CN214268914U - 搬运机器人及仓储系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种搬运机器人及仓储系统，该搬运机器人适用于在货架上取放货物。所述搬运机器人包括机器人本体、承载件和第一驱动机构，所述承载件具有第一连接部，所述承载件通过所述第一连接部可转动地设置于所述机器人本体，所述第一驱动机构与所述承载件相连，并驱动所述承载件转动；所述承载件的一侧边缘设置有料口，所述料口用于供货物通过，所述第一连接部与所述料口之间具有第一距离，所述第一距离大于第二距离，其中，所述第二距离为所述承载件除设置所述料口外的任一侧边缘与所述第一连接部之间的距离。上述方案能够解决目前的搬运机器人存在货物难以顺利转移的问题。

Description

搬运机器人及仓储系统

技术领域

本实用新型涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种搬运机器人及仓储系统。

背景技术

目前，为了提升仓储物流工作的效率和便捷性，通常利用搬运机器人对货物进行转移。但是，无论搬运机器人是在向货架转移货物，或者是从货架转移走货物时，其都需要与货架保持适当的移动间距，以避免搬运机器人在移动时与货架接触而受到影响；如此情况下，位于搬运机器人上的承载台会与货架之间存在较大间隙，因此货物在转移过程中，势必会被卡入到间隙中，进而导致货物难以顺利转移，如果货物较小，甚至会从间隙中掉落，造成货物损坏。

实用新型内容

本实用新型公开一种搬运机器人及仓储系统，以防止货物被卡入间隙、或者从间隙中掉落。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

一方面，本实用新型提供一种搬运机器人，适用于在货架上取放货物。所述搬运机器人包括机器人本体、承载件和第一驱动机构，所述承载件具有第一连接部，所述承载件通过所述第一连接部可转动地设置于所述机器人本体，所述第一驱动机构与所述承载件相连，并驱动所述承载件转动；

所述承载件的一侧边缘设置有料口，所述料口用于供货物通过，所述第一连接部与所述料口之间具有第一距离，所述第一距离大于第二距离，其中，所述第二距离为所述承载件除设置所述料口外的任一侧边缘与所述第一连接部之间的距离。

另一方面，本实用新型提供一种仓储系统，其包括前述的搬运机器人。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本实用新型公开的搬运机器人中，承载件通过第一连接部可转动地设置于机器人本体上，且承载件在一侧边缘设置有供货物通过的料口，第一连接部与料口之间具有第一距离，第一连接部与承载件除设置料口外的任一侧边缘之间具有第二距离，第一距离大于第二距离，因此在承载件中，料口至第一连接部之间的部分尺寸占比是最大的，也即承载件偏心设置于机器人本体上。

相较于现有技术，本实用新型公开的搬运机器人在使用时，在保持机器人本体与货架之间具有一定移动间隙的前提下，可转动承载件而使得料口朝向货架，由于承载件偏心设置于机器人本体上，因此料口能够更加接近货架，也即料口与货架之间的间隙会被缩小，如此情况下，无疑有利于在承载件和货架之间顺利转移货物，并降低货物被卡住或掉落的风险。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例公开的搬运机器人的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的搬运机器人的仰视结构示意图；

图3、图7和图9为本实用新型实施例公开的搬运机器人在不同工作状态下的结构示意图；

图4为关于图3中A处的局部放大示意图；

图5为本实用新型实施例公开的第一卡持部在使用时的结构示意图；

图6为关于图3另一视角下的结构示意图；

图8为关于图7中B处的局部放大示意图；

附图标记说明：

100-货架、200-货物、

300-机器人本体、310-中转架、311-立柱、312-隔板、313-储物格、320-第二连接部、321-支撑架、322-第一支撑臂、

400-承载件、410-第一连接部、420-料口、

500-第一转移机构、510-第一卡持部、520-第二卡持部、

600-行走机构、700-图像采集组件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

请参考图1～图9，本实用新型实施例公开一种搬运机器人，所公开的搬运机器人适用于在货架100上取放货物200，也即是说，货物可以从货架上转移至搬运机器人上，也可以从搬运机器人上转移至货架上，且搬运机器人可对货物进行运送。

在本实施例中，搬运机器人包括机器人本体300、承载件400和第一驱动机构。

其中，机器人本体300为该搬运机器人的主体构件，其能够为搬运机器人的其他构件提供安装支撑基础，具体地，承载件400和第一驱动机构即可设置于机器人本体300。

承载件400为搬运机器人中用于支撑货物200的构件，也即搬运机器人对货物200进行搬运时，货物200即位于承载件400上。通常情况下，承载件400为框体结构，货物200能够容纳于该框体结构中，且能够被框体结构所约束限位，避免货物200在搬运过程中从搬运机器人掉落。当然，本实施例中承载件400的结构类型可以有多种，再例如承载件400可为平板结构，该平板结构的表面设置有粘接部，货物200可通过粘接部与承载件400粘接，进而提升货物200的转移过程中的稳定性。

通常，搬运机器人还包括行走机构600，行走机构600为搬运机器人的移动功能构件，基于行走机构600，搬运机器人能够在支撑面(例如地面、机组间通道等)上实现移动。本实施例未限制行走机构600的具体类型，通常行走组件可以为行走轮组，行走轮组可包括多个行走轮；当然行走机构600也可以为多足仿生行走结构等。

本实施例的承载件400具有第一连接部410，承载件400通过第一连接部410可转动地设置于机器人本体300，也即是说，第一连接部410即是承载件400与机器人本体300的连接位置；基于第一连接部410，承载件400可在机器人本体300上转动。本实施例未限制第一连接部410的具体类型，举例来说，第一连接部410可为设置于承载件400的呈环状排布的滚珠组件；如图2所示，第一连接部410为设置于承载件400上的连接转轴，连接转轴转动配合于机器人本体300就能够实现承载件400在机器人本体300上的转动设置。

第一驱动机构为该搬运机器人的动力构件，其与承载件400相连，并驱动承载件400转动。具体而言，基于第一驱动机构，可驱动承载件400转动，如此即可改变承载件400在机器人本体300上的摆放位置，进而可改变后文所述的料口420的朝向。本实施例未限制第一驱动机构的具体类型，通常其可选用驱动电机与变速器的组合结构，当然也可以采用驱动电机直接与承载件400相连。

本实施例的承载件400的一侧边缘设置有料口420，料口420用于供货物200通过，也即货架100上的货物200可通过料口420转移至承载件400上，再通过移动搬运机器人，使得搬运机器人将货物200搬运至目标位置，再进行卸货；或者，搬运机器人可在目标位置将货物200转移至承载件400上，再通过移动搬运机器人，使得搬运机器人将货物搬运至货架100近前，再通过料口420转移将货物200转移至货架100上。

在本实施例中，第一连接部410与料口420之间具有第一距离，第一距离大于第二距离，其中，第二距离为承载件400除设置料口420外的任一侧边缘与第一连接部410之间的距离。应理解的是，如此设置下，第一连接部410到第一料口420的距离最大，而第一连接部410到处设置料口420外的其他侧边缘的距离相对更小，因此第一连接部410未处于承载件400的几何中心位置，进而使得承载件400在机器人本体300上实现偏心设置。

需要说明的是，通常可以以第一连接部410的几何中心线作为基准来确定第一距离和第二距离；以第一连接部410为连接转轴为例，第一距离即为连接转轴的中轴线与料口420之间的距离，第二距离即为连接转轴的中轴线与承载件400除设置料口420外的任一侧边缘之间的距离。

在现有技术中，搬运机器人在移动至货架100近前的工位时，要与货架100之间保持适当的移动间隙t，否则容易与货架100接触而导致难以正常移动。在搬运机器人与货架100存在一定的移动间隙t的情况下，会导致承载件400与货架100之间也存在间隙，进而致使货物200在转移过程中会卡入到间隙中，或从间隙中掉落。

但是在本实施例中，如图2所示，正是由于承载件400在机器人本体300上偏心设置，在搬运机器人具体使用时，可通过第一驱动机构驱动承载件400转动，并使得承载件400转动至料口420朝向货架100，此时因为第一连接部410与承载件400上料口420所在的边缘的间距是最大的，料口420与货架100的间隙无疑会比移动间隙更小，也即料口420相对于机器人本体300更接近于货架100，甚至可达到承载件400与货架100相抵接，如此情况下，货物200明显不容易被卡入到承载件400与货架100的间隙中，更不会从间隙掉落。

由上述说明可知，在本实用新型公开的搬运机器人中，承载件400通过第一连接部410可转动地设置于机器人本体300上，且承载件400在一侧边缘设置有供货物200通过的料口420，第一连接部410与料口420之间具有第一距离，第一连接部410与承载件400除设置料口420外的任一侧边缘之间具有第二距离，第一距离大于第二距离，因此在承载件400中，料口420至第一连接部410之间的部分尺寸占比是最大的，也即承载件400偏心设置于机器人本体300上。

相较于现有技术，本实用新型公开的搬运机器人在使用时，在保持机器人本体300与货架100之间具有一定移动间隙的前提下，可转动承载件400而使得料口420朝向货架100，由于承载件400偏心设置于机器人本体300上，因此料口420能够更加接近货架100，也即料口420与货架100之间的间隙会被缩小，如此情况下，无疑有利于在承载件400和货架100之间顺利转移货物200，并降低货物200被卡住或掉落的风险。

为了便于实现货物200的转移，本实施例的搬运机器人还包括第一转移机构500。应理解的是，第一转移机构500为搬运机器人的功能构件，基于第一转移机构500，搬运机器人能够实现货物200在货架100上的取放。具体地，第一转移机构500可设置于承载件400或者机器人本体300上，本实施例不限制第一转移机构500的具体设置位置；第一转移机构500用于将货物200从货架100转移至承载件400上，即第一转移机构500从货架100上取走货物200，或者将货物200从承载件400转移至所述货架100上，即第一转移机构500在货架100上放置货物200。

在具体使用时，如图3、图6和图7所示，搬运机器人可通过第一转移机构500从货架100上将货物200转移至承载件400上，再通过移动搬运机器人，使得搬运机器人将货物搬运至目标位置，再进行卸货；或者，搬运机器人可在目标位置将货物200转移至承载件400上，再通过移动搬运机器人，使得搬运机器人将货物搬运至货架100近前，再通过第一转移机构500将货物200从承载件400转移至货架100上。

在本实施例中，第一转移机构500的类型可以有多种，例如第一转移机构500可以为抓取机械手；或者在货物200为磁性结构件时，第一转移机构500可以为能够在空间中移动的磁吸结构。

在另一种具体的实施方式中，第一转移机构500可以为设置于承载件400的伸缩叉组件，伸缩叉组件可通过料口420伸出承载件400、或者缩回承载件400；伸缩叉组件设置有第一卡持部510，在伸缩叉组件将货物200从货架100转移至承载件400的过程中，伸缩叉组件通过第一卡持部510与货物200背离承载件400的端面相抵接，并通过料口420将货物200推入承载件400内。

应理解的是，伸缩叉组件为本领域的常规技术手段，其具体结构、工作原理在此不再赘述。通常情况下，伸缩叉组件可选为三级伸缩叉。具体而言，基于伸缩叉组件的结构特性，伸缩叉组件可伸长并通过货物200的两侧，直到伸缩叉的端部伸出至货物200背离承载件400的端面，然后第一卡持部510可抵接在该端面上，此时伸缩叉可回缩，而使得第一卡持部510对货物200施加驱动作用，进而将货物200通过料口420推入承载件400。

在本实施例中，第一卡持部510的类型可以有多种，如图4和图5所示，第一卡持部510可为铰接于伸缩叉组件端部的限位杆，在伸缩叉组件伸出时，限位杆处于收纳位置，限位杆不会与货物200产生干涉；在伸缩叉组件回缩时，可提前将限位杆转动至工作位置，此时限位杆会抵接在货物200并对货物200产生驱动作用。当然，第一卡持部510还可以为弹性卡扣等结构。

如前所述，第一转移机构500还能够将货物200从承载件400转移至所述货架100上，为了实现该功能，在一种具体的实施方式中，伸缩叉组件还可以设置有第二卡持部520，在货物200位于承载件400上时，伸缩叉组件可通过第二卡持部520与货物200背离货架100的端面相抵接，并通过料口420将货物200推出承载件400。

具体而言，在承载件400上具有货物200的情况下，伸缩叉组件处于回缩状态，此时第二卡持部520可抵接在货物200背离货架100的端面上，然后伸缩叉组件可伸长，而使得第二卡持部520对货物200施加驱动作用，进而将货物200通过料口420推出；应理解的是，在货物200的目标储存区域为货架100时，通过上述的过程即可将货物200推入到货架100。

在本实施例中，第二卡持部520的类型可以有多种，如图8所示，第二卡持部520可移动设置于伸缩叉组件折弯限位杆，在需要将货物200从承载件400上转移出的情况下，首先可移动该折弯限位杆至工作位置，此时折弯限位杆与货物200抵接，然后控制伸缩叉组件伸出时，折弯限位杆会对货物200产生驱动作用。当然，第一卡持部510也可以为弹性卡扣等结构。

为了使得搬运机器人能够搬运更多的货物200，本实施例的机器人本体300还可以包括中转架310，中转架310用于放置货物200，应理解的是，在搬运机器人对货物200进行搬运时，货物200即可放置于中转架310中。需要说明的是，中转架310内部设置有类似货架100的容纳空间。

同时，机器人本体300上还设置有第二连接部320，第二连接部320与中转架310相连，第一连接部410可转动地设置于第二连接部320。具体而言，如前所述，承载件400通过第一连接部410与机器人本体300可转动相连，在该实施方式中，承载件400是通过第一连接部410与第二连接部320可转动相连，如此可避免承载件400直接可转动设置在中转架310内而存在结构布局上的冲突。

应理解的是，当搬运机器人从目标位置将货物200搬运至货架100的过程中，货物200可被储存在中转架310上；或者，当搬运机器人从货架100将货物200搬运至目标位置的过程中，货物200也可被储存在中转架310上。

在搬运机器人运送货物200时，可以通过第一驱动机构驱动承载件400转动至其整体投影都能够落在机器人本体300沿长度方向上的范围内，此时，承载件400设置有料口420的端部未伸出至机器人本体300之外，因此搬运机器人的宽度尺寸为机器人本体300的宽度尺寸，即搬运机器人的宽度尺寸会有所减小，如此便可减少搬运机器人对仓库的占位，进而提高仓库内的空间利用率。进一步地，承载件400可转动至其设置料口420的端部朝向中转架310内，此时承载件400的部分伸入到中转架310内，如此就会使得搬运机器人的长度尺寸有所减小，可进一步地减少搬运机器人对仓库的占位。

在具体使用时，如图2、图3、图6和图7所示，通过第一驱动机构驱动承载件400转动至其料口420朝向货架100，此时，就可以顺利将货物200从货架100转移至承载件400上、或者将货物200从承载件400转移至货架100上；如图9所示，通过第一驱动机构驱动承载件400转动至其料口420朝向中转架310，此时，就可以顺利将货物200从中转容纳空间转移至承载件400上、或者将货物200从承载件400转移至中转容纳空间上。当然，在搬运机器人设置有第一转移机构500的实施方式中，可通过第一转移机构500来对货物200进行转移。

通常情况下，货架100在高度方向上具有一定的尺寸，为了使得搬运机器人能够获取不同高度的货物200、或者将货物200放置在货架100上不同的位置，本实施例的机器人本体300还可以包括第二驱动机构，第二连接部320可移动地设置于中转架310上，且移动路径位于中转架310的高度方向上，第二驱动机构与第二连接部320相连，并驱动第二连接部320移动。

应理解的是，如此设置下，搬运机器人通过第二驱动机构可驱动第二连接部320移动，如此，即可以带动承载件400相对于机器人本体300产生相对移动，进而使得承载件400相对于货架100产生相对移动。基于该实施方式，即可将承载件400升降至目标高度，然后就可以顺利将货物200从货架100转移到承载件400上、或者将货物200从承载件400转移到货架100上。

在本实施例中，中转中转架310的类型可以有多种，举例来说中转架310直接可以为一个整体的收容框架，货物200可在中转架310内进行叠置。在另一种具体的实施方式中，中转架310可以包括多个储物格313。具体而言，如此设置下，不同货物200就可以分别放置在不同的储物格313中，也即货物200之间不会相互干扰。以货物200为飞机乘客的行李为例，不同乘客的行李无疑不能够混合放置，而上述的实施方式即可以达到分别放置的技术效果。

同时，多个储物格313沿中转架310的高度方向上排布，且第二连接部320的移动路径位于多个储物格313的排布方向上。应理解的是，第二连接部320的移动路径即与储物格313的排布方向相匹配，也即随第二连接部320移动的承载件400也与储物格313的设置方式相匹配，以便于承载件400转动至其料口420与中转架310相对时，料口420能够与储物格313相对，进而使得货物200能够顺利转移至储物格313中、或者将货物200从储物格313中转移出。

在本实施例中，未限制中转架310的具体构型，其可选为板框结构，但如此会导致生产成本较高。在另一种具体的实施方式中，中转架310可以包括四个立柱311和多个隔板312，四个立柱311分别设置于机器人本体300的四角，四个立柱311之间形成储物空间，多个隔板312设置于储物空间，并将储物空间分隔为多个储物格313。在该实施方式中，由于中转架310仅通过立柱311和隔板312构成，无疑能够降低生产成本；同时，在相邻的立柱311之间可形成开口，也便于货物200的通过。

当然，本实施例也未限制第二连接部320的具体构型，举例来说，第二连接部320可直接选用板状结构件，其两端分别连接中转架310和第一连接部410即可。为了适配中转架310由立柱311和隔板312构成的实施方式，本实施例的第二连接部320可以包括支撑架321、第一连接臂322和第二连接臂，第一连接部410可转动地设置于支撑架321，第一连接臂322和第二连接臂的一端均与支撑架321相连，第一连接臂322和第二连接臂的另一端分别可移动地设置于两个立柱311，且两个立柱311相邻。

具体而言，支撑架321对第一连接部410起到支撑作用，当第一连接部410相对于支撑架321相对转动时，即完成了承载件400相对于机器人本体300的相对转动；为了便于第二连接部320在中转架310上的移动，且适配二者的结构，可通过第一连接臂322和第二连接臂分别在相邻的两个立柱311上移动，即完成了第二连接部320在中转架310上的移动，进而实现了承载件400在机器人本体300上的移动。

第二连接部320第二连接部320中转架310第二连接部320为了强化对搬运机器人工作过程的监控，本实施例的搬运机器人可以包括图像采集组件700，图像采集组件700朝向承载件400设置。具体而言，如此设置下，通过图像采集组件700，可以对承载件400上的工作情况以及货物200质量进行图像采集以及影像录制，以使得操作人员可在后台实时监控，也能够在之后进行二次检查。通常，图像采集组件700为摄像模组，具体可以包括CCD(charge coupled device，电耦合器件)相机。

基于前述的搬运机器人，本实用新型实施例还公开一种仓储系统，其包括货架100和前述的搬运机器人。本实施例不限制仓储系统的具体类型，举例来说，其可以为物流仓储系统、机场行李系统、医院药物仓储系统等。

为了提升仓储系统的工作效率，其在货架100上可以设置有第二转移机构，第二转移机构用于将货物200从承载件400转移至货架100上、或者将货物200从货架100转移至承载件400上；在第二转移机构与第一转移机构500配合使用的情况下，可以提升对货物200转移的整体效率。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种搬运机器人，适用于在货架上取放货物，其特征在于，所述搬运机器人包括机器人本体、承载件和第一驱动机构，所述承载件具有第一连接部，所述承载件通过所述第一连接部可转动地设置于所述机器人本体，所述第一驱动机构与所述承载件相连，并驱动所述承载件转动；

所述承载件的一侧边缘设置有料口，所述料口用于供货物通过，所述第一连接部与所述料口之间具有第一距离，所述第一距离大于第二距离，其中，所述第二距离为所述承载件除设置所述料口外的任一侧边缘与所述第一连接部之间的距离。

2.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述第一连接部为连接转轴，所述连接转轴转动配合于所述机器人本体，所述第一距离为所述连接转轴的中轴线与所述料口之间的距离，所述第二距离为所述连接转轴的中轴线与所述承载件除设置所述料口外的任一侧边缘之间的距离。

3.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人还包括第一转移机构，所述第一转移机构设置于所述机器人本体或者所述承载件，所述第一转移机构用于将所述货物从所述货架转移至所述承载件上，或者从所述承载件转移至所述货架上；所述第一转移机构为设置于所述承载件的伸缩叉机构。

4.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述机器人本体包括中转架和第二连接部，所述中转架用于放置所述货物，所述第二连接部与所述中转架相连，所述第一连接部可转动地设置于所述第二连接部。

5.根据权利要求4所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人还包括第二驱动机构，所述第二连接部可移动地设置于所述中转架，且移动路径位于所述中转架的高度方向上，所述第二驱动机构与所述第二连接部相连，并驱动所述第二连接部移动。

6.根据权利要求5所述的搬运机器人，其特征在于，所述中转架包括多个储物格，所述多个储物格沿所述中转架的高度方向排布，所述第二连接部的移动路径位于所述多个储物格的排布方向上。

7.根据权利要求6所述的搬运机器人，其特征在于，所述中转架包括四个立柱和多个隔板，所述四个立柱分别设置于所述机器人本体的四角，所述四个立柱之间形成储物空间，所述多个隔板设置于所述储物空间，并将所述储物空间分隔为所述多个储物格。

8.根据权利要求7所述的搬运机器人，其特征在于，所述第二连接部包括支撑架、第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接部可转动地设置于所述支撑架，所述第一连接臂和所述第二连接臂的一端均与所述支撑架相连，所述第一连接臂和所述第二连接臂的另一端分别可移动地设置于两个所述立柱，且两个所述立柱相邻。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人包括图像采集装置，所述图像采集装置朝向所述承载件设置，以采集所述货物的图像信息。

10.一种仓储系统，其特征在于，包括所述货架以及权利要求1至9中任一项所述的搬运机器人。

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