CN220948260U - 搬运机器人和搬运机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种搬运机器人和搬运机器人系统，其中，搬运机器人包括母车和子车，所述母车包括第一车体和连接在所述第一车体上的升降机构。所述子车包括第二车体和连接在所述第二车体上的搬运机构，所述子车可拆卸连接于所述升降机构，所述升降机构驱动所述子车升高或降低，所述搬运机构用于搬运作业。其中，所述搬运机器人具有组合状态和解开状态，在所述组合状态时，所述母车连接所述子车并带动所述子车运动，在所述解开状态时，所述子车脱离所述母车自行运动。本实用新型技术方案具有能够使得搬运机器人可以越过鹅颈或台阶结构进行搬运作业，提高搬运机器人的适应能力的优点。

Description

搬运机器人和搬运机器人系统

技术领域

本实用新型涉及搬运机器人技术领域，特别涉及一种搬运机器人和搬运机器人系统。

背景技术

搬运机器人是通过包括运动机构和搬运机构，运动机构带动搬运机构移动到指定的位置，然后搬运机构抓取或或放置物品。通过这种方式，使得搬运机器人能够转移物品。搬运机器人能应用在货运上，当货车进货或卸货时，搬运机器人进出车厢以辅助人员进行搬运作业。

然而搬运机器人在车厢内运行时可能会遇到鹅颈或台阶结构，该结构令搬运机器人无法通过使得搬运机器人不能进入车厢深处，令搬运机器人在部分区域无法完成搬运作业。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种搬运机器人和搬运机器人系统，旨在解决现有搬运机器人无法在具有鹅颈或台阶结构的车厢作业的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种搬运机器人，包括：

母车，所述母车包括第一车体和连接在所述第一车体上的升降机构；和

子车，所述子车包括第二车体，所述子车可分离地设于所述升降机构，所述升降机构带动所述子车升高或降低；

其中，所述搬运机器人具有所述子车位于所述升降机构的组合状态以及所述子车与所述升降机构分离的解开状态；

在所述组合状态时，所述母车带动所述升降机构和所述子车一起移动；

在所述解开状态时，所述子车脱离所述升降机构自行运动。

可选地，所述升降机构包括：

升降组件，所述升降组件连接所述第一车体；和

停车架，所述停车架连接于所述升降机构的输出端，所述子车可拆卸连接于所述停车架；

在组合状态时，所述升降组件驱动所述停车架带动所述子车升降；

在解开状态时，所述升降机构保持所述停车架的位置。

可选地，所述升降组件包括：

安装板，所述安装板连接在所述第一车体上；

导轨，所述导轨连接于所述安装板，所述导轨沿所述停车架的升降方向延伸设置，所述停车架设有与所述导轨滑动配合的滑块；

驱动器，所述驱动器连接于所述安装板，所述驱动器的输出端与所述停车架连接，所述驱动器驱动所述停车架沿着所述导轨移动。

可选地，所述子车还设有锁定组件，所述停车架设有锁孔，所述锁定组件锁紧或脱离所述锁孔。

可选地，所述锁定组件包括：

转轮，所述转轮设有凸台；

定位柱，所述定位柱设有凸缘，所述凸台滑动连接于所述凸缘；及

转动器，所述转动器连接于所述转轮，所述转动器驱动所述转轮转动以使所述凸台带动所述凸缘将所述定位柱下移或上移；

其中，在所述组合状态时，所述转动器驱动所述定位柱下移以抵接所述锁孔；

在所述解开状态时，所述转动器驱动所述定位柱上移以脱离所述锁孔。

可选地，所述第一车体和所述第二车体均包括：

车体部；

车轮部，所述车轮部转动连接于所述车体部的两侧；及

履带部，所述履带部连接于所述车轮部的外侧。

可选地，所述升降机构设有导向槽，所述导向槽匹配所述车轮部和/或履带部。

可选地，所述第一车体和所述第二车体还包括悬挂结构，所述悬挂结构设于所述车体部和所述履带部之间；

且/或，所述车体部还设有防撞结构。

可选地，所述母车设有插座，所述子车设有插头；

在所述组合状态时，所述插头连接所述插座以使所述子车电性连接于所述母车；

在所述解开状态时，所述插头脱离所述插座以使所述子车断开和所述母车的电性连接。

本实用新型还提出一种搬运机器人系统，包括：

上述中任意一种搬运机器人；和

上位机，所述上位机通信连接于所述搬运机器人的母车和子车，用于控制所述母车和所述子车的运动。

本实用新型技术方案通过采用具有子车和母车的搬运机器人，搬运机器人具有子车与母车一同运动的组合状态和子车与母车分开运动的解开状态。母车包括第一车体和升降机构，子车包括第二车体和搬运机构。在车厢内未遇到鹅颈或台阶结构时，搬运机器人为组合状态，母车带动子车运动到指定位置，子车的搬运机构进行搬运作业。当遇到鹅颈或台阶位置时，母车的升降机构抬起子车，直到子车和鹅颈或台阶位置同一高度。子车脱离母车形成解开状态，子车越过鹅颈进入车厢深处继续进行搬运作业，期间搬运机器人能够在组合状态和解开状态之间自由切换。通过这种方式，不管市面上的货车车厢内设有何种高度、何种深度或何种形状的鹅颈、台阶结构，本申请的搬运机器人均可以通过升降机构将子车抬升并越过鹅颈、台阶结构，能够使得搬运机器人可以越过鹅颈或台阶结构进行搬运作业，提高搬运机器人的适应能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型搬运机器人的组合状态示意图；

图2为本实用新型搬运机器人的解开状态示意图；

图3为本实用新型搬运机器人的母车的第一结构示意图；

图4为本实用新型搬运机器人的母车的第二结构示意图；

图5为本实用新型搬运机器人的母车的升降机构的结构示意图；

图6为本实用新型搬运机器人的子车的第一结构示意图；

图7为本实用新型搬运机器人的子车的锁定组件的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述搬运机器人包括母车101和子车102。所述母车101包括第一车体1和连接在所述第一车体1上的升降机构2。所述子车102包括第二车体3，所述子车102可分离地设于所述升降机构2，所述升降机构2带动所述子车102升高或降低。其中，所述搬运机器人具有所述子车102位于所述升降机构2的组合状态以及所述子车102与所述升降机构2分离的解开状态。在所述组合状态时，所述母车101带动所述升降机构2和所述子车102一起移动。在所述解开状态时，所述子车102脱离所述升降机构2自行运动。

具体地，母车101的第一车体1包括第一车架和车轮，第一车架上架设所述升降机构2，子车102的第二车体3包括第二车架和车轮。子车102可拆卸连接在升降机构2上。即升降机构2可以带动子车102升高或降低。升降机构2带动子车102降到最低点。位于最低点时，第二车架位于第一车架内，可以理解成母车101将子车102收纳在内。子车102的第二车架可以安装搬运机构（图中未示出），也可以安装其他用于清洁、扫描或加工等机器设备。

进一步地，搬运机器人具有组合状态和解开状态，组合状态时子车102连接在升降机构2上，子车102的轮子不运动，母车101的轮子运动带动子车102以及子车102上的搬运设备在车厢内位移，到指定位置后搬运机构进行工作。

进一步地，母车101的第一车体1设有一收容空间，在组合状态时，升降机构2可以将子车102收到收容空间处，使得子车102的第二车体3和母车101的第一车体1形成一个整车结构。在遇到鹅颈时，升降机构2才将子车102抬升处收容空间，然后再转成解开状态，即子车102脱离升降机构2。

通过本实施例，采用具有子车102和母车101的搬运机器人，搬运机器人包括子车102与母车101一同运动的组合状态和子车102与母车101分开运动的解开状态。母车101包括第一车体1和升降机构2，子车102包括第二车体3和搬运机构。在车厢内未遇到鹅颈结构时，搬运机器人为组合状态，母车101带动子车102运动到指定位置，子车102的搬运机构进行搬运作业。当遇到鹅颈位置时，母车101的升降机构2抬起子车102，直到子车102和鹅颈位置同一高度。子车102脱离母车101形成解开状态，子车102越过鹅颈进入车厢深处继续进行搬运作业，期间搬运机器人能够在组合状态和解开状态之间自由切换。通过这种方式，不管市面上的货车车厢内设有何种高度、何种深度或何种形状的鹅颈、台阶结构，本申请的搬运机器人均可以通过升降机构2将子车102抬升并越过鹅颈、台阶结构，能够使得搬运机器人可以越过鹅颈或台阶结构进行搬运作业，提高搬运机器人的适应能力。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述升降机构2包括升降组件21和停车架22。所述升降组件21连接所述第一车体1。所述停车架22连接于所述升降机构2的输出端，所述子车102可拆卸连接于所述停车架22。在组合状态时，所述升降组件21驱动所述停车架22带动所述子车102升降。在解开状态时，所述升降机构2保持所述停车架22的位置。

具体地，第一车架设有升降组件21，升降组件21具有一个驱动端，停车架22连接在驱动端上，升降组件21在竖直方向上驱动停车架22上下移动。停车架22为具有一个开口的箱体结构，子车102能被放置在停车架22内。在组合状态时，所述升降组件21驱动所述停车架22带动子车102升降，在解开状态时，所述升降机构2保持所述停车架22的位置，该位置为子车102脱离停车架22时的位置。

进一步地，第一车架具有横梁，升降组件21将停车架22降到最低点时，停车架22放置在横梁上，使得停车架22具有支撑，提高搬运机器人的稳定性。可以理解地，在组合状态时，子车102连接在停车架22内。在解开状态时，子车102离开停车架22。

通过本实施例，在搬运机器人进入车厢内时，还未抵达鹅颈或台阶时，搬运机器人为组成状态，母车101运动带动子车102以及子车102上的搬运机构在车厢内运动。在抵达鹅颈或台阶时，母车101的提升机构带动子车102提升一定高度，即可以越过鹅颈或台阶的高度。然后搬运机器人转为解开状态，子车102脱离停车架22，子车102越过鹅颈或台阶进入车厢另一个区域，进行搬运作业。母车101则原地等待，直到子车102再次进入停车架22需要重新越过鹅颈或台阶时，母车101和子车102连接，母车101再次带动子车102在车厢内运动。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述升降组件21包括安装板、导轨211和驱动器212。所述安装板连接在所述第一车体1上。所述导轨211连接于所述安装板，所述导轨211沿所述停车架22的升降方向延伸设置，所述停车架22设有与所述导轨211滑动配合的滑块。所述驱动器212连接于所述安装板，所述驱动器212的输出端与所述停车架22连接，所述驱动器212驱动所述停车架22沿着所述导轨211移动。

具体地，安装板竖直设置，连接在第一车架上。安装板靠近第一车架的一侧，安装板朝向第一车体1内部的一面设有两条竖直设置的导轨211，导轨211平行设置，导轨211上还设置有滑块，停车架22连接在滑块上。安装板还设有与导轨211平行的丝杆，停车架22连接在丝杆上，驱动器212连接在丝杆的一端以驱动丝杆转动。

可选地，停车架22底部和第一车架之间设有弹簧或其他伸缩机构，以使停车架22底部具有可活动的支撑。

通过本实施例，通过丝杆和导轨211连接停车架22，使得停车架22在受力情况下，即收到子车102的重力情况下，能保持基本的形态不变化。驱动器212驱动丝杆和导轨211组件，带动停车架22上升或下降以使得停车架22带动子车102移动。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述子车102还设有锁定组件31，所述停车架22设有锁孔221，所述锁定组件31锁紧或脱离所述锁孔221。在所述组合状态时，通过所述锁定组件31将所述子车102锁在所述锁孔221上，在所述解开状态时，所述锁定组件31脱离所述锁孔221以使所述子车102脱离所述停车架22。

具体地，子车102的第二车架底部设有锁定组件31，停车架22上设有锁孔221。在组合状态时，子车102的锁定组件31结合锁孔221，将子车102卡在停车槽内。让母车101带动子车102运动的时候，子车102不会离开停车架22。

通过本实施例，在组合状态时，锁定组件31将子车102锁定在停车架22内，保证子车102和母车101之间的相对位置。在解开状态时，锁定组件31松开子车102和停车架22，让子车102能够脱离停车架22。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述锁定组件31包括转轮311、定位柱313和转动器315。所述转轮311设有凸台312。所述定位柱313设有凸缘314，所述凸台312滑动连接于所述凸缘314。所述转动器315连接于所述转轮311，所述转动器315驱动所述转轮311转动以使所述凸台312带动所述凸缘314将所述定位柱313下移或上移。其中，在所述组合状态时，所述转动器315驱动所述定位柱313下移以抵接所述锁孔221。在所述解开状态时，所述转动器315驱动所述定位柱313上移以脱离所述锁孔221。

具体地，锁定组件31设有一个方形壳，在壳的一侧设有转轮311。转轮311为盘状结构，在外沿的一侧设有凸台312，转轮311的旋转轴水平设置，转动器315转动转轮311让凸台312在竖直方向上产生移动。在壳的中间底部设有定位柱313，定位柱313竖直设置，定位柱313的圆周面设有凸缘314，凸缘314搭接在凸台312上，使得转动器315带动转轮311转动时，凸台312能够抵接凸缘314并带动定位柱313移动。可以理解地，在重力的作用下，凸缘314抵接在凸台312上。

进一步地，方形壳和定位柱313之间设有弹簧，使得定位柱313具有压力抵接在凸台312上。并且方形壳两侧设有传感器，可以检测凸台312的位置，反馈给转动器315令其转动指定的角度。

通过本实施例，在组合状态时，转轮311转动带动定位柱313下降，让定位柱313卡到锁孔221处，使得子车102被固定在停车架22。在解开状态时，转轮311转动带动定位柱313上升，让定位柱313脱离锁孔221，使得子车102能够脱离停车架22。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述第一车体1和所述第二车体3均包括。车体部11、车轮部12和履带部13，所述车轮部12转动连接于所述车体部11的两侧。所述履带部13连接于所述车轮部12的外侧。

具体地，车体部11包括第一底盘和第二底盘。车轮部12包括第一车轮和第二车轮。履带部13包括第一履带和第二履带。第一车体1包括第一底盘、第一车轮和第一履带，第一车轮转动连接于第一底盘两侧，其中第一车轮设有主动轮和从动轮，第一履带连接在第一车轮的外侧。升降机构2连接在第一底盘上，且升降机构2靠近主动轮的位置，使得整车底盘的重心靠近主动轮。同理，第二车体3包括第二底盘、第二车轮和第二履带，第二车轮转动连接于第二底盘的两侧，第二车轮也包括主动轮和从动轮，主动轮设置在第二车体3靠近升降机构2的一侧，使得整车的重心靠近升降机构2，即有利于平衡升降机构2提升子车102时受力情况，也使得母车101带动子车102运动时更加稳定，搬运机构连接在第二底盘上。

通过本实施例，母车101采用履带结构更有利于搬运机器人在车厢内移动，当遇到鹅颈结构，采用履带的子车102的能将部分车体延伸到停车架22外，即形成部分悬空的状态，再接触鹅颈即可顺利跨过鹅颈进入车厢深处，而无需其他辅助轮等结构，令搬运机器人可以在车厢内稳定移动。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述升降机构2设有导向槽，所述导向槽匹配所述车轮部12和/或履带部13。所述停车架22设有导向槽。

具体地，停车架22的底部设有凹槽222，凹槽222的槽宽匹配子车102的第二车轮或第二履带宽度。所述导向槽匹配所述第二车体3，所述导线槽引导所述第二车体3以使所述子车102进入所述停车架22。

进一步地，凹槽222的延伸在停车架22的进出口处，做了倒角或斜坡处理，使得子车102在进入停车架22时能有一个过渡过程，且倒角或斜坡能够引导子车102的车轮进入停车架22。

通过本实施例，可以理解地，停车架22的宽度比子车102的宽度要宽。子车102的车轮和停车架22的凹槽222互相配合，形成一个引导的效果，方便子车102进入或离开停车架22时。

结合图1至图7，所述第一车体1和所述第二车体3还包括悬挂结构14，所述悬挂结构14设于所述车体部11和所述履带部13之间。所述车体部11还设有防撞结构15。

具体地，悬挂结构14包括多个活动轮141，活动轮141间隔且均匀地连接在第一底盘和第二底盘上，并且活动轮141支撑第一履带和第二履带。活动轮141具有一定的浮动能力。使得履带即使有部分产生形变，活动轮141也能够支撑履带。第一底盘和第二底板的前后两侧还设有防撞结构15，防撞结构15挡在履带的两侧。

通过本实施例，悬挂结构14让子车102和母车101运动若遇到部分凸起或凹槽222也不会产生颠簸，使得子车102和母车101运行平稳。而且母车101和子车102上均设有悬挂结构14，双层悬挂机构使得即使母车101发生较大的颠簸也不会对子车102有较大的影响。进而保证搬运机器人的工作效果。防撞结构15避免了子车102和母车101运动时撞到异物损坏履带或影响履带运动。

结合图1至图7，本实用新型提出一实施例，所述母车101设有插座16，所述子车102设有插头17，在所述组合状态时，所述插头17连接所述插座16以使所述子车102电性连接于所述母车101，在所述解开状态时，所述插头17脱离所述插座16以使所述子车102断开和所述母车101的电性连接。

具体地，母车101的升降组件21的停车架22具有插座16，子车102朝向停车架22的一侧设有插头17。子车102和母车101通过插头17和插座16电性连接。

进一步地，子车102或母车101可以设有一条电缆连接到外部电源。

可选地，插头17和子车102的第二车体3之间设有活动座171，活动座171可以带动插头17在子车102上左右移动，而插座16的入口处设有扩口倒角。当子车102和母车101组合在一起时，子车102的插头17抵接在插头17处，如果插头17和插座16的位置有些不对应，插座16的扩口引导插头17进入插座16，活动座171也在插座16的引导下调整插头17的位置。

通过本实施例，搬运机器人具有多种供电方式，可以在母车101和子车102上均设有电源，通过插头17和插座16连接，使得母车101和子车102其一向另一边充电。也可以是子车102设有电缆，通过电缆连接外部电源获取电能，然后通过插头17和插座16配合使得母车101也获取电能。并且在子车102脱离母车101时，由于母车101需要原地待命，因此母车101设置成子车102离开既断电的状态更加省电。

本实用新型还提出一种搬运机器人系统，该搬运机器人系统包括搬运机器人和上位机，该搬运机器人的具体结构参照上述实施例，由于本搬运机器人采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，上位机通信连接于搬运机器人的母车101和子车102，用于控制母车101和子车102的运动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种搬运机器人，其特征在于，所述搬运机器人包括：

母车，所述母车包括第一车体和连接在所述第一车体上的升降机构；和

子车，所述子车包括第二车体，所述子车可分离地设于所述升降机构，所述升降机构带动所述子车升高或降低；

其中，所述搬运机器人具有所述子车位于所述升降机构的组合状态以及所述子车与所述升降机构分离的解开状态；

在所述组合状态时，所述母车带动所述升降机构和所述子车一起移动；

在所述解开状态时，所述子车脱离所述升降机构自行运动。

2.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述升降机构包括：

升降组件，所述升降组件连接所述第一车体；和

停车架，所述停车架连接于所述升降机构的输出端，所述子车可拆卸连接于所述停车架；

在组合状态时，所述升降组件驱动所述停车架带动所述子车升降；

在解开状态时，所述升降机构保持所述停车架的位置。

3.根据权利要求2所述的搬运机器人，其特征在于，所述升降组件包括：

安装板，所述安装板连接在所述第一车体上；

导轨，所述导轨连接于所述安装板，所述导轨沿所述停车架的升降方向延伸设置，所述停车架设有与所述导轨滑动配合的滑块；

驱动器，所述驱动器连接于所述安装板，所述驱动器的输出端与所述停车架连接，所述驱动器驱动所述停车架沿着所述导轨移动。

4.根据权利要求2所述的搬运机器人，其特征在于，所述子车还设有锁定组件，所述停车架设有锁孔，所述锁定组件锁紧或脱离所述锁孔。

5.根据权利要求4所述的搬运机器人，其特征在于，所述锁定组件包括：

转轮，所述转轮设有凸台；

定位柱，所述定位柱设有凸缘，所述凸台滑动连接于所述凸缘；及

转动器，所述转动器连接于所述转轮，所述转动器驱动所述转轮转动以使所述凸台带动所述凸缘将所述定位柱下移或上移；

其中，在所述组合状态时，所述转动器驱动所述定位柱下移以抵接所述锁孔；

在所述解开状态时，所述转动器驱动所述定位柱上移以脱离所述锁孔。

6.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述第一车体和所述第二车体均包括：

车体部；

车轮部，所述车轮部转动连接于所述车体部的两侧；及

履带部，所述履带部连接于所述车轮部的外侧。

7.根据权利要求6所述的搬运机器人，其特征在于，所述升降机构设有导向槽，所述导向槽匹配所述车轮部和/或履带部。

8.根据权利要求7所述的搬运机器人，其特征在于，所述第一车体和所述第二车体还包括悬挂结构，所述悬挂结构设于所述车体部和所述履带部之间；

且/或，所述车体部还设有防撞结构。

9.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述母车设有插座，所述子车设有插头；

在所述组合状态时，所述插头连接所述插座以使所述子车电性连接于所述母车；

在所述解开状态时，所述插头脱离所述插座以使所述子车断开和所述母车的电性连接。

10.一种搬运机器人系统，其特征在于，所述搬运机器人系统包括：

如权利要求1至9中任意一种搬运机器人；和

上位机，所述上位机通信连接于所述搬运机器人的母车和子车，用于控制所述母车和所述子车的运动。