CN116853758B - 一种机器人自动搬运方法 - Google Patents
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Abstract
一种机器人自动搬运方法，涉及物品搬运领域。包括如下步骤：S21、搬运机器人搬运物品停靠到卸载台前方；S22、搬运机器人的直线运动模组推动安装于其上的输送带模组及其上所搬运物品前进至卸载台正上方；S23、输送带模组开始向前移动，将输送带模组上的物品进一步向前输送，直至物品的一端悬空，并因重力逐渐下落到卸载台；S24、输送带模组与直线运动模组开始进行数控协同运动，在使物品已下落一端与卸载台保持静止前提下，使输送带模组逐渐远离卸载台和物品，物品的另一端则在此过程中逐渐降低、下落至卸载台；S28、搬运机器人完成自动卸载，驶离卸载台。采用全新搬运方式进行搬运，能够在小空间内进行搬运，能适用当卸载台的四周具有凸起边沿的情景。
Description
技术领域
本发明涉及物品搬运技术领域，具体涉及一种机器人自动搬运方法。
背景技术
物品在运输过程中，通常涉及到搬运这一过程。过去的转运通常是由人工进行搬运，费时费力；随着科技的进步，搬运装置也应运而生，如AGV叉车、带有吊装设置的AGV车等。
机器人叉车多用于现代物流仓储装卸中，但现有机器人叉车在装、卸过程中，需要在货物底部使用垫高框架为叉臂提供叉取空间，并且整体车身要进行前后、左右平移才能完成物品装卸，浪费空间，对环境条件要求高，不适用于空间狭小、且非工业标准化的特定场景；且当卸载台的四周具有凸起的边沿时，无法较好的卸货。
带有吊装设备的AGV车能够适应当卸载台的四周具有凸起的边沿的情景，但该类型的搬运设备需要较大的作业空间，有些物品也不好夹持有掉落的风险，此外对于某些特殊场景，比如以人、动物或其他具有象征意义的实体作为被装卸对象时，常规装卸设备并不适用，即现有的搬运设备采用的搬运方法还需改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种机器人自动搬运方法，采用全新的搬运方式进行搬运，能够在小空间内进行搬运，且能适用当卸载台的四周具有凸起的边沿的情景。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种机器人自动搬运方法，包括以下步骤：
S21、搬运机器人搬运物品停靠到卸载台前方；
S22、搬运机器人的直线运动模组推动安装于其上的输送带模组及其上所搬运物品前进至卸载台正上方；
S23、输送带模组开始向前移动，将输送带模组上的物品进一步向前输送，直至物品的一端悬空，并因重力逐渐下落到卸载台；
S24、输送带模组与直线运动模组开始进行数控协同运动，在使物品已下落一端与卸载台保持静止前提下，使输送带模组逐渐远离卸载台和物品，物品的另一端则在此过程中逐渐降低、下落至卸载台；
S28、搬运机器人完成自动卸载，驶离卸载台。
本发明进一步设置，所述步骤S24中，输送带模组与直线运动模组开始进行数控协同运动具体为：输送带模组继续向前传送物品，同时直线运动模组带动输送带模组反向移动，且输送带模组传输的速度的绝对值与直线运动模组移动的速度的绝对值保持一致。
本发明进一步设置，所述步骤S24中，物品的另一端则在此过程中逐渐降低，但先不下落至卸载台，而是先执行如下步骤：
S25：物品的另一端在与输送带模组脱离后，落在输送带模组末端下侧的缓冲装置上，并因重力使缓冲装置缓慢下落，直至缓冲装置落在卸载台上；
S26：输送带模组末端的传感器在检测到物品脱离输送带模组后，直线运动模组和输送带模组同时停止运动；
S27：直线运动模组带动输送带模组继续向搬运机器人方向运动，缓冲板从物品底部抽离。
本发明进一步设置，在步骤S21之前，还包括以下步骤：
S11、搬运机器人移动至放置有物品的台架内部、且位于物品的下侧；
S12、搬运机器人的升降装置升高，将物品抬起；
S13、搬运机器人搬运物品离开台架。
本发明进一步设置，在步骤S13与步骤S21之间或步骤S21与步骤S22之间，还包括以下步骤：搬运机器人的升降装置按实际情况进行升高或降落，使输送带模组稍高于卸载台。
本发明进一步设置，搬运机器人包括：
移动载具；
支撑平台，设置于所述移动载具上；
直线运动模组，设置于所述支撑平台上；以及
输送带模组，滑动装配于所述直线运动模组上，用于输送物品；
所述输送带模组在所述直线运动模组上直线运动，且其末端能够从所述直线运动模组的末端伸出。
本发明进一步设置，所述移动载具上设置有用于支撑所述支撑平台且带动所述支撑平台升降的升降装置。
本发明进一步设置，所述输送带模末端下侧设置有缓冲装置。
本发明进一步设置，所述缓冲装置包括：一端固定装配于所述输送带模组末端、另一端朝下的缓冲伸缩件；以及设置于所述缓冲伸缩件的下端的缓冲板。
本发明进一步设置，所述输送带模组末端设置有传感器，所述传感器用于检测物品是否脱离输送带模组。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：在本发明中，采用一种全新的机器人自动搬运方法，首先，搬运机器人搬运物品停靠到卸载台前方；随后，搬运机器人的直线运动模组推动安装于其上的输送带模组及其上所搬运物品前进至卸载台正上方；接着输送带模组开始向前移动，将输送带模组上的物品进一步向前输送，直至物品的一端悬空，并因重力逐渐下落到卸载台；然后输送带模组与直线运动模组开始进行数控协同运动，在使物品已下落一端与卸载台保持静止前提下，使输送带模组逐渐远离卸载台和物品，物品的另一端则在此过程中逐渐降低、下落至卸载台；最后搬运机器人完成自动卸载，驶离卸载台。采用该机器人自动搬运方法，创造性的将直线运动模组与输送带模组进行协同配合，全程自动化控制，无需人力，也无需像吊装夹具一样需要较大的空间，也不会夹损物品，也非常适用于装卸具有象征意义的实体，如棺木等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是机器人自动搬运方法的步骤流程图一；
图2是机器人自动搬运方法的步骤流程图二；
图3是机器人自动搬运方法的步骤流程图三；
图4是搬运机器人的结构示意图；
图5是搬运机器人中直线运动模组带动输送带模组伸出的结构示意图；
图6是搬运机器人的结构爆炸图；
图7是搬运机器人的进一步结构爆炸图；
图8是搬运机器人将物品搬运到卸载台的结构示意图；
图9是将物品从台架转运到搬运机器人的步骤示意图；
图10是搬运机器人将物品卸载到卸载台的步骤示意图。
附图标记说明：100、搬运机器人；110、移动载具；120、支撑平台；121、支撑面；122、第一挡板；123、第二挡板；130、直线运动模组；131、滑台本体；132、滑道；133、主滑座；134、副滑座；135、连接板；136、滑台电机；140、输送带模组；141、架体；142、输送带本体；143、输送带电机；150、升降装置；160、缓冲装置；161、缓冲伸缩件；162、缓冲板；200、物品；300、卸载台；310、边沿；400、台架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
在一实施例中，参照图1和图10，机器人自动搬运方法包括以下步骤：
S21、搬运机器人100搬运物品200停靠到卸载台300前方；
S22、搬运机器人100的直线运动模组130推动安装于其上的输送带模组140及其上所搬运物品200前进至卸载台300正上方；
S23、输送带模组140开始向前移动，将输送带模组140上的物品200进一步向前输送，直至物品200的一端悬空，并因重力逐渐下落到卸载台300；
S24、输送带模组140与直线运动模组130开始进行数控协同运动，在使物品200已下落一端与卸载台300保持静止前提下，使输送带模组140逐渐远离卸载台300和物品200，物品200的另一端则在此过程中逐渐降低、下落至卸载台300；
S28、搬运机器人100完成自动卸载，驶离卸载台300。
该机器人自动搬运方法，创造性的将直线运动模组130与输送带模组140进行协同配合，全程自动化控制，无需人力，也无需像吊装夹具一样需要较大的空间，也不会夹损物品200，也非常适用于装卸具有象征意义的实体，如棺木等。
步骤S24中，输送带模组140与直线运动模组130开始进行数控协同运动具体为：输送带模组140继续向前传送物品200，同时直线运动模组130带动输送带模组140反向移动，且输送带模组140传输的速度的绝对值与直线运动模组130移动的速度的绝对值保持一致。这里的保持一致并不仅指两者速度的绝对值完全相同，而是允许小范围的偏差，如两者速度的绝对值相差10％以内。
在一实施例中，参照图2和图10，机器人自动搬运方法包括以下步骤：
S21、搬运机器人100搬运物品200停靠到卸载台300前方；
S22、搬运机器人100的直线运动模组130推动安装于其上的输送带模组140及其上所搬运物品200前进至卸载台300正上方；
S23、输送带模组140开始向前移动，将输送带模组140上的物品200进一步向前输送，直至物品200的一端悬空，并因重力逐渐下落到卸载台300；
S24、输送带模组140与直线运动模组130开始进行数控协同运动，在使物品200已下落一端与卸载台300保持静止前提下，使输送带模组140逐渐远离卸载台300和物品200，物品200的另一端则在此过程中逐渐降低；
S25：物品200的另一端在与输送带模组140脱离后，落在输送带模组140末端下侧的缓冲装置160上，并因重力使缓冲装置160缓慢下落，直至缓冲装置160落在卸载台300上；
S26：输送带模组140末端的传感器在检测到物品200脱离输送带模组140后，直线运动模组130和输送带模组140同时停止运动；
S27：直线运动模组130带动输送带模组140继续向搬运机器人100方向运动，缓冲板162从物品200底部抽离；
S28、搬运机器人100完成自动卸载，驶离卸载台300。
该实施例与第一个实施例的主要区别在于：1、物品200先落到缓冲装置160上，并因重力使缓冲装置160缓慢下落，由于物品200200的另一端先落在缓冲装置160160上，使得下落过程更加平稳，对于物品200200也起到保护作用。2、输送带模组140末端设置有传感器，在检测到物品200脱离输送带模组140后能够进行一个信号反馈，便于精准执行下一个步骤。
在一实施例中，参照图3和图9，在上述两个实施例任意一个的基础上，在步骤S21之前，还包括以下步骤：
S11、搬运机器人100移动至放置有物品200的台架400内部、且位于物品200的下侧；
S12、搬运机器人100的升降装置150升高，将物品200抬起；
S13、搬运机器人100搬运物品200离开台架400。
该机器人自动搬运方法还包括将物品200从台架400转运到搬运机器人100上，十分方便，而且能无缝衔接到再由搬运机器人100卸载物品200到卸载台300上。
在一实施例中，在步骤S13与步骤S21之间或步骤S21与步骤S22之间，还包括以下步骤：搬运机器人100的升降装置150按实际情况进行升高或降落，使输送带模组140稍高于卸载台300。
为了实现上述机器人自动搬运方法，需要一搬运机器人100来进行作业。
参照图4-图8，搬运机器人100包括：移动载具110、支撑平台120、直线运动模组130和输送带模组140。支撑平台120设置于移动载具110上；直线运动模组130设置于支撑平台120上；输送带模组140滑动装配于直线运动模组130上，其用于输送物品200。输送带模组140在直线运动模组130上直线运动，且其末端能够从直线运动模组130的末端伸出。
该搬运机器人100能够将物品200卸载到四周具有凸起边沿310的卸载台300上。
通过设置有直线运动模组130，且在直线运动模组130上滑动装配有输送带模组140，从而卸货或转运物品200时，物品200放置在输送带模组140上，在输送带模组140与直线运动模组130的数控协同配合下，将物品200准确落在卸载台300上。此过程中无需像吊装设备一样需要较大的空间，也不会夹损物品200，也非常适用于装卸具有象征意义的实体，如棺木等。此外，由于直线运动模组130能够先将输送带模组140连同物品200一起输送到卸载台300上，从而可以跨过卸载台300凸起的边沿310，再由输送带模组140进行传输将物品200落在在卸载台300。
在本实施例中，移动载具110为AGV智能车，其装备有激光导航系统，能够精准定位，精准移动到设定位置。在其他实施例中，移动载具110也可以为其他可移动的运载工具。
作为一个优先的方案，如图4-图8所示，移动载具110上设置有用于支撑支撑平台120且带动支撑平台120升降的升降装置150。通过设置有升降装置150，从而能够调节支撑平台120的高度，进而也调节直线运动模组130、输送带模组140和物品200的高度，以此能够适应多种高度的卸载台300。此外，通过设置有升降装置150，该搬运机器人100能够与特定设计的台架400配合交接，能够稳定且方便的将物品200从台架400转运到搬运机器人100上。
在本实施例中，升降装置150为多级可伸缩立柱。采用多级可伸缩立柱占用空间小。在其他实施例中，升降装置150还可以为剪叉结构。
该搬运机器人100还能够将放置在特定的台架400上的物品200直接搬出。
如图9所示，该台架400中至少一侧敞开，以使搬运机器人100能够从敞开处进入台架400内部。台架400的顶框小于物体的底面，以使物体能够放置于台架400的顶框上。
升降装置150处于收纳位置时，台架400的顶框高于搬运机器人100的顶侧；升降装置150处于举升位置时，台架400的顶框低于搬运机器人100的顶侧。
参照图9，物品能够直接从台架全自动转运到搬运机器人上。
该搬运机器人100除了能够将放置在特定的台架400上的物品200直接搬出；可逆的，该搬运机器人100还能够将位于其上侧的物品200转运到该特定的台架400上。
在本实施例中，如图4-图7所示，支撑平台120包括：平板状支撑面121，设置于支撑面121两侧、向上延伸的第一挡板122，以及设置于第一挡板122上侧、向外侧延伸、且呈L型的第二挡板123。平板支撑面121用于供直线运动模组130放置，且其长度与直线运动模组130的长度接近；第一挡板122用于保护直线运动模组130和输送带模组140，同时具有一定的导向限位作用，第一挡板122的高度约等于直线运动模组130+输送带模组140的高度和；第二挡板123由于先向外延伸，增加了供物品200放置的宽度空间，而后再向上延伸，起到了保护物品200、防止物品200掉落的的作用。
在本实施例中，直线运动模组130为滑台模组。如图4-图7所示，滑台模组包括：滑台本体131、滑道132、主滑座133、副滑座134、连接板135和滑台电机136。
具体的，滑台本体131设置于支撑平台120上；滑道132设置有两个，同样设置于支撑平台120上，且位于滑台本体131的两侧；主滑座133滑动装配于滑台本体131上；两个副滑座134滑动装配于滑道132上；连接板135固定装配于主滑座133和两个副滑座134上，将主滑座133和两个副滑座134连接成一体；滑台电机136设置于滑台本体131，用于驱动滑座在滑台本体131上直线运动。滑道132和副滑座134的作用在于使滑台模组的滑动更加顺畅，稳定性也更高。
更具体的，本实施例中，滑台模组为丝杆滑台模组。当然在其他实施例中，直线运动模组130也可以采用其他结构，只需满足能够带动其上的输送带模组140做往返直线运动即可。
如图4-图7所示，输送带模组140包括：架体141、输送带本体142和输送带电机143。
具体的，架体141固定装配在连接板135上；输送带本体142设置于架体141上侧；输送带电机143置于输送带本体142上，用于驱动输送带本体142运动。架体141的作用在于将输送带本体142架高，使输送带本体142有转动传输的空间。
在一实施例中，输送带模末端下侧设置有缓冲装置160。通过在输送带模组140末端下侧设置有缓冲装置160，从而在输送带模组140与直线运动模组130数控协同配合下，物品200的另一端在与输送带脱离后，先落在输送带末端下侧的缓冲装置160上，直至物品200的另一端也落在卸载台300上。由于物品200的另一端先落在缓冲装置160上，使得下落过程更加平稳，对于物品200也起到保护作用。
具体的，如图4-图7所示，缓冲装置160包括：一端固定装配于所述输送带模组140末端、另一端朝下的缓冲伸缩件161；以及设置于缓冲伸缩件161的下端的缓冲板162。更具体的，在本实施例中，缓冲伸缩件161为液压杆。优选的，输送带模组140末端设置有传感器，该传感器用于检测物品200是否完全脱离输送带模组140。
以上实施例中，物品200具体可以为棺木，卸载台300具体可以为火化台，台架400具体可以为告别台。棺木等具有象征意义的实体作为被装卸对象时，用夹具显然不适宜，且火化台通常具有凸起的边沿310，用本方案中的搬运机器人100最为适合。也即本机器人自动搬运方法尤其适用于将棺木卸装到火化台上。
以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种机器人自动搬运方法，其特征在于，搬运机器人包括：
移动载具(110)；
支撑平台(120)，设置于所述移动载具(110)上；
直线运动模组(130)，设置于所述支撑平台(120)上；以及
输送带模组(140)，滑动装配于所述直线运动模组(130)上，用于输送物品(200)；
所述输送带模组(140)在所述直线运动模组(130)上直线运动，且其末端能够从所述直线运动模组(130)的末端伸出；
所述输送带模组(140)末端下侧设置有缓冲装置(160)，所述缓冲装置(160)包括：一端固定装配于所述输送带模组(140)末端、另一端朝下的缓冲伸缩件(161)；以及设置于所述缓冲伸缩件(161)的下端的缓冲板(162)；所述缓冲板(162)靠近所述输送带模组(140)的一端的边缘连接所述缓冲伸缩件(161)的下端；
所述机器人自动搬运方法包括以下步骤：
S21、搬运机器人(100)搬运物品(200)停靠到卸载台(300)前方；
S22、搬运机器人(100)的直线运动模组(130)推动安装于其上的输送带模组(140)及其上所搬运物品(200)前进至卸载台(300)正上方；
S23、输送带模组(140)开始向前移动，将输送带模组(140)上的物品(200)进一步向前输送，直至物品(200)的一端悬空，并因重力逐渐下落到卸载台(300)；
S24、输送带模组(140)与直线运动模组(130)开始进行数控协同运动，在使物品(200)已下落一端与卸载台(300)保持静止前提下，使输送带模组(140)逐渐远离卸载台(300)和物品(200)，物品(200)的另一端则在此过程中逐渐降低、下落至卸载台(300)；
S28、搬运机器人(100)完成自动卸载，驶离卸载台(300)；
所述步骤S24中，物品(200)的另一端则在此过程中逐渐降低，但先不下落至卸载台(300)，而是先执行如下步骤：
S25：物品(200)的另一端在与输送带模组(140)脱离后，落在输送带模组(140)末端下侧的缓冲装置(160)上，并因重力使缓冲装置(160)缓慢下落，直至缓冲装置(160)落在卸载台(300)上；
S26：输送带模组(140)末端的传感器在检测到物品(200)脱离输送带模组(140)后，直线运动模组(130)和输送带模组(140)同时停止运动；
S27：直线运动模组(130)带动输送带模组(140)继续向搬运机器人(100)方向运动，缓冲板(162)从物品(200)底部抽离；
在步骤S21之前，还包括以下步骤：
S11、搬运机器人(100)移动至放置有物品(200)的台架(400)内部、且位于物品(200)的下侧；
S12、搬运机器人(100)的升降装置(150)升高，将物品(200)抬起；
S13、搬运机器人(100)搬运物品(200)离开台架(400)。
在步骤S13与步骤S21之间或步骤S21与步骤S22之间，还包括以下步骤：搬运机器人(100)的升降装置(150)按实际情况进行升高或降落，使输送带模组(140)稍高于卸载台(300)。
2.根据权利要求1所述的机器人自动搬运方法，其特征在于，所述步骤S24中，输送带模组(140)与直线运动模组(130)开始进行数控协同运动具体为：输送带模组(140)继续向前传送物品(200)，同时直线运动模组(130)带动输送带模组(140)反向移动，且输送带模组(140)传输的速度的绝对值与直线运动模组(130)移动的速度的绝对值保持一致。
3.根据权利要求1所述的机器人自动搬运方法，其特征在于，所述移动载具(110)上设置有用于支撑所述支撑平台(120)且带动所述支撑平台(120)升降的升降装置(150)。
4.根据权利要求1所述的机器人自动搬运方法，其特征在于，所述输送带模组(140)末端设置有传感器，所述传感器用于检测物品(200)是否脱离输送带模组(140)。
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