CN217728721U - 配送机器人及运输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种配送机器人及运输装置，包括机架、承托件、机械臂及第一驱动机构。其中，承托件与机架活动连接。机械臂与机架连接，机械臂用于运输配送物。第一驱动机构与承托件传动连接，使承托件能够相对机架移动，以避免机械臂与承托件发生干涉。本申请通过第一驱动机构驱动承托件相对机架移动，使得承托件与机械臂之间能够相对移动，以避免机械臂与承托件发生干涉，进而使得机械臂能够根据最优运动规划向配送机器人上运输或取出配送物，提高了配送机器人及运输装置的运输效率及可靠性。

Description

配送机器人及运输装置

技术领域

本实用新型涉及运输领域，特别是涉及一种配送机器人及运输装置。

背景技术

随着社会的发展与不断进步，越来越多的机器人被用于配送行业，例如餐饮业。为了提高送餐机器人的运输能力，传统的送餐机器人设有多层用于承托配送餐的承托板，并通过机械臂向不同承托板上运输或取出配送餐。但是，在机械臂向远离机械臂的一侧的承托板上运输及取出配送餐的过程中，机械臂需要考虑运动规划来避开靠近机械臂的一侧的承托板的阻碍，降低送餐机器人的配送效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的送餐机器人的配送效率的问题，提供一种配送机器人及运输装置。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种运输装置，包括：

机架；

承托件，所述承托件与所述机架活动连接；

机械臂，所述机械臂与所述机架连接，所述机械臂用于运输配送物；及

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述承托件传动连接，使所述承托件能够相对所述机架移动，以避免所述机械臂与所述承托件发生干涉。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述机架包括与所述机械臂连接的第一支撑件、及与所述承托件活动连接的第二支撑件，所述第一驱动机构设置于所述第二支撑件上，所述第一驱动机构与所述承托件传动连接。

在其中一个实施例中，所述第二支撑件靠近所述承托件的一端设有容纳腔，所述第一驱动机构包括设有第一转轴的第一电机，所述第一电机与所述容纳腔的内壁固定连接，所述第一转轴与所述承托件传动连接，使得所述承托件能够绕所述第二支撑件的轴线转动。

在其中一个实施例中，所述第一支撑件设有第一滑动部，所述机械臂设有与所述第一滑动部滑动连接的第二滑动部，所述运输装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述第二滑动部相对所述第一滑动部沿所述第一支撑件的轴线方向往复滑动。

在其中一个实施例中，所述第一滑动部设置为沿所述第一支撑件的轴向方向延伸的滑槽，所述第二滑动部设置为与所述滑槽滑动配合的滑块。

在其中一个实施例中，所述第二驱动机构包括固设于所述滑槽的内壁的驱动件、与所述驱动件传动连接的传动组件，所述传动组件与所述滑块固定连接。

在其中一个实施例中，所述驱动件包括设有第二转轴的第二电机，所述传动组件包括联轴器、与所述联轴器的一端传动连接的丝杆、与所述丝杆螺纹连接的螺母、及与所述螺母固定连接的滑块，所述第二转轴与所述联轴器的另一端传动连接。

在其中一个实施例中，所述机械臂包括第一传动件、第二传动件、夹爪、第三驱动机构、第四驱动机构及第五驱动机构，所述第一传动件的一端与所述机架连接，所述第一传动件的另一端与所述第二传动件的一端转动连接，所述第二传动件的另一端与所述夹爪转动连接，所述第三驱动机构用于驱动所述第二传动件绕所述第一传动件的另一端转动，所述第四驱动机构用于驱动所述夹爪绕所述夹爪的轴线转动，所述第五驱动机构用于驱动所述夹爪夹持或松开所述配送物。

另一方面，提供了一种配送机器人，包括底盘、控制装置、及所述的运输装置，所述运输装置设置于所述底盘，所述运输装置及所述底盘均与所述控制装置通信连接。

在其中一个实施例中，所述配送机器人还包括与所述控制装置通信连接的第六驱动机构，所述底盘与所述运输装置转动连接，所述第六驱动机构用于驱动所述运输装置相对所述底盘转动。

上述实施例中的配送机器人及运输装置，使用时，首先，将承托件与机架活动连接，将机械臂与机架连接，将第一驱动机构与承托件传动连接，使得第一驱动机构能够驱动承托件相对机架移动，以避免机械臂与承托件发生干涉。其次，在不考虑机械臂与承托件发生干涉的前提下，根据机械臂的位置、配送物的实际位置、及配送物待移动的目标位置(配送物待移动的目标位置可以为承托件的上表面或底盘的上表面)对机械臂进行最优运动规划。然后，根据最优运动规划的结果及承托件的位置判断机械臂是否会与承托件发生干涉，进而判断是否启动第一驱动机构，即若机械臂在运动的过程中不会与承托件发生干涉时，则不需启动第一驱动机构；若机械臂在运动的过程中会与承托件发生干涉时，则第一驱动机构启动，使得第一驱动机构能够驱动承托件相对于机架移动，以避免机械臂与承托件之间发生干涉。最后，机械臂根据最优运动规划的结果对配送物进行运输，使得机械臂能够快速、准确的将配送物移动至目标位置，提高了配送机器人及运输装置的运输效率及可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为一个实施例的配送机器人的结构示意图；

图2为图1的配送机器人的俯视图；

图3为图1的配送机器人的正视图；

图4为图1的配送机器人的侧视图；

图5为一个实施例的配送机器人在另一个状态下的结构示意图；

图6为图5的配送机器人的俯视图；

图7为图5的配送机器人的正视图；

图8为图5的配送机器人的侧视图。

附图标记说明：

10、运输装置；100、机架；110、第一支撑件；111、第一滑动部；120、第二支撑件；200、承托件；300、机械臂；310、第一传动件；311、第二滑动部；320、第二传动件；330、夹爪；400、显示元件；500、底盘；600、配送物；700、配送机器人。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图8所示，在一个实施例中，提供一种配送机器人700，包括底盘500、控制装置、及运输装置10，运输装置10设置于底盘500，运输装置10及底盘500均与控制装置通信连接。

上述实施例中的配送机器人700，使用时，首先，控制装置控制底盘500启动，使得底盘500能够移动至配送物600附近。然后，控制装置控制运输装置10启动，使得配送物600被移动至运输装置10上。接着，控制装置再次控制底盘500启动，使得底盘500能够将运输装置10移动至待配送区域附近。最后，控制装置再次控制运输装置10启动，使得运输装置10上的配送物600能够被移动至待配送区域，实现配送物600的自动配送。

其中，控制装置包括单片机、可编程逻辑控制器或其他控制器。与底盘500通信连接的控制装置、和与运输装置10通信连接的控制装置可以为同一个控制装置，也可以为两个不同的控制装置。其具体的安装位置可以根据实际使用的需要进行灵活的调整，例如控制装置可以安装在底盘500上、运输装置10上或其他位置。

其中，运输装置10及底盘500均与控制装置通信连接，可以通过数据线、蓝牙连接、无线通信技术或其他通信结构进行通信连接。

可选地，配送机器人700还包括用于检测配送物600位置的检测元件，例如摄像头、图像传感器或红外传感器等。如此，便于获得配送物600的实际位置。

可选地，配送机器人700还包括与控制装置通信连接的显示元件400，例如电子显示屏或液晶显示屏等。如此，便于配送机器人700的人机交互。

其中，运输装置10设置于底盘500，可以通过螺接、卡接、或插接等固定连接的方式，也可以通过转动连接或滑动连接等活动连接的方式，只需使得运输装置10设置于底盘500上即可。

如图4及图8所示，在一个实施例中，配送机器人700还包括与控制装置通信连接的第六驱动机构，底盘500与运输装置10转动连接，第六驱动机构用于驱动运输装置10相对底盘500转动。如此，运输装置10能够相对于底盘500转动，使得运输装置10的灵活性增加，提高了配送机器人700的适用性。

其中，第六驱动机构可以为旋转液压缸、旋转气压缸、电机其他驱动机构。第六驱动机构用于驱动运输装置10相对于底盘500转动，可以通过齿轮传动、皮带传动或其他传动连接的方式。

其中，第六驱动机构与控制装置通信连接，可以通过数据线、蓝牙连接、无线通信技术或其他通信结构进行通信连接

如图1至图8所示，在一个实施例中，提供了一种运输装置10，包括机架100、承托件200、机械臂300及第一驱动机构。其中，承托件200与机架100活动连接。机械臂300与机架100连接，机械臂300用于运输配送物600。第一驱动机构与承托件200传动连接，使承托件200能够相对机架100移动，以避免机械臂300与承托件200发生干涉。

上述实施例中的运输装置10，使用时，首先，将承托件200与机架100活动连接，将机械臂300与机架100连接，将第一驱动机构与承托件200传动连接，使得第一驱动机构能够驱动承托件200相对机架100移动，以避免机械臂300与承托件200发生干涉。其次，在不考虑机械臂300与承托件200发生干涉的前提下，根据机械臂300的位置、配送物600的实际位置、及配送物600待移动的目标位置(配送物600待移动的目标位置可以为承托件200的上表面或底盘500的上表面)对机械臂300进行最优运动规划。然后，根据最优运动规划的结果及承托件200的位置判断机械臂300是否会与承托件200发生干涉，进而判断是否启动第一驱动机构，即若机械臂300在运动的过程中不会与承托件200发生干涉时，则不需启动第一驱动机构；若机械臂300在运动的过程中会与承托件200发生干涉时，则第一驱动机构启动，使得第一驱动机构能够驱动承托件200相对于机架100移动，以避免机械臂300与承托件200之间发生干涉。最后，机械臂300根据最优运动规划的结果对配送物600进行运输，使得机械臂300能够快速、准确的将配送物600移动至目标位置，提高了配送机器人700及运输装置10的运输效率及可靠性。

其中，承托件200可以为承托盘、承托板、承托舱体或其他承托结构。承托件200与机架100活动连接，可以通过转动连接、滑动连接或其他活动连接的方式。承托件200及第一驱动机构的数量均可以根据实际使用的需要进行灵活的调整。例如，承托件200及第一驱动机构的数量均可以为一个、两个或三个等。

其中，第一驱动机构能够驱动承托件200相对于机架100移动，可以驱动承托件200相对于机架100转动、驱动承托件200相对于机架100平移或其他驱动的方式。

如图3及图7所示，在一个实施例中，机架100包括与机械臂300连接的第一支撑件110、及与承托件200活动连接的第二支撑件120，第一驱动机构设置于第二支撑件120上，第一驱动机构与承托件200传动连接。如此，机械臂300及承托件200与第一支撑件110及第二支撑件120一一对应设置，使得承托件200与机械臂300进行相对移动的过程中不会发生干涉，提高了运输装置10的可靠性。

其中，第一支撑件110及第二支撑件120均可以为支撑杆、支撑管、支撑柱或其他支撑结构。第一驱动机构可以为旋转液压缸、旋转气压缸、电机或其他驱动结构。第二支撑件120的数量根据承托件200的数量进行灵活的调整。例如，第二支撑件120的数量均可以为一个、两个、三个或四个等。当承托件200为多个时，第二支撑件120的两端可以与相邻的两个承托件200一一对应连接。另外，第一支撑件110与第二支撑件120可以为同一个支撑件，也可以为两个不同的支撑件。

可选地，沿第一支撑件110的轴线方向，机械臂300的投影区域与第二支撑件120的投影区域不相交。如此，避免机械臂300与第二支撑件120发生干涉，提高了运输装置10的可靠性。

可选地，第二支撑件120靠近承托件200的一端设有容纳腔，第一驱动机构包括设有第一转轴的第一电机，第一电机与容纳腔的内壁固定连接，第一转轴与承托件200传动连接，使得承托件200能够绕第二支撑件120的轴线转动。如此，通过承托件200绕第二支撑件120的轴线转动，使得承托件200能够相对于机械臂300移动，便于机械臂300向待配送区域运输配送物600。另外，通过第一电机与容纳腔的内壁固定连接，使得容纳腔的内壁能够对第一电机起保护作用，提高了运输装置10的可靠性。

其中，第一电机与容纳腔的内壁固定连接，可以通过插接、卡接、螺接或其他连接的方式。第一转轴与承托件200传动连接，可以通过插接、卡接或其他连接的方式，也可以借助中间元件(例如联轴器、连接套、皮带传动机构或齿轮传动机构)进行连接的方式。

其中，机械臂300与第一支撑件110连接，可以通过卡接、插接、螺接、焊接等固定连接的方式，也可以通过滑动连接或转动连接等活动连接的方式，只需使得机械臂300与第一支撑件110连接且能够运输配送物600即可。

如图1、图4及图5所示，在一个实施例中，第一支撑件110设有第一滑动部111。机械臂300设有与第一滑动部111滑动连接的第二滑动部311。运输装置10还包括第二驱动机构。第二驱动机构用于驱动第二滑动部311相对第一滑动部111沿第一支撑件110的轴线方向(如图4中A方向所示)往复滑动。如此，利用第一滑动部111与第二滑动部311的滑动连接，使得机械臂300能够沿第一支撑件110的轴向方向往复移动，进而减小机械臂300的移动空间及移动路径，从而提高了运输装置10的可靠性及运输效率。另外，利用第一滑动部111与第二滑动部311的滑动连接，使得机械臂300能够快速、准确地移动至承托件200的上方，并与承托件200保持预设间距，便于机械臂300夹持或松开配送物600。

其中，第一滑动部111可以为滑槽、滑杆、滑轨或其他滑动结构。第二滑动机构可以对应为滑块、滑套、滑轮或其他滑动结构。

如图1所示，可选地，第一滑动部111设置为沿第一支撑件110的轴向方向延伸的滑槽，第二滑动部311设置为与滑槽滑动配合的滑块。如此，在机械臂300相对第一支撑件110滑动的过程中，滑槽能够起到导向的作用，提高了机械臂300移动的可靠性与稳定性。

在一个实施例中，第二驱动机构包括固设于滑槽的内壁的驱动件、与驱动件传动连接的传动组件，传动组件与滑块固定连接。如此，通过驱动件驱动传动组件移动，使得传动组件能够带动滑块沿第一支撑件110的轴向方向移动，提高了滑块与滑槽之间滑动配合的可靠性。另外，驱动件及传动组件均设置于滑槽内，使得第二驱动机构不会阻碍承托件200的移动，提高了运输装置10的可靠性。

其中，驱动件可以为伸缩液压缸、伸缩气压缸、伸缩电动杆、电机其他驱动机构。传动组件可以为丝杆螺母机构、伸缩杆或其他传动结构。

可选地，驱动件包括设有第二转轴的第二电机，传动组件包括联轴器、与联轴器的一端传动连接的丝杆、与丝杆螺纹连接的螺母、及与螺母固定连接的滑块，第二转轴与联轴器的另一端传动连接。如此，通过控制第二电机的正转或反转的圈数，进而能够控制滑块沿第一支撑件110的轴向方向滑动的距离，从而使得机械臂300能够精准移动至预设位置，提高了运输装置10的可靠性。

其中，机械臂300可以为三轴机械臂300、四轴机械臂300、五轴机械臂300或其他轴机械臂300结构。

如图1及图5所示，在一个实施例中，机械臂300包括第一传动件310、第二传动件320、夹爪330、第三驱动机构、第四驱动机构及第五驱动机构，第一传动件310的一端与机架100连接，第一传动件310的另一端与第二传动件320的一端转动连接，第二传动件320的另一端与夹爪330转动连接，第三驱动机构用于驱动第二传动件320绕第一传动件310的另一端转动，第四驱动机构用于驱动夹爪330绕夹爪330的轴线转动，第五驱动机构用于驱动夹爪330夹持或松开配送物600。如此，通过第三驱动机构驱动第二传动件320绕第一传动件310的另一端转动，使得夹爪330相对第一传动件310的位置可调，进而便于带动夹爪330移动至配送物600的上方，提高了运输装置10的便利性及适用性。另外，利用第三驱动机构驱动夹爪330绕自身的轴线转动，使得夹爪330与配送物600的接触位置可调，进而便于夹爪330夹取配送物600，提高了运输装置10的稳定性及适用性。

其中，第三驱动机构驱动第二传动件320绕第一传动件310的另一端转动，可以通过皮带传动、齿轮传动或其他驱动方式。第一传动件310及第二传动件320均可以为传动杆、传动管或其他传动结构。

其中，第四驱动机构驱动夹爪330绕夹爪330的轴线转动，可以通过皮带传动、齿轮传动或其他驱动方式。夹爪330可以为机械夹爪330、柔性夹爪330、气动夹爪330或其他夹爪330结构。第五驱动机构驱动夹爪330夹持或松开配送物600，可以通过电机与曲柄连杆机构的组合、气压泵与充气气囊的组合、或其他驱动方式。

在其他实施例中，机械臂300、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构及第五驱动机构均可以通过数据线、蓝牙连接或无线通信技术等方式与控制装置通信连接。如此，提高了配送机器人700及运输装置10的智能化程度。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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；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，除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

还应当理解的是，在解释元件的连接关系或位置关系时，尽管没有明确描述，但连接关系和位置关系解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种运输装置，其特征在于，包括：

机架；

承托件，所述承托件与所述机架活动连接；

机械臂，所述机械臂与所述机架连接，所述机械臂用于运输配送物；及

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述承托件传动连接，使所述承托件能够相对所述机架移动，以避免所述机械臂与所述承托件发生干涉。

2.根据权利要求1所述的运输装置，其特征在于，所述机架包括与所述机械臂连接的第一支撑件、及与所述承托件活动连接的第二支撑件，所述第一驱动机构设置于所述第二支撑件上，所述第一驱动机构与所述承托件传动连接。

3.根据权利要求2所述的运输装置，其特征在于，所述第二支撑件靠近所述承托件的一端设有容纳腔，所述第一驱动机构包括设有第一转轴的第一电机，所述第一电机与所述容纳腔的内壁固定连接，所述第一转轴与所述承托件传动连接，使得所述承托件能够绕所述第二支撑件的轴线转动。

4.根据权利要求2所述的运输装置，其特征在于，所述第一支撑件设有第一滑动部，所述机械臂设有与所述第一滑动部滑动连接的第二滑动部，所述运输装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述第二滑动部相对所述第一滑动部沿所述第一支撑件的轴线方向往复滑动。

5.根据权利要求4所述的运输装置，其特征在于，所述第一滑动部设置为沿所述第一支撑件的轴向方向延伸的滑槽，所述第二滑动部设置为与所述滑槽滑动配合的滑块。

6.根据权利要求5所述的运输装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括固设于所述滑槽的内壁的驱动件、与所述驱动件传动连接的传动组件，所述传动组件与所述滑块固定连接。

7.根据权利要求6所述的运输装置，其特征在于，所述驱动件包括设有第二转轴的第二电机，所述传动组件包括联轴器、与所述联轴器的一端传动连接的丝杆、与所述丝杆螺纹连接的螺母、及与所述螺母固定连接的滑块，所述第二转轴与所述联轴器的另一端传动连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的运输装置，其特征在于，所述机械臂包括第一传动件、第二传动件、夹爪、第三驱动机构、第四驱动机构及第五驱动机构，所述第一传动件的一端与所述机架连接，所述第一传动件的另一端与所述第二传动件的一端转动连接，所述第二传动件的另一端与所述夹爪转动连接，所述第三驱动机构用于驱动所述第二传动件绕所述第一传动件的另一端转动，所述第四驱动机构用于驱动所述夹爪绕所述夹爪的轴线转动，所述第五驱动机构用于驱动所述夹爪夹持或松开所述配送物。

9.一种配送机器人，其特征在于，包括底盘、控制装置、及如权利要求1至8任一项所述的运输装置，所述运输装置设置于所述底盘，所述运输装置及所述底盘均与所述控制装置通信连接。

10.根据权利要求9所述的配送机器人，其特征在于，所述配送机器人还包括与所述控制装置通信连接的第六驱动机构，所述底盘与所述运输装置转动连接，所述第六驱动机构用于驱动所述运输装置相对所述底盘转动。

Images