CN115246115A - 一种物流搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物流搬运机器人，包括车架和安装在车架内的至少一对抬升机构，其中，车架呈U形状，利用U形开口可便于初步卡合在待运货物四周，并通过麦克纳姆轮和伸缩式侧板协同作用，利用麦克纳姆轮的特性，两侧的麦克纳姆轮相对或相向移动，带动伸缩式侧板伸缩移动，从而调节开口大小，使其与货物尺寸契合，操作灵活方便，且抬杆端部通过销轴与第一电动滑块铰接，可通过抬杆绕销轴转动，与两平行板贴合呈折叠态或与两平行板垂直呈工作态，在折叠态时，可使得U形开口内无障碍物，车架更加方便的卡合在待运货物四周，并在开口大小调节完成后，通过转动抬杆，即可进行下一步的抬升工作，不会受抬杆空间位置限制，影响搬运工作。

Description

一种物流搬运机器人

技术领域

本发明涉及物流管理技术领域，具体为一种物流搬运机器人。

背景技术

随着现代物流业的快速发展，快递、包裹等邮件数量不断增加，在一些物流中转中心每天都会有大量的邮件等待装卸、搬运，如果全部用人力搬运的话会耗费大量的劳动力，而且会增加快递企业的人力成本，因此通过搬运机器人替代人力进行搬运的需求越来越强烈；

现有技术中，包括托运式搬运机器人和叉车式搬运机器人，前者需要将货物转移到搬运机器人的平台上，通过搬运机器人进行转移，后者通过插入货物底端，将货物抬起搬运，由于货物大小不一，现有的叉车式搬运机器人无法统一对其进行搬运工作，且现有的叉车式搬运机器人体积较大，移动和搬运工作受到限制，所以急需一种物流搬运机器人来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种能根据货物尺寸进行适配，提高搬运效率的物流搬运机器人，以解决上述现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物流搬运机器人，包括：

车架，呈U形状，在U形车架两平行板底端均安装有麦克纳姆轮，另一侧板为伸缩式侧板，在伸缩节点处设有锁紧件，对伸缩式侧板锁紧或解锁，并在解锁状态下，随两侧麦克纳姆轮相对或相向移动，带动伸缩式侧板伸缩移动，调节两平行板间距；

至少一对抬升机构，对称安装在所述U形车架内壁上，包括竖直布设的滑轨和平行于地面的抬杆，抬杆一端通过第一电动滑块装于所述滑轨上，随滑块沿滑轨移动，调节所述抬杆的高度。

优选的，所述伸缩式侧板包括第一侧板、第二侧板和内板，第一侧板和第二侧板一端分别与两个所述平行板相连，另一端均开设有槽口，内板两端分别插入两个槽口内。

优选的，所述内板上沿伸缩方向均匀开设有多个定位槽；

所述锁紧件包括锁紧电机和定位条，定位条与所述锁紧电机相连，通过所述锁紧电机带动所述定位条插入或脱离定位槽。

优选的，所述锁紧电机输出轴安装有主动齿轮，主动齿轮啮合有调节齿条，定位条至少为一个，且两个所述定位条间距等于相邻两个定位槽间距，各个所述定位条同一端均与调节齿条相连。

优选的，两侧的麦克纳姆轮移动状态作为反馈信号控制所述锁紧电机工作，在麦克纳姆轮相对或相向移动时，锁紧电机带动定位条脱离定位槽。

优选的，所述抬杆端部通过销轴与所述第一电动滑块铰接，抬杆绕销轴转动，与所述两平行板贴合呈折叠态或与所述两平行板垂直呈工作态。

优选的，所述第一电动滑块上开设有插孔，插孔与所述销轴同轴；

所述平行板位于滑轨底端安装有第一转轴，第一转轴一端与驱动件相连，由所述驱动件控制转轴转动，随第一电动滑块下移至最低端，第一转轴插入所述插孔内，并与所述轴销相连，带动销轴随第一转轴同步转动。

优选的，所述驱动件包括驱动电机、第一驱动齿轮、第一驱动齿条和第一从动齿轮，第一驱动齿轮安装在所述驱动电机输出轴上，第一从动齿轮安装在所述第一转轴上，第一从动齿轮与第一驱动齿轮和第一从动齿轮均啮合。

优选的，所述滑轨上位于第一电动滑块上设有控制板，所述控制板通过第二电动滑块安装在所述滑轨上，其中，所述控制板底端与第一转轴同轴位置安装有第二转轴，第二电动滑块带动控制板沿滑轨方向在第一电动滑块上方区域移动，控制第二转轴插所述插孔内，并与所述轴销相连，或脱离插孔。

优选的，所述驱动电机输出轴同轴安装有联动轴，联动轴表面沿其轴线方向安装有若干限位条；

所述控制板内设有第二驱动齿轮、第二驱动齿条和第二从动齿轮，所述位于联动轴处开设有第一通孔，第二驱动齿轮同轴设于所述第一通孔内，且在第二驱动齿轮中心开设有第二通孔，第二通孔内设有若干限位槽，第二通孔套设于所述联动轴上，限位槽与限位条啮合，第一从动齿轮安装在所述第二转轴上，第二从动齿轮与第二驱动齿轮和第二从动齿轮均啮合。

与现有技术相比，本发明车架呈U形状，利用U形开口可便于初步卡合在待运货物四周，并通过麦克纳姆轮和伸缩式侧板协同作用，利用麦克纳姆轮的特性，两侧的麦克纳姆轮相对或相向移动，带动伸缩式侧板伸缩移动，从而调节开口大小，使其与货物尺寸契合，结构简单，操作灵活方便，且提高货物运输的稳定性，再通过抬升机构，即可托起开口内的货物进行运输工作。

本发明中，在伸缩节点处设有锁紧件，可对伸缩式侧板进行锁紧或解锁，且以两侧的麦克纳姆轮移动状态作为反馈信号控制锁紧件工作，在麦克纳姆轮相对或相向移动时，锁紧电机带动定位条脱离定位槽，既能自动进行伸缩工作，又能确保货物运输过程中，伸缩式侧板处于锁紧状，进一步提高货物运输的稳定性。

相对于现有的抬杆，本发明中抬杆端部通过销轴与第一电动滑块铰接，可通过抬杆绕销轴转动，与两平行板贴合呈折叠态或与两平行板垂直呈工作态，在折叠态时，可使得U形开口内无障碍物，车架更加方便的卡合在待运货物四周，并在开口大小调节完成后，通过转动抬杆，即可进行下一步的抬升工作，不会受抬杆空间位置限制，影响搬运工作。

其中，本发明中，通过在滑轨底端安装第一转轴和驱动件，利用第一转轴与销轴拼接，并利用驱动件进行驱动，即可自动控制抬杆在折叠态和工作态之间切换，无需人工操作，操作更加便捷，提高搬运效率。

本发明中，为了更加适用于待搬运货物的位置状态，在滑轨上位于第一电动滑块上设有控制板，并在控制板上设有与第一转轴类似的第二转轴，且控制板通过第二电动滑块安装在滑轨上，可通过第二电动滑块带动控制板移动，即可在不同位置灵活控制抬杆在折叠态和工作态之间切换，使用更加灵活。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明搬运机器人的结构示意图；

图2是本发明搬运机器人的俯视图；

图3是本发明锁紧件的结构示意图；

图4是本发明锁紧件的俯视图；

图5是本发明抬升机构的结构示意图；

图6是本发明抬升机构的平面图；

图中标号：1、车架；2、平行板；3、麦克纳姆轮；4、伸缩式侧板；41、第一侧板；42、第二侧板；43、内板；44、槽口；45、定位槽；5、锁紧件；51、锁紧电机；52、定位条；53、主动齿轮；54、调节齿条；6、抬升机构；61、滑轨；62、抬杆；63、第一电动滑块；64、销轴；7、插孔；8、第一转轴；9、驱动电机；10、第一驱动齿轮；11、第一驱动齿条；12、第一从动齿轮；13、控制板；14、第二电动滑块；15、第二转轴；16、联动轴；17、限位条；18、第二驱动齿轮；19、第二驱动齿条；20、第二从动齿轮；21、第一通孔；22、第二通孔；23、限位槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1所示，一种物流搬运机器人，包括车架1和安装在车架1内的至少一对抬升机构6，其中，车架1呈U形状，通过U形开口可便于初步卡合在待运货物四周，在U形车架1两平行板2底端均安装有麦克纳姆轮3，麦克纳姆轮3可带动车架1灵活进行移动，并基于麦克纳姆轮3的移动特性，车架1的另一侧板为伸缩式侧板4，并在伸缩节点处设有锁紧件5，对伸缩式侧板4锁紧或解锁，并在解锁状态下，随两侧麦克纳姆轮3相对或相向移动，带动伸缩式侧板4伸缩移动，调节两平行板2间距，即调节开口大小，使其与货物尺寸契合，抬升机构6对称安装在U形车架1内壁上，包括竖直布设的滑轨61和平行于地面的抬杆62，抬杆62一端通过第一电动滑块63装于滑轨61上，随滑块沿滑轨61移动，调节抬杆62的高度；

参考图1-图2，抬升机构6为两对，其中一对对称安装在两平行板2上，且位置靠近开口处，另一对对称安装在伸缩式侧板4两侧且靠近开口的拐点处，以便于充分对代运货物底部进行支撑。

参考图1-图2，本实施例中，伸缩式侧板4包括第一侧板41、第二侧板42和内板43，第一侧板41和第二侧板42一端分别与两个平行板2相连，另一端均开设有槽口44，内板43两端分别插入两个槽口44内，随着麦克纳姆轮3做调节移动时，给与第一侧板41和第二侧板42相对或相向移动的作用力，从而使得内板43脱离槽口44或进入槽口44内，从而改变伸缩式侧板4的长度。

参考图1-图2，锁紧件5包括锁紧电机51和定位条52，定位条52与锁紧电机51相连，通过锁紧电机51带动定位条52插入或脱离定位槽45，并在内板43上沿伸缩方向均匀开设有多个定位槽45，其中，参考图3-图4，锁紧电机51输出轴安装有主动齿轮53，主动齿轮53啮合有调节齿条54，定位条52至少为一个，实施例中定位条52为两个，且两个定位条52间距等于相邻两个定位槽45间距，各个定位条52同一端均与调节齿条54相连；

由锁紧电机51驱动，带动主动齿转动，主动齿驱动调节齿条54靠近定位槽45移动，将定位条52插入内板43上的定位槽45内，从而将内板43的状态锁死，避免其继续相对于第一侧板41和第二侧板42移动，或者主动齿驱动调节齿条54远离定位槽45移动，定位条52脱离内板43上的定位槽45内，此状态下，内板43可自由相对于第一侧板41和第二侧板42移动，从而调节改侧板的长度；

本实施例中，通过两侧的麦克纳姆轮3移动状态作为反馈信号控制锁紧电机51工作，在麦克纳姆轮3相对或相向移动时，锁紧电机51带动定位条52脱离定位槽45，即存在情况包括：一侧麦克纳姆轮3不移动，另一侧麦克纳姆轮3靠近或远离该麦克纳姆轮3移动，此时，反馈信号控制锁紧电机51进行解锁工作；两侧的麦克纳姆轮3同时相对或相向移动，此时反馈信号控制锁紧电机51进行解锁工作；两侧的麦克纳姆轮3同向移动，即该状态为车架1需要进行移动状态，此时，反馈信号控制锁紧电机51进行锁紧工作。

参考图5-图6，抬杆62端部通过销轴64与第一电动滑块63铰接，抬杆62绕销轴64转动，与两平行板2贴合呈折叠态或与两平行板2垂直呈工作态，在折叠态时，可使得U形开口内无障碍物，车架1更加方便的卡合在待运货物四周，并在开口大小调节完成后，通过转动抬杆62，即可进行下一步的抬升工作，不会受抬杆62空间位置限制，影响搬运工作；

参考图5-图6，在第一电动滑块63上开设有插孔7，插孔7与销轴64同轴，平行板2位于滑轨61底端安装有第一转轴8，第一转轴8一端与驱动件相连，由驱动件控制转轴转动，其中，驱动件包括驱动电机9、第一驱动齿轮10、第一驱动齿条11和第一从动齿轮12，第一驱动齿轮10安装在驱动电机9输出轴上，第一从动齿轮12安装在第一转轴8上，第一从动齿轮12与第一驱动齿轮10和第一从动齿轮12均啮合，利用驱动电机9工作，驱动第一驱动齿轮10转动，第一驱动齿轮10带动第一驱动齿条11移动，并同步带动第一从动齿轮12转动，从而驱动第一转轴8转动，随第一电动滑块63下移至最低端，第一转轴8插入插孔7内，并与轴销相连，带动销轴64随第一转轴8同步转动，即可自动控制抬杆62在折叠态和工作态之间切换。

为了更加灵活的对抬杆62进行控制，参考图5-图6，在滑轨61上位于第一电动滑块63上设有控制板13，控制板13通过第二电动滑块14安装在滑轨61上，其中，控制板13底端与第一转轴8同轴位置安装有第二转轴15，第二电动滑块14带动控制板13沿滑轨61方向在第一电动滑块63上方区域移动，在第一电动滑块63顶端也设有插孔7，控制第二转轴15插插孔7内，并与轴销相连，或脱离插孔7，其中，驱动电机9输出轴同轴安装有联动轴16，联动轴16表面沿其轴线方向安装有若干限位条17，控制板13内设有第二驱动齿轮18、第二驱动齿条19和第二从动齿轮20，位于联动轴16处开设有第一通孔21，第二驱动齿轮18同轴设于第一通孔21内，且在第二驱动齿轮18中心开设有第二通孔22，第二通孔22内设有若干限位槽23，第二通孔22套设于联动轴16上，限位槽23与限位条17啮合，此状态下，控制板13可沿着联动轴16上下移动，同时当联动轴16转动时，可带动第二驱动齿轮18同步转动，第一从动齿轮12安装在第二转轴15上，第二从动齿轮20与第二驱动齿轮18和第二从动齿轮20均啮合，同理，通过第二驱动电机9工作，可在不同位置灵活控制抬杆62在折叠态和工作态之间切换。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种物流搬运机器人，其特征在于，包括：

车架，呈U形状，在U形车架两平行板底端均安装有麦克纳姆轮，另一侧板为伸缩式侧板，在伸缩节点处设有锁紧件，对伸缩式侧板锁紧或解锁，并在解锁状态下，随两侧麦克纳姆轮相对或相向移动，带动伸缩式侧板伸缩移动，调节两平行板间距；

至少一对抬升机构，对称安装在所述U形车架内壁上，包括竖直布设的滑轨和平行于地面的抬杆，抬杆一端通过第一电动滑块装于所述滑轨上，随滑块沿滑轨移动，调节所述抬杆的高度。

2.根据权利要求1所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述伸缩式侧板包括第一侧板、第二侧板和内板，第一侧板和第二侧板一端分别与两个所述平行板相连，另一端均开设有槽口，内板两端分别插入两个槽口内。

3.根据权利要求2所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述内板上沿伸缩方向均匀开设有多个定位槽；

所述锁紧件包括锁紧电机和定位条，定位条与所述锁紧电机相连，通过所述锁紧电机带动所述定位条插入或脱离定位槽。

4.根据权利要求3所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述锁紧电机输出轴安装有主动齿轮，主动齿轮啮合有调节齿条，定位条至少为一个，且两个所述定位条间距等于相邻两个定位槽间距，各个所述定位条同一端均与调节齿条相连。

5.根据权利要求3或4所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：两侧的麦克纳姆轮移动状态作为反馈信号控制所述锁紧电机工作，在麦克纳姆轮相对或相向移动时，锁紧电机带动定位条脱离定位槽。

6.根据权利要求1所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述抬杆端部通过销轴与所述第一电动滑块铰接，抬杆绕销轴转动，与所述两平行板贴合呈折叠态或与所述两平行板垂直呈工作态。

7.根据权利要求6所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述第一电动滑块上开设有插孔，插孔与所述销轴同轴；

所述平行板位于滑轨底端安装有第一转轴，第一转轴一端与驱动件相连，由所述驱动件控制转轴转动，随第一电动滑块下移至最低端，第一转轴插入所述插孔内，并与所述轴销相连，带动销轴随第一转轴同步转动。

8.根据权利要求7所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述驱动件包括驱动电机、第一驱动齿轮、第一驱动齿条和第一从动齿轮，第一驱动齿轮安装在所述驱动电机输出轴上，第一从动齿轮安装在所述第一转轴上，第一从动齿轮与第一驱动齿轮和第一从动齿轮均啮合。

9.根据权利要求8所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述滑轨上位于第一电动滑块上设有控制板，所述控制板通过第二电动滑块安装在所述滑轨上，其中，所述控制板底端与第一转轴同轴位置安装有第二转轴，第二电动滑块带动控制板沿滑轨方向在第一电动滑块上方区域移动，控制第二转轴插所述插孔内，并与所述轴销相连，或脱离插孔。

10.根据权利要求9所述的一种物流搬运机器人，其特征在于：所述驱动电机输出轴同轴安装有联动轴，联动轴表面沿其轴线方向安装有若干限位条；

所述控制板内设有第二驱动齿轮、第二驱动齿条和第二从动齿轮，所述位于联动轴处开设有第一通孔，第二驱动齿轮同轴设于所述第一通孔内，且在第二驱动齿轮中心开设有第二通孔，第二通孔内设有若干限位槽，第二通孔套设于所述联动轴上，限位槽与限位条啮合，第一从动齿轮安装在所述第二转轴上，第二从动齿轮与第二驱动齿轮和第二从动齿轮均啮合。

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