用于夹持物品6。夹持部1-1包括相互之间平行设置的第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b。第一夹持片1-1a与第二夹持片1-1b之间的距离可调节。
在某一实施例中,夹持部1-1设有一电机、一丝杠以及夹取导向部1-2。夹取导向部1-2的导向方向与夹持部1-1水平伸缩的方向垂直,起到导向作用。电机驱动丝杆沿夹取导向部1-2的导向方向移动同步驱动第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b,使得第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b同时往中间运动或同步分开,夹持中心在第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的中间位置,起到调节第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离的目的,从而实现夹取不同宽度物品6的目的以及实现自适应调节夹持力的目的。
在另一实施例中,夹持部1-1还设有两个电机、两丝杠以及夹取导向部1-2。夹取导向部1-2的导向方向与夹持部1-1水平伸缩的方向垂直,起到导向作用;第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b分别受其中一电机和一丝杆驱动沿夹取导向部1-2的导向方向移动,第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b均单独控制,起到调节第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离的目的,从而实现夹取不同宽度物品6的目的以及实现自适应调节夹持力的目的。这种方式更灵活,第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b均能单独调节,夹持中心不一定必须为第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的中间位置。
位移监测装置1-3,设置在夹持部1-1上,用于在夹持部1-1夹持物品6拖动的过程中实时监测物品6与夹持部1-1之间的相对位移并反馈至控制装置。
控制装置,与位移监测装置1-3以及夹持部1-1分别电连接,被设置成响应于位移监测装置1-3反馈的相对位移、控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离。
在本实施例中,如图3所示,所述夹持部1-1的第二夹持片1-1b上设有与控制装置电连接的微型测力传感器1-1e。微型测力传感器1-1e,被设置成当第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离调整完毕后、检测物品6与夹持部1-1之间的夹持力并反馈至控制装置。所述控制装置还设有一数据库。数据库用于记录微型测力传感器1-1e反馈的夹持力。
在某一实施例中,位移监测装置1-3采用美国MTI的型号为 MTI MicrotrakII的激光位移传感器,设置在第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间。当夹持部1-1夹住物品6准备拖动时,激光位移传感器实时测量其自身与物品6之间的距离,当距离增加时,表示物品6与夹持部1-1之间发生了相对位移,因此逐渐缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹紧力,直到其自身与物品6之间的距离不发生变化为止,记录第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力。优选地,为了更可靠的夹持,可以在这个力的基础上再增加一定的百分比(例如增加5%),定义增加了5%后的夹持力为该类物品6的理想夹持力,以便以后夹持同类物品6(同宽度、重量)时直接在数据库中获取相应的夹持力进行夹持即可。
在另一实施例中,位移监测装置1-3为意普兴的型号为ESCF4810L1I-2的光栅传感器。光栅传感器具有信号发射端和信号接收端,信号发射端和信号接收端分别设置在第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b上,并且信号发射端和信号接收端的位置对应。当第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b夹持物品6时,有一部分光栅被物品6挡住,这时候记录有信号部分的光栅位置。当夹持部1-1夹住物品6准备拖动时,如果夹持部1-1与被夹持物品6发生相对移动,被遮住的光栅会显露,有信号部分的光栅位置也会增加,因此逐渐缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹紧力,直到有信号部分的光栅位置不发生变化为止,记录第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力。优选地,为了更可靠的夹持,可以在这个力的基础上再增加一定的百分比(例如增加5%),定义增加了5%后的夹持力为该类物品6的理想夹持力,以便以后夹持同类物品6(同宽度、重量)时直接在数据库中获取相应的夹持力进行夹持即可。
应当理解的是,前述的控制装置、微型测力传感器1-1e、位移传感器是本领域技术人员所熟知的技术,根据本发明的公开可以使用现有的,或者未来开发的任何适当的结构。
综上所述,存取机构1的工作原理为:
当需要取出物品6时,夹持部1-1受电机和丝杠的驱动以逐渐缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离直到夹持部1-1刚好把物品6夹住,然后夹持部1-1朝货架外拖动其夹持的物品6,位移监测装置1-3监测物品6与夹持部1-1之间的相对位移并反馈至控制装置;控制装置进一步控制第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b移动,以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离、进而增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹紧力,直到其夹持部1-1与物品6之间不发生相对位移为止(将物品完全夹持),记录第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力至数据库中,以便以后夹持同类物品6(同宽度、重量)时直接在数据库中获取相应的夹持力进行夹持即可;最后夹持部1-1将物品6移动至货架外,完成取出任务。
当需要存入物品6时,夹持部1-1受电机和丝杠的驱动以逐渐缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离直到夹持部1-1刚好把物品6夹住,然后夹持部1-1朝向货架拖送其夹持的物品6,位移监测装置1-3监测物品6与夹持部1-1之间的相对位移并反馈至控制装置;控制装置进一步控制第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b移动,以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离、进而增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹紧力,直到其夹持部1-1与物品6之间不发生相对位移为止(将物品完全夹持),记录第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力至数据库中,以便以后夹持同类物品6(同宽度、重量)时直接在数据库中获取相应的夹持力进行夹持即可;最后夹持部1-1将物品6移动至货架上的目标位置,完成存入任务。
根据本发明的改进,还提出一种存取机构,如图5所示,存取机构1整体设置在AGV小车的移动底盘2上。如图2、图3所示,存取机构1包括夹持部1-1、电源装置1-6以及控制装置。夹持部1-1,可通过一伸缩滑轨机构1-5相对于移动底盘2水平伸缩,用于夹持物品6,其包括相互之间平行设置的第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b,第一夹持片1-1a与第二夹持片1-1b之间的距离可调节。第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b均为金属材质,第一夹持片1-1a内侧和第二夹持片1-1b内侧均设有绝缘材质制成的软胶内衬垫(1-1c、1-1d)。电源装置,用于为两个夹持片提供电压(在本实施例中,电压为36V以下的安全电压)。第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b在电源装置1-6提供电压的条件下形成一平行板电容传感器。
如图3所示,所述夹持部1-1的第二夹持片1-1b上设有与控制装置电连接的微型测力传感器1-1e。微型测力传感器1-1e,被设置成当第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离调整完毕后、检测物品6与夹持部1-1之间的夹持力并反馈至控制装置所述控制装置还设有一数据库。数据库,用于记录微型测力传感器1-1e反馈的夹持力。
控制装置,与夹持部1-1电连接,响应于前述电容传感器的电容变化、控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离。
如此,当夹持部1-1夹住物品6准备拖动时,如果物品6与夹持部1-1之间发生相对位移,电容会发生变化,因此逐渐缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹紧力,直到电容不发生变化为止(将物品完全夹持),记录第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力。优选地,为了更可靠的夹持,可以在这个夹持力的基础上再增加一定的百分比(例如增加5%),定义增加了5%后的夹持力为该类物品6的理想夹持力,以便以后夹持同类物品6(同宽度、重量)时直接在数据库中获取相应的夹持力进行夹持即可。本实施例公开的存取机构的其它存取方法、与前述的存取机构的存入方法、取出方法相似,在此不再赘述。
根据本发明的改进,还提出了一种AGV小车,如图5所示包括前述的适用于AGV小车的存取机构1、升降机构(附图中未示出)、旋转机构4以及移动底盘2。旋转机构4,其一端与所述存取机构1连接,另一端与移动底盘2连接,可带动存取机构1相对于移动底盘2作旋转运动以便存取不同位置(方位)货架上的物品6。升降机构,其一端与所述存取机构1连接,另一端与移动底盘2连接,可带动存取机构1相对于移动底盘2作垂直升降运动。如此存取机构1能够根据货架待存、取物品6的具体位置,调整夹持部1-1的高度以及夹持部1-1的方位以存、取不同高度、不同方位的物品6。
在某些实施例中,存取机构1还设有载货平台1-4,用于承载待存、取的物品6,提高物品6在AGV小车移动过程中的稳定性,防坠落。
在另一些实施例中,AGV小车还设有存储货架3,用于暂存待存、取的物品6。暂存货架3具有多层存储架,有的存储架还设有多个货道。如此,AGV小车一次可以存、取多个物品6,进一步提高了效率。
在某些优选的实施例中,如图4所示,所述AGV小车还包括可放置在暂存货架3内的载货装置5。载货装置5,其上可放置一个或者多个物品6,并且受夹持部1-1的夹持可连同其上放置的一个或者多个物品6一起存入存储货架3内、和/或从暂存货架3内中取出。如此,该设备可通过载货装置5一次性存、取一个或多个物品6,提高了存取效率。
如图5所示,前述AGV小车的工作原理为:
当需要取出物品6时,上位机系统发送目标物品6的货架位置及物品6在货架上的坐标信息,AGV小车自动行驶至目标货架并根据坐标将存取机构1对准目标位置,存取机构1的夹持部1-1受电机和丝杠的驱动以逐渐缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离直到夹持部1-1刚好把物品6夹住,然后夹持部1-1朝货架外拖动其夹持的物品6,位移监测装置1-3监测物品6与夹持部1-1之间的相对位移并反馈至控制装置(或者电容传感器监测电容的变化并反馈至控制装置);控制装置进一步控制第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b移动,以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离、以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹紧力,直到其夹持部1-1与物品6之间不发生相对位移为止(将物品完全夹持);最后夹持部1-1将物品6移动至货架外,AGV小车自动行驶至取出物品6的搬运位置;完成取出任务和搬运任务。在某些设有微型测力传感器1-1e的实施例中,AGV小车自动行驶至目标货架并根据坐标将存取机构1对准目标位置后,控制装置先查询数据库中是否有该待取物品6对应的夹持力,如果没有,按前述工作原理自适应调整夹持力对物品6进行夹取;如果有,则直接按照数据库内记录的夹持力对物品6进行夹取,进一步提高了效率。
当需要存入物品6时,上位机系统发送目标物品6的目标货架位置及物品6在货架上的目标坐标信息,存取机构1的夹持部1-1受电机和丝杠的驱动以逐渐缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离直到夹持部1-1刚好把物品6夹住,然后夹持部1-1朝向货架拖送其夹持的物品6,位移监测装置1-3监测物品6与夹持部1-1之间的相对位移并反馈至控制装置(或者电容传感器监测电容的变化并反馈至控制装置);控制装置进一步控制第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b移动,以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离、以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹紧力,直到其夹持部1-1与物品6之间不发生相对位移为止(将物品完全夹持);AGV小车自动行驶至目标货架并根据坐标信息将存取机构1对准目标位置,最后夹持部1-1将物品6移动至目标位置并将物品6放置在目标位置上,完成存入任务。在某些设有微型测力传感器1-1e的实施例中,在夹持部1-1夹取物品6之前,控制装置先查询数据库中是否有该待取物品6对应的夹持力,如果没有,按前述工作原理自适应调整夹持力对物品6进行夹取;如果有,则直接按照数据库内记录的夹持力对物品6进行夹取,进一步提高了效率。
根据本发明的改进,还提出了一种存入方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构1,夹持部1-1具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品6的参数,生成存入指令,并将存入指令下发至夹持部1-1。
夹持部1-1根据存入指令、调整第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的初始距离(初始距离指的是第一夹持片1-1a、第二夹持片1-1b刚好碰触到目标物品6外表面时,第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离)以将目标物品6初步夹持(此时物品放置在载货平台1-4上)。
夹持部1-1从初始位置朝向货架水平延伸至其工作位置,同时拖动夹持的目标物品6。
在拖动夹持目标物品6的过程中,如果目标物品6与夹持部1-1之间发生相对位移,控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离从而增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力,将物品完全夹持。
夹持部1-1继续将目标物品6夹持至货架上对应的目标位置(此时,夹持部到达其工作位置)。
控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离(即松开物品)、将目标物品6存入至货架上,完成存入指令。
根据本发明的改进,还提出了一种存入方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构1,夹持部1-1具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品6的参数(如重量、宽度等)判断数据库中是否记录该目标物品6所对应的夹持力,
如果有,夹持部1-1将目标物品6夹持(此时物品放置在载货平台1-4上)。控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离,直至夹持力达到数据库中记录的该目标物品6所对应的夹持力将物品完全夹持。夹持部1-1将目标物品6夹持至货架上对应的目标位置(此时,夹持部到达其工作位置)。控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离、并将目标物品6存入至货架上,完成存入指令。
如果否,控制装置,根据目标物品6的参数(如重量、宽度等),生成存入指令,并将存入指令下发至夹持部1-1。夹持部1-1根据存入指令、调整第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的初始距离(初始距离指的是第一夹持片1-1a、第二夹持片1-1b刚好碰触到目标物品6外表面时,第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离)以将目标物品6初步夹持(此时物品放置在载货平台1-4上)。夹持部1-1从初始位置朝向货架水平延伸至其工作位置,同时拖动夹持的目标物品6。在拖动夹持目标物品6的过程中,如果目标物品6与夹持部1-1之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离、从而增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力将物品完全夹持。夹持部1-1继续将目标物品6夹持至货架上对应的目标位置(此时,夹持部已到达其工作位置)。控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离、并将目标物品6存入至货架上,完成存入指令。
根据本发明的改进,还提出了一种取出方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构1,夹持部1-1具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品6的参数,生成取出指令,并将取出指令下发至夹持部1-1。
夹持部1-1从初始位置朝向目标物品6水平延伸至其工作位置。
夹持部1-1根据取出指令、调整第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的初始距离(初始距离指的是第一夹持片1-1a、第二夹持片1-1b刚好碰触到目标物品6外表面时,第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离)以将目标物品6初步夹持。
夹持部1-1从工作位置朝向远离货架的方向水平收缩,同时拖动夹持的目标物品6。
在拖动夹持目标物品6的过程中,如果目标物品6与夹持部1-1之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离从而增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力将物品完全夹持。
夹持部1-1继续将目标物品6从货架中完全取出,完成取出指令。
根据本发明的改进,还提出了一种取出方法,基于前述的适用于AGV小车的存取机构1,夹持部1-1具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品6的参数判断数据库中是否记录该目标物品6所对应的夹持力,
如果有,夹持部1-1从初始位置朝向目标物品6水平延伸至其工作位置后,夹持部1-1将目标物品6夹持。控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离,直至夹持力达到数据库中记录的该目标物品6所对应的夹持力将物品完全夹持。夹持部1-1从工作位置朝向远离货架6的方向水平收缩,将目标物品6从货架中完全取出,完成取出指令。
如果否,控制装置,根据目标物品6的参数,生成取出指令,并将取出指令下发至夹持部1-1。夹持部1-1从初始位置朝向目标物品6水平延伸至其工作位置。夹持部1-1根据取出指令、调整第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的初始距离(初始距离指的是第一夹持片1-1a、第二夹持片1-1b刚好碰触到目标物品6外表面时,第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离)以将目标物品6初步夹持。夹持部1-1从工作位置朝向远离货架6的方向水平收缩,同时拖动夹持的目标物品6。在拖动夹持目标物品6的过程中,如果目标物品6与夹持部1-1之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片1-1a和/或第二夹持片1-1b移动以缩短第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的距离从而增加第一夹持片1-1a和第二夹持片1-1b之间的夹持力将物品完全夹持。夹持部1-1继续将目标物品6从货架中完全取出,完成取出指令。
综上所述,该AGV小车可自动存、取不同形状、尺寸的物品或容器,通用性高;并且可同时存取一个或多个物品,提高了存取效率;另外,还可实时监测夹持部与物品之间的相对位移来自适应得调整夹持力度以达到根据待存取物品与夹持部之间的位移状况自适应调整夹持力度的目的,能够确保牢固的夹持物品、同时又不会因为夹持力度过大对物品表面造成损坏;并且无需预先计算或者设定理想压力数据,简化了存取方法,降低了人力和时间成本,可实现完全自动存、取多个物品或容器。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (13)

1.一种适用于AGV小车的存取机构,设置在AGV小车的移动底盘上,其特征在于,包括夹持部、位移监测装置以及控制装置,其中:
夹持部,可相对于移动底盘水平伸缩,用于夹持物品,其包括相互之间平行设置的第一夹持片和第二夹持片,第一夹持片与第二夹持片之间的距离可调节;
位移监测装置,设置在夹持部上,用于在夹持部夹持物品拖动的过程中实时监测物品与夹持部之间的相对位移并反馈至控制装置;
控制装置,与位移监测装置以及夹持部分别电连接,被设置成响应于位移监测装置反馈的相对位移、控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离。
2.根据权利要求1所述的适用于AGV小车的存取机构,其特征在于,位移监测装置为激光位移传感器,设置在第一夹持片和第二夹持片之间。
3.根据权利要求1所述的适用于AGV小车的存取机构,其特征在于,位移监测装置为光栅传感器,光栅传感器具有信号发射端和信号接收端,信号发射端和信号接收端分别设置在第一夹持片和第二夹持片上,并且信号发射端和信号接收端的位置对应。
4.根据权利要求2或3所述的适用于AGV小车的存取机构,其特征在于,
所述夹持部的第二夹持片上设有与控制装置电连接的微型测力传感器;
微型测力传感器,被设置成当第一夹持片和第二夹持片之间的距离调整完毕后、检测物品与夹持部之间的夹持力并反馈至控制装置;
所述控制装置还设有一数据库,
数据库,用于记录微型测力传感器反馈的夹持力。
5.一种适用于AGV小车的存取机构,其特征在于,设置在AGV小车的移动底盘上,其特征在于,包括夹持部、电源装置以及控制装置,其中:
夹持部,可相对于移动底盘水平伸缩,用于夹持物品,其包括相互之间平行设置的第一夹持片和第二夹持片,第一夹持片与第二夹持片之间的距离可调节;
第一夹持片和第二夹持片均为金属材质,第一夹持片内侧和第二夹持片内侧均设有绝缘材质制成的内衬垫;
电源装置,用于为两个夹持片提供电压;
第一夹持片和第二夹持片在电源装置提供电压的条件下形成一电容传感器;
控制装置,与夹持部、电容传感器电连接,被设置成响应于前述电容传感器的电容变化、控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离。
6.根据权利要求5所述的适用于AGV小车的存取机构,其特征在于,
所述夹持部的第二夹持片上设有与控制装置电连接的微型测力传感器;
微型测力传感器,被设置成当第一夹持片和第二夹持片之间的距离调整完毕后、检测物品与夹持部之间的夹持力并反馈至控制装置;
所述控制装置还设有一数据库,
数据库,用于记录微型测力传感器反馈的夹持力。
7.一种AGV小车,其特征在于,包括前述权利要求1-6任一项所述的适用于AGV小车的存取机构。
8.根据权利要求7所述的AGV小车,其特征在于,
还包括旋转机构和移动底盘;
旋转机构,其一端与所述存取机构连接,另一端与移动底盘连接,可带动存取机构相对于移动底盘作旋转运动。
9.根据权利要求7所述的AGV小车,其特征在于,
还包括升降机构和移动底盘;
升降机构,其一端与所述存取机构连接,另一端与移动底盘连接,可带动存取机构相对于移动底盘作垂直升降运动。
10.一种存入方法,其特征在于,基于前述权利要求1-9任一项所述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数,生成存入指令,并将存入指令下发至夹持部;
夹持部根据存入指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品初步夹持;
夹持部从初始位置朝向货架水平延伸至其工作位置,同时拖动夹持的目标物品;
在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;
夹持部将目标物品夹持至货架上对应的目标位置;
控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以增加第一夹持片和第二夹持片之间的距离、并将目标物品存入至货架上,完成存入指令。
11.一种存入方法,其特征在于,基于前述权利要求4或6所述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数判断数据库中是否记录该目标物品所对应的夹持力,
如果有,夹持部将目标物品夹持;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离,直至夹持力达到数据库中记录的该目标物品所对应的夹持力;夹持部将目标物品夹持至货架上对应的目标位置;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以增加第一夹持片和第二夹持片之间的距离、并将目标物品存入至货架上,完成存入指令;
如果否,控制装置,根据目标物品的参数,生成存入指令,并将存入指令下发至夹持部;夹持部根据存入指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品夹持;夹持部从初始位置朝向货架水平延伸至其工作位置,同时拖动夹持的目标物品;在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;夹持部将目标物品夹持至货架上对应的目标位置;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以增加第一夹持片和第二夹持片之间的距离、并将目标物品存入至货架上,完成存入指令。
12.一种取出方法,其特征在于,基于前述权利要求1-9任一项所述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数,生成取出指令,并将取出指令下发至夹持部;
夹持部从初始位置朝向货架上的目标物品水平延伸至其工作位置;
夹持部根据取出指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品夹持;
夹持部从工作位置朝向远离货架的方向水平收缩,同时拖动夹持的目标物品;
在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;
夹持部将目标物品从货架中完全取出,完成取出指令。
13.一种取出方法,基于前述权利要求4或者6所述的适用于AGV小车的存取机构,夹持部具有初始位置和工作位置;其特征在于,包括方法:
控制装置,根据目标物品的参数判断数据库中是否记录该目标物品所对应的夹持力,
如果有,夹持部从初始位置朝向货架上的目标物品水平延伸至其工作位置后,夹持部将目标物品夹持;控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离,直至夹持力达到数据库中记录的该目标物品所对应的夹持力;夹持部从工作位置朝向远离货架的方向水平收缩,将目标物品从货架中完全取出,完成取出指令;
如果否,控制装置,根据目标物品的参数,生成取出指令,并将取出指令下发至夹持部;夹持部从初始位置朝向货架上的目标物品水平延伸至其工作位置;夹持部根据取出指令、调整第一夹持片和第二夹持片之间的初始距离以将目标物品夹持;夹持部从工作位置朝向远离货架的方向水平收缩,同时拖动夹持的目标物品;在拖动夹持目标物品的过程中,如果目标物品与夹持部之间发生相对位移,则控制装置控制第一夹持片和/或第二夹持片移动以缩短第一夹持片和第二夹持片之间的距离;夹持部将目标物品从货架中完全取出,完成取出指令。
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