CN112693389B - 箱体紧固锁系统及配送机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及配送机器人技术领域，尤其是涉及一种箱体紧固锁系统及配送机器人。箱体紧固锁系统包括电子锁，电子锁用于对配送机器人的底盘和箱体进行机械锁定；电子锁设置于底盘上的导向座内，包括锁舌、驱动装置和MCU控制模块，驱动装置的驱动端与锁舌相连接，驱动装置与MCU控制模块通信连接，MCU控制模块能够控制驱动装置的运转，以使驱动装置驱动锁舌伸出导向座和缩回导向座。当锁舌伸出导向座时，锁舌能够插入箱体的锁舌槽内，以对箱体和底盘机械锁定；当锁舌缩回导向座时，箱体和底盘处于解锁状态；从而通过电子锁对箱体和底盘进行机械锁定，提高箱体与底盘紧固的稳定性和抗冲击性，同时对锁定和解锁进行控制。

Description

箱体紧固锁系统及配送机器人

技术领域

本申请涉及配送机器人技术领域，尤其是涉及一种箱体紧固锁系统及配送机器人。

背景技术

现有的配送机器人，需要底盘对接上身箱体共同完成，底盘与箱体的连接以及紧固方式，直接影响作业执行的成功与否。不同的紧固方式对于稳定性和抗冲击力等效果不同，现有的配送机器人通常采用四个电磁锁，通过对金属的吸力实现紧固，但依靠电磁力进行紧固连接，吸力有限，抗冲击能力差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种箱体紧固锁系统及配送机器人，以在一定程度上解决现有技术中配送机器人的底盘与箱体之间的紧固稳定性差的技术问题。

本发明提供了一种箱体紧固锁系统，用于对配送机器人的底盘和箱体进行机械锁定；所述底盘上设置有导向座，所述箱体能够放置于所述底盘上，且所述箱体的下端面形成有凹槽，以使所述导向座能够插入所述凹槽；所述导向座内设置有电子锁，所述电子锁包括锁舌、驱动装置和MCU控制模块；所述驱动装置与所述锁舌相连接，所述驱动装置能够驱动所述锁舌伸出所述导向座，以使所述锁舌插入所述箱体的锁舌槽内；所述MCU控制模块与所述驱动装置电连接，所述MCU控制模块用于控制所述驱动装置的启停。

进一步地，所述电子锁还包括第一行程开关；所述锁舌上设置有触发板，所述触发板能够随锁舌同步移动；当所述锁舌移动至所述箱体相连接的位置时，所述触发板能够触发所述第一行程开关；所述第一行程开关与所述MCU控制模块通讯连接。

进一步地，所述电子锁还包括第二行程开关；当所述锁舌完全缩回所述导向座内时，所述触发板能够触发所述第二行程开关；所述第二行程开关与所述MCU控制模块通讯连接。

进一步地，所述锁舌朝向所述锁舌槽的一端设置有第一压力传感器；所述第一压力传感器与所述MCU控制模块通讯连接。

进一步地，所述底盘上设置有到位传感器；所述箱体的停靠处设置有定位挡板，所述到位传感器与所述MCU控制模块电连接，所述到位传感器能够检测所述底盘至所述定位挡板的距离，以检测所述底盘是否移动到位至所述箱体的下方。

进一步地，所述导向座上设置有霍尔磁感应传感器，所述霍尔磁感应传感器与所述MCU控制模块电连接；所述箱体的下端面设置有与所述霍尔磁感应传感器相适配的强磁铁。

进一步地，所述导向座上设置有触碰开关，所述触碰开关与所述MCU控制模块电连接；所述箱体的底部设置有限位挡板，当所述底盘移动至所述箱体的正下方，所述限位挡板能够触发所述触碰开关。

进一步地，所述底盘朝向所述箱体的一侧设置有多个第二压力传感器；多个所述第二压力传感器沿所述底盘的周向间隔设置，多个所述第二压力传感器用于检测所述箱体是否承载到位至所述底盘上；多个所述第二压力传感器均与所述MCU控制模块通讯连接。

进一步地，所述的箱体紧固锁系统还包括移动终端，所述移动终端与所述MCU控制模块无线通信。

进一步地，所述的箱体紧固锁系统还包括报警模块，所述报警模块与所述MCU控制模块电连接。

进一步地，所述电子锁还包括供电模块；所述供电模块与所述电子锁的各模块和传感器电连接，以对所述电子锁的各模块和传感器供电。

本发明还提供了一种配送机器人，包括上述任一项所述的箱体紧固锁系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的箱体紧固锁系统包括电子锁，电子锁用于对配送机器人的底盘和箱体进行机械锁定；电子锁设置于底盘上的导向座内，当箱体搭载于底盘上时，导向座能够插入箱体下端的凹槽内。电子锁包括锁舌、驱动装置和MCU控制模块，导向座的侧壁上形成有通孔，且该通孔正对锁舌，通过该通孔锁舌能够伸出导向座预定长度；相应地，箱体底部凹槽的侧壁与该通孔正对的位置处形成有锁舌槽。

驱动装置的驱动端与锁舌相连接，驱动装置与MCU控制模块通信连接，通过MCU控制模块能够控制驱动装置的运转，以使驱动装置驱动锁舌通过通孔伸出导向座和缩回导向座。当锁舌伸出导向座时，锁舌的头端能够插入箱体的锁舌槽内，以通过锁舌对箱体和底盘进行机械锁定；当锁舌缩回导向座时，锁舌的头端能够与锁舌槽脱开，箱体和底盘处于解锁状态；从而通过电子锁对箱体和底盘进行机械锁定，提高箱体与底盘紧固的稳定性和抗冲击性，同时能够对箱体与底盘之间的锁定和解锁进行控制。

本发明还提供了一种配送机器人，包括所述的箱体紧固锁系统，因而所述配送机器人也具有箱体紧固锁系统的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的设置有箱体紧固锁系统的配送机器人的底盘的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电子锁的结构示意图。

附图标记：

1-底盘，2-导向座，3-锁舌，4-驱动电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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显示出的本发明实施例的组件可以以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做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。

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，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

下面参照图1和图2描述根据本申请一些实施例所述的箱体紧固锁系统及配送机器人。

本申请提供了一种箱体紧固锁系统，用于对配送机器人的底盘1和箱体进行机械锁定。如图1所示，底盘1的上端面上设置有导向座2，箱体的下端面设置有与导向座2适配的凹槽，当底盘1移动至箱体的下方并对正后，箱体能够支承在底盘1上，且导向座2插入凹槽内。

导向座2内设置有电子锁，如图2所示，电子锁包括锁舌3、驱动装置和MCU控制模块；导向座2的侧壁上形成有通孔，且该通孔正对锁舌3，通过该通孔锁舌3能够伸出导向座2预定长度。相应地，箱体底部凹槽的侧壁与该通孔正对的位置处形成有锁舌槽，当锁舌3伸出导向座2，锁舌3的头端能够插入锁舌槽内，从而通过锁舌3对箱体和底盘1进行机械锁定，提高箱体与底盘1紧固的稳定性和抗冲击性。

驱动装置位于导向座2内，且驱动装置的驱动端与锁舌3相连接，通过驱动装置驱动锁舌3前后移动，以使锁舌3伸出导向座2或缩回导向座2。优选地，驱动装置为驱动电机4，驱动电机4通过传动组件与锁舌3相连接，以通过驱动电机4的输出端的正转或反转，实现锁舌3的伸出或回缩。

MCU控制模块设置于导向座2内，且MCU控制模块与驱动电机4通信连接，通过MCU控制模块能够控制驱动电机4的启停，以及控制驱动电机4正转或者反转，从而实现对箱体与底盘1之间锁定和解锁的控制。

在本申请的一个实施例中，优选地，电子锁还包括第一行程开关和第二行程开关，第一行程开关和第二行程开关均设置于导向座2内，且第一行程开关和第二行程开关沿锁舌3的移动方向相对间隔设置。

锁舌3上设置有触发板，触发板的一端与锁舌3相连接，触发板的另一端延伸至第一行程开关和第二行程开关之间。触发板能够随锁舌3同步移动，且当锁舌3移动预定距离至插入锁舌槽内时，触发板能够与第一行程开关相抵靠，以触发第一行程开关；当锁舌3完全缩回导向座2内时，触发板能够与第二行程开关相抵靠，以触发第二行程开关。

第一行程开关和第二行程开关分别与MCU控制模块电连接。初始状态时，锁舌3处于回缩在导向座2内的状态，当需要对箱体与底盘1进行锁定连接时，通过MCU控制模块控制驱动电机4工作，并使驱动电机4正转，以通过驱动电机4将驱动锁舌3伸出导向座2并插入到锁舌槽内；当锁舌3插入到位后，触发板将触发第一行程开关，MCU控制模块将接收到来自第一行程开关发来的信号，经MCU控制模块分析判断后，MCU控制模块控制驱动电机4停止工作，从而使锁舌3停留在插入锁舌槽内的状态，通过锁舌3使箱体稳定牢固地连接至底盘1上，避免因底盘1移动过程中遇到颠簸而使箱体与底盘1发生位移或分离。

当需要将箱体与底盘1进行分离时，通过MCU控制模块控制驱动电机4启动，并使驱动电机4反转，驱动电机4将驱动锁舌3向缩回导向座2内的方向运动，直至锁舌3从锁舌槽内脱开并完全回缩至导向座2内，此时触发板将触发第二行程开关，MCU控制模块将接收到来自第二行程开关发送的信号，经MCU控制模块分析判断后，MCU控制模块控制驱动电机4停止工作，从而使锁舌3停留在于箱体脱离并完全回缩至导向座2的状态，保证底盘1与箱体的顺利分离。

在本申请的一个实施例中，优选地，电子锁包括第一压力传感器；第一压力传感器设置于锁舌3朝向锁舌槽的一端即锁舌3的头端，当锁舌3插入锁舌槽内时，锁舌3的头端的压力传感器能够以预定的压力与锁舌槽的内壁相抵靠；第一压力传感器的信号输出端与MCU控制模块通讯连接，从而根据第一压力传感器测得的压力值的大小能够判断锁舌3是否插入到位。

优选地，电子锁还包括报警模块，报警模块与MCU控制模块通讯连接。

首先通过MCU控制模块控制驱动电机4工作，使锁舌3插入到箱体的锁舌槽内，在插接到位后，第一压力传感器能够测得一个压力值，且MCU控制模块能够获取到第一压力传感器测得的压力值，并在底盘1带动箱体移动的过程中，始终能够监测锁舌3在锁舌槽内的插入情况。当底盘1带动箱体移动的过程中，当出现机械锁故障，导致锁舌3未插入到位时，第一压力传感器将测不到压力值，从而可通过MCU控制模块控制报警模块发出报警响应。

优选地，报警模块可以为设置于底盘1外表面的指示灯，通过指示灯的闪烁进行示警；报警模块也可以为声光报警装置。

在本申请的一个实施例中，优选地，底盘1上设置有到位传感器，箱体的停靠处设置有具有预定位置的定位挡板，到位传感器能够测量箱体与定位挡板之间的距离，从而用于检测底盘1与箱体之间的距离。

到位传感器与MCU控制模块通讯连接，根据到位传感器测得的距离，MCU控制模块能够判断底盘1是否移动至箱体的底部正下方，从而当MCU控制模块判断底座位于箱体正下方后，MCU控制模块能够进一步控制驱动电机4工作，以通过锁舌3对箱体和底座进行锁定连接。

在本申请的一个实施例中，优选地，关于底盘1与箱体之间的到位检测，还可以在底盘1的导向座2上设置霍尔磁感应传感器，且霍尔磁感应传感器与MCU控制模块通讯连接；箱体的底部与导向座2对应的位置处安装有强磁铁，当底盘1移动至箱体的底部正下方时，强磁铁和霍尔磁感应传感器恰好以最近距离相对，此时霍尔磁感应传感器感应到强磁性，并通过霍尔磁感应传感器与MCU控制模块通讯连接将信号发送给MCU控制模块，从而通过MCU控制模块即可判断底座是否移动至箱体正下方，底盘1是否与箱体对接到位。

在本申请的一个实施例中，优选地，关于底盘与箱体之间的到位检测，还可以在底盘的导向座上设置触碰开关，触碰开关位于导向座朝向箱体的前侧壁上，且触碰开关与MCU控制模块通讯连接。箱体的下端设置有限位挡板，当底盘移动至箱体的底部正下方时，箱体上的限位挡板能够恰好触碰到导向座前端的触碰开关，并触发触碰开关；通过触碰开关与MCU控制模块通讯连接将信号发送给MCU控制模块，从而通过MCU控制模块判断底盘是否移动至箱体的正下方。

在本申请的一个实施例中，优选地，底盘1朝向箱体的上端面上设置有第二压力传感器，第二压力传感器的数量为多个，多个第二压力传感器沿底盘1上端面的周向间隔设置。当底盘1移动至箱体正下方后，底盘1的上端面能够上升预定高度，能够将箱体抬起，使箱体脱离地面，箱体完全搭载在底盘1上，位于箱体与底盘1之间的第二压力传感器能够测得预定的压力值，且当多个第二压力传感器测得的压力值相同时，说明箱体平衡、稳定地搭载在底盘1上，底盘1可带动箱体进行稳定的移动。

多个第二压力传感器分别与MCU控制模块通讯连接，MCU控制模块能够对接收到的多个第二压力传感器测得压力值进行比较和判断，从而对箱体是否稳定搭载在底盘1上进行判断；当MCU控制模块判断箱体已稳定搭载在底盘1上后，MCU控制模块可控制驱动电机4执行后续的操作。

具体地，MCU控制模块首先根据到位传感器测得的数据判断底盘1是否移动至箱体的正下方，待获得确定的信息后，配送机器人的底盘1的上端面上升至将箱体抬离地面；然后MCU控制模块根据多个第二压力传感器测得的数据判断箱体是否稳定搭载在底盘1上，在获得箱体已经稳定搭载在底盘1上的信息后，MCU控制模块控制驱动电机4工作，驱动电机4正转以驱动锁舌3伸出导向座2插入箱体的锁舌槽内，使箱体稳定的锁定在底盘1上。

在本申请的一个实施例中，优选地，电子锁还配置有移动终端，移动终端与MCU控制模块无线通信；操作人员可通过移动终端向MCU控制模块发送遥控信号，以通过MCU控制模块控制电机正转或反转，以能够远程遥控箱体与底盘1的锁定和解锁。

优选地，移动终端可以为具有无线通信功能的手机、电脑或智能手环等。

在本申请的一个实施例中，优选地，电子锁还包括供电模块，供电模块能够与电子锁的各个模块和各个传感器电连接，如供电模块分别与MCU控制模块、第一行程开关、第二行程开关、第一压力传感器、到位传感器、第二压力传感器和报警模块电连接，以对各模块和传感器进行供电。

本申请还提供了一种配送机器人，包括上述任一实施例的箱体紧固锁系统。

在该实施例中，配送机器人包括箱体紧固锁系统，因此配送机器人具有箱体紧固锁系统的全部有益效果，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种箱体紧固锁系统，用于对配送机器人的底盘和箱体进行机械锁定；

所述底盘上设置有导向座，所述箱体能够放置于所述底盘上，且所述箱体的下端面形成有凹槽，以使所述导向座能够插入所述凹槽；

其特征在于，所述导向座内设置有电子锁，所述电子锁包括锁舌、驱动装置和MCU控制模块；

所述驱动装置与所述锁舌相连接，所述驱动装置能够驱动所述锁舌伸出所述导向座，以使所述锁舌插入所述箱体的锁舌槽内；

所述MCU控制模块与所述驱动装置电连接，所述MCU控制模块用于控制所述驱动装置的启停；

所述电子锁还包括第一行程开关；

所述锁舌上设置有触发板，所述触发板能够随所述锁舌同步移动；当所述锁舌移动至所述箱体相连接的位置时，所述触发板能够触发所述第一行程开关；

所述第一行程开关与所述MCU控制模块通讯连接；

所述电子锁还包括第二行程开关；

当所述锁舌完全缩回所述导向座内时，所述触发板能够触发所述第二行程开关；

所述第二行程开关与所述MCU控制模块通讯连接。

2.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，所述锁舌朝向所述锁舌槽的一端设置有第一压力传感器；

所述第一压力传感器与所述MCU控制模块通讯连接。

3.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，所述底盘上设置有到位传感器；

所述箱体的停靠处设置有定位挡板，所述到位传感器与所述MCU控制模块电连接，所述到位传感器能够检测所述底盘至所述定位挡板的距离，以检测所述底盘是否移动到位至所述箱体的下方。

4.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，所述导向座上设置有霍尔磁感应传感器，所述霍尔磁感应传感器与所述MCU控制模块电连接；

所述箱体的下端面设置有与所述霍尔磁感应传感器相适配的强磁铁。

5.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，所述导向座上设置有触碰开关，所述触碰开关与所述MCU控制模块电连接；

所述箱体的底部设置有限位挡板，当所述底盘移动至所述箱体的正下方，所述限位挡板能够触发所述触碰开关。

6.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，所述底盘朝向所述箱体的一侧设置有多个第二压力传感器；

多个所述第二压力传感器沿所述底盘的周向间隔设置，多个所述第二压力传感器用于检测所述箱体是否承载到位至所述底盘上；

多个所述第二压力传感器均与所述MCU控制模块通讯连接。

7.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，还包括移动终端，所述移动终端与所述MCU控制模块无线通信。

8.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述MCU控制模块电连接。

9.根据权利要求1所述的箱体紧固锁系统，其特征在于，所述电子锁还包括供电模块；

所述供电模块与所述电子锁的各模块和传感器电连接，以对所述电子锁的各模块和传感器供电。

10.一种配送机器人，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的箱体紧固锁系统。

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