CN215711496U - 一种组合式搬运机器人、机器人及仓储物流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于仓储物流领域，具体公开了一种搬运机器人和仓储物流系统。搬运机器人用于搬运托盘，其包括连接机构和若干个子机器人，所述搬运机器人能够在组合状态和分离状态之间切换，且当所述搬运机器人处于所述组合状态时，相邻两个所述子机器人相对间隔设置并通过所述连接机构连接，当所述搬运机器人处于所述分离状态时，所有所述子机器人分离且能够分别驶入所述托盘的叉孔中并举升所述托盘至高于所述连接机构。仓储物流系统包括托盘和上述的搬运机器人，搬运机器人用于搬运托盘。本实用新型提供的搬运机器人和仓储物流系统，能够提高托盘搬运的灵活性和便利性，提高托盘搬运效率，降低托盘搬运成本。

Description

一种组合式搬运机器人、机器人及仓储物流系统

技术领域

本实用新型涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种组合式搬运机器人、机器人及仓储物流系统。

背景技术

随着电子商务的蓬勃兴起，传统以人工为主的仓储物流系统逐渐转换为以机器人为主的智能物流系统，以提高物流效率，降低物流成本，提高物流管理和配送精度。

基于物料的仓储物流管理和物流配送被广泛应用于各个行业，由于物料的多样性，仓储物流系统中，用于搬运物料的装置也多种多样，如能够对物料进行举升搬运的举升机器人、用于叉举物料以带动物料搬运的叉车以及自身携带有货架的组合式搬运机器人等。

现有的仓储物流系统，对于大件物料，通常将物料放置至托盘上，通过将叉车的两个叉臂分别插入托盘上的两个叉孔中将托盘举起，以实现对物料的搬运。由于叉车体积和重量较大，造成对仓储物流系统的占用空间较大，容易干扰系统中其他物流机器人的运行，使用灵活性和便利性较低；而若采用潜入式仓储机器人对托盘进行搬运，则需要将托盘放置在托盘架上，以使仓储机器人能够潜入托盘底部与托盘对接，造成托盘搬运成本的增高，搬运灵活性降低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种组合式搬运机器人，能够提高托盘搬运灵活性和便利性，提高托盘搬运效率。

本实用新型的另一个目的在于提供一种机器人，以提高托盘搬运灵活性和便利性，提高托盘搬运效率。

本实用新型的又一个目的在于提供一种仓储物流系统，提高仓储物流的效率，降低常仓储物流成本。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种组合式搬运机器人，用于搬运托盘，包括连接机构和若干个子机器人，所述组合式搬运机器人能够在组合状态和分离状态之间切换，且当所述组合式搬运机器人处于所述组合状态时，相邻两个所述子机器人相对间隔设置并通过所述连接机构连接，当所述组合式搬运机器人处于所述分离状态时，所有所述子机器人能够分别驶入所述托盘的叉孔中并举升所述托盘至高于所述连接机构。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述组合式搬运机器人包括两个所述子机器人。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，两个所述子机器人分别为主机器人和从机器人，所述连接机构包括第一连接单元，所述第一连接单元活动设置于所述主机器人上以与所述从机器人对接或脱离。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，当所述组合式搬运机器人处于所述分离状态时，所述第一连接单元内藏于所述主机器人的内部。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，第一连接单元包括对接件和伸缩驱动单元，所述伸缩驱动单元位于所述主机器人的内部，所述伸缩驱动单元驱动所述对接件沿远离或朝向所述从机器人的方向水平伸缩。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述主机器人和所述从机器人均包括壳体，且所述主机器人的壳体上开设有第一穿口，所述从机器人的壳体上开设有第一避让口，所述对接件的第一端能通过所述第一穿口和所述第一避让口伸入所述从机器人的内部。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述第一连接单元还包括伸缩导向件，所述伸缩导向件位于所述主机器人的内部并与所述对接件滑动连接，所述伸缩导向件用于为所述对接件的水平伸缩运动进行导向。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述伸缩导向件具有开口朝向所述第一穿口的滑腔，所述对接件的第二端滑动设置于所述滑腔内。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述连接机构包括第二连接单元，所述第二连接单元固设于所述从机器人上，所述第一连接单元与所述第二连接单元能够通过卡接结构或磁吸结构实现对接或脱离。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述组合式搬运机器人还包括标记识别传感器，所述标记识别传感器用于识别导航用标记。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述标记识别传感器设置于所述连接机构上，所述标记识别传感器用于识别位于地面上的导航标记，当所述组合式搬运机器人处于组合状态时，所述标记识别传感器位于两个所述子机器人之间。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，当所述组合式搬运机器人处于所述组合状态时，所述标记识别传感器的中心与所述组合式搬运机器人的中心位于同一竖直线上。

作为一种组合式搬运机器人的优选技术方案，所述标记识别传感器内藏于所述连接机构，且所述连接机构朝向地面的一侧开设有透光孔，所述标记识别传感器的感应头正对所述透光孔。

一种机器人，所述机器人包括：

壳体，所述壳体呈长条状结构；

驱动轮机构，设置于所述壳体的底部，所述驱动轮机构用于实现所述子机器人的移动；

顶升机构，其包括顶举件和驱动所述顶举件竖直升降的升降驱动单元，所述顶举件位于所述壳体上并呈长条状结构，且所述顶举件和所述壳体的延伸方向相同，所述顶举件用于顶举所述托盘；

连接单元，所述机器人能通过所述连接单元与相对间隔设置的另一所述机器人对接。

作为一种机器人的优选技术方案，所述连接单元包括第一连接单元和/或第二连接单元，一所述机器人上的所述第一连接单元能够与相对间隔设置的另一所述机器人上的所述第二连接单元对接或分离，所述第二连接单元内置于对应所述机器人的壳体内，所述第一连接单元能够在内置于所述壳体和向外伸出所述壳体的位置间切换。

作为一种机器人的优选技术方案，所述第一连接单元包括对接件和伸缩驱动单元，所述伸缩驱动单元位于所述机器人的内部，所述伸缩驱动单元驱动所述对接件沿垂直于所述壳体延伸方向的方向伸缩，以使所述对接件在内置于所述壳体内部和伸出所述壳体外部之间切换。

作为一种机器人的优选技术方案，所述第一连接单元还包括伸缩导向件，所述伸缩导向件位于所述壳体的内部并与所述对接件滑动连接，所述伸缩导向件用于为所述对接件的水平伸缩运动进行导向。

作为一种机器人的优选技术方案，所述对接件的下表面设置有标记识别传感器，所述标记识别传感器用于识别位于地面上的导航标记。

作为一种机器人的优选技术方案，所述标记识别传感器内置于所述对接件内，且所述对接件朝向地面的一侧开设有透光孔，所述标记识别传感器的感应头正对所述透光孔。

作为一种机器人的优选技术方案，所述壳体的底部开设有贯通的检测口，当所述对接件内置于所述壳体内时，所述标记识别传感器位于所述壳体内并正对所述检测口，所述标记识别传感器能通过所述检测口识别导航标记。

作为一种机器人的优选技术方案，所述顶举件包括水平设置的顶举板，所述顶举板呈长条板状结构，且所述顶举板的延伸方向与所述壳体的延伸方向相同，所述顶举板能够与所述壳体上端面贴合。

作为一种机器人的优选技术方案，所述顶举件还包括向下围设于所述顶举板周侧的侧板，所述壳体具有上端开口的容纳腔，所述侧板伸入所述容纳腔中并与所述容纳腔的腔壁滑动连接。

作为一种机器人的优选技术方案，所述升降驱动单元沿所述顶举件的长度方向间隔设置有至少两个。

一种仓储物流系统，其特征在于，包括托盘和如上所述的组合式搬运机器人，或包括托盘和如上述的机器人。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的组合式搬运机器人，由于组合式搬运机器人的相邻两个子机器人可以在分离状态时分别插入托盘的叉孔中，从而使托盘即使位于地面上也能进行搬运，不需要将托盘放置在托盘架上即可实现托盘与组合式搬运机器人之间的对接，提高搬机器人对托盘的搬运便利性和灵活性，降低托盘搬运的成本，提高搬运效率；且当组合式搬运机器人对托盘进行搬运时，托盘能够移动至组合式搬运机器人的上方，相比地牛叉车等对托盘进行搬运的搬运设备，占地空间和回转半径更小，提高组合式搬运机器人的灵活性和可靠性。

本实用新型提供的机器人，可以通过连接单元实现相邻两个机器人之间的组合和分离，从而可以使两个或两个机器人组合形式组合式搬运机器人，提高机器人的使用灵活性；且由于机器人整体呈长条状结构，能够更好地适应托盘的叉孔形状，能够使机器人整体插入叉孔中后对托盘进行举升，提高对托盘的搬运效率和搬运便利性。

本实用新型提供的仓储物流系统，通过采用上述的组合式搬运机器人对托盘进行搬运，能够提高对托盘的搬运效率和搬运便利性，降低搬运成本，提高仓储物流系统，降低仓储物流成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的组合式搬运机器人处于组合状态且与托盘分离时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的组合式搬运机器人处于组合状态且举升托盘时的侧视图；

图3是图2中结构的底部示意图。

图4是本实用新型实施例一提供的组合式搬运机器人处于组合状态时的拆分结构示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的组合式搬运机器人处于分离状态时的拆分结构示意图；

图6是本实用新型实施例二提供的组合式搬运机器人处于组合状态且与托盘分离时的结构示意图；

图7是本实用新型实施例二提供的组合式搬运机器人处于分离状态且与托盘对接时的结构示意图；

图8是本实用新型实施例二提供的组合式搬运机器人处于组合状态且顶举托盘时的结构示意图。

图中标记如下：

10、组合式搬运机器人；20、托盘；201、叉孔；202、横梁；

1、子机器人；1a、主机器人；1b、从机器人；11、壳体；11a、第一穿口； 11b、第一避让口；111、容纳腔；12、万向轮；13、顶举件；131、顶举板；132、侧板；132a、第二穿口；

2、连接机构；21、第一连接单元；211、对接件；2111、卡接部；21111、延伸臂部；21112、卡钩部；2112、透光孔；212、伸缩导向件；22、第二连接单元；221、固定部；222、卡凸部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提供了一种组合式搬运机器人10，其可应用于仓储物流系统，用于对托盘20进行搬运，以提高对托盘20的搬运效率和自动化。

上述的托盘20主要指川字型托盘，托盘20的上表面用于承载物料，托盘 20底部开设有叉孔201，叉孔201贯通托盘20的相对至少一侧面及底面，叉孔 201呈长条状结构，且叉孔201沿垂直于其延伸方向的方向并排且间隔设置有两个，托盘20于两个叉孔201之间形成有横梁202。值得说明的是，本实用新型并不对托盘20的具体类型和细节结构进行限制，只要托盘20上的叉孔201 满足上述设置即可。

优选地，两个叉孔201相对托盘20的中心线对称设置，以保证两个叉孔 201的对称中心线即为托盘20的中心线，有利于在托盘20承载物料时，使物料的中心位于两个叉孔201的对称中心线上，提高组合式搬运机器人10搬运托盘20时的稳定性和安全性。进一步地，叉孔201贯通托盘20的相对两侧面，以使组合式搬运机器人10能够从托盘20的任意一侧进入叉孔201中。

组合式搬运机器人10包括连接机构2和若干个子机器人1，每个子机器人 1均具备自主移动功能，且组合式搬运机器人10具有组合状态和分离状态，当组合式搬运机器人10处于组合状态时，相邻两个子机器人1相对且间隔设置并通过连接机构2连接；当组合式搬运机器人10处于分离状态时，若干个子机器人1分离，且每个子机器人1能够分别伸入叉孔201中并顶升托盘20至高于连接机构2。

本实施例提供的组合式搬运机器人10，由于组合式搬运机器人10能够在组合状态和分离状态之间切换，当需要对托盘20进行搬运时，首先组合式搬运机器人10运行至所有子机器人2分别与托盘20的叉孔201正对；所有子机器人1分离，以使每个子机器人1分别插入托盘20的对应叉孔201中；所有子机器人1同步顶升托盘20，以使托盘20脱离地面预设高度，以使托盘20底部高于连接机构2的位置；通过连接机构2连接相邻两个子机器人1，使组合式搬运机器人10回复组合状态并对托盘20进行搬运。

即，本实施例提供的组合式搬运机器人10，由于组合式搬运机器人10的相邻两个子机器人1可以在分离状态时分别插入托盘20的叉孔201中，从而使托盘20即使位于地面上也能进行搬运，不需要将托盘20放置在托盘架上即可实现托盘20与组合式搬运机器人10之间的对接，提高搬运机器人10对托盘20的搬运便利性和灵活性，降低托盘20搬运的成本，提高搬运效率；且当组合式搬运机器人10对托盘20进行搬运时，托盘20能够移动至组合式搬运机器人10的上方，相比地牛叉车等对托盘20进行搬运的搬运设备，占地空间和回转半径更小，提高组合式搬运机器人10的灵活性和可靠性。

可以理解的是，本实施例中的托盘20为常规具有两个叉孔201的托盘，但当物料尺寸长度尺寸较大时，可以采用具有三个或更多个叉孔201的托盘20进行搬运。且组合式搬运机器人10的子机器人1的个数与托盘20上的个数相同。本实施例以组合式搬运机器人20具有两个子机器人1为例对组合式搬运机器人 20的具体结构和子机器人1之间的对接进行描述，当组合式搬运机器人10中子机器人1的个数大于两个时，组合式搬运机器人10的设置和与托盘20的对接可以参考本实施例，本实施例不再一一赘述。

每个子机器人1均可单独移动和对托盘20进行顶升，具体地，每个子机器人1均包括壳体11、驱动轮机构以及顶升机构，壳体11形成子机器人1的整体外观，驱动轮机构用于实现子机器人1的移动，顶升机构用于实现对托盘20的顶举和升降。

优选地，壳体11呈长条状结构，以适配叉孔201的形状。壳体11在地面上的投影呈长条矩形结构，以更好的适配叉孔201的形状。更为优选地，壳体 11呈长条六面体结构，壳体11内部形成有容纳腔111，以提高子机器人1的外形美观性，简化子机器人1的加工且增大与托盘20的接触面积。但可以理解的是，壳体11还可以为其他形状，只要满足壳体11的最大宽度不大于叉孔201 的宽度，子机器人1的最大高度不大于叉孔201的高度即可。

优选地，在本实施例中，壳体11的长度大于叉孔201的长度，以使组合式搬运机器人10对托盘20进行搬运时，托盘20能够完全位于组合式搬运机器人 10的上方，提高对托盘20的搬运稳定性和可靠性。

驱动轮机构包括驱动轮和驱动驱动轮转动的驱动轮电机，驱动轮设置于壳体11的底部，且下端外露于壳体11下表面，驱动轮电机位于容纳腔111内并与驱动轮连接。驱动轮机构可以但不限定为采用差速驱动的形式，只要满足驱动轮机构能够驱动子机器人1实现前进、后退、转弯及原地自旋等动作即可。

在本实施例中，驱动轮机构至少包括一对驱动轮，一对驱动轮相对壳体11 的中纵轴线对称设置。更为优选地，壳体11底部还设置有万向轮12，以提高方向调节的灵活性。进一步地，万向轮12设置有四个，四个万向轮12分别位于壳体11底部的四角处，以提高对壳体11的支撑稳定性，从而提高子机器人1 的运行平稳性。

驱动轮机构的具体结构形式和驱动方式以及万向轮12的具体结构和设置方式均可参考现有技术进行设置，本实用新型对此不做具体限制，只要能够实现子机器人1自主移动的驱动轮机构均在本实用新型的保护范围之内。

顶升机构包括顶举件13以及升降驱动单元，顶举件13具有位于壳体11上方且水平设置的顶升面；升降驱动单元部分位于容纳腔111内并与顶举件13连接，升降驱动机构用于驱动顶举件13相对壳体11竖直升降。在本实施例中，顶举件13呈长条状结构，且顶举件13的延伸方向与壳体11的延伸方向相同，以使顶举件13适配叉孔201的形状，以增大与托盘20的接触面积，提高托盘 20的搬运稳定性。

顶举件13包括水平设置的顶举板131，顶举板131水平设置且位于壳体11 上方，顶举板131的上表面形成上述的顶举面。优选地，顶举板131为与壳体11上表面适配的矩形结构，且顶举板131在壳体11上端面的投影与壳体11上表面重合，该种设置，能够提高子机器人1的外形美观性，且尽可能增大与托盘20的接触面积，从而提高对托盘20的顶举稳定性。进一步地，当子机器人 1未顶举托盘20时，顶举板131的下表面与壳体11的上端面贴合，以提高结构紧凑性。

进一步地，顶举件13还包括垂直围设于顶举板131下方的侧板132，容纳腔111的上端开口，侧板132伸入容纳腔111中并与容纳腔111的对应侧壁滑动连接。由于叉孔201呈长条孔状结构，即，顶举板131呈长条板状结构，侧板132的设置，能够提高顶举件13的整体结构强度和刚度，保证顶举件13在顶举托盘20时不发生弯折。更为优选地，当顶举件13顶举托盘20时，侧板 132的下端始终位于容纳腔111内，以防止托盘20搬运过程中，外部灰尘、杂等进入到容纳腔111内部。

升降驱动单元可以采用现有顶升机器人中的升降驱动机构的结构形式，此非本实用新型的重点，此处不再赘述。优选地，升降驱动单元沿顶举件13的长度方向间隔设置有至少两组，以保证顶举件13两端的受力稳定性和平衡性。

连接机构2包括第一连接单元21和第二连接单元22，第一连接单元21设置在其中一个子机器人1上，第二连接单元22设置于另一子机器人1上，且连接机构2具有第一连接单元21和第二连接单元22连接的对接状态以及第一连接单元21和第二连接单元22分离的脱离状态。为方便描述，将设置有第一连接单元21的子机器人1称为主机器人1a，将设置有第二连接单元22的子机器人1称为从机器人1b。

优选地，第二连接单元22固设于从机器人1b上并相对从机器人1b保持静止，第一连接单元21可相对主机器人1a动作以与第二连接单元22对接或分离。该种设置，能够简化从机器人1b的结构，降低从机器人1b的设计成本，且有利于提高第一连接单元21和第二连接单元22的对接可靠性。且可以理解的是，在其他实施例中，也可以是第一连接单元21和第二连接单元22均能够相对对应的子机器人1活动。

值得说明的是，本实施例采用第一连接单元21和第二连接单元22对接的形式实现两个子机器人1之间的对接，能够简化从机器人1b的结构，提高连接机构2的设置便利性。在其他实施例中，连接机构2也可以仅包括第一连接单元21，通过第一连接单元21与从机器人1b直接对接，实现主机器人1a和从机器人1b之间的连接和脱离。

进一步地，在本实施例中，第二连接单元22始终位于从机器人1b的内部，且当组合式搬运机器人10处于分离状态时，第一连接单元21内藏于主机器人 1a的内部。该种设置，能够在主机器人1a和从机器人1b分离时，主机器人1a 和从机器人1b之间不存在其他干涉结构，减小连接机构2的设置对子机器人1 进入叉孔201的干涉，且更有利于对连接机构2的结构进行设置。

具体地，具体地，主机器人1a朝向从机器人1b的壳体11侧壁上开设有第一穿口11a，从机器人1b对应主机器人1a的壳体11侧壁上开设有供第一连接单元21穿入的第一避让口11b，主机器人1a和从机器人1b并排设置时，第一穿口11a与避让口相对设置。第一连接单元21能够通过第一穿口11a和第一避让口11b进入从机器人1b的内部与第二连接单元22对接，或退出从机器人1b 的内部并内缩于主机器人1a的内部。

更进一步地，主机器人1a的侧板132上开设有第二穿口132a，从机器人1b的侧板132上开设有第二避让口，顶举件13未被举升时，第二穿口132a与第一穿口11a正对连通，第二避让口与第一避让口11b正对连通。

在其他实施例中，第二连接单元22和第一连接单元21也可以位于对应子机器人1的底部，该种设置，能够减小第二连接单元22和第一连接单元21对子机器人1内部的结构造成干涉，但由于底部空间有限，会导致第一连接单元21和第二连接单元22的设置空间受限，同时容易造成地面上的凸起或其他结构对连接机构2造成刮碰。

优选地，第一连接单元21能够相对壳体11沿垂直于壳体11长度方向的方向水平伸缩，第一连接单元21包括对接件211和驱动对接件211水平伸缩的伸缩驱动单元，伸缩驱动单元设置于主机器人1a的内部并与对接件211连接，伸缩驱动单元能够驱动对接件211通过第一穿口11a和第一避让口11b与第二连接单元22对接。通过对接件211水平伸缩实现与第二连接单元22的对接，能够减小第一连接单元21的占地空间，提高对接便利性和可靠性。在其他实施例中，对接件211也可以采用旋转的方式实现与第二连接单元21的对接或脱离。

为简化加工，第一穿口11a和第一避让口11b为大小相同的矩形口，且优选地，对接件211的上下两侧面分别与第一穿口11a和第一避让口11b的上下侧壁滑动连接，以实现对对接件211伸缩运动的导向，保证伸缩方向的可靠性。进一步地，第一穿口11a和的第一避让口11b的长度大于对接件211的长度，以避免对接件211因安装或加工误差而无法顺畅地从第一穿口11a和/或第一避让口11b通过。

为进一步地提高对接件211的运行可靠性，优选地，第一连接单元21还包括伸缩导向件212，伸缩导向件212设置于主机器人1a的内部并与对接件211 滑动连接，伸缩导向件212用于为对接件211的水平伸缩运动进行导向。

在本实施例中，伸缩导向件212呈盒状结构，其具有开口朝向第一穿口11a 的滑腔，对接件211远离从机器人1b的一端伸入滑腔中并与滑腔的腔壁滑动连接。该种伸缩导向件212的结构设置，能够提高导向可靠性，且方便导向结构的设置，减小第一连接单元21的整体占地空间。在其他实施例中，伸缩导向件 212还可以其他结构，如伸缩导向件212可以为水平设置的导轨，对接件211 上连接有与导轨滑动配合的滑块；或伸缩导向件212还可以采用现有其他能够实现对接件211水平运动的导向结构，此处不再一一赘述。

伸缩驱动单元可以采用液压缸、直线电机或者其他能够实现对接件211水平运动的现有驱动结构，如还可以采用旋转电机配合丝杠螺母传动的驱动结构形式，或旋转电机配合齿轮齿条传动的驱动结构形式等，本实用新型对伸缩驱动单元的具体结构不做具体限制。

在本实施例中，当连接机构2处于连接状态时，对接件211与第二连接单元22卡接，即第二连接单元22包括卡接件，对接件211的前端设置有卡接部 2111，卡接部2111与卡接件卡接。该种连接方式，设置方便，且成本较低。

优选地，卡接部2111为弹性卡臂，弹性卡臂包括沿对接件211伸缩方向延伸的延伸臂部21111和设置在延伸臂部21111末端的卡钩部21112。弹性卡臂沿壳体11的长度方向间隔设置两个，两个弹性卡臂的卡钩部21112相对设置。卡接件包括固定部221和凸设于固定部221前端的相对两侧的卡凸部222，两个卡凸部222分别设置于固定部221沿壳体11长度方向的相对两侧，且卡凸部222 与固定部221之间形成有卡槽。两个卡凸部222之间的最大距离大于两个卡钩部21112之间的最小距离。当卡接部2111插入从机器人1b内部时，弹性卡臂在两个卡凸部222的挤压作用下张开，使卡接件朝向主机器人1a的一端伸入两个弹性卡臂之间，且两个弹性卡臂的两个卡钩部21112卡入卡槽中与卡凸部222 钩接。

可以理解的是，上述卡接部2111和卡接件的结构设置均为示例性设置，现有技术中能够实现对接件211和卡接部2111卡接，并在受力后能够脱离的卡接结构均可以应用于本实用新型中，本实用新型对对接件211与第二连接单元22 的具体卡接结构不做限制。

可以理解的是，本实用新型并不限于采用卡接的方式实现对接件211和第二连接单元22的对接和脱离，其他任意能够实现对接件211和第二连接单元22 对接和分离的结构均在本实用新型的保护范围内。例如，在其他一个实施例中，对接件211和第二连接单元22可以采用磁对接的方式连接或脱离，如可以将第二连接单元22和对接件211中的一个设置成电磁铁，另一个设置成磁吸件，通过电磁铁通过后对磁吸件的吸附作用力实现对接件211和第二连接单元22的稳固对接，且可以通过电磁铁的断电，实现电磁铁与磁吸件的脱离。

组合式搬运机器人10还包括标记识别传感器，标记识别传感器用于识别导航用标识，以实现组合式搬运机器人10的移动导向。导航标识可以为二维码标识、RFID标识或其他能够用于导航的标识。标记识别传感器可以根据导航标识的具体类型设置成摄像头或RFID读卡器等。在其他实施例中，组合式搬运机器人10不限于采用标记识别传感器配合导航标识的方式进行导航，还可以采用现有其他的导航技术进行组合式搬运机器人10的移动导航，如激光导航等。

进一步地，标记识别传感器设置于对接件211上，且标记识别传感器用于识别地面上的导航标识，当组合式搬运机器人10处于组合状态时，标记识别传感器位于两个子机器人1之间。该种设置，能够提高导航位置的可靠性和准确性。

为进一步提高组合式搬运机器人10的运行准确性，当组合式搬运机器人 10处于组合状态时，对接件211位于子机器人1长度方向的中心，标记识别传感器与组合式搬运机器人10的中心位于同一竖直线上。该种设置，能够保证组合式搬运机器人10对托盘20进行搬运时，标记识别传感器识别的XY坐标即为当前组合式搬运机器人10的中心的XY坐标，提高导航的可靠性，且更有利于组合式搬运机器人10根据导航坐标获取自身结构在全局坐标系中的位置，从而更好地调控组合式搬运机器人10的运行。

优选地，标记识别传感器内藏于对接件211中，且对接件211的下表面开设有透光孔2112，标记识别传感器的感应头正对透光孔2112，以使标记识别传感器通过透光孔2112对地面上的导航地标进行识别。该种设置，能够在保证标记识别传感器设置位置准确地同时，避免标记识别传感器的设置对连接机构2 的活动造成干涉。

可以理解的是，组合式搬运机器人10运行至托盘20正前方时，以及组合式搬运机器人10搬运托盘20进行移动时，组合式搬运机器人10均处于组合状态，即组合式搬运机器人10可仅通过设置在对接件211上的标识识别传感器进行导航，子机器人1上不需要设置单独的导航装置。但在其他实施例中，子机器人1也可以设置单独的导航装置，实现子机器人1的自主移动导航，以使子机器人1也可以单独执行托盘20或其他物料的搬运任务。

在本实施例中，每个子机器人1均包括检测系统和控制系统，检测系统用于检测子机器人1的运行状态及外部环境状态，控制系统与检测系统连接，以调控子机器人1的运行。为保证两个子机器人1运行的一致性，两个子机器人 1中的控制系统通讯连接，以实现信息传输和交互，实现信息的共享，从而保证两个子机器人1的运行协调性和一致性。

在其他实施例中，也可以仅一个子机器人1上设置控制系统，控制系统通过无线通讯的方式与另一子机器人1上的被控结构连接，并调控被控结构的运行。在其他又一实施例中，也可以是其中一个子机器人1上的控制系统为主控系统，另一控制系统为从控系统，主控系统通过向从控系统发送指令的方式控制从控系统的运行。本实用新型对如何实现两个子机器人1的运行同步性的具体实施方式不做具体限制，现有能够实现两个子机器人1同步运行的方式均在本实用新型的保护范围之内。

检测系统包括上述的标记识别传感器，还可以包括用于实现组合式搬运机器人10避障的避障机构、用于检测子机器人1是否伸入叉孔201到位的到位检测装置、是否举升有托盘20的举升检测装置等。避障机构可以但不限定为红外传感器、激光雷达传感器和/超声波检测器，到位检测装置可以但不限定为光电传感器，举升检测装置可以但不限定为压力传感器、距离传感器等。检测系统可以参考现有组合式搬运机器人10进行设置，此处不再赘述。

本实用新型实施例还提供了一种仓储物流系统，包括上述的托盘20和组合式搬运机器人10，组合式搬运机器人10用于搬运托盘20。通过采用上述的组合式搬运机器人10对托盘20进行搬运，能够提高托盘搬运效率和灵活性，提高仓储物流系统效率和空间利用率，降低仓储物流成本。

实施例二

如图6-8所示，本实施例提供了一种仓储物流系统，其包括托盘20和组合式搬运机器人10，组合式搬运机器人10用于搬运托盘20。本实施例提供的托盘20及组合式搬运机器人10的基本结构与实施例一相同，不同之处在于，本实施例提供的托盘20包括两个以上的叉孔201，组合式搬运机器人10包括两个以上的子机器人1，相邻两个子机器人1之间通过连接机构2连接。

子机器人1和托盘2的结构可以参考实施例一进行设置，本实施例不再赘述。

在本实施例中，组合式搬运机器人10中，由于位于中间的子机器人1需要同时与位于两边的两个子机器人1对接，因此，优选地，位于中间的子机器人 1上同时设置有第一连接单元和第二连接单元，其中，第一连接单元用于与其中一个相邻的子机器人1上的第二连接单元对接，第二连接单元用于与另一个相邻的子机器人1上的第一连接单元对接。同时，位于中间的子机器人1的壳体的相对两侧分别设置有第一避让口和第一穿口。

为进一步地简化结构，优选地，对于同时设置有第一连接单元和第二连接单元的子机器人1中，第二连接单元与第一连接单元中的伸缩导向件一体设置，即在伸缩导向件的一端开设滑腔，伸缩导向件的另一端设置卡凸部或其他用于与对接件对接的结构。

实施例三

本实施例提供了一种机器人，所述机器人包括：壳体11，所述壳体11呈长条状结构；驱动轮机构，设置于所述壳体11的底部，所述驱动轮机构用于实现所述子机器人1的移动；顶升机构，其包括顶举件13和驱动所述顶举件13竖直升降的升降驱动单元，所述顶举件13位于所述壳体11上并呈长条状结构，且所述顶举件13和所述壳体11的延伸方向相同，所述顶举件13用于顶举所述托盘20；连接单元，所述机器人能通过所述连接单元与相对间隔设置的另一所述机器人对接。

本实施例提供的机器人，可以通过连接单元实现相邻两个机器人之间的组合和分离，从而可以使两个或两个机器人组合形式组合式搬运机器人，提高机器人的使用灵活性；且由于机器人整体呈长条状结构，能够更好地适应托盘的叉孔形状，能够使机器人整体插入叉孔中后对托盘进行举升，提高对托盘的搬运效率和搬运便利性。

在本实施例中，连接单元包括第一连接单元和/或第二连接单元，一机器人上的第一连接单元能够与相对间隔设置的另一机器人上的第二连接单元对接或分离，第二连接单元内置于对应机器人的壳体内，第一连接单元能够在内置于壳体和向外伸出壳体的位置间切换。

第一连接单元和第二连接单元的设置可以参考实施例一或实施例二进行设置，可以理解的是，机器人上可以仅设置第一连接单元或第二连接单元，也可以同时设置第一连接单元和第二连接单元。

进一步地，所述对接件的下表面设置有标记识别传感器，所述标记识别传感器用于识别位于地面上的导航标记。标记识别传感器的设置可以参考实施例一中的设置，此处不再赘述。

更为优选地，壳体的底部开设有贯通的检测口，当对接件内置于壳体内时，标记识别传感器位于壳体内并正对检测口，标记识别传感器能通过检测口识别导航标记。该种设置，可以使设置有第一连接单元的机器人通过标记识别传感器进行自主导航运行，提高机器人的运行灵活性和调度便利性。

进一步地，对于仅设置有第二连接单元的机器人，可以不设置标记识别传感器，其可设置于特定的等待区等待设置有第一连接单元的机器人与其进行对接后；或仅设置有第二连接单元的机器人也可以设置标记识别传感器或其他导航装置实现独立导航运行。

本实施例还提供了一种托盘和至少两个上述的机器人，至少两个机器人可以通过连接机构组合形成组合式机器人对托盘进行搬运，以提高托盘搬运的效率和灵活性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (24)

1.一种组合式搬运机器人，用于搬运托盘(20)，其特征在于，包括连接机构(2)和若干个子机器人(1)，所述组合式搬运机器人能够在组合状态和分离状态之间切换，且当所述组合式搬运机器人处于所述组合状态时，相邻两个所述子机器人(1)相对间隔设置并通过所述连接机构(2)连接，当所述组合式搬运机器人处于所述分离状态时，所有所述子机器人(1)分离且能够分别驶入所述托盘(20)的叉孔(201)中并举升所述托盘(20)至高于所述连接机构(2)。

2.根据权利要求1所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述组合式搬运机器人包括两个所述子机器人(1)。

3.根据权利要求2所述的组合式搬运机器人，其特征在于，两个所述子机器人(1)分别为主机器人(1a)和从机器人(1b)，所述连接机构(2)包括第一连接单元(21)，所述第一连接单元(21)活动设置于所述主机器人(1a)上以与所述从机器人(1b)对接或脱离。

4.根据权利要求3所述的组合式搬运机器人，其特征在于，当所述组合式搬运机器人处于所述分离状态时，所述第一连接单元(21)容置于所述主机器人(1a)的内部。

5.根据权利要求4所述的组合式搬运机器人，其特征在于，第一连接单元(21)包括对接件(211)和伸缩驱动单元，所述伸缩驱动单元位于所述主机器人(1a)的内部，所述伸缩驱动单元驱动所述对接件(211)沿远离或朝向所述从机器人(1b)的方向水平伸缩。

6.根据权利要求5所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述主机器人(1a)和所述从机器人(1b)均包括壳体(11)，且所述主机器人(1a)的壳体(11)上开设有第一穿口(11a)，所述从机器人(1b)的壳体(11)上开设有第一避让口(11b)，所述对接件(211)的第一端能通过所述第一穿口(11a)和所述第一避让口(11b)伸入所述从机器人(1b)的内部。

7.根据权利要求6所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述第一连接单元(21)还包括伸缩导向件(212)，所述伸缩导向件(212)位于所述主机器人(1a)的内部并与所述对接件(211)滑动连接，所述伸缩导向件(212)用于为所述对接件(211)的水平伸缩运动进行导向。

8.根据权利要求7所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述伸缩导向件(212)具有开口朝向所述第一穿口(11a)的滑腔，所述对接件(211)的第二端滑动设置于所述滑腔内。

9.根据权利要求3-8任一项所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述连接机构(2)包括第二连接单元(22)，所述第二连接单元(22)固设于所述从机器人(1b)上，所述第一连接单元(21)与所述第二连接单元(22)能够通过卡接结构或磁吸结构实现对接或脱离。

10.根据权利要求2-8任一项所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述组合式搬运机器人还包括标记识别传感器，所述标记识别传感器用于识别导航用标记。

11.根据权利要求10所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述标记识别传感器设置于所述连接机构(2)上，所述标记识别传感器用于识别位于地面上的导航标记，且当所述组合式搬运机器人处于组合状态时，所述标记识别传感器位于两个所述子机器人(1)之间。

12.根据权利要求11所述的组合式搬运机器人，其特征在于，当所述组合式搬运机器人处于所述组合状态时，所述标记识别传感器的中心与所述组合式搬运机器人的中心位于同一竖直线上。

13.根据权利要求11所述的组合式搬运机器人，其特征在于，所述标记识别传感器内置于所述连接机构(2)，且所述连接机构(2)朝向地面的一侧开设有透光孔(2112)，所述标记识别传感器的感应头正对所述透光孔(2112)。

14.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：

壳体(11)，所述壳体(11)呈长条状结构；

驱动轮机构，设置于所述壳体(11)的底部，所述驱动轮机构用于实现所述机器人的移动；

顶升机构，其包括顶举件(13)和驱动所述顶举件(13)竖直升降的升降驱动单元，所述顶举件(13)位于所述壳体(11)上并呈长条状结构，且所述顶举件(13)和所述壳体(11)的延伸方向相同，所述顶举件(13)用于顶举托盘(20)；

连接单元，所述机器人能通过所述连接单元与相对间隔设置的另一所述机器人对接。

15.根据权利要求14所述的机器人，其特征在于，所述连接单元包括第一连接单元(21)和/或第二连接单元(22)，一所述机器人上的所述第一连接单元(21)能够与相对间隔设置的另一所述机器人上的所述第二连接单元(22)对接或分离，所述第二连接单元(22)内置于对应所述机器人的壳体(11)内，所述第一连接单元(21)能够在内置于所述壳体(11)和向外伸出所述壳体(11)的位置间切换。

16.根据权利要求15所述的机器人，其特征在于，所述第一连接单元(21)包括对接件(211)和伸缩驱动单元，所述伸缩驱动单元位于所述机器人的内部，所述伸缩驱动单元驱动所述对接件(211)沿垂直于所述壳体(11)延伸方向的方向伸缩，以使所述对接件(211)在内置于所述壳体(11)内部和伸出所述壳体(11)外部之间切换。

17.根据权利要求16所述的机器人，其特征在于，所述第一连接单元(21)还包括伸缩导向件(212)，所述伸缩导向件(212)位于所述壳体(11)的内部并与所述对接件(211)滑动连接，所述伸缩导向件(212)用于为所述对接件(211)的水平伸缩运动进行导向。

18.根据权利要求16所述的机器人，其特征在于，所述对接件(211)的下表面设置有标记识别传感器，所述标记识别传感器用于识别位于地面上的导航标记。

19.根据权利要求18所述的机器人，其特征在于，所述标记识别传感器内置于所述对接件(211)内，且所述对接件朝向地面的一侧开设有透光孔(2112)，所述标记识别传感器的感应头正对所述透光孔(2112)。

20.根据权利要求18所述的机器人，其特征在于，所述壳体(11)的底部开设有贯通的检测口，当所述对接件(211)内置于所述壳体(11)内时，所述标记识别传感器位于所述壳体(11)内并正对所述检测口，所述标记识别传感器能通过所述检测口识别导航标记。

21.根据权利要求14-20任一项所述的机器人，其特征在于，所述顶举件(13)包括水平设置的顶举板(131)，所述顶举板(131)呈长条板状结构，所述顶举板(131)能够与所述壳体(11)上端面贴合。

22.根据权利要求21所述的机器人，其特征在于，所述顶举件(13)还包括向下围设于所述顶举板(131)周侧的侧板(132)，所述壳体(11)具有上端开口的容纳腔(111)，所述侧板(132)伸入所述容纳腔(111)中并与所述容纳腔(111)的腔壁滑动连接。

23.根据权利要求14-20任一项所述的机器人，其特征在于，所述升降驱动单元沿所述顶举件(13)的长度方向间隔设置有至少两个。

24.一种仓储物流系统，其特征在于，包括托盘(20)和如权利要求1-13任一项所述的组合式搬运机器人，或者包括托盘(20)和如权利要求14-23任一项所述的机器人。

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