CN216272960U - 搬运设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了搬运设备，所述搬运设备设有称重传感器，所述称重传感器设于用于从所述搬运设备的底盘向车轮传递载荷的载荷传递部件上；所述称重传感器配置为，采集所述载荷传递部件上的载荷数据，以用于确定对应的车轮上的载荷数据，进而确定所述搬运设备的整机载荷。通过本申请实施例，能够在不影响搬运设备的主体结构的高度的情况下，满足称重需求。

Description

搬运设备

技术领域

本申请涉及物流自动化设备技术领域，特别是涉及搬运设备。

背景技术

搬运设备可通过安装不同的末端执行器，完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。并且，可以通过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上具有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。例如，在物流搬运机器人这一应用场景中，“货架到人”的拣选方案可以利用物流搬运机器人把库存货架搬送到拣选工位，彻底颠覆传统的人找货模式，不仅显著降低了拣选员的劳动强度，更大幅提高准确率以及效率。

随着搬运设备发展日新月异，用途也逐渐更加广泛，一些新开发的应用场景逐渐对搬运设备提出了更多的性能要求，例如，通过物流搬运机器人对所搬运的货物进行称重等需求。

为了适应上述需求，现有技术中的一些方案中，可以采用三点或者四点等多点支承的方式，直接在货物托盘用于放置货物的平台部件的下部，布置轮辐式或者悬臂式的称重传感器，以用于对承载的货物进行称重测量。然而这种方式在货物重心偏离超出传感器布置点时无法对承载的货物进行称重，或者出现称重结果偏差较大的问题。另外，目前物流搬运机器人上常用的这两种布置方法，都会使得物流搬运机器人的整机高度有一定的增加，与目前为了追求存储效率，物流搬运机器人越做越低的发展方向也是相悖。再者，这种方式需要将多个传感器安装在同一平面上，并且，对平面的平行度要求很高；然而在实际应用中，在通过螺丝等进行固定安装等操作的过程中，很难做到平面的绝对平行。这就使得每个传感器会产生初始误差，影响最终的称重精度。

因此，如何在不影响搬运设备的主体结构的高度的情况下，满足称重需求，是需要本领域技术人员解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了搬运设备，能够在不影响搬运设备的主体结构的高度的情况下，满足称重需求。

本申请提供了如下方案：

一种搬运设备：

所述搬运设备设有称重传感器，所述称重传感器设于用于从所述搬运设备的底盘向车轮传递载荷的载荷传递部件上；

所述称重传感器配置为，采集所述载荷传递部件上的载荷数据，以用于确定对应的车轮上的载荷数据，进而确定所述搬运设备的整机载荷。

根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

本申请实施例可以在用于从所述搬运设备的底盘向车轮传递载荷的载荷传递部件上，设置具体的称重传感器。这样，由于无论是搬运设备自身的重量，还是来自于所装载的货物的重量，最终都是会由具体的车轮来进行承载，因此，可以通过感应出车轮所承载的重量，来反推整机载荷。通过这种方式，由于是将称重传感器集成于搬运设备的内部结构件上，因此，不增加其结构的复杂程度，也不被迫增加机器人的高度尺寸，可以在不增加机器人主体高度及复杂度的情况下，实现对所承载货物的称重。

另外，在优选地实施方式下，可以通过在至少两个车轮对应的载荷传递部件上，配置至少两个称重传感器，还可以实现对货物重心偏离情况或者等效重心偏离情况的等效判断。以用于在静载状态下，进行偏载预警，或者进行运行性能参数的初始化配置。或者，在运动状态下，还可以根据实时的货物重心偏离情况或者等效重心偏离情况，对运动性能参数进行实时调整，使得在速度以及安全性方面得到平衡。

当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种搬运设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的中置驱动轴线承载示意图；

图3是本申请实施例提供的中置驱动前后双从动轮布置示意图；

图4是本申请实施例提供的摆动梁的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的中置驱动前后单从动轮居中布置示意图；

图6是本申请实施例提供的中置驱动前后单从动轮偏心布置示意图；

图7是本申请实施例提供的转接件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中，改变了称重传感器的安装位置，具体的，可以在用于从所述搬运设备(例如可以是物流搬运机器人等)的底盘向车轮传递载荷的载荷传递部件上，设置具体的称重传感器。由于无论是搬运设备自身的重量，还是来自于所装载的货物的重量，最终都是会由具体的车轮来进行承载，因此，可以通过感应车轮所承载的重量，来反推整机重量(对于物流搬运机器人而言，可以包括搬运设备的自重以及货物重量，如果是巡检机器人等，则可以单指机器人的自重)。

相对于现有技术中的称重传感器安装方式而言，这种方式的好处在于：

首先，这种方式将称重传感器集成于搬运设备的内部结构件上，不增加其结构的复杂程度，也不被迫增加机器人的高度尺寸，因此，可以在不增加机器人主体高度的情况下，实现对所承载货物的称重。

其次，由于传统称重系统的布置方式，为了提高称重的精度，需要托盘与底盘保持一定的平行度，原因是，传统的称重系统获取货物重量的方法是，将各个传感器获取到的重量相加得出货物的总重量。而等托盘与底盘的平行度超出误差范围后，势必造成某一些传感器无法进行归零，这样会使得传感器最终获取到的货物的种类出现偏差。而本申请实施例提供的方案中，无论机器人的底盘是否水平，货物以及机器人整机的重量均会作用于各个车轮上，只是最终各个车轮的分担比例会有所差异，因此，通过相应的算法可以保证获取到的整机的重量始终保持在目标精度范围内，以此达到提高获取重量称取的准确性的目的。

再者，通过在至少两个车轮对应的载荷传递部件上，配置两个或多个称重传感器，还可以通过不同车轮上的载荷比值等信息，实现对货物重心偏离情况(例如，货物偏载情况，会导致货物重心偏离托盘中心点，等等)或等效重心偏离情况(例如，由于地面不平，导致的等效重心偏离等)的等效判断。做出这种判断的好处在于，一方面，货物重心偏离情况可能会影响整机载荷的计算准确度，因此，具体在反推整机载荷时，可以首先确定出货物重心偏离情况，然后再根据具体的货物重心偏离情况反推整机载荷，可以在即使出现货物重心偏离情况下，也能够保证整机载荷的准确度。另一方面，还可以在静载状态下，根据这种货物重心偏离情况进行货物偏载预警，或者，在运动状态下，由于货物会受到惯性力的影响，导致轮上的压力发生变化，比如地面的不平整，或者遇到比较紧急的颠簸，急减速制动等情况时，可能会发生货物相对机器人实际的位置移动或者偏斜，这种现象可以导致车轮上称重结果的变化。例如，急减速的时候，后轮上的载荷会减小，前轮上的载荷会增加，后轮上的载荷减小。因此，本申请实施例中还可以在运动状态下对货物重心偏离情况进行实时监测，如果货物重心偏离量达到设定的阈值，或者某个车轮的载荷小于某阈值(比如总载荷的5％)等，则可以适应性调整减速度或者提高机器人的安全距离，通过这种提取减速等方式来避免机器人失稳的发生。

另外，除了前述货物实际相对于托盘发生了偏离的情况之外，另一种是肉眼看不到的机器人倾斜，或者货物相对机器人的倾斜。例如，加减速或者地面颠簸等因素的影响，可能会导致货物等效重心的变化，此时也会带来轮上称重的变化。其中，所谓等效重心，也就是物体的每一部分所受到的重力作用的中心点,在静止状态下，重心的位置主要由物体的几何形状及质量分布等有关；但是，在物体处于运动状态下，由于加减速或者地面颠簸等因素的影响，可能会使得物体在惯性力作用的影响下，等效重心的位置发生偏移。因此，在本申请实施例中，也可以通过轮上称重的结果，对于上述等效重心偏离的情况进行实时检测，如果发现等效重心偏离，则也可以进行提前减速等运动参数调整处理。

上述关于等效重心偏离的情况，也可能发生在巡检机器人、服务机器人等其他场景中。与搬运机器人不同的是，巡检机器人、服务机器人等不需要装载货物，因此，不存在货物重心偏离或者货物的等效重心偏离的情况，但是，在运动过程中如果遇到路面不平导致的颠簸或者急加速、减速等情况，仍然可能会导致机器人自身的等效重心偏离的情况。此时，仍然可以表现为轮上称重结果的变化。因此，也可以通过在机器人运动过程中实时检测的轮上称重结果的变化，来发现这种车身等效重心偏离的变化情况，并及时对运动性能参数做出调整。

总之，无论是搬运机器人在运送货物的过程中，产生的货物重心偏离、货物等效重心偏离情况，还是机器人自身的等效重心偏离情况，都可以通过轮上称重结果的实时变化反应出来。因此，本申请实施例可以在机器人运动的过程中，通过对轮上压力的实时检测做到提前预警或运动性能参数的调整，从而在机器人发生失稳等更严重的后果之前即预警处理完毕。

这里需要说明的是，关于搬运机器人可以包括物流搬运机器人，或者其他类型的搬运机器人。其中，如果是物流搬运机器人，由于具体的物流还可以分为仓储物流和工业物流，因此，具体的物流搬运机器人也可以细分为仓储物流机器人和工业物流机器人等。其中，背景技术部分所述的“货架到人”的拣选方案是仓储物流的场景，物流搬运机器人在仓库内搬运某种货物容器(包括但不限于货架、货箱、托盘等容器形态)到拣选工位，供操作人员从容器中取出订单所需要的订单商品并放入该订单对应的订单容器中。工业物流的场景中，是物流搬运机器人是将物料从生产线的某个上游节点搬运到某个下游节点，以供完成加工、生产。本申请实施例提供的方案，适用于上述各种场景以及类似的其他场景。

下面对本申请实施例提供的具体技术方案进行详细介绍。

首先，本申请实施例提供了一种搬运设备1，参见图1，所述搬运设备设有称重传感器11，所述称重传感器11设于用于从所述搬运设备1的底盘12向车轮13传递载荷的载荷传递部件14上；

所述称重传感器11配置为，采集所述载荷传递部件14上的载荷数据，以用于确定对应的车轮13上的载荷数据，进而确定所述搬运设备1的整机载荷。

其中，所谓的整机载荷，可以是指作用在车轮上的总重量。例如，在搬运机器人的场景中，可以是指车身自重与所装载的货物重量之和(通过去皮处理，可以分别得出整机的重量以及货物的重量)。

具体实现时，具体搬运设备1上的车轮13数量通常为多组，其中，每组车轮13通常具有各自的理论载荷分担(也即，不存在货物重心偏离，或者等效重心偏离等情况，每组车轮各自分担的载荷量)。例如，假设共有前后两组车轮，在理想状态下，两组车轮各承担50％的重量，等等。因此，只要获知其中一组车轮的载荷，即可反推计算出整机载荷。因此，称重传感器11数量可以为一个或者多个。例如，如果仅用于实现在静载状态下对装载的货物进行称重，并且装载的货物不存在偏心的情况(例如，有些场景下，可能要求货物装载时必须放置在托盘的绝对中心位置，此时，托盘上还可能存在定位器等)，则仅设置一个称重传感器即可。例如，具体可以设置在其中任意一个车轮13对应的载荷传递部件14上。此时，可以根据该称重传感器的读数，以及对应的车轮的理论载荷分担信息，反推计算出整机载荷。

当然，在实际应用中，更普遍的情况是，搬运设备的托盘上可能不存在定位器，因此，在装载货物时，可能会出现货物重心偏离情况。另外，无论托盘上是否存在定位器，在搬运设备运动起来之后，都可能由于加速、急停、地面不平等因素，使得货物在惯性力的作用下，导致货物重心偏离或者等效重心偏移。

其中，所谓的货物重心偏离情况，主要是指具体货物放置在搬运设备的托盘上之后，货物重心在托盘上的投影相对于托盘中心点的前后或左右偏移情况。具体的，如果在装载货物的过程中，货物重心没有放置在托盘的中心点上，或者，在搬运设备运动过程中，可能由于加速、减速等，或者路面不平等原因，使得货物相对于托盘发生前后或者左右等方向的移位(通常是前后方向)，都可能会出现货物重心偏离情况。如果出现货物重心偏离情况，由于车轮上的载荷分布情况会发生变化，因此，如果仅用一个称重传感器进行称重，则会出现称重结果不准的情况。

因此，在优选的实施方式中，具体的称重传感器11可以包括至少两个，并且，所述至少两个称重传感器11可以分别设于至少两个车轮对应的载荷传递部件上，这样，可以首先根据至少两个车轮上的载荷数据，并结合对应的车轮的理论载荷分担信息，确定出货物重心偏离或等效重心偏离情况，然后再反推具体的整机载荷。

其中，由于搬运设备在运动状态下，具体的重心偏离或者等效重心偏离情况通常发生在前后方向，因此，在更为优选的方式下，具体的至少两个称重传感器11可以分别设于车身前后(搬运设备行进过程中的运动方向为前后方向)不同位置的车轮13对应的载荷传递部件14上。另外，这种货物重心偏离情况信息，除了可以用于更准确地反推整机载荷，还可以具有其他的应用。例如，由于在静载状态下，货物重心偏离情况可以反应出具体货物是否存在偏载情况，因此，可以在静载状态下进行偏载预警；还可以进行运行性能参数(包括速度、加速度等)的初始化配置。或者，在运动状态下，由于车轮上称重结果的实时变化情况，可以反映出货物重心偏离或等效重心偏离等情况，而货物重心偏离或等效重心偏离通常是由于货物受到了某个方向上的惯性力导致的，如果该惯性力过大，则可能会导致搬运设备发生失稳定甚至倾覆的后果。因此，本申请实施例中，还可以根据车轮上称重结果的变化情况，实时进行运动性能参数的实时调整，从而在实际发生失稳或者倾覆等严重后果之前，即可处理完毕，避免更严重后果的产生。

其中，在上述设置至少两个称重传感器的方式下，可以首先根据至少两个车轮上的载荷数据之间的比值等信息，以及具体车轮对应的理论载荷分担等信息，确定出货物重心偏离值或等效重心偏离情况。例如，假设某两个位置的车轮A、B，理论载荷分担均为30％，也即，两者的理论载荷分担的比值为1：1；但是，如果检测出车轮A、B的载荷分别为10kg以及20kg，也即两者的实际载荷分担的比值为1：2，则可以确定出车轮B实际承载的重量更多，可能是货物向车轮B的方向发生了偏移，或者，等效重心向车轮B的方向发生了偏移导致的。因此，可以根据上述情况计算出具体的货物重心偏离方向以及偏心值，或者，等效重心偏离方向及倾斜程度值，等等。之后，还可以进一步根据具体的货物重心偏离值，以及具体车轮对应的实际载荷以及理论载荷分担等信息，计算出具体的整机载荷，进而，由于搬运设备自重通常是固定的，因此，可以计算出货物重量。

具体实现时，在上述设置至少两个称重传感器的方式下，具体称重传感器的数量、位置等，可以根据具体搬运设备底盘承载架构的不同，有多种不同的方式，下面进行举例介绍。

情况一

搬运设备可以包括分布于车身前后不同位置的各至少一组车轮，并且，各组车轮可以分别通过转接件独立连接到所述底盘上。此时，具体的转接件就是具体从底盘向对应的车轮进行载荷传递的载荷传递部件。因此，所述称重传感器可以分别设于所述多组车轮对应的所述转接件上。其中，每组车轮中可以包括一个或多个车轮，也即，每个位置出具体可以有一个车轮，或者也可以包括并排安装的多个车轮，等等。例如，某搬运设备具体包括四个车轮，在底盘的前、后、左、右各一个，每个车轮分别独立连接到底盘上；则四个车轮对应的转接件上可以分别设置一个称重传感器，以用于分别确定四个车轮的载荷。

此时，可以直接将各车轮组对应的载荷进行相加，即可得到整机载荷。另外，具体在确定偏心情况时，可以将前面两组车轮的载荷相加，得到载荷F1；后面两组车轮的载荷相加，得到载荷F2；再根据载荷F1与载荷F2之间的比值，即可确定出前后方向上的货物重心偏离值(可以在上述比值基础上进一步进行计算，得到上述偏心值)或等效重心偏离程度值。另外，将左侧两组车轮的载荷相加，得到载荷F3，右侧两组车轮的载荷相加，得到载荷F4；再根据载荷F3与载荷F4之间的比值，即可确定出左右方向上的偏心值或等效重心偏离程度值，等等。

情况二

搬运设备底盘可以具有双轴承载式架构；所述双轴承载式机构包括前后各一组车轮，每组车轮分别通过轮轴进行连接。其中，每一组车轮中可以包括至少一对车轮，例如，前后左右各一个车轮，其中，前面的左右两个车轮，这两个车轮成为一对车轮，并且共用同一轮轴，以此组成前面的一组双轮机构；后面的左右两个车轮也成为一对车轮，共用另一轮轴，组成后面的一组双轮机构。当然，前面左右两边也可以各有两个车轮，组成两对车轮，共用同一轮轴，后面左右两边也可以各有两个车轮，组成两对车轮，共用另一轮轴，等等。

其中，在上述双轴承载式架构下，具体是通过轮轴向两组车轮进行载荷传递，因此，具体的称重传感器可以为两个，分别设于所述两组双轮机构中的所述轮轴上。此时，根据位于前面的轮轴上的称重传感器的称重结果，可以确定出位于前面的车轮组(左右一对或多对车轮)的载荷F1，根据位于后面的轮轴上的称重传感器的称重结果，可以确定出位于后面的车轮组(左右一对或多对车轮)的载荷F2。

此时，直接将载荷F1与载荷F2进行相加，即可获得整机载荷。在确定偏心情况时，可以根据载荷F1与载荷F2之间的比值，确定出前后方向上的货物重心偏离值或等效重心偏离程度值。需要说明的是，在这种情况下，不能直接确定出左右方向上的货物重心偏离值，但是，如果是在运动状态下，由于具体的货物重心偏离值或等效重心偏离情况主要用于对运动性能参数进行控制，并且在实际应用中，更多的是发生前后方向上的偏移，因此，较少具有获取左右方向偏心值的需求。

而在搬运设备的静载状态下，例如，完成货物装载，开始运送之前的状态，如果需要判断是否存在严重的偏载情况，则可能需要获取左右方向的偏心值。此时，可以通过以下方式来实现：一种方式下，具体的搬运设备的托盘可以是可旋转的，也即，搬运设备可以具有旋转式托盘机构，该旋转式托盘机构具体可以承载货架、托盘、托盘架等。这样，在获取到前后方向的货物重心偏离值之后，可以通过旋转式托盘机构，将货物旋转90度等目标度数，然后重新获取两个轴上称重传感器的称重结果，这样便可以根据两者之间的比值，确定出左右方向的货物重心偏离值。或者，另一种方式下，可以通过搬运设备的顶升机构，将货物原地顶起计算出货架一个方向的偏心情况，之后，放下货物之后，搬运设备旋转90度等目标度数后再次举起货物，获得货架另一方向的偏心情况；然后，也可以根据重新获取的两个轴上称重传感器的称重结果，以及两者之间的比值，确定出左右方向的货物重心偏离值，等等。

情况三

在该情况下，搬运设备底盘可以具有三轴承载式架构；所述三轴承载式架构中包括分布与车身前后不同位置的三组车轮。此时，具体的至少两个称重传感器分别设于所述三组车轮中的至少两组车轮对应的载荷传递部件上。也就是说，在三轴承载的情况下，可以在其中任意两组车轮的载荷传递部件上设置称重传感器，或者，还可以在三组车轮的载荷传递部件上都设置称重传感器，等等。

其中，在一种典型的架构下，具体的三组车轮可以包括：中置驱动轮以及前后各一组从动轮。此时，这三组车轮中的任意两组车轮都可以设置称重传感器。例如，如图2所示，假设13A、13B、13C分别为三组车轮的左视图或者右视图(也即，从车身侧面的视角进行观看的状态)，则可以选择在13A、13B、13C三组车轮的之中选择两组来布置称重传感器，求出车轮组上的载荷F1、F2、F3中的两项，之后，便可以确定出货物重心偏离情况、等效重心偏离情况以及整机载荷。例如，对于货物重心偏离情况同样可以根据任意两项载荷之间的比值，计算出货物重心偏离值；对于整机载荷，则可以根据货物重心偏离值以及选定的两组车轮对应的理论载荷分担等信息进行计算获得。

当然，在实际应用中，由于驱动轮13B通常需要承担牵引刹车等功能，承受的载荷分担往往比较大，因此，对称重传感器可承受的重量范围要求会比较高。因此，在优选的方式下，在上述架构下，具体的称重传感器可以为两个，并且，可以分别设于所述前后各一组从动轮对应的载荷传递部件上。

此时，可以根据前后两组从动轮的载荷数据之间的比值，确定出前后方向上的货物重心偏离值或等效重心偏离程度值。另外，还可以根据前后两组从动轮之间的理论载荷分担、实际检测到的载荷数据等，反推出具体的整机载荷。

另外，在上述中置驱动轮以及前后各一组从动轮组成的三轴承载架构下，关于从动轮，也可能存在不同的架构。例如，可能是前后双从动轮架构，还可能是前后单从动轮架构。

其中，所谓的前后双从动轮架构，参见图3，也即前面左右各一个或多个从动轮，后面也是左右各一个或多个从动轮。此时，前后两组从动轮可以分别使用普通的轮轴进行连接，因此，可以直接将两个称重传感器分别设于两个轮轴上。

或者，在优选的架构中，为了更好的在运动过程中适应地面的起伏等情况，如图4所示，还可以前后各组双从动轮分别通过摆动梁141进行连接，所述摆动梁141可以通过光轴1411连接到所述底盘12上。例如，具体设置摆动梁时，摆动梁可以成自由状态设置在底盘上开设的槽口内，光轴与底盘固定相连，摆动梁与光轴可相对旋转相连，从动轮与摆动梁固定相连。这样，当地面不平时，例如，其中一个从动轮通过的地面升高，则会使的该从动轮升高，从动轮会带动摆动梁围绕光轴转动一定角度，从而使得底盘的表面不会因为地面不平而发生倾斜。

在上述架构下，具体的光轴成为向具体的从动轮进行载荷传递的载荷传递部件，因此，具体的两个称重传感器可以分别设于前后两个所述摆动梁对应的光轴上。具体实现时，直接将光轴替换为具有称重传感功能的光轴，等等。对于这种双从动轮配合摆动梁的架构形式，空间非常紧凑的场景，将称重传感器集成布置于光轴的形式，不增加结构复杂程度，同时不影响机器人高度，因此，在机器人称重布置中有着很好的优势。

所谓的单轮从动架构，如图5所示，也即前后各一组单从动轮，其中，每一组单从动轮可以由一个或多个从动轮组成，但是，即使前面有多个从动轮，这些从动轮也不是分布在左右两侧，而是集中在左右中心线(或其附近)的位置。如图7所示，此时，各组单从动轮分别通过转接件142连接到所述底盘12上。并且具体的转接件成为向单从动轮组进行载荷传递的载荷传递部件。因此，可以将两个称重传感器分别设于前后两组单从动轮对应的所述转接件上。此时，具体的称重传感器包括悬臂式称重传感器、轮辐式称重传感器或具有定制机械接口的称重传感器中的任意一种。

其中，如图5所示，前后两组单从动轮在左右方向上可以居中布置，或者，如图6所示，也可以在左右方向上偏心布置，且所述前后两组单从动轮的偏心方向不同(例如，前面的单从动轮向左偏，后面的单从动轮向右偏，等等)。也就是说，两组单从动轮在所述搬运设备的前后方向上可以同轴线布置，也可以不同轴线布置。当前后单从动轮在前后方向是同轴线布置时，如果在前后单轮的转接部件上设置称重传感器，那么在静载状态下只能获取到前后方向上的偏心情况。如果需要获取左右方向上的偏心情况，则可以如前文所述，采用旋转货物或者旋转搬运设备的方式来实现。但是，在将前后单从动轮布置在底盘纵向中轴线的两侧的方式下，可以同时对前后以及左右方向的偏心情况进行计算，而不需要旋转货物或者旋转搬运设备。

以上对多种底盘承载架构下具体称重传感器的部署方式，以及对应的获取整机载荷以及货物重心偏离情况、等效重心偏离情况的方式进行了介绍。可以理解的是，以上仅是对一些典型情况进行了介绍，在实际应用中，还可以有其他的称重传感器部署方式。例如，为了形成稳固支撑两轴承载式的机型，还可以设置三个车轮，这三个车轮采用一个车轮独立与底盘连接，另外两个公用一个轮轴实现与底盘连接的方式。在选择称重传感器的数量时，可以选择设置两个传感器也可以选择设置三个传感器。当使用两个传感器时，可以将其中一个传感器布置在单轮与底盘的转接件(单轮的轮轴组件)上，另外一个设置在另外两个车轮共用的轮轴上合适的位置，等等。

另外，本申请实施例提供的称重传感器的数量并非越多越好，原因是每个称重传感器在获取车轮组上的载荷时往往存在一定的误差，因此数量越多的称重传感器累计的误差越大。因此，在实际应用中，优选采用较少数量的称重传感器获取较少数量车轮组上的载荷。例如，采用布置两个称重传感器即可通过相应的算法实现对整机的总负载以及偏心情况的测量。

在通过称重传感器获得多个位置上的车轮的载荷数据之后，可以通过多种具体方式实现对具体计算及控制过程。

例如，一种方式下，可以直接搬运设备配置数据处理模块，此时，可以在该搬运设备本地，根据所述称重传感器采集到的载荷数据，确定对应的车轮上的载荷数据，并结合对用的车轮的理论载荷分担信息，确定所述整机载荷、货物重心偏离情况和/或等效重心偏离情况。例如，具体可以根据前后不同位置的车轮上的载荷数据之间的比值，以及前后不同位置的车轮上的理论载荷分担情况，确定出货物重心偏离值；然后再根据该货物重心偏离值，以及结合前后不同位置车轮的理论载荷分担，计算出整机载荷，等等。

或者，另一种方式下，为了节省搬运设备的计算资源，也可以为搬运设备配备通讯模块，该通讯模块可以用于将所述称重传感器采集到的载荷数据提交到服务端，然后，由所述服务端配置的数据处理模块确定对应的车轮上的载荷数据，并结合对应的车轮上的理论载荷分担信息，确定所述整机载荷、货物重心偏离情况和/或等效重心偏离情况。

其中，如前文所述，在物流搬运机器人的场景下，具体的数据处理模块可以在静载状态下获取货物重心偏离情况和/或整机载荷。此时，搬运设备还可以包括：预警模块，用于在所述货物重心偏离值大于某阈值时，提供偏载预警信息。也就是说，如果偏载情况过于严重，则可以提示工作人员通过手动介入等方式，纠正货物的装载位置。另外，还可以包括第一控制模块，用于在所述物流搬运机器人静载状态下，根据整机载荷和/或货物重心偏离情况，对所述物流搬运机器人的运动性能参数进行配置。例如，具体的运动性能参数可以包括速度、加速度、制动距离，等等。

另外，具体的数据处理模块还可以在所述搬运设备的运动状态下，根据所述称重传感器实时采集的载荷数据，实时获取货物重心偏离情况或等效重心偏离情况；此时，具体的搬运设备还可以包括第二控制模块，用于在所述搬运设备的运动状态下，根据所述实时获取的货物重心偏离情况或等效重心偏离情况，对所述搬运设备的运动性能参数进行实时调整。

其中，如前文所述，所述搬运设备可以包括物流搬运机器人、巡检机器人或者服务机器人等。其中，对于物流搬运机器人，上述在运动状态下实时获取的货物重心偏离情况，可以反应出具体物流搬运机器人在运送货物的过程中，具体的货物是否与物流搬运机器人托盘发生位移，以及位移的严重程度。对于巡检机器人或者服务机器人，上述在运动状态下实时获取的等效重心偏离情况，可以反映出巡检机器人或者服务机器人在运动过程中是否由于地面不平等情况发生倾斜。也即，将根据不同位置的车轮载荷之间的比值确定出的等效重心偏离情况，等效为对机器人产生的惯性作用力的检测。

需要说明的是，具体在根据具体的货物重心偏离情况或等效重心偏离情况对运动性能参数进行配置或者实时调整等，可以根据预先配置的映射关系来进行。其中，具体的映射关系可以是多个偏心值/等效重心偏离程度值与运动性能参数值之间的对应关系，或者，还可以通过函数关系等进行表达，以此实现更灵敏的控制，等等。

总之，通过本申请实施例，可以在用于从所述搬运设备的底盘向车轮传递载荷的载荷传递部件上，设置具体的称重传感器。这样，由于无论是搬运设备自身的重量，还是来自于所装载的货物的重量，最终都是会由具体的车轮来进行承载，因此，可以通过感应出车轮所承载的重量，来反推整机载荷。通过这种方式，由于是将称重传感器集成于搬运设备的内部结构件上，因此，不增加其结构的复杂程度，也不被迫增加机器人的高度尺寸，可以在不增加机器人主体高度及复杂度的情况下，实现对所承载货物的称重。

另外，通过在至少两个车轮对应的载荷传递部件上，配置至少两个称重传感器，还可以实现对货物重心偏离情况或者等效重心偏离情况的等效判断。以用于在静载状态下，进行偏载预警，或者进行运行性能参数的初始化配置。或者，在运动状态下，还可以根据实时的货物重心偏离情况或者等效重心偏离情况，对运动性能参数进行实时调整，使得在速度以及安全性方面得到平衡。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种搬运设备，其特征在于：

所述搬运设备设有称重传感器，所述称重传感器设于用于从所述搬运设备的底盘向车轮传递载荷的载荷传递部件上；

所述称重传感器配置为，采集所述载荷传递部件上的载荷数据，以用于确定对应的车轮上的载荷数据，进而确定所述搬运设备的整机载荷。

2.根据权利要求1所述的搬运设备，其特征在于，

所述称重传感器包括至少两个，所述至少两个称重传感器分别设于至少两个车轮对应的载荷传递部件上，以便根据所述至少两个车轮上的载荷数据，确定所述整机载荷、货物重心偏离情况和等效重心偏离情况中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的搬运设备，其特征在于，所述至少两个称重传感器分别设于车身前后不同位置的至少两个车轮对应的载荷传递部件上。

4.根据权利要求3所述的搬运设备，其特征在于，

所述搬运设备包括分布于车身前后不同位置的各至少一组车轮，各组车轮分别通过转接件独立连接到所述底盘上；

所述称重传感器分别设于所述各组车轮对应的所述转接件上。

5.根据权利要求3所述的搬运设备，其特征在于，

所述搬运设备底盘具有双轴承载式架构；所述双轴承载式架构中包括前后各一组车轮，每组车轮分别通过轮轴进行连接；

其中，所述称重传感器为两个，分别设于所述前后各一组车轮对应的所述轮轴上。

6.根据权利要求3所述的搬运设备，其特征在于，

所述搬运设备底盘具有三轴承载式架构；所述三轴承载式架构中包括分布于前后不同位置的三组车轮；

所述至少两个称重传感器分别设于所述三组车轮中的至少两组车轮对应的载荷传递部件上。

7.根据权利要求6所述的搬运设备，其特征在于，

所述三组车轮包括：中置驱动轮以及前后各一组从动轮；

所述称重传感器为两个，分别设于所述前后各一组从动轮对应的载荷传递部件上。

8.根据权利要求7所述的搬运设备，其特征在于，

所述前后各一组从动轮包括：前后各一组双从动轮；各组双从动轮分别通过摆动梁进行连接，所述摆动梁通过光轴连接到所述底盘上；

所述两个称重传感器分别设于前后两个所述摆动梁对应的所述光轴上。

9.根据权利要求7所述的搬运设备，其特征在于，

所述前后各一组从动轮包括：前后各一组单从动轮；各组单从动轮分别通过转接件连接到所述底盘上；

两个称重传感器分别设于前后两组单从动轮对应的所述转接件上。

10.根据权利要求9所述的搬运设备，其特征在于，

所述前后两组单从动轮在左右方向上居中布置；或者，

所述前后两组单从动轮在左右方向上偏心布置，且所述前后两组单从动轮的偏心方向不同。

11.根据权利要求9所述的搬运设备，其特征在于，

所述称重传感器包括悬臂式称重传感器、轮辐式称重传感器或具有定制机械接口的称重传感器中的任意一种。

12.根据权利要求1至11任一项所述的搬运设备，其特征在于，

所述搬运设备还包括可旋转式托盘机构，以用于通过旋转所述托盘机构的方式改变货物的装载方向，以获取不同方向的货物重心偏离情况。

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