CN213649438U - 载物组件和搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种载物组件和搬运机器人，其中，载物组件包括：至少一个载物臂；两个夹载件，分别设置于载物臂的端部，并与载物臂的壁体转动连接，夹载件在转轴两侧分别设置有承载件和夹爪；其中，当载物臂空载时，承载件至少部分高于载物臂的承载面；当载物臂装载时，承载件不高于承载面以及夹爪高于承载面。本申请实施例的技术方案可以防止货物因地面不平或运载速度过快等因素而发生脱落，可提高运载效率。

Description

载物组件和搬运机器人

技术领域

本申请涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种载物组件和搬运机器人。

背景技术

搬运机器人基本设置有用于放置货物的载物平台，在搬运机器人运载货物的过程中，货物通常是直接置于载物平台上，这就使得当路面不平或搬运机器人的运载速度较快时，货物容易从载物平台上脱落，进而降低运载效率。

实用新型内容

本申请实施例提供一种载物组件和搬运机器人，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种载物组件，包括：

至少一个载物臂；

两个夹载件，分别设置于该载物臂的端部，并与该载物臂的壁体转动连接，该夹载件在转轴两侧分别设置有承载件和夹爪；

其中，当该载物臂空载时，该承载件至少部分高于该载物臂的承载面；当该载物臂装载时，该承载件不高于该承载面以及该夹爪高于该承载面。

在一种实施方式中，该转轴与该承载件端部之间的距离小于该转轴与夹爪端部之间的距离。

在一种实施方式中，该夹载件的重心远离该转轴设置。

在一种实施方式中，该夹载件的重心设置于该夹载件远离该转轴的端部。

在一种实施方式中，该夹爪包括承载部和夹紧部，该承载部与该承载件共面，该夹紧部从该承载部远离该转轴的端部凸出于该承载部表面。

在一种实施方式中，该夹紧部的顶部形成有第一倾斜面，该第一倾斜面由该夹紧部的顶端向该承载件所侧斜向下倾斜。在一种实施方式中，该载物臂的端部开设有安装口，该夹载件设置于该安装口。

在一种实施方式中，该载物臂上开设有与该安装口连通的容置口，该夹载件的外壁上设置有第一转轴孔；该载物组件还包括安装座，该安装座包括上下设置的凸部和垫部，该凸部容置于该容置口内，该凸部设置有与该第一转轴孔相对的第二转轴孔，该垫部安装于该载物板；该转轴插设于该第一转轴孔和该第二转轴孔。

在一种实施方式中，该载物组件还包括：

第一限位件，该第一限位件设置于该载物臂的下方并靠近该夹爪，以限制该夹爪空载时的转动位置；

第二限位件，该第二限位件设置于该载物臂顶面的中部，该第二限位件的顶部形成有第二倾斜面，该第二倾斜面由该二限位件的顶端向该载物臂的内侧倾斜。

在一种实施方式中，该载物臂的中部沿该载物臂的宽度方向设置有长圆安装孔，该第二限位件安装于该长圆安装孔中的任一位置。

在一种实施方式中，该载物组件还包括：

橡胶垫，该橡胶垫设置于该载物臂的顶面，该橡胶垫的形状与该载物臂的顶面的形状相适配。

在一种实施方式中，该载物组件还包括：

多个垫高柱，该垫高柱靠近该载物臂的端部设置，该垫高柱的顶端与该载物臂的底面连接；

底盘，该底盘与多个该垫高柱的底端连接。

作为本申请实施例的另一个方面，本申请实施例提供一种搬运机器人，包括上述任一种实施方式的载物组件。

根据本申请实施例的载物组件和搬运机器人，通过在载物臂的两个端部设置两个夹载件，并使夹载件与载物臂的壁体转动连接。当载物臂空载时，夹载件的承载件至少部分高于载物臂的承载面以及夹爪至少部分低于载物臂的承载面，有利于装载货物；当载物臂装载时，承载件不高于承载面以及夹爪高于承载面，有利于承载件与载物臂共同承载货物以及夹爪将货物固定于载物臂，防止货物因运载地面不平或运载速度较快而发生脱落，可提高运载效率。此外，当卸载货物时，夹爪依靠自身重力自然下沉，无需针对夹紧件进行卸载操作，货物卸载效率高。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1A示出根据本申请实施例的载物组件的一种立体分解示意图；

图1B示出图1A中夹载件的结构示意图；

图1C示出图1A中第二限位件的结构示意图；

图1D示出图1A中安装座的结构示意图；

图2A示出货物装载前夹载件的动作示意图；

图2B示出货物装载后夹载件的动作示意图；

图2C示出货物装载前货物与第二限位件之间的位置示意图；

图2D示出货物装载后货物与第二限位件之间的位置示意图；

图3示出根据本申请实施例的一种搬运机器人的结构示意图。

附图标记说明：

100-载物组件；

110-载物臂；110A-内侧壁；110B-外侧壁；111-安装口；111A-内侧；111B- 外侧；112-容置口；113-长圆安装孔；

120-夹载件；121-承载件；122-夹爪；122A-承载部；122B-夹紧部；122C- 第一倾斜面；123-第一转轴孔；

130-转轴；131-垫片；

140-安装座；141-凸部；142-垫部；143-第二转轴孔；144-安装孔；

150-第一限位件；151-底壁；152-侧壁；153-安装孔；

160-垫高柱；

170-底盘；

180-第二限位件；181-第二倾斜面；

190-橡胶垫；

200-货物；

300-机器人本体。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1A示出根据本申请实施例的载物组件的一种立体分解示意图。图1B示出图1A中夹载件的结构示意图。图1C示出图1A中第二限位件的结构示意图。图1D示出图1A中安装座的结构示意图。下面结合附图1A至图1D对载物组件100的结构进行说明。

如图1A至图1D所示，该载物组件100可以包括：至少一个载物臂110和两个夹载件120。

其中，载物臂110用于承载货物，载物臂110的顶面为承载面，载物臂110 的数量可以为一个、两个或多个，载物臂110的数量可以根据实际需要进行调整和选择，本申请实施例对载物臂110的数量不作限制。

示例性地，当载物臂110为一个时，载物臂110可对货物的中部进行承载。

当载物臂110为两个时，两个载物臂110间隔设置，两个载物臂110可分别对货物的两端进行承载，使得货物能够平稳的放置于载物臂110上。

当载物臂110为多个时，多个载物臂110间隔设置，多个载物臂110沿货物的长度方向或宽度方向对货物多处进行承载，可以进一步提升载物臂110对货物承载时的平稳性。

此外，在本实施方式中，由于载物臂110所需制作材料较少，因而可以降低载物组件100的制作成本。

两个夹载件120分别设置于载物臂110的端部，并与载物臂110的壁体转动连接，夹载件120在转轴130两侧分别设置有承载件121和夹爪122。也就是说，当承载件121下沉时，夹爪122升起；当夹爪122下沉时，承载件121 升起。其中，夹载件120为一体件。

在一个示例中，载物臂110的壁体包括内侧壁110A和外侧壁110B，夹载件120可与载物臂110的内侧壁110A或外侧壁110B转动连接，本申请实施例对此不作限制，只要夹载件120能够对放置于载物臂110上的货物进行夹载即可。

其中，当载物臂110空载时，承载件121至少部分高于载物臂110的承载面；当载物臂110装载时，承载件121不高于承载面以及夹爪122高于承载面。

具体地，当载物臂110空载时，夹载件120以转轴130为支点通过杠杆原理产生倾斜：夹爪122下沉，从而至少部分低于载物臂110的承载面，夹爪122 的下沉将带动承载件121上升，从而使承载件121至少部分高于载物臂110的承载面。

当载物臂110装载货物时，承载件121远离转轴130的端部在货物重力的作用下朝向靠近载物臂110的承载面的方向转动，并逐渐与载物臂110的承载面共面或低于载物臂110的承载面，以与载物臂110共同承载货物，承载件121 还带动夹爪122朝向靠近载物臂110的承载面的方向转动，使得夹爪122高于载物臂110的承载面，以对货物的侧壁或底部进行固定，实现对货物的自动夹载和保护，防止因路面不平或运载速度较快而发生货物脱落，进而可提高货物运载效率。

在一种实施方式中，转轴130与承载件121端部之间的距离小于转轴130 与夹爪122端部之间的距离。具体地，当夹载件120的质量分布均匀时，设置转轴130与承载件121端部之间的距离小于转轴130与夹爪122端部之间的距离，则可在载物臂110空载时，使夹载件120以转轴130为支点依靠自身重力朝向夹爪122所在侧斜自然向下倾斜，从而使夹爪122自然下沉，承载件121 自然升起，有利于在载物臂110上装载货物。

在一种实施方式中，夹载件120的重心远离转轴130设置，则可在载物臂 110空载时，使夹载件120以转轴130为支点依靠自身重力自然向下倾斜，从而使夹爪122自然下沉，承载件121自然升起，有利于在载物臂110上装载货物。

在一种实施方式中，夹载件120的重心设置于夹载件120远离转轴130的端部。具体地，夹载件120的重心可设置于夹爪122的端部，则可在载物臂110 空载时，夹载件120可以转轴130为支点依靠自身重量朝向夹爪122所在侧自然斜向下倾斜，从而使夹爪122自然下沉，承载件121自然升起，有利于在载物臂110上装载货物。

在一种实施方式中，夹爪122包括承载部122A和夹紧部122B，承载部122A 与承载件121共平面，夹紧部122B从承载部122A远离转轴130的端部凸出于承载部122A表面。其中，当载物臂110装载货物时，则承载部122A可与承载件121和载物臂110共同承载货物，夹紧部122B凸出于载物臂110的承载面，可将货物的侧壁152或底部固定于载物臂110上，避免货物发生脱落。

在一种实施方式中，载物臂110的端部开设有安装口111，夹载件120设置于安装口111，并与安装口111的壁体转动连接。

其中，承载件121可靠近安装口111的内侧111A设置，夹爪122可靠近安装口111的外侧111B设置，如此，当载物臂110装载时，夹爪122对货物的侧壁进行夹持；或者，当货物的底部具有卡口时，夹爪122可勾住货物底部的卡口，将货物固定于载物臂110的承载面上，避免货物脱落；进一步地，夹爪122 可以伸出安装口111的外侧111B，有利于夹载尺寸较大的货物。

此外，承载件121也可靠近安装口111的外侧111B设置，夹爪122也可以靠近安装口111的内侧111A设置，如此，当载物臂110装载货物时，夹爪122 可勾住货物底部的卡口，将货物固定于载物臂110的承载面上，避免货物脱离。进一步地，承载件121远离夹爪122的端部可位于安装口111的中部，有利于承载尺寸较小的货物；承载件121远离夹爪122的端部可伸出安装口111的外侧111B，有利于承载尺寸较大的货物。

示例性地，当载物臂110空载时，若承载件121靠近安装口111的内侧111A 设置并且夹爪122靠近安装口111的外侧111B设置，则承载件121远离转轴 130的端部上升且夹爪122远离转轴130的端部下沉，使得夹载件120向外倾斜；若承载件121靠近安装口111的外侧111B设置并且夹爪122靠近安装口 111的内侧111A设置，则夹载件120向内倾斜。

在一种实施方式中，夹紧部122B的顶部形成有第一倾斜面122C，第一倾斜面122C由夹紧部122B的顶端向承载件121斜向下倾斜，有利于货物沿第一倾斜面122C滑至载物臂110的顶面，避免货物发生错位或被卡住。

在一种实施方式中，载物臂110上开设有与安装口111连通的容置口112，夹载件120的外侧壁110B上设置有第一转轴孔123；载物组件100还包括安装座140，安装座140包括上下设置的凸部141和垫部142，凸部141容置于容置口112内，凸部141设置有与第一转轴孔123相对的第二转轴孔143，垫部142 安装于载物臂110；转轴130插设于第一转轴孔123和第二转轴孔143，且转轴 130上还套设有垫片131。如此，夹载件120以转轴130为支点发生转动，以便装载和卸载货物。

其中，垫部142的两侧设置有安装孔144，以便将垫部142安装于载物臂 110的下方。

在一种实施方式中，载物组件100还可以包括：第一限位件150，第一限位件150设置于载物臂110的下方并靠近夹爪122，以限制夹爪122空载时的转动位置。

具体地，第一限位件150包括底壁151和侧壁152，第一限位件150的横截面呈L形，第一限位件150的底壁151与载物臂110平行，第一限位件150 的侧壁152与载物臂110垂直，第一限位件150侧壁152的顶部设置有安装孔 153，以将第一限位件150安装于载物臂110。

当载物臂110空载时，夹载件120的底部与第一限位件150的底壁151抵接，可限制夹爪122的转动位置，避免夹爪122发生过度转动而阻碍货物的装载和卸载。

在一种实施方式中，载物组件100还可以包括第二限位件180，第二限位件180设置于载物臂110顶面的中部。

在一个示例中，在运载货物时，第二限位件180可插入货物底部的卡口内，这样可防止货物在载物臂110上晃动。

在一个示例中，当载物臂110为两个时，两个载物臂110上的第二限位件 180可对货物的相对侧进行限位，也可以防止货物在载物臂110上晃动。

在一个示例中，第二限位件180的顶部形成有第二倾斜面181，第二倾斜面181由第二限位件180的顶端向载物臂110的内侧110A斜向下倾斜，以便货物沿该第二倾斜面181滑至载物臂110的顶面。示例性地，当载物臂110为两个时，两个载物臂110的第二限位件180之间可围成容置货物的容置区域；若向容置区域内放置货物，则货物可沿两个第二限位件180的第二倾斜面181 滑入容置区域，这样可以避免货物发生错位或被卡住。

在一种实施方式中，载物臂110的中部沿载物臂110的宽度方向设置有长圆安装孔113，第二限位件180安装于长圆安装孔113中的任一位置。如此，可以通过调节第二限位件180安装于长圆安装孔113中的位置来调节第二限位件180在载物臂110上的位置。

在一个示例中，当载物臂110为两个时，可通过调节两个第二限位件180 安装于长圆安装孔113中的位置来调节两个第二限位件180之间的间距，进而可适应不同尺寸货物的运载需求。

在一种实施方式中，载物组件100还可以包括橡胶垫190，橡胶垫190设置于载物臂110的顶面，橡胶垫190的形状与载物臂110的顶面的形状相适配。

在一个示例中，橡胶垫190可位于载物臂110的顶面与第一限位件150的底面之间。

在本实施方式中，通过设置橡胶垫190可增加载物臂110承载面的摩擦力，防止货物滑动；此外，橡胶垫190更柔软，还可避免磨损货物和减少噪音。

在一种实施方式中，载物组件100还可以包括多个垫高柱160，垫高柱160 靠近载物臂110的端部设置，垫高柱160的顶端与载物臂110的底面连接。如此，多个垫高柱160可以垫高载物臂110。

在一种实施方式中，载物组件100还可以包括底盘170，底盘170与多个垫高柱160的底端连接，以便对垫高柱160进行支撑并使载物臂110更加稳固，同时还有利于将底盘170安装于搬运机器人上。

接下来，请一并参阅附图2A至附图2D，以载物组件100的载物臂110为两个、夹载件120的承载件121靠近安装口111的内侧111A设置以及夹爪122 靠近安装口111的外侧111B设置为例，对采用本申请实施例的载物组件100 进行货物装载的装载过程进行说明。

当货物200装载前，由于载物组件100中夹紧件的重心设置于远离转轴130 的位置，则夹紧件在自身重力作用下以转轴130为支点向外倾斜，使得夹紧件处于松开状态，便于在载物臂110上装载货物200。

当货物200放置于载物臂110上时，货物200压住夹紧件承载件121远离转轴130的端部，使得承载件121朝向靠近载物臂110的方向转动并逐渐与载物臂110的承载面共面，此时，承载件121带动夹爪122朝向靠近载物臂110 的方向转动，使得夹爪122的承载部122A也与载物臂110的承载面共面，进而载物臂110、承载件121和夹爪122的承载部122A共同承载货物200，而夹爪122的夹紧部122B凸出于载物臂110的承载面，以对货物200的侧壁152 进行夹紧。

当货物200完成装载时，则载物组件100中载物臂110、承载件121和夹爪122的承载部122A保持共面状态，以共同承载货物200，夹爪122的夹紧部 122B凸出于载物臂110的承载面，以保持对货物200的侧壁152进行夹紧。如此，可以实现货物200的自动装载，而无需利用气动装置或液压装置来对货物 200进行装夹固定，可降低装载成本和提升装载效率。此外，当货物200完成装载时，第二限位件180可对货物200的侧壁152进行限位，避免货物200发生晃动。

可以理解的，货物200的卸载过程与货物200的装载过程相反，在此不再赘述。需要说明的是，当卸载货物200时，由于货物200离开载物臂110时夹紧件依靠自身重力以转轴130为支点向外倾斜，无需对夹紧件进行卸载操作，并且夹紧件不会阻碍货物200的卸载，可提高卸载效率。

本申请实施例还提供一种搬运机器人，如图3所示，该搬运机器人包括上述任一种实施方式的载物组件100和机器人本体300。其中，机器人本体300 可以是AGV(AutomatedGuided Vehicle，简称AGV)机器人。

根据本申请实施例的载物组件100和搬运机器人，通过在载物臂110的两个端部设置两个夹载件120，并使夹载件120与载物臂110的壁体转动连接。

当载物臂110空载时，夹载件120的承载件121至少部分高于载物臂110 的承载面以及夹爪122至少部分低于载物臂110的承载面，有利于装载货物；当载物臂110装载时，承载件121不高于承载面以及夹爪122高于承载面，有利于承载件121与载物臂110共同承载货物以及夹爪122将货物固定于载物臂 110，防止货物因运载地面不平或运载速度较快而发生脱落，可提高运载效率。此外，当卸载货物时，夹爪122依靠自身重力自然下沉，无需针对夹紧件进行卸载操作，货物卸载效率高。

上述实施例的载物组件100和搬运机器人的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种载物组件，其特征在于，包括：

至少一个载物臂；

两个夹载件，分别设置于所述载物臂的端部，并与所述载物臂的壁体转动连接，所述夹载件在转轴两侧分别设置有承载件和夹爪；

其中，当所述载物臂空载时，所述承载件至少部分高于所述载物臂的承载面；当所述载物臂装载时，所述承载件不高于所述承载面以及所述夹爪高于所述承载面。

2.根据权利要求1所述的载物组件，其特征在于，所述转轴与所述承载件端部之间的距离小于所述转轴与夹爪端部之间的距离；或者，所述夹载件的重心远离所述转轴设置。

3.根据权利要求1所述的载物组件，其特征在于，所述夹载件的重心设置于所述夹载件远离所述转轴的端部。

4.根据权利要求1所述的载物组件，其特征在于，所述夹爪包括承载部和夹紧部，所述承载部与所述承载件共面，所述夹紧部从所述承载部远离所述转轴的端部凸出于所述承载部表面。

5.根据权利要求4所述的载物组件，其特征在于，所述夹紧部的顶部形成有第一倾斜面，所述第一倾斜面由所述夹紧部的顶端向所述承载件所在侧斜向下倾斜。

6.根据权利要求1所述的载物组件，其特征在于，所述载物臂的端部开设有安装口，所述夹载件设置于所述安装口。

7.根据权利要求6所述的载物组件，其特征在于，所述载物臂上开设有与所述安装口连通的容置口，所述夹载件的外壁上设置有第一转轴孔；所述载物组件还包括安装座，所述安装座包括上下设置的凸部和垫部，所述凸部容置于所述容置口内，所述凸部设置有与所述第一转轴孔相对的第二转轴孔，所述垫部安装于所述载物臂；所述转轴插设于所述第一转轴孔和所述第二转轴孔。

8.根据权利要求1所述的载物组件，其特征在于，还包括：

第一限位件，所述第一限位件设置于所述载物臂的下方并靠近所述夹爪，以限制所述夹爪空载时的转动位置；

第二限位件，所述第二限位件设置于所述载物臂顶面的中部，所述第二限位件的顶部形成有第二倾斜面，所述第二倾斜面由所述第二限位件的顶端向所述载物臂的内侧斜向下倾斜。

9.根据权利要求8所述的载物组件，其特征在于，所述载物臂的中部沿所述载物臂的宽度方向设置有长圆安装孔，所述第二限位件安装于所述长圆安装孔中的任一位置。

10.根据权利要求1所述的载物组件，其特征在于，还包括：

橡胶垫，所述橡胶垫设置于所述载物臂的顶面，所述橡胶垫的形状与所述载物臂的顶面的形状相适配。

11.根据权利要求1所述的载物组件，其特征在于，还包括：

多个垫高柱，所述垫高柱靠近所述载物臂的端部设置，所述垫高柱的顶端与所述载物臂的底面连接；

底盘，所述底盘与多个所述垫高柱的底端连接。

12.一种搬运机器人，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的载物组件。

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