CN113335822A - 搬运机器人及仓储系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种搬运机器人及仓储系统,搬运机器人可在货架的侧壁或顶部移动,该搬运机器人包括机器人本体和缓冲装置,缓冲装置的至少部分结构在机器人本体跌落时暴露于机器人本体的外侧,缓冲装置包括吸能组件和缓降组件的至少一者,吸能组件设置于机器人本体的外侧,且机器人本体从货架上跌落时,吸能组件位于机器人本体的下半部,而缓降组件设置在机器人本体上,并用于减缓搬运机器人的降落速度,从而降低搬运机器人跌落时与地面的冲击力,对机器人本体起到保护作用,避免与地面撞击时造成损坏。
Description
技术领域
本发明涉及物流仓储技术领域,特别涉及一种搬运机器人及仓储系统。
背景技术
随着自动化技术的发展,立体仓库不断往无人化方向发展,并且对仓库的空间利用率以及货物的运输效率要求运来越高,因此现有的立体仓库开始普遍采用机器人进行货物取放和搬运。
目前,立体仓库通常由多层货架组成,多层货架具有较高的高度,以保证纵向空间的利用率,而为了提高多层货架上的取放货效率,搬运机器人可以沿货架侧壁或货架顶部移动,从而根据物流任务要求,能够迅速在货架上相应的库位取放货物。
然而,现有技术中搬运机器人可能从货架上跌落至地面,造成损坏甚至报废,安全性较差。
发明内容
本发明提供一种搬运机器人及仓储系统,当搬运机器人从货架跌落时可以避免搬运机器人损坏,提高搬运机器人的安全性。
第一方面,本申请提供一种搬运机器人,可在货架的侧壁或顶部移动,该搬运机器人包括机器人本体和缓冲装置,缓冲装置的至少部分结构在机器人本体跌落时暴露于机器人本体的外侧,从而对机器人本体起到保护作用,避免与地面撞击时造成损坏。
其中,缓冲装置包括吸能组件和缓降组件的至少一者,吸能组件设置于机器人本体的外侧,且机器人本体跌落时,吸能组件位于机器人本体的下半部,从而在搬运机器人跌落至地面时,吸能组件可以与地面接触吸收并释放搬运机器人与地面冲击产生的能量,降低冲击对机器人本体及其内部部件产生的影响;缓降组件设置在机器人本体上,并用于减缓搬运机器人的降落速度,从而降低搬运机器人跌落时与地面的冲击力。
作为一种可选的实施方式,吸能组件包括第一吸能组件和第二吸能组件,第一吸能组件和缓降组件均可移动的设置在机器人本体上,第二吸能组件固定设置在机器人本体上,第一吸能组件和缓降组件中的至少一者可移动至预设缓冲位置,以对搬运机器人的跌落进行缓冲。第一吸能组件和缓降组件可移动的设置方式,在搬运机器人正常工作时,可以避免对搬运机器人正常的取放货物或移动产生干涉,而第二吸能组件固定的设置方式,可以避免缓冲装置失效,提高缓冲装置的可靠性。
作为一种可选的实施方式,本申请提供的搬运机器人还包括跌落检测装置和控制器,缓冲装置和跌落检测装置均与控制器电连接,跌落检测装置用于检测搬运机器人是否发生跌落,控制器用于在跌落检测装置检测到搬运机器人发生跌落时,控制第一吸能组件和缓降组件中的至少一者移动至预设缓冲位置,从而在搬运机器人跌落时,可以缓冲装置可以及时做出反应,保证缓冲装置保护作用的有效性。
作为一种可选的实施方式,第一吸能组件包括弹性支撑件,弹性支撑件可移动至预设缓冲位置,以对搬运机器人的跌落进行缓冲,利用弹性支撑件的弹性吸收和释放冲击时的能量。
其中,弹性支撑件位于预设缓冲位置时,弹性支撑件的最低点位于机器人本体的下方,从而保证搬运机器人跌落至地面时,弹性支撑件首先与地面接触。
作为一种可选的实施方式,弹性支撑件可以为弹性支撑臂或缓冲气囊,在搬运机器人跌落时,弹性支撑臂可以伸展至预设缓冲位置,而缓冲气囊可以在预设位置充气展开,从而起到保护作用。
作为一种可选的实施方式,第二吸能组件可以包括弹性防护栏和缓冲护角中的至少一者,其中,弹性防护栏围设于机器人本体的周侧,缓冲护角设置于机器人本体的外壁边角位置,从而可以对机器人本体相应的位置起到防护作用。
作为一种可选的实施方式,弹性防护栏可以包括外框和连杆单元,连杆单元的第一端与机器人本体连接,连杆单元的第二端与外框连接,从而实现外框与机器人本体的可靠固定。
作为一种可选的实施方式,连杆单元可以包括第一连杆、第二连杆和第一弹性件,第一连杆与机器人本体固定连接,第二连杆套设于第一连杆背离机器人本体的一端,并可沿第一连杆的长度方向滑动,第一弹性件的一端与机器人本体抵接,另一端与第二连杆抵接,并对第二连杆施加远离机器人本体的弹力,从而在外框与地面撞击时,可以通过第二连杆压缩第一弹性件吸收撞击时产生的能量,从而提高防护和缓冲的效果。
作为一种可选的实施方式,连杆单元可以为多个,多个连杆单元可以沿外框的延伸方向间隔设置,从而保证外框的各段均可以对机器人本体起到防护作用。
作为一种可选的实施方式,外框可以为多个,多个外框沿相同方向延伸并间隔设置,从而可以扩大弹性防护栏的保护范围。
作为一种可选的实施方式,弹性防护栏还可以包括第三连杆,相邻外框通过第三连杆连接,从而多个外框之间可以相互支撑,并在搬运机器人跌落时传递冲击力,提高防护栏的结构强度和防护的可靠性。
作为一种可选的实施方式,缓冲护角可以包括多个防护件,多个防护件与机器人本体的外壁边角位置的多个表面一一对应,从而在搬运机器人跌落且边角着地时起到保护作用。
作为一种可选的实施方式,防护件可以具有弹性,多个防护件与机器人本体的外壁胶粘连接,从而在机器人本体边角着地时,利用防护件的弹力吸收和释放冲击的能量。
作为一种可选的实施方式,缓冲护角还可以包括第二弹性件,第二弹性件的一端与机器人本体连接,另一端与防护件连接,从而提高缓冲护角的缓冲效果。
作为一种可选的实施方式,缓降组件可以包括降落伞和空气翼面中的任一者,其中,缓降组件移动至预设缓冲位置时,缓降组件的至少部分结构延伸至机器人本体的顶部外侧,从而利用风阻降低搬运机器人的跌落速度。
作为一种可选的实施方式,跌落检测装置包括陀螺仪和加速度传感器中的至少一者,从而保证判断搬运机器人是否发生跌落的准确性和及时性。
作为一种可选的实施方式,本申请提供的搬运机器人还可以包括姿态调整装置,姿态调整装置活动设置于机器人本体上,用于在搬运机器人跌落时调整其姿态,以使搬运机器人的底部朝向地面。
其中,姿态调整装置可以包括重心调整机构,重心调整机构设置于机器人本体内部,重心调整机构可以包括驱动单元和可相对机器人本体移动的配重块,驱动单元的输出端与配重块连接,从而在搬运机器人从货架上跌落时,通过配重块的移动改变搬运机器人整体的重心位置,以调整搬运机器人在空中的姿态。
第二方面,本申请提供一种仓储系统,该仓储系统包括货架和上述第一方面中的搬运机器人,货架用于放置物料箱,搬运机器人可在货架的侧壁或顶部移动,以取放物料箱。
本申请提供一种搬运机器人及仓储系统,其中,搬运机器人可在货架的侧壁或顶部移动,该搬运机器人包括机器人本体和缓冲装置,缓冲装置的至少部分结构在机器人本体跌落时暴露于机器人本体的外侧,缓冲装置包括吸能组件和缓降组件的至少一者,吸能组件设置于机器人本体的外侧,且机器人本体从货架上跌落时,吸能组件位于机器人本体的下半部,而缓降组件设置在机器人本体上,并用于减缓搬运机器人的降落速度,从而降低搬运机器人跌落时与地面的冲击力,对机器人本体起到保护作用,避免与地面撞击时造成损坏。
除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本申请提供的搬运机器人及仓储系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一提供的搬运机器人的结构示意图;
图2为图1中A位置的局部视图;
图3为图1中B位置的局部视图;
图4为本申请实施例一提供的搬运机器人的侧视图;
图5为本申请实施例一提供的搬运机器人在第一吸能组件开启时的结构示意图;
图6为本申请实施例一提供的搬运机器人在降落伞打开时的结构示意图;
图7为本申请实施例一提供的搬运机器人在空气翼面展开时的俯视图;
图8为本申请实施例二提供的仓储系统的结构示意图。
附图标记说明:
1-搬运机器人;10-机器人本体;20-第一吸能组件;30-第二吸能组件;31-弹性防护栏;311-外框;312-连杆单元;3121-第一连杆;3122-第二连杆;3123-第一弹性件;313-第三连杆;32-缓冲护角;321-防护件;322-第二弹性件;40a-降落伞;40b-空气翼面;
100-货架。
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。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。
首先,本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理,并非旨在限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整,以便适应具体的应用场合。
其次,需要说明的是,在本申请的描述中,术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示装置或构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申请的限制。
此外,还需要说明的是,在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“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;可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
随着自动化技术的发展,立体仓库不断往无人化方向发展,并且对仓库的空间利用率以及货物的运输效率要求运来越高,因此现有的立体仓库开始普遍采用机器人进行货物取放和搬运,立体仓库通常由多层货架组成,以保证纵向空间的利用率,而为了提高多层货架上的取放货效率,搬运机器人可以沿货架侧壁或货架顶部移动,从而根据物流任务要求,能够迅速在货架上相应的库位取放货物。
现有技术中,在货架上通常设置有预设轨道,搬运机器人可以沿轨道移动,但是在移动过程中受自身运行速度和结构稳定性的影响,搬运机器人仍然存在脱轨的风险,可能从货架上跌落至地面,而货架通常较高,跌落的搬运机器人会与地面产生较大的冲击力,容易造成搬运机器人损坏甚至报废,安全性较差。
本申请实施例提供一种搬运机器人及仓储系统,当搬运机器人从货架跌落时可以提供防护和缓冲,以避免搬运机器人损坏,提高搬运机器人的安全性。
实施例一
图1为本申请实施例一提供的搬运机器人的结构示意图,图2为图1中A位置的局部视图,图3为图1中B位置的局部视图,图4为本申请实施例一提供的搬运机器人的侧视图,如图1至图4所示,本实施例提供一种搬运机器人1,搬运机器人1可在货架的侧壁或顶部移动,并可以从货架的库位中取出物料箱和货物,或者将物料箱和货物放入货架进行储存,其中,搬运机器人1可以在货架上以有轨的方式移动,同时搬运机器人1可以在地面以无轨的方式自由移动,实现货架与货架之间、生产线与货架之间或货架与分拣线之间的物流配送任务。
本实施例提供的搬运机器人1包括机器人本体10和缓冲装置,在机器人本体10从货架上跌落时,缓冲装置的至少部分结构暴露于机器人本体10的外侧,从而对机器人本体10起到保护作用,避免与地面撞击时造成损坏。
其中,缓冲装置包括吸能组件和缓降组件的至少一者,吸能组件设置于机器人本体10的外侧,且机器人本体10跌落时,吸能组件位于机器人本体10的下半部,从而在搬运机器人1跌落至地面时,吸能组件可以与地面接触吸收并释放搬运机器人1与地面冲击产生的能量,降低冲击对机器人本体10及其内部部件产生的影响;缓降组件设置在机器人本体10上,并用于减缓搬运机器人1的降落速度,从而降低搬运机器人1跌落时与地面的冲击力。
需要说明的是,由于立体仓库的货架为了保证较高的空间利用率,货架通常具有较高的高度,搬运机器人1从货架上跌落至地面的过程会产生巨大的动能,货架高度越高,搬运机器人1在空中加速时间越长,跌落至地面时的速度越大、动能越大,在搬运机器人1与地面接触时这些动能如果无法释放便会对机器人本体10的结构以及内部部件产生破坏,而吸能组件和缓降组件正是从不同角度出发来解决这一问题,吸能组件是在搬运机器人1与地面碰撞时将其跌落时产生的动能吸收并通过非破坏性的方式释放,而缓降组件是在搬运机器人1跌落过程通过降低下落速度,从而降低搬运机器人1落至地面时的动能。
此外,本实施例中搬运机器人1可以采用吸能组件和缓降组件中的一种方式来对搬运机器人1的跌落进行保护,也可以同时采用两种方式以达到更好的防护效果,本实施对此不作限定,下面将首先对吸能组件和缓降组件在机器人本体10上的设置方式进行详细说明。
作为一种可选的实施方式,吸能组件可以包括第一吸能组件20和第二吸能组件30,第一吸能组件20和缓降组件均可移动的设置在机器人本体10上,第二吸能组件30固定设置在机器人本体10上,第一吸能组件20和缓降组件中的至少一者可移动至预设缓冲位置,以对搬运机器人1的跌落进行缓冲。
其中,由于搬运机器人1的侧面或顶部通常设置有货叉或置物架,因此在搬运机器人1跌落时应尽量保证下半部或底部先与地面接触,第二吸能组件30可以固定在机器人本体10的下半部,而第一吸能组件20可以移动至搬运机器人1下半部的预设缓冲位置。
缓降组件为了降低下落速度通常需要利用风阻,因此缓降组件可以移动至机器人本体10上半部或者顶部的预设缓冲位置,即第一吸能组件20和缓降组件分别对应机器人本体10上不同的预设缓冲位置。
需要说明的是,第一吸能组件20和缓降组件可移动的设置方式,在搬运机器人1正常工作时,可以避免对搬运机器人1正常的取放货物或移动产生干涉,而第二吸能组件30固定的设置方式,可以避免缓冲装置失效,提高缓冲装置的可靠性。
此外,对于具体预设缓冲位置的选择,可以根据机器人本体10的实际结构,以及搬运机器人1在跌落时的可能的受力分布情况进行判断,本实施例对此不作具体限定,而第一吸能组件20和缓降组件相对于预设缓冲位置的移动方式,既可以是水平滑移或旋转等移动方式,也可以是相对于某一点的展开折叠、或收缩膨胀的移动方式,下文涉及其具体结构时会进行详细说明。
由于搬运机器人1在从货架上跌落至撞击到地面的时间很短,因此第一吸能组件20和缓降组件需要能够在搬运机器人1跌落时迅速做出反应,以保证其防护功能的可靠性,本实施例提供的搬运机器人1还可以包括跌落检测装置,跌落检测装置可以在搬运机器人1跌落时立刻检测到跌落事件的发生。
作为一种可选的实施方式,本实施例提供的搬运机器人1还可以包括控制器,缓冲装置和跌落检测装置均与控制器电连接,控制器用于在跌落检测装置检测到搬运机器人1发生跌落时,控制第一吸能组件20和缓降组件中的至少一者移动至预设缓冲位置,从而在搬运机器人1跌落时,可以缓冲装置可以及时做出反应,保证缓冲装置保护作用的有效性。
本实施例中搬运机器人1的缓冲装置所起到的缓冲作用主要可以依靠第一吸能组件20、第二吸能组件30和缓降组件三种方式来实现,下面将对三者的具体结构分别进行详细说明。
图5为本申请实施例一提供的搬运机器人在第一吸能组件开启时的结构示意图,如图5所示,作为一种可选的实施方式,第一吸能组件20可以包括弹性支撑件,弹性支撑件可移动至预设缓冲位置,以对搬运机器人1的跌落进行缓冲,利用弹性支撑件的弹性吸收和释放冲击时的能量。
其中,弹性支撑件位于预设缓冲位置时,弹性支撑件的最低点位于机器人本体10的下方,从而保证搬运机器人1跌落至地面时,弹性支撑件首先与地面接触。
在搬运机器人1正常工作运行时,弹性支撑件可以紧贴机器人本体10的外壁,或者在机器人本体10外壁上设置有容置槽,弹性支撑件可以收容在该容置槽内,当检测到搬运机器人1跌落时,弹性支撑件向预设缓冲位置伸出,亦或者弹性支撑件可以收容在机器人本体10的内部,并在机器人本体10上设置开口,弹性支撑件可从该开口伸出,本实施例对弹性支撑件相对于机器人本体10的设置位置不做具体限定。
示例性的,弹性支撑件可以为弹性支撑臂或缓冲气囊,当弹性支撑件为弹性支撑臂时,若搬运机器人1跌落,弹性支撑臂可以通过移动伸缩或者转动收缩的方式伸展至预设缓冲位置;当弹性支撑件为缓冲气囊时,若搬运机器人1跌落,缓冲气囊可以在预设位置充气展开,从而起到保护作用。
需要说明的是,本实施中可以设置一个弹性支撑件,也可以设置多个弹性支撑件,其中,由于搬运机器人1从货架上的不同位置跌落时,其初始的跌落姿态,以及距离地面的距离均不相同,因此搬运机器人1跌落至地面时,与地面的接触位置可能也不相同,从而可以设置多个弹性支撑件,且多个弹性支撑件的预设缓冲位置可以分别对应搬运机器人1可能与地面碰撞的位置,由此可以保证搬运机器人1在各种可能的跌落场景下都可以得到防护。
作为一种可选的实施方式,第二吸能组件30可以包括弹性防护栏31和缓冲护角32中的至少一者,弹性防护栏31可以围设于机器人本体10的周侧,缓冲护角32可以设置于机器人本体10的外壁边角位置,从而可以对机器人本体10相应的位置起到防护作用。
其中,弹性防护栏31可以在机器人本体10的周侧围设成封闭的形状,或者可以选择性的设置在部分侧壁的边缘,其具体设置位置可以根据搬运机器人1跌落时可能与地面撞击的位置进行选择。下面将首先对弹性防护栏31的具体结构和防护方式进行详细说明
请继续参照图2,作为一种可选的实施方式,弹性防护栏31可以包括外框311和连杆单元312,连杆单元312的第一端与机器人本体10连接,连杆单元312的第二端与外框311连接,从而实现外框311与机器人本体10的可靠固定。
可选的,连杆单元312可以包括第一连杆3121、第二连杆3122和第一弹性件3123,第一连杆3121与机器人本体10固定连接,第二连杆3122套设于第一连杆3121背离机器人本体10的一端,并可沿第一连杆3121的长度方向滑动,从而第一连杆3121与第二连杆3122共同形成伸缩臂的结构。第一连杆3121和第二连杆3122可以同轴设置,既可以是第一连杆3121套接在第二连杆3122的外壁上,也可以是第二连杆3122套接在第一连杆3121的外壁上,由于第一连杆3121是固定端,因此第一连杆3121套接在第二连杆3122的外壁上,即第一连杆3121的直径大于第二连杆3122的直径可以具有更好的结构强度。
第一弹性件3123的一端可以与机器人本体10抵接,另一端与第二连杆3122抵接,第二连杆3122背离机器人本体10的一端与外框311固定,第一弹性件3123可以对第二连杆3122施加远离机器人本体10的弹力,即在搬运机器人1正常状态下,第二连杆3122带动外框311往远离机器人本体10的方向伸展,而在搬运机器人1与地面撞击时,外框311与地面接触,外框311会向靠近机器人本体10的方向移动,相应的第二连杆3122会相对于第一连杆3121收缩,并在这一过程中压缩第一弹性件3123,从而可以通过第一弹性件3123吸收撞击时产生的能量,第一弹性件3123所吸收的搬运机器人1的动能会以弹性势能的形式储存,并且通过第一弹性件3123随后的往复振荡将弹性势能释放,从而提高防护和缓冲的效果。
示例性的,第一弹性件3123可以为弹簧,而弹簧的阻尼系数可以根据搬运机器人1跌落时可能的动能和冲击力的大小进行选择,跌落时可能产生的动能和冲击力可以根据搬运机器人1的整体质量和货架高度进行预估,本实施例对此不做具体限定。
需要说明的是,外框311可以杆状结构或板状结构,第二连杆3122可以与外壳焊接连接或者通过螺栓等紧固件连接,或者第二连杆3122可以与外框311一体成型,相应的第一连杆3121可以通过焊接或螺栓等紧固件的方式与机器人本体10的外壁连接,本实施例对此不做具体限定。
此外,外框311、第一连杆3121、第二连杆3122可以采用铝、铁等金属或其合金,考虑到降低搬运机器人1整体的负重,以及轻量化设计,可以将外框311、第一连杆3121、第二连杆3122做成空心或镂空结构,并适当增设加强筋以保证结构强度,或者外框311、第一连杆3121、第二连杆3122也可以采用强度较高的工程塑料,本实施例对其采用具体材料类型不做具体限定。
作为一种可选的实施方式,连杆单元312可以为多个,多个连杆单元312可以沿外框311的延伸方向间隔设置,从而保证外框311的各段均可以对机器人本体10起到防护作用。
可选的,多个连杆单元312可以具有相同的结构,且相邻连杆单元312之间可以具有相同的间距,在机器人本体10上单侧的外框311设置有至少三个连杆单元312,三个连杆单元312分别设置在该侧外壁的两端和中间位置,以保证整体结构的稳定性,从而与地面撞击时的缓冲效果。
此外,外框311可以为多个,多个外框311沿相同方向延伸并间隔设置,从而可以扩大弹性防护栏31的保护范围。
为了保证多个外框311可以形成具有整体性的防护结构,弹性防护栏31还可以包括第三连杆313,相邻外框311可以通过第三连杆313连接,从而多个外框311之间可以相互支撑,并在搬运机器人1跌落时传递冲击力,提高防护栏的结构强度和防护的可靠性。
其中,第三连杆313可以为多个,并且沿外框311的延伸方向在相邻外框311之间等距间隔设置,第三连杆313可以与外框311的长度方向垂直。
请继续参照图3,作为一种可选的实施方式,缓冲护角32可以包括多个防护件321,多个防护件321与机器人本体10的外壁边角位置的多个表面一一对应,从而在搬运机器人1跌落且边角着地时起到保护作用。
其中,机器人本体10的外壁的边角通常具有三个面,相应的,可以三个防护件321分别与其对应,防护件321可以为板状结构,其板面与相对的机器人本体10的外壁平行,由于搬运机器人1跌落时,边角容易先着地,同时边角位置的结构有更大的应力集中,经受撞击容易损坏,因此缓冲护角32可以起到很好的防护作用。
可选的,三个防护件321可以为一体结构,也可以是分体式设置,本实施例对此不做具体限定,下面将对防护件321具体的应用方式进行举例说明。
作为第一种可选的实施方式,防护件321可以具有弹性,多个防护件321与机器人本体10的外壁胶粘连接,从而在机器人本体10边角着地时,利用防护件321的弹力吸收和释放冲击的能量。
可选的,防护件321可以为具有弹性的防护垫,其可以由橡胶或硅胶等弹性材质制成,并且可以根据阻尼需求选择具体材料型号以及设计防护垫的厚度。或者,防护件321可以为中空结构,在其内部可以设置多个小型弹簧,多个小型弹簧呈阵列排布,从而达到缓冲效果。
作为第二种可选的实施方式,缓冲护角32还可以包括第二弹性件322,第二弹性件322的一端与机器人本体10连接,另一端与防护件321连接,利用第二弹性件322的弹力使得防护件321可以相对机器人本体10的外壁小幅度往复移动,第二弹性件322在被往复压缩和回弹时可以吸收和释放搬运机器人1撞击地面产生的能量,从而提高缓冲护角32的缓冲效果。
其中,第二弹性件322可以为弹簧或橡胶阻尼垫,且第二弹性件322可以为多个,每个防护件321均可以对应设置多个第二弹性件322。示例性的,由于机器人本体10的边角外壁层三角形结构,防护件321相应的呈三角形结构,每个防护件321可以对应设置三个第二弹性件322,且三个第二弹性件322分别位置防护件321的三个顶角位置,从而保证防护件321受力的均衡性,保证良好的缓冲效果。
作为一种可选的实施方式,缓降组件可以包括降落伞40a和空气翼面40b中的任一者,其中,缓降组件移动至预设缓冲位置时,缓降组件的至少部分结构延伸至机器人本体10的顶部外侧,从而利用风阻降低搬运机器人1的跌落速度。下面将对这两种方式进行说明。
图6为本申请实施例一提供的搬运机器人在降落伞打开时的结构示意图,如图6所示,当采用降落伞40a的实施方式时,若搬运机器人1处于正常的运行状态,降落伞40a以伞包的形式收容于机器人本体10的顶部或内部,并且伞包具有可控制的触发开关,该触发开关与控制器电连接,当跌落检测装置检测到搬运机器人1跌落,控制器控制该触发开关打开伞包,降落伞40a可以由从机器人本体10的顶部向上展开,从而起到降低搬运机器人1跌落速度的作用。
图7为本申请实施例一提供的搬运机器人在空气翼面展开时的俯视图,如图7所示,当采用空气翼面40b的实施方式时,空气翼面40b可以包括折叠骨架和折叠翼面,折叠骨架可以由多个连杆铰接组成,折叠翼面可以为布面或其他柔性塑料材质,折叠翼面的表面上各个位置分别与折叠骨架的各个连杆连接,在折叠骨架的多个连杆相对转动时,可以实现折叠骨架的收拢或展开,同时会带动折叠翼面的收拢或展开,若搬运机器人1从货架上跌落,折叠翼面展开,利用下落时折叠翼面产生的风阻,降低搬运机器人1跌落的速度,从而起到缓降作用。
上述的缓降组件不同实施方式的打开均需要预备时间,因此需要跌落检测装置在搬运机器人1跌落的第一时间发出信号,以使控制器做出反应控制缓降组件打开。
作为一种可选的实施方式,跌落检测装置包括陀螺仪和加速度传感器中的至少一者,从而保证判断搬运机器人1是否发生跌落的准确性和及时性。
其中,陀螺仪可以检测搬运机器人1的空间姿态,当搬运机器人1从货架上跌落时,陀螺仪可以检测到其姿态的突变,从而做出准确判断;加速度传感器可以检测到搬运机器人1跌落时下落的加速度,从判断跌落事件的发生。本实施例中可以同时采用上述两种跌落检测的方式,以保证检测结果的准确性和及时性,陀螺仪和加速度传感器的具体工作原理为现有技术,在此不做赘述。
作为一种可选的实施方式,本实施例提供的搬运机器人1还可以包括姿态调整装置,姿态调整装置活动设置于机器人本体10上,用于在搬运机器人1跌落时调整其姿态,以使搬运机器人1的底部朝向地面。
其中,姿态调整装置可以包括重心调整机构,重心调整机构设置于机器人本体10内部,重心调整机构可以包括驱动单元和可相对机器人本体10移动的配重块,驱动单元的输出端与配重块连接,从而在搬运机器人1从货架上跌落时,通过配重块的移动改变搬运机器人1整体的重心位置,以调整搬运机器人1在空中的姿态。
需要说明的是,重心调整机构可以与陀螺仪进行配合,陀螺仪检测出搬运机器人1的空间姿态,重心调整结构能够以陀螺检测到的姿态为参照对重心进行调整,在搬运机器人1下落过程中,其相应的姿态也会随之变化,从而使得设置有搬运机器人1设置有吸能组件的底部朝向地面并先与地面接触,避免机器人本体10及其内部部件的损坏。
本实施例提供一种搬运机器人,可在货架的侧壁或顶部移动,该搬运机器人包括机器人本体和缓冲装置,缓冲装置的至少部分结构在机器人本体跌落时暴露于机器人本体的外侧,缓冲装置包括吸能组件和缓降组件的至少一者,吸能组件设置于机器人本体的外侧,且机器人本体从货架上跌落时,吸能组件位于机器人本体的下半部,而缓降组件设置在机器人本体上,并用于减缓搬运机器人的降落速度,从而降低搬运机器人跌落时与地面的冲击力,对机器人本体起到保护作用,避免与地面撞击时造成损坏。
实施例二
图8为本申请实施例二提供的仓储系统的结构示意图,如图8所示,本实施例提供一种仓储系统,该仓储系统包括货架100和实施例一中的搬运机器人1,货架100用于放置物料箱,搬运机器人1可在货架100的侧壁或顶部移动,以取放物料箱。
其中,货架100可以为多层立体货架,且多个货架100可以排布形成仓储区域,货架100上设置有阵列排布的多个库位,物料箱可以放置于库位中,库位既可以是静态库位,也可以是储物空间可调的动态库位,本实施例对货架100的具体结构不做限定,货架100的侧壁可以设置有升降轨道,货架100顶部可以设置有天轨,搬运机器人1可以从货架100的侧面或顶部取放物料箱,搬运机器人1包括机器人本体和缓冲装置,搬运机器人1在升降轨道和天轨上运行时如果跌落,缓冲装置对机器人本体起到缓冲和保护作用,避免机器人本体的损坏,其具体结构和实现方式与实施例一中一致,在此不再赘述。
此外,需要说明的是,本申请实施例提供的仓储系统可以应用于制造业工厂库存产品的出入库、零售业库存产品的出入库,也可以应用于电商物流的快递出库分拣等不同领域,且涉及的产品或货物可以是工业零部件、电子配件或产品、药物、服装饰品、食品、书籍等,本申请实施例对此不作具体限定。
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实施例技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种搬运机器人,可在货架的侧壁或顶部移动,其特征在于,所述搬运机器人包括机器人本体和缓冲装置;所述缓冲装置的至少部分结构在所述机器人本体跌落时暴露于所述机器人本体的外侧;
所述缓冲装置包括吸能组件和缓降组件的至少一者,其中,所述吸能组件设置于所述机器人本体的外侧,且所述机器人本体跌落时,所述吸能组件位于所述机器人本体的下半部;所述缓降组件设置于所述机器人本体上,并用于减缓所述搬运机器人的降落速度。
2.根据权利要求1所述的搬运机器人,其特征在于,所述吸能组件包括第一吸能组件和第二吸能组件,所述第一吸能组件和所述缓降组件均可移动的设置在所述机器人本体上,所述第二吸能组件固定设置在所述机器人本体上;
所述第一吸能组件和所述缓降组件中的至少一者可移动至预设缓冲位置,以对所述搬运机器人的跌落进行缓冲。
3.根据权利要求2所述的搬运机器人,其特征在于,还包括跌落检测装置和控制器,所述缓冲装置和所述跌落检测装置均与所述控制器电连接,所述跌落检测装置用于检测所述搬运机器人是否发生跌落,所述控制器用于在所述跌落检测装置检测到所述搬运机器人发生跌落时,控制所述第一吸能组件和所述缓降组件中的至少一者移动至所述预设缓冲位置。
4.根据权利要求3所述的搬运机器人,其特征在于,所述第一吸能组件包括弹性支撑件,所述弹性支撑件可移动至所述预设缓冲位置,以对所述搬运机器人的跌落进行缓冲;其中,所述弹性支撑件位于所述预设缓冲位置时,所述弹性支撑件的最低点位于所述机器人本体的下方。
5.根据权利要求4所述的搬运机器人,其特征在于,所述弹性支撑件为弹性支撑臂或缓冲气囊。
6.根据权利要求3所述的搬运机器人,其特征在于,所述第二吸能组件包括弹性防护栏和缓冲护角中的至少一者,其中,所述弹性防护栏围设于所述机器人本体的周侧,所述缓冲护角设置于所述机器人本体的外壁边角位置。
7.根据权利要求6所述的搬运机器人,其特征在于,所述弹性防护栏包括外框和连杆单元,所述连杆单元的第一端与所述机器人本体连接,所述连杆单元的第二端与所述外框连接。
8.根据权利要求7所述的搬运机器人,其特征在于,所述连杆单元包括第一连杆、第二连杆和第一弹性件,所述第一连杆与所述机器人本体固定连接,所述第二连杆套设于所述第一连杆背离所述机器人本体的一端,并可沿所述第一连杆的长度方向滑动;
所述第一弹性件的一端与所述机器人本体抵接,另一端与所述第二连杆抵接,并对所述第二连杆施加远离所述机器人本体的弹力。
9.根据权利要求7所述的搬运机器人,其特征在于,所述连杆单元为多个,多个所述连杆单元沿所述外框的延伸方向间隔设置。
10.根据权利要求7所述的搬运机器人,其特征在于,所述外框为多个,多个所述外框沿相同方向延伸并间隔设置。
11.根据权利要求10所述的搬运机器人,其特征在于,所述弹性防护栏还包括第三连杆,相邻所述外框通过所述第三连杆连接。
12.根据权利要求6所述的搬运机器人,其特征在于,所述缓冲护角包括多个防护件,多个所述防护件与所述机器人本体的外壁边角位置的多个表面一一对应。
13.根据权利要求12所述的搬运机器人,其特征在于,所述防护件具有弹性,多个所述防护件与所述机器人本体的外壁胶粘连接。
14.根据权利要求12所述的搬运机器人,其特征在于,所述缓冲护角还包括第二弹性件,所述第二弹性件的一端与所述机器人本体连接,另一端与所述防护件连接。
15.根据权利要求3所述的搬运机器人,其特征在于,所述缓降组件包括降落伞和空气翼面中的任一者,其中,所述缓降组件移动至所述预设缓冲位置时,所述缓降组件的至少部分结构延伸至所述机器人本体的顶部外侧。
16.根据权利要求3-15任一项所述的搬运机器人,其特征在于,所述跌落检测装置包括陀螺仪和加速度传感器中的至少一者。
17.根据权利要求1-15任一项所述的搬运机器人,其特征在于,还包括姿态调整装置,所述姿态调整装置活动设置于所述机器人本体上,用于在所述搬运机器人跌落时调整其姿态,以使所述搬运机器人的底部朝向地面。
18.根据权利要求17所述的搬运机器人,其特征在于,所述姿态调整装置包括重心调整机构,所述重心调整机构设置于所述机器人本体内部,所述重心调整机构包括驱动单元和可相对机器人本体移动的配重块,所述驱动单元的输出端与所述配重块连接。
19.一种仓储系统,其特征在于,包括货架和权利要求1-18任一项所述搬运机器人,所述货架用于放置物料箱,所述搬运机器人可在所述货架的侧壁或顶部移动,以取放所述物料箱。
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