CN218143638U - 搬运机器人、货架和仓储设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种搬运机器人、货架和仓储设备。仓储设备包括货架和搬运机器人。货架间隔设置，其间形成通道，货架包括相互对齐并等间隔排列形成通道的侧边沿的支撑立柱，支撑立柱包括攀附装置，一个货架的支撑立柱与通道对侧的货架的支撑立柱两两相对。搬运机器人包括壳体、用于行走的行走装置、用于放置货物的载物平台、爬升装置和控制装置。爬升装置包括爬升导向轮，爬升装置在内收位置和外扩位置之间可调节，当位于外扩位置时，爬升装置分别从壳体的前端部和后端部的左右两侧伸出，用于与攀附装置接合，以使搬运机器人在货架上升降，此时爬升导向轮接触支撑立柱。控制装置耦连至行走装置和爬升装置。

Description

搬运机器人、货架和仓储设备

技术领域

本实用新型涉及仓储设备技术领域，具体而言涉及一种搬运机器人、货架和具有其的仓储设备。

背景技术

传统提升机在物流高峰期的时候吞吐能力受限，一般一个巷道只能安装一个提升机，一个提升机一次仅存或者取一件货物，当物流高峰期一个提升机难以满足物流需求。受传统提升机高度的限制，仓库和货架很难做到20米以上高度，不利于充分利用空间。此外，传统提升机一套售价20-40万，价格昂贵。

因此，需要一种新型的用于仓储设备的搬运机器人和货架以至少部分地解决以上问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种搬运机器人，其包括：

壳体；

行走装置，用于使所述搬运机器人行走；

载物平台，设置至所述壳体的顶部，用于放置货物；

爬升装置，所述爬升装置包括至少一个爬升导向轮，所述爬升装置在内收位置和外扩位置之间可调节，当所述爬升装置位于所述外扩位置时，所述爬升装置分别从所述壳体的前端部和后端部的左右两侧伸出所述壳体的侧边沿；和

控制装置，所述控制装置分别耦连至所述行走装置和所述爬升装置，用于控制所述行走装置和所述爬升装置工作，

其中，位于所述外扩位置的所述爬升装置与设置在货架的支撑立柱的攀附装置接合，以使所述搬运机器人依循所述支撑立柱在所述货架上升降，并且，当所述爬升装置位于所述外扩位置时，所述爬升导向轮接触所述支撑立柱。

根据本实用新型，搬运机器人能够沿货架向上攀升从而抬离地面，使得其他搬运机器人可以从通道通行，因而同一通道中可设置多个搬运机器人，这极大提高了物流工作的效率。与传统提升机相比，搬运机器人的体积相对较小，使得其可上升的安全高度大大增加(例如可达到60m)，这使得仓储空间可以在高度方向发展，更利于物流企业灵活分配空间和充分利用空间。爬升导向轮进一步提高搬运机器人在空中的平稳性，使得仓储设备性能更加稳定。搬运机器人在小型化的同时也降低了成本，与传统提升机相比，有利于物流企业在不提高成本的情况下提升工作效率。

可选地，所述爬升装置包括四个爬升齿轮，用于在所述爬升装置位于所述外扩位置时与所述攀附装置接合；

所述爬升装置包括两个爬升机构，两个所述爬升机构左右并排设置，所述爬升机构包括爬升电机和两个所述爬升齿轮，所述爬升电机的输出轴连接至所述爬升齿轮，所述爬升电机耦连至所述控制装置，用于控制所述爬升齿轮转动，

其中，当所述爬升装置从所述内收位置向所述外扩位置移动时，位于左侧的所述爬升机构向左移动，位于右侧的所述爬升机构向右移动。

在本实用新型中，爬升装置与攀附装置的接合方式稳定可靠，部件成本低，易实施。

进一步，所述爬升机构还包括：

第一连杆，所述第一连杆沿所述搬运机器人的前后方向延伸，其中两个所述爬升齿轮分别设置在所述第一连杆的两个端部并与所述第一连杆同轴连接，

第一齿轮，设置在所述第一连杆，并与所述第一连杆同轴连接，和

第一链条，所述第一链条同时与所述爬升电机的输出齿轮和所述第一齿轮啮合。

根据本实用新型，爬升机构结构紧凑、性能稳定、成本低、易实施。

可选地，所述爬升导向轮设置至所述第一连杆，所述爬升导向轮的轴线沿所述爬升机器人的左右方向延伸。

根据本实用新型，爬升齿轮的轴线与爬升导向轮的轴线垂直。当搬运机器人在货架上升降时，爬升齿轮在左右方向抵靠支撑立柱，爬升导向轮在前后方向抵靠支撑立柱，从而使得搬运机器人在升降过程中保持平稳。

可选地，所述爬升机构包括两个所述爬升导向轮，分别设置至所述第一连杆的前端部和后端部。

进一步，两个所述爬升导向轮位于两个所述爬升齿轮之间。

根据本实用新型，两个爬升导向轮分别抵靠两个相邻的支撑立柱的相面对的表面，以在前后方向保持搬运机器人的平稳。

可选地，所述搬运机器人还包括开合装置，所述开合装置连接至所述爬升装置并耦连至所述控制装置，用于驱动所述爬升装置在所述内收位置和所述外扩位置之间调节。

进一步，所述开合装置包括：

驱动组件，所述驱动组件耦连至所述控制装置，用于提供使所述爬升装置移动的驱动力，和

传动组件，所述传动组件连接至所述驱动组件和两个所述爬升机构，用于将所述驱动力传递至两个所述爬升机构，

其中，当所述爬升装置从所述内收位置向所述外扩位置移动时，所述驱动组件通过所述传动组件驱动位于左侧的所述爬升机构向左移动、驱动位于右侧的所述爬升机构向右移动，

当所述爬升装置从所述外扩位置向所述内收位置移动时，所述驱动组件通过所述传动组件驱动位于左侧的所述爬升机构向右移动、驱动位于右侧的所述爬升机构向左移动。

在本实用新型中，根据爬升装置的具体结构设计开合装置。

可选地，所述驱动组件包括开合电机，所述开合电机耦连至所述控制装置，

所述传动组件包括：

第二链条组件，所述第二链条组件与所述开合电机的输出齿轮啮合，

左连接组件，所述左连接组件连接至位于左侧的所述爬升机构，所述左连接组件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的左齿条组件，所述左齿条组件与所述第二链条组件啮合，和

右连接组件，所述右连接组件连接至位于右侧的所述爬升机构，所述右连接组件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的右齿条组件，所述右齿条组件与所述第二链条组件啮合，

其中，所述第二链条组件中与所述左齿条组件啮合的部分和与所述右齿条组件啮合的部分的运动方向相反。

在本实用新型中，开合装置性能稳定可靠、部件成本低、易实施。

可选地，所述第二链条组件包括第三链条和第四链条，

所述左连接组件包括第一左连接件和第二左连接件，

所述右连接组件包括第一右连接件和第二右连接件，

所述传动组件还包括：

第二连杆，所述第二连杆沿所述搬运机器人的前后方向延伸并固定连接至所述壳体，所述第二连杆包括第一端部和与所述第一端部相反的第二端部，

第二齿轮，所述第二齿轮设置至所述第二连杆的所述第一端部，所述第二齿轮与所述第二连杆同轴连接，并与所述开合电机的输出齿轮同时与所述第三链条啮合，

第三齿轮，所述第三齿轮设置至所述第二连杆的第二端部，并与所述第二连杆同轴连接，和

第四齿轮，所述第四齿轮和第三齿轮同时与所述第四链条啮合，

其中，所述第一左连接件连接至位于左侧的所述爬升机构的前端部或后端部中的一个，所述第二左连接件连接至位于左侧的所述爬升机构的前端部或后端部中的另一个，

所述第一左连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第一左齿条，所述第一左齿条与所述第三链条啮合，

所述第二左连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第二左齿条，所述第二左齿条与所述第四链条啮合，

所述第一右连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第一右齿条，所述第一右齿条与所述第三链条啮合，

所述第二右连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第二右齿条，所述第二右齿条与所述第四链条啮合，

所述第三链条中与所述第一左齿条啮合的部分和与所述第一右齿条啮合的部分的运动方向相反，

所述第三链条中与所述第一左齿条啮合的部分和所述第四链条中与所述第二左齿条啮合的部分的运动方向相同，

所述第四链条中与所述第二左齿条啮合的部分和与所述第二右齿条啮合的部分的运动方向相反，

所述第三链条中与所述第一右齿条啮合的部分和所述第四链条中与所述第二右齿条啮合的部分的运动方向相同。

在本实用新型中，开合装置分别在爬升机构(也即爬升装置)的前端部和后端部连接至爬升机构，也即同时在爬升机构的前端部和后端部施加推拉力，使得开合装置可以稳定地拉推爬升机构。

可选地，所述爬升机构包括编码器，所述编码器连接至所述控制装置，用于检测所述爬升电机的输出轴的转动角度。

在本实用新型中，两个爬升机构分别由各自的爬升电机驱动，控制装置通过编码器分别监测两个爬升电机的转动，从而使两个爬升电机同步工作。

可选地，所述搬运机器人还包括：

测距装置，所述测距装置耦连至所述控制装置，用于测量所述搬运机器人与地面的距离；和/或

取放装置，所述取放装置连接至所述载物平台并耦连至所述控制装置，所述取放装置构造为使所述载物平台向所述搬运机器人的左侧和/或右侧移动，以使所述货物在所述货架与所述载物平台之间移动。

在本实用新型中，测距装置用于使控制装置知道搬运机器人是否离开地面。当需要取放货物时，取放装置使载物平台向货架的货位内部伸出，当搬运机器人移动时，取放装置使载物平台收回，从而可以减小通道的宽度(通道宽度可容纳搬运机器人的宽度即可)，使得物流企业可以增加货架的数量，提升物流量。

可选地，所述搬运机器人还包括：

深度信息检测装置，所述深度信息检测装置耦连至所述控制装置，用于感测所述搬运机器人进入所述通道的深度；和/或

高度信息检测装置，所述高度信息检测装置耦连至所述控制装置，用于感测所述搬运机器人的爬升高度。

在本实用新型中，深度信息检测装置和高度信息检测装置可以精确地在深度和高度方向定位搬运机器人的位置，使搬运机器人的移动更精准。本实用新型的第二方面提供一种货架，其包括至少两个支撑立柱，所述至少两个支撑立柱相互对齐并等间隔排列，其中，每一个所述支撑立柱包括攀附装置，用于与搬运机器人的位于外扩位置的爬升装置接合，以使所述搬运机器人依循所述支撑立柱在所述货架上升降，其中，当所述爬升装置位于所述外扩位置时，所述搬运机器人的爬升导向轮接触所述支撑立柱。

根据本实用新型，货架的攀附装置可以使搬运机器人抬离地面，当通道中有两个搬运机器人相遇时，可以使其中一个搬运机器人沿货架向上爬升，让出通道，使得其他搬运机器人可以从通道通行，因而同一通道中可设置多个搬运机器人，这极大提高了物流工作的效率。

可选地，所述攀附装置包括爬升链条。

在本实用新型中，爬升装置与攀附装置的接合方式稳定可靠，部件成本低，易实施。

本实用新型的第三方面提供一种仓储设备，其包括：

至少两个上述的货架，所述至少两个货架间隔设置，以在所述至少两个货架之间形成通道，所述至少两个支撑立柱形成所述通道的侧边沿，其中一个所述货架的所述支撑立柱与所述通道的另一侧的所述货架的所述支撑立柱两两相对；和

至少一个上述的搬运机器人，其中，当所述爬升装置位于所述内收位置时，所述搬运机器人的宽度小于所述通道的宽度。

根据本实用新型，搬运机器人能够沿货架向上攀升从而抬离地面，当通道中有两个搬运机器人相遇时，可以使其中一个搬运机器人沿货架向上爬升，让出通道，使得其他搬运机器人可以从通道通行，因而同一通道中可设置多个搬运机器人，这极大提高了物流工作的效率。搬运机器人的体积相对较小，使得其可上升的安全高度大大增加(例如可达到60m)，这使得仓储空间可以在高度方向发展，更利于物流企业灵活分配空间和充分利用空间。爬升导向轮进一步提高搬运机器人在空中的平稳性，使得仓储设备性能更加稳定。搬运机器人在小型化的同时也降低了成本，与传统提升机相比，有利于物流企业在不提高成本的情况下提升工作效率。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为根据本实用新型优选实施方式的仓储设备的立体图；

图2为根据本实用新型优选实施方式的搬运机器人的立体图；

图3为图2中所示的搬运机器人的仰视立体图；

图4为图2中所示的搬运机器人爬升的示意图；

图5为图2中所示的搬运机器人的省略壳体后的内部结构示意图，其中爬升装置位于内收位置；

图6为图2中所示的搬运机器人的省略壳体后的内部结构示意图，其中爬升装置位于外扩位置；

图7为图2中所示的搬运机器人运送货物的示意图；

图8为图2中所示的搬运机器人的俯视立体图，其中载物平台位于伸出位置；以及

图9为图1中所示的仓储设备的局部立体图，其中显示了货架上的货物。

附图标记说明：

10：货架

11：支撑立柱

12：通道

15：攀附装置

20：托盘

21：货物

30：搬运机器人

31：壳体

32：载物平台

33：取放装置

34\35：激光雷达装置

40：行走装置

41：驱动轮

42：从动轮

50：爬升装置

51：爬升机构

52：爬升齿轮

53：爬升电机

54：第一齿轮

55：第一连杆

56：第一链条

57：爬升导向轮

60：开合装置

61：驱动组件

62：第二齿轮

63：第三齿轮

64：第四齿轮

65：第二连杆

66：传动组件

67：第二链条组件

68：左连接组件

69：右连接组件

73：第三链条

74：第四链条

81：第一左连接件

82：第二左连接件

91：第一右连接件

92：第二右连接件

100：仓储设备

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的描述。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。显然，本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施方式。

本实用新型提供了一种搬运机器人和货架，以及包括该搬运机器人和货架的仓储设备。

如图1所示，在优选的实施方式中，根据本实用新型的仓储设备100包括至少两个根据本实用新型的货架10和至少一个根据本实用新型的搬运机器人30。其中，货架10用于放置货物，搬运机器人30用于将货物搬运至货架10中的指定位置，或从货架10中的指定位置取货。

如图1所示，两个货架10间隔设置，以在两个货架10之间形成通道12，供搬运机器人30通行。货架10包括至少两个支撑立柱11。在同一货架10中，多个支撑立柱11相互对齐并等间隔排列，形成通道12的侧边沿。两个货架10分别位于通道12的两侧，其中一个货架10的支撑立柱11与通道12的另一侧的货架10的支撑立柱11两两相对。

如图2所示，在优选的实施方式中，搬运机器人30包括壳体31、行走装置40、载物平台32和控制装置(未示出)。搬运机器人30的宽度小于通道12的宽度，从而搬运机器人30能够进出通道12。行走装置40用于使搬运机器人30行走。载物平台32设置至壳体31的顶部，用于放置货物。控制装置耦连至行走装置40，用于控制行走装置40工作。

在本申请中，搬运机器人30从图1中的位置进入通道12的行进方向为前方(也可理解为搬运机器人30前进的方向)，与前方相反的方向为后方，前后方向也称为深度方向(即图1中的X方向)。在水平面中，与前后方向垂直的方向称为左右方向或宽度方向(即图1中的Y方向)。支撑立柱11延伸的方向称为上下方向或高度方向(即图1中的Z方向)。X方向、Y方向和Z方向两两相互垂直。

如图3所示，行走装置40包括至少一个驱动轮41和行走驱动组件(未示出)，行走驱动组件连接至驱动轮41并耦连至控制装置，用于驱动驱动轮41运动。具体地，行走装置40包括两个驱动轮41，分别设置在搬运机器人30的左右两侧。行走驱动组件包括行走电机。行走电机的输出轴连接至驱动轮41。行走电机还耦连至控制装置。从而控制装置可以通过行走电机控制驱动轮41的运动。行走装置40还包括至少一个从动轮42。优选地，行走装置40包括四个从动轮42，分别设置在搬运机器人30的底部的四个角部。四个从动轮42可以协助搬运机器人30在行进过程中保持平稳。

搬运机器人30设置有激光雷达装置34和35，激光雷达装置34和35分别设置在搬运机器人30的前端部和后端部，并与控制装置耦连，用于探测行进路途中的障碍。控制装置可以根据激光雷达装置34和35的探测信号控制驱动轮41的角度，使搬运机器人30能够转向。

为解决背景技术中的问题，如图2所示，搬运机器人30还设置有爬升装置50。爬升装置50构造为在内收位置和外扩位置之间可调节，当爬升装置50位于外扩位置时，爬升装置50分别从壳体31的前端部和后端部的左右两侧伸出壳体31的侧边沿。控制装置耦连至爬升装置50，用于控制爬升装置50工作。如图4所示，货架10的每一个支撑立柱11设置有攀附装置15，用于与位于外扩位置的爬升装置50接合，以使搬运机器人30依循支撑立柱11在货架10上升降。

可以理解的，当爬升装置50位于内收位置时，搬运机器人30的宽度小于通道12的宽度，从而搬运机器人30可以在通道12中通行。当爬升装置50位于外扩位置时，搬运机器人30的宽度大于通道12的宽度，从而搬运机器人30可以接合货架10的立柱11，实现升降。

优选地，爬升装置50包括四个爬升齿轮52，攀附装置15包括爬升链条。当爬升装置50位于外扩位置时，四个爬升齿轮52与通道12两侧的四个爬升链条啮合。此时，控制装置控制爬升齿轮52转动，爬升齿轮52在转动过程中与爬升链条咬合的位置逐步升高或逐步降低，从而使搬运机器人30依循支撑立柱11在货架10上升降。

与传统的提升机相比，搬运机器人30能够沿货架10向上攀升从而抬离地面，使得其他搬运机器人30可以从通道12通行，因而同一通道12中可设置多个搬运机器人30，这极大提高了物流工作的效率。搬运机器人30的体积减小，使得其可上升的安全高度大大增加(例如可达到60m)，这使得仓储空间可以在高度方向发展，更利于物流企业灵活分配空间和充分利用空间。

具体地，如图5所示，爬升装置50包括两个爬升机构51，两个爬升机构51左右并排设置。每一个爬升机构51包括爬升电机53和两个爬升齿轮52。爬升电机53的输出轴连接至爬升齿轮52，爬升电机53还耦连至控制装置，用于控制爬升齿轮52转动。其中，当爬升装置50从内收位置向外扩位置(如图6所示)移动时，位于左侧的爬升机构51向左移动，位于右侧的爬升机构51向右移动。相反，当爬升装置50从外扩位置向内收位置移动时，位于左侧爬升机构51向右移动，位于右侧的爬升机构51向左移动。

爬升机构51还包括第一连杆55、第一齿轮54和第一链条56。第一连杆55沿搬运机器人30的前后方向延伸。两个爬升齿轮52分别设置在第一连杆55的两个端部并与第一连杆55同轴连接。可以理解的，两个爬升齿轮52的间距与货架10的支撑立柱11的间距匹配，具体地，与两个相临的支撑立柱11的爬升链条的间距匹配。第一齿轮54也设置在第一连杆55，并与第一连杆55同轴连接。第一链条56同时与爬升电机53的输出齿轮和第一齿轮54啮合。当爬升电机53工作时，其输出齿轮转动，从而带动第一链条56转动，然后依次带动第一齿轮54、第一连杆55和两个爬升齿轮52转动。

爬升机构51还包括至少一个爬升导向轮57。爬升导向轮57设置至第一连杆55。当爬升装置50位于外扩位置时，爬升导向轮57接触支撑立柱11。优选地，爬升机构51包括两个爬升导向轮57(爬升装置50包括四个爬升导向轮57)，分别设置至第一连杆55的前端部和后端部。优选地，爬升导向轮57的轴线沿爬升机器人的左右方向延伸。优选地，爬升导向轮57由弹性材料制成，例如橡胶、聚氨酯等。

如前所述，爬升齿轮52与第一连杆55同轴连接，第一连杆55沿前后方向延伸，因此爬升齿轮52的轴线沿前后方向延伸。因此爬升齿轮52的轴线与爬升导向轮57的轴线垂直。当搬运机器人30在货架10上升降时，爬升齿轮52在左右方向抵靠支撑立柱11，爬升导向轮57在前后方向抵靠支撑立柱11，从而使得搬运机器人30在升降过程中保持平稳。

可以理解的，同侧的两个爬升导向轮57可以分别抵靠两个相邻的支撑立柱11的相背对的表面，也可以分别抵靠两个相邻的支撑立柱11的相面对的表面。优选地，两个爬升导向轮57分别抵靠两个相邻的支撑立柱11的相面对的表面，以减小搬运机器人30的前后尺寸。因此，在第一连杆55上，两个爬升导向轮57位于两个爬升齿轮52之间。

由于两个爬升机构51分别由各自的爬升电机53驱动，为保持四个爬升齿轮52的同步运动，每一个爬升机构51设置有编码器(未示出)。该编码器连接至控制装置，用于检测爬升电机53的输出轴的转动角度。从而控制装置可以同时监测两个爬升电机53的转动情况，也即同时监测四个爬升齿轮52的转动情况，当四个爬升齿轮52转动不同步(转动速度不同)时，控制装置可以通过调整两个爬升电机53的转速使四个爬升齿轮52同步。

如图6所示，搬运机器人30还包括开合装置60。开合装置60连接至爬升装置50并耦连至控制装置，用于驱动爬升装置50在内收位置和外扩位置之间调节。

开合装置60包括驱动组件61和传动组件66。驱动组件61耦连至控制装置，用于提供使爬升装置50移动的驱动力。传动组件66连接至驱动组件61和两个爬升机构51，用于将驱动力传递至两个爬升机构51。其中，当爬升装置50从内收位置向外扩位置移动时，驱动组件61通过传动组件66驱动位于左侧的爬升机构51向左移动、驱动位于右侧的爬升机构51向右移动；当爬升装置50从外扩位置向内收位置移动时，驱动组件61通过传动组件66驱动位于左侧的爬升机构51向右移动、驱动位于右侧的爬升机构51向左移动。

具体地，驱动组件61例如配置为开合电机，该开合电机耦连至控制装置。该开合电机固定至壳体31的内部。传动组件66包括第二链条组件67、左连接组件68和右连接组件69。第二链条组件67与开合电机的输出齿轮啮合。左连接组件68连接至位于左侧的爬升机构51。左连接组件68设置有沿搬运机器人30的左右方向延伸的左齿条组件(未示出)，左齿条组件与第二链条组件67啮合。右连接组件69连接至位于右侧的爬升机构51。右连接组件69设置有沿搬运机器人30的左右方向延伸的右齿条组件(未示出)，右齿条组件与第二链条组件67啮合。其中，第二链条组件67中与左齿条组件啮合的部分和与右齿条组件啮合的部分的运动方向相反。

当开合电机转动时，带动第二链条组件67转动。由于左齿条组件和右齿条组件均与第二链条组件67啮合，因此使得左齿条组件与右齿条组件产生位移，从而使左连接组件68和右连接组件69移动，进一步带动左侧的爬升机构51和右侧的爬升机构51移动。由于第二链条组件67中与左齿条组件啮合的部分和与右齿条组件啮合的部分的运动方向相反，因此左侧的爬升机构51和右侧的爬升机构51移动方向相反，实现二者同时内收或外扩。

优选地，第二链条组件67包括第三链条73和第四链条74；左连接组件68包括第一左连接件81和第二左连接件82；右连接组件69包括第一右连接件91和第二右连接件92；传动组件66还包括第二连杆65、第二齿轮62、第三齿轮63和第四齿轮64。其中，第二连杆65沿搬运机器人30的前后方向延伸并固定连接至壳体31。第二连杆65包括第一端部(例如前端部)和与第一端部相反的第二端部(例如后端部)。第二齿轮62设置至第二连杆65的第一端部。第二齿轮62与第二连杆65同轴连接，并与开合电机的输出齿轮同时与第三链条73啮合。第三齿轮63设置至第二连杆65的第二端部，并与第二连杆65同轴连接。第四齿轮64和第三齿轮63同时与第四链条74啮合。其中，第一左连接件81连接至位于左侧的爬升机构51的前端部或后端部中的一个，第二左连接件82连接至位于左侧的爬升机构51的前端部或后端部中的另一个。例如，第一左连接件81设置有沿搬运机器人30的左右方向延伸的第一左齿条(未示出)，第一左齿条与第三链条73啮合。第二左连接件82设置有沿搬运机器人30的左右方向延伸的第二左齿条(未示出)，第二左齿条与第四链条74啮合。第一右连接件91设置有沿搬运机器人30的左右方向延伸的第一右齿条(未示出)，第一右齿条与第三链条73啮合。第二右连接件92设置有沿搬运机器人30的左右方向延伸的第二右齿条(未示出)，第二右齿条与第四链条74啮合。第三链条73中与第一左齿条啮合的部分和与第一右齿条啮合的部分的运动方向相反。第三链条73中与第一左齿条啮合的部分和第四链条74中与第二左齿条啮合的部分的运动方向相同。第四链条74中与第二左齿条啮合的部分和与第二右齿条啮合的部分的运动方向相反。第三链条73中与第一右齿条啮合的部分和第四链条74中与第二右齿条啮合的部分的运动方向相同。

连接组件68(或69)分别在爬升机构51的前端部和后端部连接至爬升机构51，也即同时在爬升机构51的前端部和后端部施加推拉力，使得开合装置60可以稳定地拉推爬升机构51。当然，连接组件68(或69)也可以采用一体式设计，例如在爬升机构51的中部拉推爬升机构51。

可以理解的，爬升机构51的第一连杆55构造为可移动地架设在壳体31中，以实现爬升机构51可移动。

可以理解的，驱动组件61也可以配置为气缸，气缸的活塞直接连接至左连接组件68和右连接组件69中的一个。当气缸的活塞直接推动左连接组件68和右连接组件69中的一个时，另一个例如通过齿轮、齿条结构朝向相反的方向移动，实现爬升装置50的内收或外扩。

搬运机器人30在通道12中行进，并在指定的货架10位置停留和取放货。为实现这一功能，搬运机器人30还包括深度信息检测装置(未示出)，该深度信息检测装置耦连至控制装置，用于感测搬运机器人30进入通道12的深度，从而控制装置可以控制搬运机器人30停留在通道12中指定的深度位置。

优选地，深度信息检测装置包括第一摄像头。相应地，通道12的地面设置有第一二维码。第一摄像头(例如设置至壳体31的底部)用于拍摄第一二维码。第一摄像头耦连至控制装置，从而控制装置根据第一二维码的信息可以知道搬运机器人30进入通道12的深度。深度信息也可以通过条形码、光栅装置、超声测距装置等感测。

通常，货架10构造为多层结构。为使搬运机器人30准确爬升到指定的货架10层，搬运机器人30还包括高度信息检测装置(未示出)，该高度信息检测装置耦连至控制装置，用于感测搬运机器人30的爬升高度，从而控制装置可以控制搬运机器人30停留在指定的高度。

优选地，高度信息检测装置包括第二摄像头。相应地，在货架10的每一层的横梁设置第二二维码。第二摄像头(例如设置至壳体31的左侧和/或右侧)用于拍摄该第二二维码。第二摄像头耦连至控制装置，从而控制装置根据第二二维码的信息可以知道搬运机器人30的爬升高度。高度信息也可以通过条形码、磁尺装置、超声测距装置等感测。

可以理解的，当搬运机器人30在通道12中行进时，爬升装置50位于收回位置。当搬运机器人30停留在通道12中适宜的深度位置并需要爬升时(货物位置在高层)，爬升装置50向两侧扩张，与支撑立柱11接合。

当搬运机器人30在货架10上下降时，为保证在搬运机器人30平稳落地后再收回爬升装置50，搬运机器人30还设置有测距装置(未示出)。该测距装置例如设置至壳体31。该测距装置耦连至控制装置，用于测量搬运机器人30与地面的距离。该测距装置例如配置为红外探测器、超声探测器等。

通常，如图7所示，搬运机器人30利用托盘20运送和取放货物21(托盘20也可认为是仓储设备100的一部分)。托盘20底部设置有凹槽，用于容纳搬运机器人30的载物平台32。托盘20置于载物平台32上(托盘20与载物平台32可拆卸地连接)，货物21置于托盘20上。如图8所示，为便于取放货物21，搬运机器人30还包括取放装置33。取放装置33连接至载物平台32并耦连至控制装置。取放装置33构造为使载物平台32向搬运机器人30的左侧和/或右侧移动(伸出)，以使货物在货架10与载物平台32之间移动。

具体地，在搬运机器人30载有货物21并需要将货物放置至指定位置时，操作流程如下：

S10、载有货物21的搬运机器人30首先运动至货架10的指定位置；

S11、取放装置33使载物平台32向侧面伸出(如图8所示)，将托盘20和货物21一起送至货位中；

S12、搬运机器人30向下移动预设距离，使托盘20与货架10接触，并进一步使载物平台32与托盘20脱离接触；

S13、取放装置33使载物平台32收回，将货物21连同托盘20遗留至货架10(如图9所示)；

S14、搬运机器人30移动至下一目标位置。

在搬运机器人30未载有货物21并需要从指定位置搬取货物21时，操作流程如下：

S20、搬运机器人30首先运动至货架10的指定位置；

S21、取放装置33使载物平台32向侧面伸出(如图8所示)，使载物平台32伸入托盘20的底部凹槽中；

S22、搬运机器人30向上移动预设距离，使载物平台32与托盘20接触，并进一步使托盘20与货架10脱离接触；

S23、取放装置33使载物平台32收回，将货物21连同托盘20移至搬运机器人30(如图7所示)；

S24、载有货物21的搬运机器人30移动至下一目标位置。

因此，在本实用新型中，当需要取放货物21时，取放装置33使载物平台32向货架10的货位内部伸出，当搬运机器人30移动时，取放装置33使载物平台32收回，从而可以减小通道12的宽度(当爬升装置50位于内收位置时，通道12的宽度可容纳搬运机器人30的宽度即可)，使得物流企业可以增加货架10的数量，提升物流量。

在本实用新型中，搬运机器人能够沿货架向上攀升从而抬离地面，使得其他搬运机器人可以从通道通行，因而同一通道中可设置多个搬运机器人，这极大提高了物流工作的效率。搬运机器人的体积相对较小，使得其可上升的安全高度大大增加(例如可达到60m)，这使得仓储空间可以在高度方向发展，更利于物流企业灵活分配空间和充分利用空间。爬升导向轮进一步提高搬运机器人在空中的平稳性，使得仓储设备性能更加稳定。搬运机器人在小型化的同时也降低了成本，与传统提升机相比，有利于物流企业在不提高成本的情况下提升工作效率。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。

Claims (16)

1.一种搬运机器人，其特征在于，包括：

壳体；

行走装置，用于使所述搬运机器人行走；

载物平台，设置至所述壳体的顶部，用于放置货物；

爬升装置，所述爬升装置包括至少一个爬升导向轮，所述爬升装置在内收位置和外扩位置之间可调节，当所述爬升装置位于所述外扩位置时，所述爬升装置分别从所述壳体的前端部和后端部的左右两侧伸出所述壳体的侧边沿；和

控制装置，所述控制装置分别耦连至所述行走装置和所述爬升装置，用于控制所述行走装置和所述爬升装置工作，

其中，位于所述外扩位置的所述爬升装置与设置在货架的支撑立柱的攀附装置接合，以使所述搬运机器人依循所述支撑立柱在所述货架上升降，并且，当所述爬升装置位于所述外扩位置时，所述爬升导向轮接触所述支撑立柱。

2.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述爬升装置包括四个爬升齿轮，用于在所述爬升装置位于所述外扩位置时与所述攀附装置接合；

所述爬升装置包括两个爬升机构，两个所述爬升机构左右并排设置，所述爬升机构包括爬升电机和两个所述爬升齿轮，所述爬升电机的输出轴连接至所述爬升齿轮，所述爬升电机耦连至所述控制装置，用于控制所述爬升齿轮转动，

其中，当所述爬升装置从所述内收位置向所述外扩位置移动时，位于左侧的所述爬升机构向左移动，位于右侧的所述爬升机构向右移动。

3.根据权利要求2所述的搬运机器人，其特征在于，所述爬升机构还包括：

第一连杆，所述第一连杆沿所述搬运机器人的前后方向延伸，其中两个所述爬升齿轮分别设置在所述第一连杆的两个端部并与所述第一连杆同轴连接，

第一齿轮，设置在所述第一连杆，并与所述第一连杆同轴连接，和

第一链条，所述第一链条同时与所述爬升电机的输出齿轮和所述第一齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的搬运机器人，其特征在于，所述爬升导向轮设置至所述第一连杆，所述爬升导向轮的轴线沿所述搬运机器人的左右方向延伸。

5.根据权利要求4所述的搬运机器人，其特征在于，所述爬升机构包括两个所述爬升导向轮，分别设置至所述第一连杆的前端部和后端部。

6.根据权利要求5所述的搬运机器人，其特征在于，两个所述爬升导向轮位于两个所述爬升齿轮之间。

7.根据权利要求2所述的搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人还包括开合装置，所述开合装置连接至所述爬升装置并耦连至所述控制装置，用于驱动所述爬升装置在所述内收位置和所述外扩位置之间调节。

8.根据权利要求7所述的搬运机器人，其特征在于，所述开合装置包括：

驱动组件，所述驱动组件耦连至所述控制装置，用于提供使所述爬升装置移动的驱动力，和

传动组件，所述传动组件连接至所述驱动组件和两个所述爬升机构，用于将所述驱动力传递至两个所述爬升机构，

其中，当所述爬升装置从所述内收位置向所述外扩位置移动时，所述驱动组件通过所述传动组件驱动位于左侧的所述爬升机构向左移动、驱动位于右侧的所述爬升机构向右移动，

当所述爬升装置从所述外扩位置向所述内收位置移动时，所述驱动组件通过所述传动组件驱动位于左侧的所述爬升机构向右移动、驱动位于右侧的所述爬升机构向左移动。

9.根据权利要求8所述的搬运机器人，其特征在于，

所述驱动组件包括开合电机，所述开合电机耦连至所述控制装置，

所述传动组件包括：

第二链条组件，所述第二链条组件与所述开合电机的输出齿轮啮合，

左连接组件，所述左连接组件连接至位于左侧的所述爬升机构，所述左连接组件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的左齿条组件，所述左齿条组件与所述第二链条组件啮合，和

右连接组件，所述右连接组件连接至位于右侧的所述爬升机构，所述右连接组件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的右齿条组件，所述右齿条组件与所述第二链条组件啮合，

其中，所述第二链条组件中与所述左齿条组件啮合的部分和与所述右齿条组件啮合的部分的运动方向相反。

10.根据权利要求9所述的搬运机器人，其特征在于，

所述第二链条组件包括第三链条和第四链条，

所述左连接组件包括第一左连接件和第二左连接件，

所述右连接组件包括第一右连接件和第二右连接件，

所述传动组件还包括：

第二连杆，所述第二连杆沿所述搬运机器人的前后方向延伸并固定连接至所述壳体，所述第二连杆包括第一端部和与所述第一端部相反的第二端部，

第二齿轮，所述第二齿轮设置至所述第二连杆的所述第一端部，所述第二齿轮与所述第二连杆同轴连接，并与所述开合电机的输出齿轮同时与所述第三链条啮合，

第三齿轮，所述第三齿轮设置至所述第二连杆的第二端部，并与所述第二连杆同轴连接，和

第四齿轮，所述第四齿轮和第三齿轮同时与所述第四链条啮合，其中，所述第一左连接件连接至位于左侧的所述爬升机构的前端部或后端部中的一个，所述第二左连接件连接至位于左侧的所述爬升机构的前端部或后端部中的另一个，

所述第一左连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第一左齿条，所述第一左齿条与所述第三链条啮合，

所述第二左连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第二左齿条，所述第二左齿条与所述第四链条啮合，

所述第一右连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第一右齿条，所述第一右齿条与所述第三链条啮合，

所述第二右连接件设置有沿所述搬运机器人的左右方向延伸的第二右齿条，所述第二右齿条与所述第四链条啮合，

所述第三链条中与所述第一左齿条啮合的部分和与所述第一右齿条啮合的部分的运动方向相反，

所述第三链条中与所述第一左齿条啮合的部分和所述第四链条中与所述第二左齿条啮合的部分的运动方向相同，

所述第四链条中与所述第二左齿条啮合的部分和与所述第二右齿条啮合的部分的运动方向相反，

所述第三链条中与所述第一右齿条啮合的部分和所述第四链条中与所述第二右齿条啮合的部分的运动方向相同。

11.根据权利要求2所述的搬运机器人，其特征在于，所述爬升机构包括编码器，所述编码器连接至所述控制装置，用于检测所述爬升电机的输出轴的转动角度。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的搬运机器人，其特征在于，还包括：

测距装置，所述测距装置耦连至所述控制装置，用于测量所述搬运机器人与地面的距离；和/或

取放装置，所述取放装置连接至所述载物平台并耦连至所述控制装置，所述取放装置构造为使所述载物平台向所述搬运机器人的左侧和/或右侧移动，以使所述货物在所述货架与所述载物平台之间移动。

13.根据权利要求1-11中任一项所述的搬运机器人，其特征在于，还包括：

深度信息检测装置，所述深度信息检测装置耦连至所述控制装置，用于感测所述搬运机器人进入通道的深度；和/或

高度信息检测装置，所述高度信息检测装置耦连至所述控制装置，用于感测所述搬运机器人的爬升高度。

14.一种货架，其特征在于，包括至少两个支撑立柱，所述至少两个支撑立柱相互对齐并等间隔排列，其中，每一个所述支撑立柱包括攀附装置，用于与搬运机器人的位于外扩位置的爬升装置接合，以使所述搬运机器人依循所述支撑立柱在所述货架上升降，其中，当所述爬升装置位于所述外扩位置时，所述搬运机器人的爬升导向轮接触所述支撑立柱。

15.根据权利要求14所述的货架，其特征在于，所述攀附装置包括爬升链条。

16.一种仓储设备，其特征在于，包括：

至少两个根据权利要求14或15所述的货架，所述至少两个货架间隔设置，以在所述至少两个货架之间形成通道，所述至少两个支撑立柱形成所述通道的侧边沿，其中一个所述货架的所述支撑立柱与所述通道的另一侧的所述货架的所述支撑立柱两两相对；和

至少一个根据权利要求1至13中的任一项所述的搬运机器人，其中，

当所述爬升装置位于所述内收位置时，所述搬运机器人的宽度小于所述通道的宽度。

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