CN112591398B - 穿梭车、货架、货物分拣系统和建筑物 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种穿梭车、货架、货物分拣系统和建筑物，穿梭车包括车架、行走装置、切换装置以及控制器，行走装置包括沿水平轨道运动的第一行走装置和沿竖直轨道运动的第二行走装置，行走装置可移动地安装在车架上，控制器通过控制切换装置使穿梭车处于第一工作状态或第二工作状态，在第一工作状态，第一行走装置移动至沿水平轨道运动，第二行走装置移动至脱离竖直轨道；在第二工作状态，第二行走装置移动至沿竖直轨道运动，第一行走装置移动至脱离水平轨道。这样，本公开提供的穿梭车能够在控制器及切换装置的控制下依靠自身的行走装置在立体仓库中水平运动和竖直运动，实现穿梭车在不同高度的货架轨道移动。

Description

穿梭车、货架、货物分拣系统和建筑物

技术领域

本公开涉及物流仓储技术领域，具体地，涉及一种穿梭车、货架、货物分拣系统和建筑物。

背景技术

近年来，随着物流仓储的迅猛发展，穿梭车作为一种智能机器人设备也被广泛的运用，它能够代替人工进行一系列的仓储作业，将货品高效地送到指定货架，大大提升了仓库的作业效率和空间利用率，并且避免了人工高空作业的风险。穿梭车上通常安装有行走装置，以能够沿着货架轨道行走。

相关技术中，当需要穿梭车在不同高度的货架(立体仓库)轨道移动时，需额外增加提升机构(例如提升机)，以将穿梭车提升至相应高度的货架上之后再控制穿梭车沿货架轨道行走。或者也可以将货架轨道设计成可变形的形式，从而实现穿梭车由水平运动转向竖直运动。然而，采用提升机配合穿梭车竖直运动的方案中，提升机占用的空间以及运动噪声较大，并且立体仓库提升机高度一般在20m以下，无法适用于高层小区住宅；而将运动机构设置在货架轨道上以使货架轨道可变形的方案中，虽然代替了提升机，但由于整个货架内运动的机构太多，导致货架的可靠性降低，同时高层小区住宅也无法接受经常性的维护工作。

发明内容

本公开的目的是提供一种穿梭车、与该穿梭车配合的货架、配置有该穿梭车和该货架的货物分拣系统以及配置有该货物分拣系统的建筑物，以提高穿梭车在例如高层立体仓库等建筑物的轨道上的行走效率。

为了实现上述目的，本公开提供一种穿梭车，包括车架、可移动地安装在所述车架上的行走装置、用于控制所述行走装置的切换装置，以及控制器，所述行走装置包括能够沿水平轨道运动的第一行走装置和能够沿竖直轨道运动的第二行走装置，所述控制器通过控制所述切换装置使所述穿梭车处于第一工作状态或第二工作状态，

在所述第一工作状态，所述第一行走装置移动至能够沿所述水平轨道运动，所述第二行走装置移动至能够脱离所述竖直轨道；

在所述第二工作状态，所述第二行走装置移动至能够沿所述竖直轨道运动，所述第一行走装置移动至能够脱离所述水平轨道。

可选地，所述第一行走装置设置在所述车架的第一方向的相对两侧，所述切换装置包括用于控制所述第一行走装置可靠近或远离所述车架伸缩移动的第一切换装置，所述第一切换装置包括第一驱动件和连接在所述第一驱动件与所述第一行走装置之间的伸缩机构，以使得，

在所述第一工作状态，所述第一行走装置伸出至与所述水平轨道接触配合；

在所述第二工作状态，所述第一行走装置缩回至与所述水平轨道脱离配合。

可选地，第一驱动件具有能够输出旋转运动的第一输出轴，所述伸缩机构构造为曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括与所述第一输出轴相连的曲柄结构、与所述第一行走装置相连的滑块结构，以及连接在所述曲柄结构与所述滑块结构之间的连杆。

可选地，所述曲柄结构包括曲柄和连接在所述第一驱动件与所述曲柄之间的传动组件，所述传动组件包括：

第一带轮，套设在所述第一输出轴上；

第二带轮，所述曲柄套设在所述第二带轮的轮轴上；以及

第一带体，绕设在所述第一带轮和所述第二带轮的外侧。

可选地，所述滑块结构包括固定在所述车架上的直线轴承和与所述直线轴承相配合的轴体，所述轴体的一端与所述连杆相连，另一端与所述第一行走装置相连。

可选地，所述曲柄结构包括曲柄，所述曲柄长度方向上的中心与所述第一输出轴传动相连，所述车架两侧的所述第一行走装置分别通过各自的所述滑块结构和所述连杆连接到所述曲柄的两端。

可选地，所述第一行走装置为行走轮，所述行走轮包括主动轮和分设在所述主动轮两侧的从动轮，所述主动轮和所述从动轮通过第一安装板可伸缩移动地设置在所述车架上，所述第一安装板上固定有用于驱动所述主动轮的第一驱动电机。

可选地，所述第二行走装置设置在所述车架的第二方向的相对两侧，所述切换装置还包括用于控制所述第二行走装置上下移动的第二切换装置，所述第二切换装置包括第二驱动件和连接在所述第二驱动件与所述第二行走装置之间的升降机构，以使得，

在所述第一工作状态，所述第二行走装置移动至与所述竖直轨道脱离配合；

在所述第二工作状态，所述第二行走装置移动至与所述竖直轨道接触配合。

可选地，所述第二驱动件具有能够输出旋转运动的第二输出轴，所述升降机构包括与所述第二输出轴同轴相连的丝杆和套设在所述丝杆上的螺母，所述第二行走装置连接至所述螺母。

可选地，所述第二切换装置还包括连接在所述第二驱动件和所述升降机构之间的传动机构，所述传动机构包括：

第三带轮，套设在所述第二输出轴上；

第四带轮，所述第四带轮的轮轴与所述丝杆同轴相连；以及

第二带体，绕设在所述第三带轮和所述第四带轮的外侧。

可选地，所述第二带体依次绕设在所述第三带轮和所述车架两侧的所述第二行走装置各自对应的所述第四带轮的外侧。

可选地，所述传动机构还包括设置在所述第三带轮和所述第四带轮之间的张紧轮，所述张紧轮可移动地设置在所述车架上，用于调节所述第二带体的张紧度。

可选地，所述第二切换装置还包括用于对所述第二行走装置的上下移动导向的导向机构，所述导向机构包括固定在所述车架上的线轨和滑动连接在所述线轨上的滑块，所述第二行走装置与所述滑块固定连接。

可选地，所述第二行走装置包括间隔设置的多个轮体，所述多个轮体通过第二安装板可上下移动地设置在所述车架上，所述第二安装板上固定有用于驱动所述轮体的第二驱动电机。

可选地，所述穿梭车还包括固定在所述车架的上方的传送装置，所述传送装置能够绕竖直轴线转动。

可选地，所述传送装置为带传送组件，所述带传送组件包括传送带、位于所述传送带两端的传送带轮、以及用于驱动至少一个所述传送带轮转动的传送驱动电机。

根据本公开的第二个方面，提供一种货架，用于与根据以上所述的穿梭车配合，所述货架包括用于与所述第一行走装置配合的水平轨道和用于与所述第二行走装置配合的竖直轨道，所述水平轨道沿水平方向延伸，所述竖直轨道沿竖直方向延伸。

可选地，所述竖直轨道包括相对设置的第一轨和第二轨，所述第一轨和所述第二轨分别为沿竖直方向延伸的齿条，用于与所述第二行走装置的齿轮配合移动。

可选地，所述货架还包括沿竖直方向延伸的辅助轨道，以在所述第二工作状态时与所述第一行走装置接触配合。

可选地，所述货架上设置有定位装置，用于在所述穿梭车到达所述货架的目标位置时通过触发安装于所述穿梭车上的位置检测装置进行定位。

根据本公开的第三个方面，提供一种货物分拣系统，包括根据以上所述的穿梭车和根据以上所述的货架。

根据本公开的第四个方面，提供一种建筑物，包括建筑物本体和安装在所述建筑物本体上的货物分拣系统，所述货物分拣系统为根据以上所述的货物分拣系统。

通过上述技术方案，本公开提供的穿梭车能够在控制器及切换装置的控制下，利用第一行走装置水平运动或者利用第二行走装置竖直运动，从而使得穿梭车可以依靠自身的行走装置在立体仓库中水平运动和竖直运动，实现穿梭车在不同高度的货架轨道移动。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性的穿梭车的结构示意图；

图2是本公开一种示例性的第一转换装置的结构示意图；

图3是本公开一种示例性的第二转换装置的结构示意图；

图4是本公开一种示例性的第一行走轮在伸出状态时的结构示意图；

图5是本公开一种示例性的第一行走轮在缩回状态时的结构示意图；

图6是本公开一种示例性的第二行走轮在上升状态时的结构示意图；

图7是本公开一种示例性的第二行走轮在下降状态时的结构示意图；

图8是本公开一种示例性的穿梭车在第一工作状态时的结构示意图；

图9是本公开一种示例性的穿梭车在由第一工作状态向第二工作状态转换过程中的结构示意图；

图10是本公开一种示例性的穿梭车在第二工作状态时的结构示意图；

图11是本公开一种示例性的穿梭车在第二工作状态时的结构示意图的俯视图；

图12是本公开一种示例性的货架的结构示意图；

图13是本公开一种示例性的穿梭车与货架配合的结构示意图。

附图标记说明

100-车架，110-第一安装板，111-第一驱动电机，120-第二安装板，121-第二驱动电机，200-行走装置，210-第一行走装置，211-主动轮，212-从动轮，220-第二行走装置，221-轮体，300-传送装置，310-传送带，400-第一切换装置，410-第一驱动件，420-伸缩机构，421-曲柄结构，4211-曲柄，4212-第一带轮，4213-第二带轮，4214-第一带体，422-滑块结构，4221-直线轴承，4222-轴体，423-连杆，500-第二切换装置，510-第二驱动件，520-升降机构，521-丝杆，522-螺母，530-传动机构，531-第三带轮，532-第四带轮，533-第二带体，534-张紧轮，540-导向机构，541-线轨，542-滑块，10-货架，11-竖直轨道，101-第一轨，102-第二轨，20-穿梭车。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”通常是根据穿梭车的正常使用状态进行定义的，具体可以参照图1所示的图面方向；“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1，本公开实施例提供一种穿梭车，包括车架100、可移动地安装在车架100上的行走装置200、用于控制行走装置200的切换装置，以及控制器。行走装置200可以包括能够沿水平轨道运动的第一行走装置210和能够沿竖直轨道11运动的第二行走装置220，以通过第一行走装置210和第二行走装置220分别实现穿梭车在例如货架10上的水平运动和竖直运动；控制器可以与切换装置信号连接，以通过控制器远程控制切换装置工作，实现穿梭车在不同工作状态之间的切换。其中，控制器通过控制切换装置可以使穿梭车处于第一工作状态或第二工作状态。在第一工作状态，切换装置使得第一行走装置210移动至能够沿水平轨道运动，并使得第二行走装置220移动至能够脱离竖直轨道11；在第二工作状态，切换装置使得第二行走装置220移动至能够沿竖直轨道11运动，并使得第一行走装置210移动至能够脱离水平轨道。即，第一工作状态为穿梭车在货架10上水平运动的状态，第二工作状态为穿梭车在货架10上竖直运动的状态，相应的水平轨道可以沿水平方向延伸，竖直轨道11可以沿竖直方向延伸。

通过上述技术方案，本公开提供的穿梭车能够在控制器及切换装置的控制下，利用第一行走装置210沿货架10水平运动或者利用第二行走装置220沿货架10竖直运动，从而使得穿梭车可以依靠自身的行走装置200在立体仓库中水平运动和竖直运动，有效提高穿梭车在例如高层立体仓库等建筑物的轨道上的行走效率，并实现穿梭车在不同高度的货架轨道移动，无需额外使用提升机构或是在货架上设置运动机构而使得货架轨道可变形，只需要简单的固定式货架即可实现穿梭车在立体货仓中的自由行走与货物分发，大大提升货架的空间利用率、减小安装空间，增加货架的可靠性、降低维护率，同时能够适用于高层小区住宅的物流运输，解决了外卖、快递到家的问题。

根据一些实施例，参照图1、图2、图4和图5，车架100可以构造为框架式结构，其具有沿第一方向相对设置的两侧和沿第二方向相对设置的两侧，第一方向和第二方向可以相互垂直。第一行走装置210可以设置在车架100的第一方向的相对两侧，第二行走装置220可以相应设置在车架100的第二方向的相对两侧，以增加穿梭车行走时的稳定性。其中，切换装置可以包括用于控制第一行走装置210伸缩移动的第一切换装置400，以通过第一行走装置210的伸缩移动实现其与水平轨道的接触或脱离。具体地，如图2所示，第一切换装置400可以包括第一驱动件410和连接在第一驱动件410的第一输出端与第一行走装置210之间的伸缩机构420，从而可以通过第一驱动件410驱动伸缩机构420并带动第一行走装置210伸缩移动。进一步地，如图4和图5所示，第一行走装置210可靠近或远离车架100地伸出或缩回，以使得在第一工作状态，第一行走装置210伸出至与水平轨道接触配合并能够沿水平轨道运动；在第二工作状态，第一行走装置210缩回至与水平轨道脱离配合以避免与穿梭车的竖直运动产生干涉。

作为一种实施方式，参照图2，第一驱动件410可以具有能够输出旋转运动的第一输出轴，即该第一输出轴为上述的第一输出端以用于输出扭矩，该第一驱动件410可以为电机等旋转驱动设备。其中，伸缩机构420可以构造为曲柄滑块机构，曲柄滑块机构可以包括与第一输出轴相连的曲柄结构421、与第一行走装置210相连的滑块结构422，以及连接在曲柄结构421与滑块结构422之间的连杆423，从而可以通过第一输出轴驱动曲柄结构421转动进而带动连杆423及滑块结构422运动，最终实现第一行走装置210伸缩移动。作为另一种实施方式，伸缩机构420也可以构造为凸轮机构，对此本公开不做限定。当然，第一驱动件410也可以具有能够输出线性运动的输出轴，从而可以通过例如推杆等线性机构或直接通过第一驱动件410带动第一行走装置210伸缩移动。

根据一些实施例，参照图2，上述的曲柄结构421可以包括曲柄4211和连接在第一驱动件410与曲柄4211之间的传动组件，以通过传动组件对第一驱动件410的动力进行所需的优化改变。其中，传动组件可以为带传动组件，带传动组件可以包括第一带轮4212、第二带轮4213以及绕设在第一带轮4212和第二带轮4213的外侧的第一带体4214。第一带轮4212可以套设在第一输出轴上或者第一带轮4212的轮轴可以与第一输出轴同轴相连；曲柄4211可以套设在第二带轮4213的轮轴上。这样，第一驱动件410工作带动第一输出轴旋转，第一输出轴带动第一带轮4212转动，第一带轮4212通过第一带体4214带动第二带轮4213转动，第二带轮4213带动曲柄4211转动，最终实现第一驱动件410带动曲柄4211同步转动。此处需要说明的是，第一带轮4212与其轮轴以及第二带轮4213与其轮轴均为固定配合形式，从而可以实现同步转动。带传动组件传动平稳，能够消除运动过程中的振动，从而可以保证第一行走装置210伸缩移动的稳定性。在其他的实施例中，传动组件例如也可以为齿轮副等，本公开对此不做限定。

根据一些实施例，参照图2，上述的滑块结构422可以包括固定在车架100上的直线轴承4221和与直线轴承4221相配合的轴体4222，即直线轴承4221同轴套设在轴体4222的外侧并与其轴向滑动配合。其中，轴体4222的一端可以与连杆423相连，另一端可以与第一行走装置210相连，从而使得轴体4222可以在连杆423的带动下带动第一行走装置210沿直线轴承4221伸缩移动。直线轴承4221与轴体4222的配合形式不仅能够实现第一行走装置210的伸缩移动，而且还可以作为导向组件对第一行走装置210的伸缩移动进行导向，使其可以实现精准地线性运动。在其他的实施例中，滑块结构422也可以为线轨与滑块的组合形式，线轨可以固定在车架100上，滑块可滑动地设置在线轨上，且滑块可以分别与连杆423和第一行走装置210连接，从而也可以同时达到第一行走装置210伸缩移动及运动导向的效果。

根据一些实施例，为保证两侧的第一行走装置210的运动同步性，曲柄4211长度方向上的中心可以与第一输出轴传动相连，例如曲柄4211长度方向上的中心可以套设在第一输出轴上，车架100两侧的第一行走装置210可以分别通过各自的滑块结构422和连杆423连接到曲柄4211的两端，从而可以实现一个动力装置(第一驱动件410)通过两套曲柄滑块机构驱动两侧的第一行走装置210同步伸缩移动。进一步地，为节省空间及便于装配，参照图2，曲柄4211长度方向上的中心可以套设在上述的第二带轮4213的轮轴上，从而可以实现通过一套传动组件带动两侧的第一行走装置210同步伸缩移动。

此外，在本公开提供的实施例中，参照图1和图2，第一行走装置210可以为行走轮，即通过行走轮的转动实现穿梭车沿水平轨道的线性移动。行走轮可以包括主动轮211和分设在主动轮211两侧的从动轮212，主动轮211和两个从动轮212可以通过第一安装板110可伸缩移动地设置在车架100上，例如上述的轴体4222可以直接与第一安装板110相连，从而通过第一安装板110的伸缩移动带动第一行走装置210伸缩移动。在这种情况下，轴体4222和直线轴承4221也可以包括多组，多个直线轴承4221可以间隔设置在车架100上并对应分布在主动轮211与从动轮212之间的位置处，多个轴体4222也可以通过连接板与连杆423相连。其中，第一安装板110上可以固定有用于驱动主动轮211的第一驱动电机111，从而使得第一驱动电机111工作带动主动轮211运动，主动轮211通过第一安装板110带动两个从动轮212同步运动。本公开对行走轮的数量不做限定，通过设置多个行走轮，并使得每个行走轮可以均匀地对应分布在车架100的不同位置处，从而可以进一步保证穿梭车工作时的运行平稳性。在其他的实施例中，第一行走装置210也可以构造为履带等与水平轨道接触的运动装置，还可以构造为通过电磁力与水平轨道不接触的磁悬浮等运动装置。

根据一些实施例，参照图1、图3、图6和图7，切换装置还可以包括用于控制第二行走装置220上下移动的第二切换装置500，以通过第二行走装置220的上下移动实现其与竖直轨道11的接触或脱离。具体地，如图3所示，第二切换装置500可以包括第二驱动件510和连接在第二驱动件510的第二输出端与第二行走装置220之间的升降机构520，从而可以通过第二驱动件510驱动升降机构520并带动第二行走装置220上下移动。进一步地，如图6和图7所示，第二行走装置220可上下移动地设置在车架100上，以使得在第一工作状态，第二行走装置220上升至与竖直轨道11脱离配合以避免与穿梭车的水平运动产生干涉；在第二工作状态，第二行走装置220下降至与竖直轨道11接触配合并能够沿竖直轨道11运动。

作为一种实施方式，参照图3，第二驱动件510可以具有能够输出旋转运动的第二输出轴，即该第二输出轴为上述的第二输出端以用于输出扭矩，该第二驱动件510可以为电机等旋转驱动设备。其中，升降机构520可以包括与第二输出轴同轴相连的丝杆521和套设在丝杆521上的螺母522，第二行走装置220可以连接至螺母522，从而可以通过第二输出轴驱动丝杆521转动进而带动螺母522运动，最终实现第二行走装置220的上下移动。其中，丝杆521可以沿竖直方向设置在车架100上。作为另一种实施方式，升降机构520也可以构造为齿轮齿条等形式，对此本公开不做限定。当然，第二驱动件510也可以具有能够输出线性运动的输出轴，从而可以通过例如推杆等线性机构或直接通过第二驱动件510带动第二行走装置220上下移动。

根据一些实施例，参照图3，第二切换装置500还可以包括连接在第二驱动件510和升降机构520之间的传动机构530，以通过传动机构530对第二驱动件510的动力进行所需的优化改变。其中，传动机构530也可以为带传动组件，传动机构530可以包括第三带轮531、第四带轮532以及绕设在第三带轮531和第四带轮532的外侧的第二带体533。第三带轮531可以套设在第二输出轴上或者第三带轮531的轮轴可以与第二输出轴同轴相连；第四带轮532的轮轴可以与丝杆521同轴相连。这样，第二驱动件510工作带动第二输出轴旋转，第二输出轴带动第三带轮531转动，第三带轮531通过第二带体533带动第四带轮532转动，第四带轮532带动丝杆521转动，最终实现第二驱动件510带动丝杆521同步转动。此处需要说明的是，第三带轮531与其轮轴以及第四带轮532与其轮轴均为固定配合形式，从而可以实现同步转动。带传动组件传动平稳，能够消除运动过程中的振动，从而可以保证第二行走装置220上下移动的稳定性。在其他的实施例中，传动组件例如也可以为齿轮副等，本公开对此不做限定。

这里，为保证两侧的第二行走装置220的运动同步性，参照图3，第二带体533可以依次绕设在第三带轮531和车架100两侧的第二行走装置220各自对应的第四带轮532的外侧。即以第三带轮531为起点，第二带体533依次经过车架100第一侧的第二行走装置220对应的第四带轮532、车架100第二侧的第二行走装置220对应的第四带轮532之后再回到第三带轮531，从而可以实现一个动力装置(第二驱动件510)驱动两侧的第二行走装置220同步上下移动。

根据一些实施例，参照图3，传动机构530还可以包括设置在第三带轮531和第四带轮532之间的张紧轮534，其中，张紧轮534可移动地设置在车架100上，以用于调节第二带体533的张紧度。具体地，如图3所示，第二驱动件510可以设置在车架100的靠近一侧的第二行走装置220位置处，此时第三带轮531距离该侧的第二行走装置220对应的第四带轮532距离较近，位于第三带轮531与该侧第四带轮532之间的第二带体533的长度较短，相应的第三带轮531距离另一侧的第二行走装置220对应的第四带轮532距离较远，位于第三带轮531与另一侧第四带轮532之间的第二带体533的长度较长，张紧轮534可以设置在该距离较远的第三带轮531与第四带轮532之间，从而可以避免在第三带轮531与两侧的第四带轮532之间均设置张紧轮534，减小占用空间。

根据一些实施例，参照图3，第二切换装置500还可以包括用于对第二行走装置220的上下移动导向的导向机构540，从而可以实现第二行走装置220精准地线性运动。导向机构540可以包括固定在车架100上的线轨541和滑动连接在线轨541上的滑块542，线轨541可以沿竖直方向延伸，第二行走装置220可以与滑块542固定连接，以通过滑块542沿线轨541的线性移动带动第二行走装置220沿线轨541上下移动。在其他的实施例中，导向机构540也可以为直线轴承与轴体的组合形式，直线轴承可以固定在车架100上，轴体可以与第二行走装置220相连，直线轴承同轴套设在轴体的外侧并与其轴向滑动配合，从而也可以实现轴体带动第二行走装置220沿直线轴承上下移动。

此外，在本公开提供的实施例中，参照图1和图3，第二行走装置220可以包括间隔设置的多个轮体221，即通过轮体221的转动实现穿梭车沿竖直轨道11的线性移动。多个轮体221可以通过第二安装板120可上下移动地设置在车架100上，例如上述的螺母522可以直接与第二安装板120相连，从而通过第二安装板120的上下移动带动第二行走装置220上下移动。在这种情况下，导向机构540可以包括多组，多个线轨541可以间隔设置在车架100上，多个滑块542可以均与第二安装板120相连。其中，第二安装板120上可以固定有用于驱动轮体221的第二驱动电机121，从而使得第二驱动电机121工作带动轮体221运动。本公开对轮体221的数量不做限定，通过设置多个轮体221，并使得每个轮体221可以均匀地对应分布在车架100的不同位置处，从而可以进一步保证穿梭车工作时的运行平稳性。在其他的实施例中，第二行走装置220也可以构造为履带等与竖直轨道11接触的运动装置，还可以构造为通过电磁力与竖直轨道11不接触的磁悬浮等运动装置。

根据一些实施例，参照图1，穿梭车还可以包括固定在车架100的上方的传送装置300，以通过传送装置300将货物传送到货架10的相应货仓中。其中，传送装置300可绕竖直轴线转动地设置在车架100上，例如可以在传送装置300的底部设置旋转机构，从而可以实现货物的四向或多向分发，例如可以将货物分发至上述第一方向和第二方向分别对应的两侧。在传送装置300不可旋转的其他实施例中，也可以根据货仓对穿梭车进行方向上的调整，从而也可以实现货物在不同方向上的分发。例如，根据图1示出的穿梭车结构，传送装置300用于传送货物的两端沿第二方向相对设置，第一行走装置210沿第二方向水平运动至货架10的目标位置后，第二行走装置220开始竖直运动，从而可以将货物分发至第二方向对应的两侧。如若需要将货物分发至第一方向对应的两侧，可以调整穿梭车的位置，使得传送装置300用于传送货物的两端可以沿第一方向相对设置，此时可以控制第一行走装置210沿第一方向水平运动，到达货架10的目标位置后，第二行走装置220开始竖直运动，从而将货物分发至第一方向对应的两侧。需要注意的是，上述对于第一行走装置210和第二行走装置220分别位于车架100沿第一方向和第二方向的两侧均是以穿梭车沿第二方向水平运动为例进行说明的，当穿梭车调整方位并沿第一方向水平运动时，第一行走装置210则位于车架100沿第二方向的两侧，第二行走装置220相应位于车架100沿第一方向的两侧。

作为一种实施方式，参照图1，传送装置300可以为带传送组件，带传送组件可以包括传送带310、位于传送带310两端的传送带轮、以及用于驱动至少一个传送带轮转动的传送驱动电机。其中，带传送组件可以通过支架连接在车架100的上方，传送带轮的轮轴可以固定在支架上，此时传送带轮与其轮轴可以为转动配合关系，即传送带轮可以绕其轮轴转动，从而实现传送带310对货物的传送。

参照图12和图13，本公开还提供一种用于与上述穿梭车20配合的货架10，货架10可以包括用于与第一行走装置210配合的水平轨道和用于与第二行走装置220配合的竖直轨道11，水平轨道可以沿水平方向延伸，竖直轨道11可以相应沿竖直方向延伸。其中，货架10可以包括沿高度方向设置的多层，每层货架具有多个货仓，每个货仓的至少一侧可以设置有竖直通道，该竖直通道可以作为穿梭车20竖直运动的通道。示例性的，水平轨道可以设置在货架10的顶部，竖直轨道11可以位于竖直通道内。这样，参照图8至图13，穿梭车20接到货物后可以先沿着货架10顶部的水平轨道运动，此时第一切换装置400控制第一行走装置210伸出至与水平轨道接触配合，第二切换装置500控制第二行走装置220上升至与竖直轨道11脱离配合，第一驱动电机111工作，穿梭车20处于第一工作状态；当穿梭车20水平运动至目标货仓所在的竖直通道时第一驱动电机111停止工作，穿梭车20停止水平运动，此时第二切换装置500控制第二行走装置220下降至与竖直轨道11接触配合，第一切换装置400控制第一行走装置210缩回至与水平轨道脱离配合，第二驱动电机121工作，穿梭车20沿竖直通道内的竖直轨道11运动并处于第二工作状态；当穿梭车20竖直运动到相应高度的目标货仓时第二驱动电机121停止工作，穿梭车20停止竖直运动，此时传送装置300开始工作并将穿梭车20上的货物传送到相应的货仓中；之后穿梭车20可以返回至初始位置，以等待下一次来货。在此过程中，水平轨道和竖直轨道11可以分别具有导向作用，从而能够保证穿梭车20在运动的过程中不会偏离运动方向。

根据一些实施例，参照图8至图11，竖直轨道11可以包括相对设置的第一轨101和第二轨102，第一轨101和第二轨102可以分别为沿竖直方向延伸的齿条，相应地，第二行走装置220可以包括分别沿第一轨101和第二轨102配合移动的两个齿轮，即轮体221可以为齿轮的轮体，从而可以通过齿轮沿齿条的配合移动实现穿梭车20的竖直运动。

这里，作为一种实施方式，参照图8至图11，水平轨道可以包括相对设置的第三轨和第四轨，车架100两侧的第一行走装置210可以分别与第三轨和第四轨配合移动。其中，第三轨和第四轨可以分别对应连接于上述第一轨101和第二轨102。如此一来，穿梭车20处于第一工作状态时，第一行走装置210伸出至分别与第三轨和第四轨接触配合，第二行走装置220的两个齿轮上升移动至与第一轨101和第二轨102的齿条脱离配合，穿梭车20由竖直运动切换至水平运动；穿梭车20处于第二工作状态时，第一行走装置210缩回至分别与第三轨和第四轨脱离配合，第二行走装置220的两个齿轮下降移动至与第一轨101和第二轨102的齿条接触配合，穿梭车20由水平运动切换至竖直运动。

根据一些实施例，参照图11，货架10还可以包括沿竖直方向延伸的辅助轨道(未图示)，以能够在第二工作状态时与第一行走装置210接触配合。辅助轨道也可以设置在竖直通道内，即当第一行走装置210缩回至脱离水平轨道时，其可以与竖直通道内的辅助轨道接触配合。参照图8至图11，以竖直轨道11的第一轨101连接于水平轨道的第三轨、竖直轨道11的第二轨102连接于水平轨道的第四轨为例，第三轨和第四轨沿第一方向相对设置，第一轨101和第二轨102可以形成于第三轨和第四轨之间，并分别凸出于第三轨和第四轨相对的内侧面。其中，与车架100两侧的第二行走装置220分别配合的两个第一轨101可以沿第二方向间隔设置，与车架100两侧的第二行走装置220分别配合的两个第二轨102也可以沿第二方向间隔设置，第一轨101和第二轨102例如均可以构造为竖直延伸的条形块状结构，齿条可以形成于第一轨101和第二轨102在第一方向相对的侧面上，辅助轨道可以形成于两个第一轨101在第二方向相对的侧面上以及两个第二轨102在第二方向相对的侧面上。这样，由于第一轨101和第二轨102凸出于第三轨和第四轨的内侧面，且两个第一轨101和两个第二轨102分别沿第二方向间隔设置，在第二工作状态时，可以控制第一行走装置210缩回移动至第三轨内侧面与第一轨101在第一方向上的侧面以及第四轨内侧面与第二轨102在第一方向上的侧面之间的位置，即第一行走装置210位于沿第二方向间隔设置的两个第一轨101以及沿第二方向间隔设置的两个第二轨102之间，第一行走装置210脱离第三轨和第四轨但并未超出第一轨101和第二轨102沿第一方向的侧面，从而可以使得第一行走装置210与两个第一轨101在第二方向相对侧面上的辅助轨道以及两个第二轨102在第二方向相对侧面上的辅助轨道接触配合，以在第二工作状态时对穿梭车20的竖直运动进行导向，使穿梭车可以稳定行走。其中，在第一行走装置210包括主动轮211和分设在主动轮211两侧的从动轮212的情况下，两个从动轮212可以分别与辅助轨道接触配合以对穿梭车20的竖直运动进行导向。作为一种实施方式，辅助轨道可以设计为与从动轮212结构匹配，从而可以使得穿梭车20竖直运动的过程中，从动轮212可以同时在辅助轨道上转动而向下移动。在其他的实施方式中，辅助轨道也可以简单设计为用于容纳从动轮212的槽形结构，槽形结构的槽底与从动轮212接触时从动轮212可以转动，槽形结构的槽底与从动轮212不接触时从动轮212不转动并被限制在槽形结构的两个侧壁之间而向下移动，从而通过限制穿梭车20沿第一方向的移动对穿梭车20导向定位并使得穿梭车20可以稳定行走。

此外，在本公开提供的实施例中，货架10上还可以设置有定位装置，穿梭车20上可以安装有能够实时检测穿梭车20位置的位置检测装置，当穿梭车20到达货架10的目标位置时，位置检测装置可以通过控制器触发定位装置，从而限制穿梭车20运动，对穿梭车20进行定位，进一步保证穿梭车20的位置准确度。其中，定位装置和位置检测装置也可以分别与上述的控制器信号连接。

根据本公开的第三个方面，提供一种货物分拣系统，其中，货物分拣系统可以包括上述的穿梭车20和上述的货架10。根据本公开的第四个方面，提供一种建筑物，包括建筑物本体和安装在建筑物本体上的货物分拣系统，其中，货物分拣系统可以为配置有上述穿梭车20和上述货架10的货物分拣系统。货物分拣系统和建筑物具有上述的穿梭车20和上述的货架10的全部有益效果，此处不再赘述。

此外，根据本公开提供的实施方式，货物分拣系统尤其可以为无人配送的物流分拣系统，建筑物尤其可以为高层建筑，货架10可以与建筑物本体进行集成，从而可以利用穿梭车20在货架轨道上的运动实现外卖、快递到家，满足无人配送需求，有效提高物流效率。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (20)

1.一种穿梭车，其特征在于，包括：车架(100)、可移动地安装在所述车架(100)上的行走装置(200)、用于控制所述行走装置(200)的切换装置，以及控制器，所述行走装置(200)包括能够沿水平轨道运动的第一行走装置(210)和能够沿竖直轨道运动的第二行走装置(220)，所述控制器通过控制所述切换装置使所述穿梭车处于第一工作状态或第二工作状态，

在所述第一工作状态，所述第一行走装置(210)移动至能够沿所述水平轨道运动，所述第二行走装置(220)移动至能够脱离所述竖直轨道；

在所述第二工作状态，所述第二行走装置(220)移动至能够沿所述竖直轨道运动，所述第一行走装置(210)移动至能够脱离所述水平轨道，

其中，

所述第一行走装置(210)设置在所述车架(100)的第一方向的相对两侧，所述切换装置包括用于控制所述第一行走装置(210)可靠近或远离所述车架(100)伸缩移动的第一切换装置(400)，所述第一切换装置(400)包括第一驱动件(410)和连接在所述第一驱动件(410)与所述第一行走装置(210)之间的伸缩机构(420)，以使得，

在所述第一工作状态，所述第一行走装置(210)伸出至与所述水平轨道接触配合；

在所述第二工作状态，所述第一行走装置(210)缩回至与所述水平轨道脱离配合，

所述第二行走装置(220)设置在所述车架(100)的第二方向的相对两侧，所述切换装置还包括用于控制所述第二行走装置(220)上下移动的第二切换装置(500)，所述第二切换装置(500)包括第二驱动件(510)和连接在所述第二驱动件(510)与所述第二行走装置(220)之间的升降机构(520)，以使得，

在所述第一工作状态，所述第二行走装置(220)移动至与所述竖直轨道脱离配合；

在所述第二工作状态，所述第二行走装置(220)移动至与所述竖直轨道接触配合。

2.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述第一驱动件(410)具有能够输出旋转运动的第一输出轴，所述伸缩机构(420)构造为曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括与所述第一输出轴相连的曲柄结构(421)、与所述第一行走装置(210)相连的滑块结构(422)，以及连接在所述曲柄结构(421)与所述滑块结构(422)之间的连杆(423)。

3.根据权利要求2所述的穿梭车，其特征在于，所述曲柄结构(421)包括曲柄(4211)和连接在所述第一驱动件(410)与所述曲柄(4211)之间的传动组件，所述传动组件包括：

第一带轮(4212)，套设在所述第一输出轴上；

第二带轮(4213)，所述曲柄(4211)套设在所述第二带轮(4213)的轮轴上；以及

第一带体(4214)，绕设在所述第一带轮(4212)和所述第二带轮(4213)的外侧。

4.根据权利要求2所述的穿梭车，其特征在于，所述滑块结构(422)包括固定在所述车架(100)上的直线轴承(4221)和与所述直线轴承(4221)相配合的轴体(4222)，所述轴体(4222)的一端与所述连杆(423)相连，另一端与所述第一行走装置(210)相连。

5.根据权利要求2所述的穿梭车，其特征在于，所述曲柄结构(421)包括曲柄(4211)，所述曲柄(4211)长度方向上的中心与所述第一输出轴传动相连，所述车架(100)两侧的所述第一行走装置(210)分别通过各自的所述滑块结构(422)和所述连杆(423)连接到所述曲柄(4211)的两端。

6.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述第一行走装置(210)为行走轮，所述行走轮包括主动轮(211)和分设在所述主动轮(211)两侧的从动轮(212)，所述主动轮(211)和所述从动轮(212)通过第一安装板(110)可伸缩移动地设置在所述车架(100)上，所述第一安装板(110)上固定有用于驱动所述主动轮(211)的第一驱动电机(111)。

7.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述第二驱动件(510)具有能够输出旋转运动的第二输出轴，所述升降机构(520)包括与所述第二输出轴同轴相连的丝杆(521)和套设在所述丝杆(521)上的螺母(522)，所述第二行走装置(220)连接至所述螺母(522)。

8.根据权利要求7所述的穿梭车，其特征在于，所述第二切换装置(500)还包括连接在所述第二驱动件(510)和所述升降机构(520)之间的传动机构(530)，所述传动机构(530)包括：

第三带轮(531)，套设在所述第二输出轴上；

第四带轮(532)，所述第四带轮(532)的轮轴与所述丝杆(521)同轴相连；以及

第二带体(533)，绕设在所述第三带轮(531)和所述第四带轮(532)的外侧。

9.根据权利要求8所述的穿梭车，其特征在于，所述第二带体(533)依次绕设在所述第三带轮(531)和所述车架(100)两侧的所述第二行走装置(220)各自对应的所述第四带轮(532)的外侧。

10.根据权利要求8所述的穿梭车，其特征在于，所述传动机构(530)还包括设置在所述第三带轮(531)和所述第四带轮(532)之间的张紧轮(534)，所述张紧轮(534)可移动地设置在所述车架(100)上，用于调节所述第二带体(533)的张紧度。

11.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述第二切换装置(500)还包括用于对所述第二行走装置(220)的上下移动导向的导向机构(540)，所述导向机构(540)包括固定在所述车架(100)上的线轨(541)和滑动连接在所述线轨(541)上的滑块(542)，所述第二行走装置(220)与所述滑块(542)固定连接。

12.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述第二行走装置(220)包括间隔设置的多个轮体(221)，所述多个轮体(221)通过第二安装板(120)可上下移动地设置在所述车架(100)上，所述第二安装板(120)上固定有用于驱动所述轮体(221)的第二驱动电机(121)。

13.根据权利要求1所述的穿梭车，其特征在于，所述穿梭车还包括固定在所述车架(100)的上方的传送装置(300)，所述传送装置(300)能够绕竖直轴线转动。

14.根据权利要求13所述的穿梭车，其特征在于，所述传送装置(300)为带传送组件，所述带传送组件包括传送带(310)、位于所述传送带(310)两端的传送带轮、以及用于驱动至少一个所述传送带轮转动的传送驱动电机。

15.一种货架，其特征在于，用于与根据权利要求1-14中任一项所述的穿梭车配合，所述货架(10)包括用于与所述第一行走装置(210)配合的水平轨道和用于与所述第二行走装置(220)配合的竖直轨道(11)，所述水平轨道沿水平方向延伸，所述竖直轨道(11)沿竖直方向延伸。

16.根据权利要求15所述的货架，其特征在于，所述竖直轨道(11)包括相对设置的第一轨(101)和第二轨(102)，所述第一轨(101)和所述第二轨(102)分别为沿竖直方向延伸的齿条，用于与所述第二行走装置(220)的齿轮配合移动。

17.根据权利要求15所述的货架，其特征在于，所述货架(10)还包括沿竖直方向延伸的辅助轨道，以在所述第二工作状态时与所述第一行走装置(210)接触配合。

18.根据权利要求15所述的货架，其特征在于，所述货架(10)上设置有定位装置，用于在所述穿梭车(20)到达所述货架(10)的目标位置时通过触发安装于所述穿梭车(20)上的位置检测装置进行定位。

19.一种货物分拣系统，其特征在于，包括根据权利要求1-14中任一项所述的穿梭车和根据权利要求15-18中任一项所述的货架。

20.一种建筑物，包括建筑物本体和安装在所述建筑物本体上的货物分拣系统，其特征在于，所述货物分拣系统为根据权利要求19所述的货物分拣系统。

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