CN116395607A - 一种智能仓储运输机器人及操控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域，且公开了一种智能仓储运输机器人及操控方法，包括AGV机器人和AGV机器人上设置的顶升工作台，所述顶升工作台上设置有可旋转的承重盘，且承重盘上设置有与仓储货架接触的感应盘，且感应盘的底端设有若干组称重传感器，可检测货架的重量，并对感应盘各处的压力进行检测。该智能仓储运输机器人对货架进行举升时，通过感应盘下方的称重传感器可检测感应盘各处承受的压力，通过控制器根据检测的数值判断仓储货架重心位置，使得AGV机器人移动到指定位置，使得顶升工作台升起，感应盘的中心与货架的底部重心接触，使货架在感应盘各处受力均匀，在运输过程中，维持货架的平稳。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体为一种智能仓储运输机器人及操控方法。
背景技术
AGV搬运机器人或AGV小车，是一种能够在工厂、仓库等场所自主导航行驶的机器人。它通常由多个传感器、控制系统和执行器组成，能够根据预设路径自主导航，完成货物搬运、运输等任务。主要功用集中在自动物流搬转运，AGV搬运机器人是通过特殊地标导航自动将物品运输至指定地点，最常见的引导方式为磁条引导，激光引导，RFID引导等。
AGV搬运机器人不需要人工驾驶、可连续24小时不间断工作等特点颠覆了传统的搬运方式，它既能替代工人的搬运工作，提高物流的运输效率，缓解劳动力，又在一定程度上提升提高了资源的质量和产量，具备十分广阔的发展前景和很高经济收益。
AGV搬运机器人在运输货物时，一般会移动到货架底部，通过顶升结构将货架抬起，之后带动货架按照轨迹进行运输，十分便捷，然而在运输过程中，AGV搬运机器的顶升结构一般以货架底部的中心进行托举，但由于货架上的货物摆放的问题，会导致货架的整体重心出现偏移，因此AGV搬运机器托举时，若货架的重心处位于顶升结构的边缘处，而AGV搬运机器运输过程中的转向，停止和启动时，都会对运输过程中的货架的重心造成冲击，导致其重心不稳，严重会使货架倾翻，针对该问题，我们提出了一种智能仓储运输机器人及操控方法。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种智能仓储运输机器人及操控方法，在对货架运输过程中，运输平稳，并维持货架的稳定。
本发明提供如下技术方案：一种智能仓储运输机器人，包括AGV机器人和AGV机器人上设置的顶升工作台，所述顶升工作台上设置有可旋转的承重盘，且承重盘上设置有与仓储货架接触的感应盘，且感应盘的底端设有若干组称重传感器，可检测货架的重量，并对感应盘各处的压力进行检测；
所述AGV机器人内部设有控制器，若干组称重传感器将自身的压力数值上传到控制器中，控制器根据压力数值的大小，确定重心的方向和位置；
当称重传感器检测数值超出AGV机器人运输的极限数值，则该AGV机器人无法对该货架进行运输，更换运输目标；
所述顶升工作台的内部安装有驱动承重盘旋转的方位调节装置，使AGV机器人转向后，其上的货架始终保持平移状态，并在AGV机器人静止时，控制货架旋转调整方向。
优选的，所述感应盘由若干组区块组成，且每个区块互不接触并设置在承重盘上，每个区块的下方均设置有用于检测重量的称重传感器，可检测每个区块受到的压力情况。
优选的，所述区块的顶端开设有凹槽，且区块的底端安装有用于安装称重传感器的预留槽，且预留槽延伸至凹槽内，且凹槽上安装有用于增大与货架摩擦的防滑块。
优选的，所述承重盘的底端通过回力轴承与顶升工作台转动连接，且回力轴承的外圈和内圈分别通过螺栓与顶升工作台和承重盘连接。
优选的，所述方位调节装置包括安装在顶升工作台内部的圆筒，且圆筒的顶端与顶升工作台齐平，所述圆筒的顶端安装有可旋转的转台，且承重盘通过螺栓安装在转台上，所述转台的底端安装有齿轮环，所述齿轮环上啮合有传动齿轮，且传动齿轮通过电机驱动。
优选的，所述控制器与电机电连接，可驱动电机旋转，并操控承重盘旋转角度。
优选的，所述圆筒内壁的顶端安装有凸台，且凸台通过转台轴承与转台连接，所述转台轴承的外圈和内圆分别通过螺栓与凸台和承重盘连接。
优选的，所述承重盘的中心向下凹陷形成支撑槽，且支撑槽与转台接触并通过螺栓连接。
优选的，所述AGV机器人内部设置有用于检测转向的角度传感器，当角度传感器检测到AGV机器人转向时，控制器随之驱动方位调节装置带动货架旋转，使AGV机器人和货架旋转方向相反，并保持两者旋转角度相同，如此货架相对于地面始终保持平移状态。
一种智能仓储运输机器人的操控方法，具体操作如下：
首先AGV机器人移动到货架下方，并确定货架的中心位置，之后顶升工作台顶起，使承重盘上的感应盘中心与货架的中心接触，并将货架托起，并通过感应盘下方的称重传感器检测各个部位的压力情况，之后控制器根据感应盘各个部位的压力状况，判断重心位置和方向；
然后顶升工作台收缩，感应盘脱离货架，AGV机器人移动到判断的位置处，使其上的感应盘再次将货架举升，并再次检测各个称重传感器数值；
若各个称重传感器数值相同，则货架重心位置判断正确，通过AGV机器人直接对货架进行运输；
若各个称重传感器数值偏差大，则再次判断重心位置，并重复操作，直至找准货架重心位置，使感应盘的中心对准货架的重心进行举升，并通过AGV机器人直接对货架进行运输。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
该机器人对货架进行举升时，通过感应盘下方的称重传感器可检测感应盘各处承受的压力，通过控制器根据检测的数值判断仓储货架重心位置，使得AGV机器人移动到指定位置，使得顶升工作台升起，感应盘的中心与货架的底部重心接触，使货架在感应盘各处受力均匀，在运输过程中，维持货架的平稳；
另外AGV机器人转向运输过程中，通过方位调节装置，调整感应盘的角度，使其上的货架随着感应盘进行角度调节，且AGV机器人和感应盘旋转角度相同，且方向相反，如此货架始终保持平移状态，维持货架的平稳。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1的局部拆分结构示意图；
图3为本发明区块的结构示意图；
图4为本发明方位调节装置的结构示意图。
图中：1、AGV机器人；2、顶升工作台；3、承重盘；4、感应盘；41、区块；42、凹槽；43、预留槽；44、防滑块；5、称重传感器；6、方位调节装置；61、圆筒；62、转台；63、齿轮环；64、传动齿轮；65、电机；66、凸台；67、转台轴承；7、回力轴承；8、支撑槽。
具体实施方式
为了使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1和图2，一种智能仓储运输机器人，包括AGV机器人1和AGV机器人1上设置的顶升工作台2，所述顶升工作台2上设置有可旋转的承重盘3，且承重盘3上设置有与仓储货架接触的感应盘4，且感应盘4的底端设有若干组称重传感器5，可检测货架的重量，并对感应盘4各处的压力进行检测；
AGV机器人1对货架进行顶升后，当称重传感器5检测数值超出AGV机器人1运输的极限数值，则该AGV机器人1无法对该货架进行运输，更换运输目标，避免AGV机器人1出现超载的情况，并导致AGV机器人1出现故障。
参阅图3，所述感应盘4由若干组区块41组成，且每个区块41互不接触并设置在承重盘3上，每个区块41的下方均设置有用于检测重量的称重传感器5，可检测每个区块41受到的压力情况，当感应盘4与货架底部接触后，由于货架的重心不在感应盘4的中心，因此每个区块41收到的压力均不相同，由于若干组扇形的区块41组成感应盘4，而压力最大的区块41则代表重心的方向。
所述区块41的顶端开设有凹槽42，且区块41的底端安装有用于安装称重传感器5的预留槽43，且预留槽43延伸至凹槽42内，且凹槽42上安装有用于增大与货架摩擦的防滑块44，如此方便对称重传感器5进行安装，并通过防滑块44增强区块41与货架的摩擦，避免AGV机器人1在停止时，货架由于惯性在区块41组成的感应盘4上滑动。
所述AGV机器人1内部设有用判断仓储货架重心位置的控制器，若干组称重传感器5将自身的压力数值上传到控制器中，控制器根据最大是压力数值，确定重心的方向，之后根据其他压力数值，判断货架重心与感应盘4此时检测的位置距离，并通过一次次托举货架，并通过各个称重传感器5检测压力数值，判断重心位置。
一种智能仓储运输机器人的操控方法，如下：
首先AGV机器人1移动到货架下方，并确定货架的中心位置，之后顶升工作台2顶起，使承重盘3上的感应盘4中心与货架的中心接触，并将货架托起，并通过感应盘4下方的称重传感器5检测各个部位的压力情况，之后控制器根据感应盘4各个部位的压力状况，判断重心位置和方向；
然后顶升工作台2收缩，感应盘4脱离货架，AGV机器人1移动到判断的位置处，使其上的感应盘4再次将货架举升，并再次检测各个称重传感器5数值；
若各个称重传感器5数值相同，则货架重心位置判断正确，通过AGV机器人1直接对货架进行运输；
若各个称重传感器5数值偏差大，则再次判断重心位置，并重复操作，直至找准货架重心位置，使感应盘4的中心对准货架的重心进行举升，并通过AGV机器人1直接对货架进行运输。
参阅图1和图4，所述顶升工作台2的内部安装有驱动承重盘3旋转的方位调节装置6，使AGV机器人1转向后，其上的货架始终保持平移状态，并在AGV机器人1静止时，控制货架旋转调整方向，所述方位调节装置6包括安装在顶升工作台2内部的圆筒61，且圆筒61的顶端与顶升工作台2齐平，所述圆筒61的顶端安装有可旋转的转台62，且承重盘3通过螺栓安装在转台62上，所述转台62的底端安装有齿轮环63，所述齿轮环63上啮合有传动齿轮64，且传动齿轮64通过电机65驱动，所述控制器与电机65电连接，可驱动电机65旋转，并操控承重盘3旋转角度，通过电机65驱动传动齿轮64旋转，使得传动齿轮64带动齿轮环63旋转，从而带动转台62旋转，而转台62与承重盘3相连，如此可驱动承重盘3和其上的感应盘4旋转，如此通过感应盘4调整货架的角度，并通过控制器调控货架的角度。
所述承重盘3的中心向下凹陷形成支撑槽8，且支撑槽8与转台62接触并通过螺栓连接，所述承重盘3的底端通过回力轴承7与顶升工作台2转动连接，且回力轴承7的外圈和内圈分别通过螺栓与顶升工作台2和承重盘3连接，承重盘3的边缘通过回力轴承7支撑，而承重盘3中部通过支撑槽8支撑，使得承重盘3安装后，结构稳定，可承受货架的压力。
所述圆筒61内壁的顶端安装有凸台66，且凸台66通过转台轴承67与转台62连接，所述转台轴承67的外圈和内圆分别通过螺栓与凸台66和承重盘3连接，使得转台62被转台轴承67连接在圆筒61的顶端，方便与支撑槽8连接。
所述AGV机器人1内部设置有用于检测转向的角度传感器，当角度传感器检测到AGV机器人1转向时，控制器随之驱动方位调节装置6中的电机65运行带动货架旋转，使AGV机器人1和货架旋转方向相反，并保持两者旋转角度相同，如此货架相对于地面始终保持平移状态，有需求时，可通过方位调节装置6控制货架在AGV机器人1上的角度，使得AGV机器人1在对货架运输时，以适合的角度进行输送。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能仓储运输机器人，包括AGV机器人（1）和AGV机器人（1）上设置的顶升工作台（2），其特征在于：所述顶升工作台（2）上设置有可旋转的承重盘（3），且承重盘（3）上设置有与仓储货架接触的感应盘（4），且感应盘（4）的底端设有若干组称重传感器（5），可检测货架的重量，并对感应盘（4）各处的压力进行检测；
所述AGV机器人（1）内部设有控制器，若干组称重传感器（5）将自身的压力数值上传到控制器中，控制器根据压力数值的大小，确定重心的方向和位置；
当称重传感器（5）检测数值超出AGV机器人（1）运输的极限数值，则该AGV机器人（1）无法对该货架进行运输，更换运输目标；
所述顶升工作台（2）的内部安装有驱动承重盘（3）旋转的方位调节装置（6），使AGV机器人（1）转向后，其上的货架始终保持平移状态，并在AGV机器人（1）静止时，控制货架旋转调整方向。
2.根据权利要求1所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述感应盘（4）由若干组区块（41）组成，每个所述区块（41）互不接触并设置在承重盘（3）上，每个区块（41）的下方均设置有用于检测重量的称重传感器（5），可检测每个区块（41）受到的压力情况。
3.根据权利要求2所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述区块（41）的顶端开设有凹槽（42），且区块（41）的底端安装有用于安装称重传感器（5）的预留槽（43），且预留槽（43）延伸至凹槽（42）内，且凹槽（42）上安装有用于增大与货架摩擦的防滑块（44）。
4.根据权利要求1所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述承重盘（3）的底端通过回力轴承（7）与顶升工作台（2）转动连接，且回力轴承（7）的外圈和内圈分别通过螺栓与顶升工作台（2）和承重盘（3）连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述方位调节装置（6）包括安装在顶升工作台（2）内部的圆筒（61），且圆筒（61）的顶端与顶升工作台（2）齐平，所述圆筒（61）的顶端安装有可旋转的转台（62），且承重盘（3）通过螺栓安装在转台（62）上，所述转台（62）的底端安装有齿轮环（63），所述齿轮环（63）上啮合有传动齿轮（64），所述传动齿轮（64）通过电机（65）驱动，且电机（65）安装在圆筒（61） 内部。
6.根据权利要求5所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述控制器与电机（65）电连接，可驱动电机（65）旋转，并操控承重盘（3）旋转角度。
7.根据权利要求5所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述圆筒（61）内壁的顶端安装有凸台（66），且凸台（66）通过转台轴承（67）与转台（62）连接，所述转台轴承（67）的外圈和内圆分别通过螺栓与凸台（66）和承重盘（3）连接。
8.根据权利要求5所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述承重盘（3）的中心向下凹陷形成支撑槽（8），且支撑槽（8）与转台（62）接触并通过螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的一种智能仓储运输机器人，其特征在于：所述AGV机器人（1）内部设置有用于检测转向的角度传感器，当角度传感器检测到AGV机器人（1）转向时，控制器随之驱动方位调节装置（6）带动货架旋转，使AGV机器人（1）和货架旋转方向相反，并保持两者旋转角度相同，如此货架始终保持平移状态。
10.一种智能仓储运输机器人的操控方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述的一种智能仓储运输机器人，具体操作如下：
首先AGV机器人（1）移动到货架下方，并确定货架的中心位置，之后顶升工作台（2）顶起，使承重盘（3）上的感应盘（4）中心与货架的中心接触，并将货架托起，并通过感应盘（4）下方的称重传感器（5）检测各个部位的压力情况，之后控制器根据感应盘（4）各个部位的压力状况，判断重心位置和方向；
然后顶升工作台（2）收缩，感应盘（4）脱离货架，AGV机器人（1）移动到判断的位置处，使其上的感应盘（4）再次将货架举升，并再次检测各个称重传感器（5）数值；
若各个称重传感器（5）数值相同，则货架重心位置判断正确，通过AGV机器人（1）直接对货架进行运输；
若各个称重传感器（5）数值偏差大，则再次判断重心位置，并重复操作，直至找准货架重心位置，使感应盘（4）的中心对准货架的重心进行举升，并通过AGV机器人（1）直接对货架进行运输。
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20230707 |
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