CN221419530U - 取物机构及搬运机器人 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种取物机构及搬运机器人,包括:基座;取物组件,可相对于基座伸出或回退;取物组件在取还目标物品时施力于目标物品的前端面,以搬运目标物品;随动托盘,活动设置于基座上,且在取物组件取还目标物品时,至少部分位于目标载具与基座之间,以填充基座与目标载具之间的至少部分间隙;辅助支撑件,至少在取物组件带动目标物品回退时支撑目标物品,以使随动托盘晚于目标物品回退至基座内,以保证随动托盘不会过早回退至基座内。
Description
技术领域
本申请属于仓储物流设备技术领域,尤其涉及取物机构、搬运机器人。
背景技术
搬运机器人是仓储中的重要设备,其能够将目标物品(例如料箱)自动放置到目标载具(例如货架)上,完成上料过程(例如还箱过程),也能够将目标物品从目标载具上取下,接着运送到指定地点。
目前的搬运机器人的取箱结构包括伸缩叉及转动设置在伸缩叉前端的拨指。取还箱时,伸缩叉在驱动件的驱动下伸入至料箱的侧面,拨指在料箱后面运动,以将料箱从货架上夹取出来,或者将料箱从伸缩叉之间放入至货架内。
然而,目前的搬运机器人要求料箱在货架上存储时,该料箱左右两侧和前后两侧需存在一定的间距,为伸缩叉和拨指预留移动的活动空间,这就降低了料箱的存储密度。
实用新型内容
本申请实施例提供一种取物机构及搬运机器人,在对料箱进行搬运时,无需插入相邻料箱之间的间隙内,从而在料箱存放时,可有效减小相邻料箱之间的间隙,即可有效提升料箱的储存密度。
本申请实施例一方面提供一种取物机构,包括:基座;取物组件,可相对于基座伸出或回退,以在目标货位与基座内往复运动;取物组件被配置为在取还目标物品时施力于目标物品的前端面,以搬运目标物品;其中,目标物品的前端面为目标物品在待取还时面向取物组件的端面;随动托盘,活动设置于基座上,随动托盘被配置为在取物组件取还目标物品时,至少部分位于目标载具与基座之间,以填充基座与目标载具之间的至少部分间隙;辅助支撑件,至少被配置为在取物组件带动目标物品回退过程中支撑目标物品,以使随动托盘晚于目标物品回退至基座内。
在一些实现方式中,辅助支撑件设置于基座上,且位于随动托盘的一侧;
辅助支撑件具有辅助支撑面,辅助支撑面高于随动托盘,辅助支撑面至少被配置为在取物组件带动目标物品进入基座时支撑目标物品。
在一些实现方式中,辅助支撑件包括滚动件;
滚动件的至少部分表面被配置为辅助支撑面,滚动件被配置为在目标物品沿辅助支撑面移动时转动。
在一些实现方式中,辅助支撑件还包括支撑架,支撑架设置于基座上;
支撑架上间隔设置有多个滚动件,多个滚动件沿取物组件的取物方向排布。
在一些实现方式中,在拿取目标物品时,
随动托盘配置为在取物组件伸出的过程中移动至目标载具处,在目标物品随取物组件进入基座第一预设距离前支撑目标物品,且在目标物品回退至基座内后,回退至基座内;
辅助支撑件被配置为在目标物品进入基座第一预设距离后支撑目标物品,且使目标物品沿着辅助支撑面移动。
在一些实现方式中,在归还目标物品时,
随动托盘配置为在取物组件伸出的过程中移动至目标载具处,在目标物品伸出基座第二预设距离后支撑目标物品,且在目标物品到达目标货位后回退至基座内;
辅助支撑件被配置为在目标物品伸出基座第二预设距离前支撑目标物品,且使目标物品沿着辅助支撑面移动。
在一些实现方式中,辅助支撑件包括设置于随动托盘上的滚动件;
滚动件的至少部分表面被配置为辅助支撑件的辅助支撑面,且滚动件被配置为在目标物品沿辅助支撑面移动时转动。
在一些实现方式中,在拿取目标物品时,
随动托盘配置为在取物组件伸出的过程中移动至目标载具处,且在目标物品随取物组件回退至至基座内后,回退至基座内;
辅助支撑件被配置为在目标物品回退时支撑目标物品,且使目标物品沿着辅助支撑面移动。
在一些实现方式中,在归还目标物品时,
随动托盘配置为在取物组件伸出的过程中移动至目标载具处,且在目标物品到达目标货位后,回退至基座内;
辅助支撑件被配置为在目标物品随取物组件伸出时支撑目标物品,且使目标物品沿着辅助支撑面移动。
在一些实现方式中,取物机构还包括限位件;
限位件设置在基座上,且具有第一状态和第二状态,第一状态下,限位件的至少部分伸出于随动托盘的托盘支撑面,在第二状态下,限位件低于托盘支撑面;随动托盘被配置为在伸出基座时,带动限位件切换至第二状态,且被配置为在回退至基座内时,带动限位件切换至第一状态,以对随动托盘上的目标物品进行限位。
在一些实现方式中,限位件包括呈一定夹角的第一部分和第二部分,第一部分和第二部分的连接处转动连接在基座上,第一部分位于托盘支撑面底部;
随动托盘的前端设有抵触件,抵触件设于第一部分与第二部分之间,抵触件被配置为在随动托盘的前端伸出于基座外部时推动第二部分,以使第二部分转动至托盘支撑面底部,使限位件处于第二状态,且在随动托盘的前端退回至基座时推动第一部分,以使第二部分转动至伸出托盘支撑面,使限位件处于第一状态。
在一些实现方式中,取物机构还包括:
施力件,被配置为在取物组件回退过程中带动随动托盘回退至基座内,且被配置为在取物组件伸出过程中释放对随动托盘的作用力;
蓄力件,分别与随动托盘和基座连接,蓄力件被配置为在随动托盘退回至基座内时蓄力,在取物组件向基座外伸出时驱动随动托盘伸出基座。
在一些实现方式中,蓄力件包括弹性件,弹性件的一端连接于基座上,弹性件的另一端连接于随动托盘上。
在一些实现方式中,取物机构还包括:
传动机构,设于基座上,且可相对于基座运动,取物组件设置于传动机构上;
驱动机构,与传动机构连接,驱动机构被配置为驱动传动机构运动,以在取还目标物品时带动取物组件在目标货位处与基座内往复运动;
传动机构被配置为施力件,且传动机构上设有施力部,随动托盘上设有受力部,施力部至少可在传动机构回退过程中对受力部施加作用力,以带动随动托盘退回基座内。
在一些实现方式中,施力部被配置为在传动机构向基座外伸出时脱离受力部;施力部被配置为在传动机构向基座回退时与受力部接触,以带动随动托盘回退至基座内,且在随动托盘退回至基座内时,施力部施力于受力部。
在一些实现方式中,传动机构包括伸缩结构;
伸缩结构设于基座上,伸缩结构的自由端可选择地伸出或退回基座;
驱动机构与伸缩结构连接,以驱动自由端伸出或退回基座;
取物组件设于自由端,取物组件可在自由端的带动下相对于基座运动;伸缩结构被配置为施力件。
在一些实现方式中,传动机构包括:
移动座,活动设置在基座上,且能够相对于基座运动;
伸缩结构,与移动座连接,伸缩结构的自由端与取物组件连接,且可带动取物组件选择性地伸出或退回基座;
驱动机构分别与移动座和伸缩结构连接,在取还目标物品时,驱动机构可选择性地驱动移动座和伸缩结构中的至少一者运动,以带动取物组件伸出或退回基座;
移动座被配置为施力件。
在一些实现方式中,取物组件包括安装板和吸盘,安装板可相对于基座活动,吸盘设置于安装板上,且被配置为吸附目标物品;
或者,取物组件包括钩爪结构,钩爪结构被配置为钩取目标物品。
本申请实施例另一方面提供一种搬运机器人,包括:底盘;门架,设置于底盘上;如上所述的取物机构,取物机构设置于门架上,且能够沿门架升降。
本申请实施例提供的取物机构及搬运机器人,通过将取物组件配置为在取还目标物品时通过作用于目标物品的前端面(即目标物品在待取还状态时朝向取物组件的一侧面),从而搬运目标物品;这样,相比于相关技术,无需将取物组件的一端插入至相邻两个料箱之间的间隙内,也就是说,在对料箱进行存放时,可以无需再保持相邻两个料箱之间预留一定间隙,即减小了相邻料箱之间的存放间隙,有效提升了料箱的存储密度。
另外,通过设置随动托盘,以在取物组件取还目标物品时,至少部分位于基座与目标载具之间,以填充基座与目标物品之间的间隙,从而避免目标物品从该间隙掉落。另外,通过设置辅助支撑件,以在取物组件带动目标物品回退过程中支撑目标物品,例如,可在目标物品完全进入至基座之前至少部分便开始支撑在辅助支撑件上,相比于目标物品在回退过程中持续支撑在随动托盘上,而导致在与随动托盘之间的摩擦力达到随动托盘的回退驱动力时,带动随动托盘提前回退,本申请实施例的辅助支撑件使得目标物品回退时与随动托盘的摩擦力小于随动托盘的回退驱动力,从而保证目标物品在回退过程中不会在摩擦力的作用下带动随动托盘回退,保证随动托盘晚于目标物品回退至基座内,从而避免了随动托盘过早回退至基座内而造成的一系列问题发生。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的搬运机器人与目标载具配合的场景图;
图2是本申请一实施例提供的其中一种搬运机器人在目标物品搬运过程中的状态图;
图3是本申请一实施例提供的取物机构的结构示意图;
图4是图2中取物组件的结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的其中一种取物机构的部分结构示意图;
图6是本申请一实施例提供的蓄力件与随动托盘的结构示意图;
图7是本申请一实施例提供的随动托盘相对于基座处于伸出状态的结构示意图;
图8是本申请一实施例提供的随动托盘相对于基座处于收回状态的示意图;
图9是本申请一实施例提供的取物机构携带目标物品回退时的结构示意图;
图10是图3中限位件处于第一状态的结构示意图;
图11是图3中限位件处于第二状态的结构示意图;
图12是一些示例中限位件卡住正在回退的目标物品的结构示意图;
图13是目标物品的结构示意图;
图14是本申请一实施例提供的辅助支撑件的结构示意图;
图15是本申请一实施例提供的另一种取物机构的结构示意图;
图16是本申请一实施例提供的另一种搬运机器人在目标物品搬运过程中的状态图;
图17是图16中基座与移动座的结构示意图;
图18是图16中伸缩结构的结构示意图;
图19是图16中移动座与随动托盘的结构示意图。
附图标记说明:
1-取物机构;2-门架;3-底盘;4-目标载具;5-目标物品;
11-基座;12-取物组件;13-随动托盘;14-施力件;15-蓄力件;16-辅助支撑件;17-驱动机构;18-传动机构;19-限位件;5a-前端面;51-漏水孔;
111-底板;112-固定板;121-安装板;122-吸盘;13a-托盘支撑面;13b-受力部;132-抵触件;133-第一滚轮;134-第二滚轮;141-施力部;141a、161-滚动件;162-支撑架;16a-辅助支撑面;171-第一驱动结构;172-第二驱动结构;181-伸缩结构;182-移动座;191-第一部分;192-第二部分;
1711-第一驱动件;1712-第一传动件;1721-第二驱动件;1722-第二传动件;1811-第一铰接位;1812-第二铰接位;181a-剪刀叉件;181a1-传动杆;1811a-第一连接杆;1812a-第二连接杆。
具体实施方式
为便于对申请的技术方案进行,以下首先在对本申请所涉及到的一些概念进行说明。
随着电子商务的快速发展,电子商务在消费者生活中扮演着越来越重要的角色,为便于对货物的储存和搬运,货物通常在仓储系统中进行储存和搬运。
在对货架上的目标物品进行搬运时,为提高搬运效率和减小工作强度,通常采用搬运机器人从货架上的料箱或目标物品进行取还。搬运机器人是仓储中的重要设备,能够将目标物品(例如料箱、货物等)自动放置到目标载具(例如货架、托盘等)上,完成上料过程(例如还箱过程),也能够将目标物品从目标载具上取下(例如取箱过程),并运输至指定的地点。
图1是本申请一实施例提供的搬运机器人与目标载具4配合的场景图,图2是本申请一实施例提供的其中一种搬运机器人在目标物品5搬运过程中的状态图。
参照图1和图2所示,本申请实施例提供一种搬运机器人,包括底盘3、门架2(又称立柱)以及取物机构1。其中,门架2设置于底盘3上,取物机构1设置于门架2上。
具体地,本申请实施例中,底盘3可以与相关技术中的底盘3相同或类似,此处不再赘述。门架2可以固定设置在底盘3上,并在底盘3的带动下移动,其中,门架2与底盘3的连接方式可以与相关技术中的方式相同或类似,本申请实施例对此不再赘述。
另外,可以理解,底盘3或者门架2上可以设置有通信模块,通信模块可以与上位机通信,并接收上位机发送的控制信号;此外,通信模块还可以将搬运机器人的位置信息上传至上位机,上位机根据搬运任务控制搬运机器人在仓储系统内移动,例如移动至目标载具4处,以便于与目标载具4内的目标货位进行对接,实现取物或还物过程。
取物机构1设置在门架2上,并可沿门架2上下移动,例如,可在门架2上设置升降机构,取物机构1设置在升降机构上,该升降机构可沿门架2上下运动,在搬运机器人移动至目标载具4后,升降机构可带动取物机构1沿门架2上下移动,从而到达对应的目标物品5所在的货位高度(即指定位置)。
一些示例中,搬运机器人还包括:暂存板和旋转机构。
暂存板设置于门架2上,旋转机构与取物机构1连接,旋转机构被配置为驱动取物机构1旋转,以使取物机构1将目标物品5存放于暂存板上,或者通过取物机构1从暂存板上取出目标物品5。
可以理解,取物机构1可以位于门架2的其中一侧,暂存板设于门架2的另一侧;在一些示例中,暂存板可以沿门架2的高度方向设置多个,或者,一些理解中也可以理解为暂存板沿门架2的高度方向设置多层。这样,搬运机器人单次可搬运多个目标物品5,提升了目标物品5的转移效率。
一些示例中,门架2上的驱动结构可以通过与升降机构连接,升降机构在驱动结构的带动下升降,升降机构上设置旋转机构,旋转机构与取物机构1的基座11连接,基座11可相对于升降机构转动,从而驱动取物机构1转动。
相关技术中,搬运机器人的取箱结构通常包括伸缩叉以及转动设置在伸缩叉前端的拨指,在取还箱时,伸缩叉在驱动件的驱动下伸入至料箱的侧面,以夹取料箱。另外,在取箱时,当伸缩叉伸入至货架内,且伸缩叉的前端伸出料箱时,拨指转动至料箱后端面,以辅助伸缩叉,将货架上的料箱收揽出来。
上述取还箱过程中,要求在将料箱摆放或放置至货架时,相邻两个料箱之间需要保持一定间隙(供伸缩叉插入或拔出),前后两个料箱之间保持一定间距(供拨指伸入),这部分间隙占用了料箱存放的部分空间,导致货架上料箱的存放密度较低。
为此,本申请实施例提供了一种取物机构1,通过在取还目标物品5时,将取物机构1中的取物组件12作用于料箱的前端面5a,无需伸入至料箱左右两侧以及前后两侧,以解决相关技术中料箱之间存放时存在一定间隙,料箱存放密度较低的技术问题。
以下结合附图对本申请实施例提供的取物机构1的具体结构进行详细描述。
图3是本申请一实施例提供的取物机构1的结构示意图。
参照图2至图3所示,本申请实施例提供一种取物机构1,包括基座11和取物组件12。其中,取物组件12活动设置在基座11上,且可选择性地相对于基座11伸出或回退,以在目标货位与基座11内往复运动。
例如,取物组件12可通过传动机构18与驱动机构17的带动在基座11上活动。其中,传动机构18设于基座11上,且可相对于基座11运动,取物组件12设置于传动机构18上,驱动机构17与传动机构18连接,驱动机构17可驱动传动机构18运动,以在取还目标物品5时带动取物组件12在目标货位与基座11内往复运动。例如,取物组件12可在驱动机构17的驱动下伸出或退回基座11,实现目标物品5的取还。
参照图2所示,取物组件12被配置为在取还物品时,可选择性地朝向或背向目标货位伸缩,例如,传动机构18在取还物品过程中,可沿取物方向的正方向伸出,以带动取物组件12伸出基座11,使得取物组件12最终能够到达目标货位上,也可以沿取物方向的反方向移动,以退回基座11,直至返回至初始位置。其中,取物方向是指在取物机构1在底盘3的驱动下移动至指定位置后,取物组件12与目标货位之间连线的延伸方向,即取物组件12朝向目标货位的方向。
需要说明的是,取物组件12的运动方向可以与取物方向(参照图中方向a所示)一致,即与取物方向平行,在某些示例中,取物组件12的运动方向还可以与取物方向之间具有预设夹角,该预设夹角可以为锐角,使得取物组件12的运动方向在取物方向上具有一定分量,只要保证取物组件12最终能够到达目标货位即可。以下将取物组件12伸出或回退至基座11的运动方向称为第一方向y。即,第一方向y可以与方向a平行或者交叉。本申请实施例以第一方向y与方向a平行为例。
可以理解的是,目标货位可以是目标载具4例如货架上的货位,还可以是暂存板所形成的暂存货位。相应地,取物方向可以是取物组件12在取还物品时朝目标载具4移动的方向,也可以是取物组件12朝暂存板货位移动的方向。可以理解,取物组件12朝目标载具4的货位移动的方向可垂直于取物组件12朝暂存板货位移动的方向。
取物组件12被配置为在取还目标物品5时作用于目标物品5的前端面5a,以搬运目标物品5;其中,目标物品5的前端面5a为目标物品5在待取还时面向取物组件12的端面。
本申请实施例中,目标物品5的前端面5a可以是指目标物品5在待取还时朝向取物组件12的一侧面(例如参照图2所示,目标物品5的前端面5a可以是目标物品5沿第一方向即y方向面向取物组件12的一侧面);或者,在一些应用场景中,目标物品5存放在货架(也可以称为目标载具4)上,目标物品5的前端面5a也可以是指目标物品5朝向货架外侧的一侧面。本申请实施例中,以料箱作为具体示例举例说明,料箱的前端面5a可以是指朝向/面向货架外侧的一侧面,这样,便于取物组件12的取拿。
一些示例中,目标载具4也可以是指搬运机器人的暂存板。即取物组件12也可以伸出基座11至暂存板上,并在暂存板上取目标物品5,或者将目标物品5放置于暂存板上。
作为本申请实施例的一种具体示例,可以是在取物组件12的活动端设置有可以对料箱的前端面5a提供力的力提供部件,从而实现对料箱移动、搬运或者取还。
在本申请实施例的一种具体示例中,力提供部件具体可以是钩爪结构,同时,在料箱的前端面5a上可以设置有供钩爪结构插入的插槽,在对料箱进行取还时,具体可以是钩爪结构插设于插槽内,从而与料箱的前端面5a连接,并对料箱提供搬运的力。
在本申请实施例的另一些具体示例中,力提供部件也可以是双轴或多轴夹爪机构,并在料箱的前端面5a设置有供夹爪机构插入的通孔;在对料箱进行取还时,具体可以是控制夹爪机构处于夹紧状态,并插设于通孔内;然后将夹爪机构张开,从而使得夹爪机构的外侧壁与通孔的内壁接触,通过夹爪的外侧壁与通孔的内壁之间的摩擦力对料箱进行搬运。可以理解,在一些可能得示例中,还可以在夹爪机构的外侧壁上设置倒钩,这样,倒钩可以挂接在料箱内壁的孔沿上,从而保证夹爪机构在对料箱进行搬运时能够提供足够的搬运力。
在本申请实施例的另一些可选示例中,力提供部件还可以是电磁铁,相应地,料箱的前端面5a具体可以采用能够被磁铁吸附的材料(例如铁质材料)制成,在对料箱进行取还时,也可以是在力提供部件与料箱靠近或接触时,对电磁铁上电,从而通过电磁铁对料箱的磁吸力提供对料箱的搬运力。
可以理解,在本申请实施例的另一些可能的示例中,也可以是将力提供部件采用能够被磁铁吸附的材料制成,相应地,在料箱的前端面5a设置电磁铁;如此,在对料箱进行取还时,可以是在力提供部件与料箱靠近或接触时,对电磁铁上电,从而使得力提供部件与料箱上的电磁铁之间产生磁吸力,从而提供对料箱的搬运力。
图4是图2中取物组件12的结构示意图。参照图4所示,在某些示例中,力提供部件还可以是吸盘122,通过抽取吸盘122内腔的空气,使得吸盘122内腔的压力小于环境压力,从而对物品进行吸附。当需要释放物品时,可向吸盘122内腔内打气,以使吸盘122内的压力等于或大于环境压力,从而使得物品脱离吸盘122。
具体地,取物组件12可以包括安装板121和吸盘122,安装板121活动设置于传动机构18的自由端,吸盘122设置于安装板121上。示例性地,吸盘122设置于安装板121的正面,吸盘122设置于安装板121的背面。该吸盘122被配置为吸附目标物品5的前端面5a。
在一些示例中,安装板121上形成有通道,通道的一端与吸盘122内腔连通,通道的另一端用于与气源设备连通。作为一种具体示例,本申请实施例中,气源设备具体可以为真空泵。
具体地,安装板121上的通道可以通过对安装板121进行打孔或开槽的方式形成,通道的另一端具体可以通过真空管与气源设备连通,这样,在气源设备运行时,气源设备通过真空管对通道和吸盘122内腔的压力进行降压,即通过气源设备对吸盘122内腔吸真空,使得吸盘122内的真空度达到预设真空度,从而使得目标物品5压合吸附在吸盘122上。
参照图2和3所示,取物机构1还包括:随动托盘13,该随动托盘13可在取物组件12取还物品时,至少部分位于基座11与目标载具4之间,例如位于基座11的前端与目标载具4的前端面5a之间,从而填充基座11与目标载具4之间的间隙;这样,在取物组件12位于基座11外部时,随动托盘13可以对取物组件12上携带的目标物品5起到支撑、承托的作用,可有效避免目标物品5从基座11与目标载具4之间的间隙掉落的情况发生。
设置时,随动托盘13在取物组件12取还物品时,可完全填充基座11的前端与目标载具4之间的间隙,例如,该随动托盘13的一端可抵接于目标载具4的前端面5a,另一端可位于基座11的内部。
其中,随动托盘13活动设置在基座11上。可以理解的是,随动托盘13的活动方向具体可以与第一方向保持一致,也就是说,随动托盘13在基座11上的活动方向可以与第一方向平行或近似平行。
例如,随动托盘13可相对于基座11运动,即该随动托盘13整体沿基座11移动,在取物组件12取还目标物品5时,随动托盘13向基座11外移动,使得一部分伸出基座11外部,从而填充基座11与目标载具4之间的间隙;在取物组件12将目标物品5携带至基座11内部时,该随动托盘13可回退至基座11内。
为了方便描述,将随动托盘13处于基座11内部,且还未向前移动时位置称为第一位置,此时,该随动托盘13的状态为收回状态;将随动托盘13伸出基座11外部,且相对于基座11静止的位置称为第二位置,将随动托盘13此处的状态称为伸出状态。
图5是本申请一实施例提供的其中一种取物机构1的部分结构示意图,图6是本申请一实施例提供的蓄力件15与随动托盘13的结构示意图,图7是本申请一实施例提供的随动托盘13相对于基座11处于伸出状态的结构示意图,图8是本申请一实施例提供的随动托盘13相对于基座11处于收回状态的示意图。
参照图5至图8所示,在一些示例中,取物机构1还可包括施力件14,该施力件14被配置为在取物组件12例如携带的目标物品5回退过程中,带动随动托盘13回退至基座11内。例如,当目标物品5往基座11内回退的过程中,施力件14带动随动托盘13回退至基座11内。示例性地,施力件14可以是伺服电机、电动推杆、伸缩杆等。
参照图6所示,另外,取物机构1还可包括:蓄力件15,蓄力件15分别与随动托盘13和基座11连接,例如,蓄力件15的部分连接于基座11上,蓄力件15的另一部分连接于随动托盘13上;蓄力件15被配置为在施力件14带动随动托盘13退回基座11内时蓄力,以在取物组件12向基座11外伸出时,蓄力件15驱动随动托盘13伸出基座11。
可以理解的是,施力件14仅在取物组件12回退时,带动随动托盘13往基座11内移动,即该施力件14带动随动托盘13从第二位置往第一位置运动,而在取物组件12往目标货位的方向运动时,施力件14可释放对随动托盘13的作用力,使得随动托盘13在蓄力件15的作用下伸出基座11,到达第二位置。
当然,在某些示例中,施力件14也可在取物组件12往目标货位的方向运动时,减小对随动托盘13的作用力,使得该施力件14对随动托盘13的作用力小于蓄力件15的作用力,保证随动托盘13在蓄力件15的作用下伸出基座11,到达第二位置。
图9是本申请一实施例提供的取物机构1携带目标物品5回退时的结构示意图。参照图5和图9所示,在一些示例中,传动机构18可以被配置为施力件14,换句话说,传动机构1818可以作为施力件14,带动随动托盘13向基座11回退。其中,传动机构18上设有施力部141,随动托盘13上设有受力部13b,施力部141至少可在传动机构18回退过程中对受力部13b施加作用力,以带动随动托盘13退回基座11内。
例如,在目标物品5在取物组件12的带动下往基座11内回退的过程中,传动机构18的施力部141对受力部13b施加作用力,以带动随动托盘13退回基座11内。
设置时,传动机构18的施力部141被配置为在传动机构18向基座11外伸出时,脱离受力部13b,以保证传动机构18在伸出过程中,随动托盘13可在蓄力件15的作用下弹出基座11,。另外,该施力部141可在传动机构18回退时与受力部13b接触,以带动随动托盘13回退至基座11内,且在随动托盘13退回至基座11内时,施力部141施力于受力部13b。
例如,在传动机构18带动携带有目标物品5的取物组件12回退时,传动机构18的施力部141与随动托盘13的受力部13b之间具有一定间距,施力部141位于受力部13b靠近基座11前端的一侧,随着目标物品5的不断回退,施力部141与受力部13b接触,且随着传动机构18的不断回退,施力部141带动受力部13b回退,直至传动机构18停止回退,随动托盘13到达第一位置。
其中,蓄力件15的蓄力方向可以沿随动托盘13的伸缩方向,例如蓄力件15的蓄力方向可以为沿图7和图8中y轴所示出的方向。例如,在随动托盘13位于第一位置时,蓄力件15的蓄力方向朝向第二位置,即朝向目标货位的方向,从而使得在施力件14释放对随动托盘13的作用力时,蓄力件15释放作用力,该随动托盘13在该蓄力件15的作用下沿蓄力方向运动,直至到达第二位置,例如抵接于目标载具4的前端面5a。
在一些示例中,蓄力件15可以为同极相对的两个磁铁,其中一个磁铁设置在随动托盘13的前端,另一个磁铁设置在基座11上,在随动托盘13退回至基座11内时,两个磁铁之间的间距缩小,排斥力增加,从而使得两个磁铁之间蓄力;在传动机构18带动取物组件12向外伸出的过程中,两个磁铁之间的排斥力推动随动托盘13向基座11外伸出。
在另一些可选示例中,蓄力件15也可以是可压缩气缸或者弹性柱,在随动托盘13退回至基座11内时,可压缩气缸或者弹性柱压缩,从而蓄力,在传动机构18带动取物组件12向外伸出的过程中,可压缩气缸或者弹性柱的蓄力释放,从而推动随动托盘13向基座11外伸出。
在本申请实施例的另一些可选示例中,蓄力件15包括弹性件,弹性件的一端连接于基座11上,弹性件的另一端连接于随动托盘13上。
在一种可选示例中,弹性件可以为压缩弹簧,在随动托盘13退回至基座11内时,弹性件可以处于压缩状态,即弹性件可以具有压缩形变。
在伸缩结构的自由端带动取物组件12向外伸出的过程中,弹性件的压缩形变释放,从而推动移动托盘伸出基座11。在随动托盘13抵接与目标载具4时,弹性件的压缩形变可以得到完全释放,或者一些示例中,弹性件的压缩形变也可以仅部分释放。
可以理解,在一些示例中,弹性件还可以为拉簧。在随动托盘13退回至基座11内时,拉簧被拉伸,即弹性件处于拉伸状态;在传动组件带动取物组件12向外伸出的过程中,弹性件的拉伸形变释放,从拉伸状态恢复至自然状态。可以理解,一些示例中,弹性件的拉伸形变也可以仅部分释放。
本申请实施例中,通过设置蓄力件15,蓄力件15的其中部分连接于随动托盘13,蓄力件15的另一部分连接于基座11上;这样,在随动托盘13退回至基座11内时,蓄力件15蓄力,从而在传动机构18带动取物组件12向外伸出的过程中,通过蓄力件15的蓄力释放推动随动托盘13伸出,能够简化对随动托盘13的驱动形式,节省施力件14对随动托盘13驱动的能耗,简化了取物机构1的结构,节省成本。
在本申请实施例的一些示例中,随动托盘13的长度大于基座11与目标载具4之间的间隙;在随动托盘13伸出基座11时,随动托盘13用于抵接于目标载具4与基座11之间。
可以理解,在一些示例中,随动托盘13的长度也可以小于基座11与目标载具4之间的间隙。例如,一些示例中,可以通过连接件或支撑臂等结构连接并支撑在基座11上,从而使得随动托盘13处于基座11与目标载具4之间的间隙内,并对基座11与目标载具4之间的间隙进行填充。
还可以理解的是,在一些示例中,随动托盘13的长度也可以等于基座11与目标载具4之间的间隙。
具体设置时,随动托盘13可以为设置在基座11上的一个整体托盘,这样,可提升随动托盘13移动的稳定性和平衡性。
可以理解,在随动托盘13为一个整体托盘时,随动托盘13的中部可以设置避让槽,从而便于驱动机构17对传动机构18进行驱动,实现对驱动机构17和传动机构18中的至少一者进行避让。例如,在随动托盘13为一个整体结构时,传动机构18的底部可以沿随动托盘13的避让槽内运动。
一些示例中,参照图3所示,随动托盘13也可以设置有两个,两个随动托盘13可沿第二方向(如图3所示的x方向)间隔设置,每一个随动托盘13可以对应于一个施力件14,也可以共用一个施力件14。当然,每个随动托盘13可对应于一个蓄力件15,也可以共用一个蓄力件15,此处不作限制,本申请实施例具体以每个随动托盘13对应一个蓄力件15为例进行说明。
本申请实施例中提供的取物机构1在取还目标物品5时的工作过程可以如下:
在搬运机器人带动取物机构1移动至目标载具4后,取物机构1沿搬运机器人的门架2升降至目标位置,此时,可以先通过蓄力件15的蓄力释放,以带动随动托盘13的至少部分伸出基座11,随动托盘13位于基座11与目标载具4之间。
然后,驱动机构17可通过传动机构18驱动取物组件12,取物组件12携带目标物品5伸出或退回至基座11内,且在取物组件12回退过程中,施力件14驱动随动推盘退回基座11。
需要说明的是,在取物组件12在从目标载具4中取出目标物品5,并往基座11内回退时,随动托盘13不能早于目标物品5回退至基座11内,例如,在取物组件12携带目标物品5回退过程中,目标物品5先回退至基座11内,随后随动托盘13再完全回退至基座11内,换句话说,随动托盘13晚于目标物品5回退至基座11内,否则将会造成一系列问题。
例如,随动托盘13先保持在第二位置不动,在目标物品5完全进入至基座11内时,随动托盘13方可在施力件14的作用下回退,直至回退至基座11内。
当然,在一些示例中,为了提高工作效率,随动托盘13先保持在第二位置不动,在目标物品5完全进入至基座11内之前,随动托盘13可在施力件14的作用下进行回退,在目标物品5完全进入至基座11内后,随动托盘13再进入至基座11内。
在某些示例中,随动托盘13可在目标物品5回退时便开始回退,本申请实施例不对随动托盘13的回退时机进行限制,只要保证目标物品5先完全回退至基座11内,该随动托盘13再进入至基座11内,即随动托盘13晚于目标物品5回退至基座11内即可。
例如,随动托盘13晚于目标物品进入至基座11内,可保证目标物品5的至少部分还未进入基座11时,该随动托盘13依然填充在基座11与目标载具4之间,确保随动托盘13对目标物品5的承托,避免目标物品5从基座11与目标载具4之间的间隙内掉落。
另外,随动托盘13过早进入至基座11内还会造成其他一些问题发生,例如下文即将提到的限位件19卡箱问题。
图10是图3中限位件19处于第一状态的结构示意图,图11是图3中限位件19处于第二状态的结构示意图。参照图3、图10和图11所示,在一些示例中,取物机构1还可包括限位件19。具体地,本申请实施例中,限位件19具体可以设置在基座11上,例如,限位件19位于基座11的前端,使得随动托盘13回退至基座11内后,限位件19可对基座11内的目标物品5进行限位,避免目标物品5从基座11前端掉落。
这里需要说明的是,参照图3所示,本申请实施例中,限位件19具体可以设置在基座11前端的边沿处;其中,基座11的前端具体可以是指在取物机构1取还目标物品5时,基座11朝向目标载具4的一端。
具体地,本申请实施例中,参照图10和图11所示,限位件19具有第一状态,在第一状态下,限位件19的至少部分伸出于随动托盘13的托盘支撑面13a。也就是说,本申请实施例中,限位件19的至少部分沿垂直于基座11的表面延伸,且限位件19的至少部分凸出于随动托盘13的托盘支撑面13a。这样,在随动托盘13上存在目标物品5时,限位件19凸出于托盘支撑面13a的部分可对随动托盘13上的目标物品5进行限位或阻挡。
参照图11所示,限位件19还具有第二状态,在第二状态下,限位件19整体位于随动托盘13与基座11之间,即限位件19低于托盘支撑面13a,也就是说,在具体应用中,当随动托盘13在蓄力件15例如弹性件的作用下伸出基座11时,限位件19从第一状态切换至第二状态,这样,可以有效避免限位件19对随动托盘13的移动造成影响或阻挡,便于随动托盘13的移动。
在本申请实施例的一种可选示例中,限位件19具体可以是可转动地连接在基座11上,在限位件19从第一状态切换至第二状态时,限位件19从垂直于基座11表面旋转至平行于基座11表面;而在限位件19从第二状态切换至第一状态时,限位件19可以是从平行于基座11表面转动至垂直于基座11表面。
在一些可能的示例中,限位件19的旋转具体可以是通过随动托盘13驱动,例如,随动托盘13被配置为在伸出基座11时,带动限位件19切换至第二状态,该随动托盘13还被配置为在施力件14的带动下回退至基座11内时,带动限位件19切换至第一状态,以对随动托盘13上的目标物品5进行限位。
以取箱过程为例,当取物组件12向前伸出时,空载的随动托盘13在蓄力件15的作用下弹出基座11,该随动托盘13带动限位件19切换至第二状态(即限位件19平行于基座11),当取物组件12携带目标物品5回退过程中,施力件14可带动随动托盘13回到第一位置,随动托盘13在回退的过程中带动限位件19切换至第一状态,以目标物品5限制在随动托盘13内。
继续参照图10和图11所示,设置时,限位件19可包括呈一定夹角的第一部分191和第二部分192。这里需要说明的是,本申请实施例中,第一部分191和第二部分192具体可以为一体成型结构;当然,在一些示例中,第一部分191和第二部分192也可以是通过焊接的方式连接为一体。其中,第一部分191和第二部分192呈一定夹角具体是指第一部分191和第二部分192不平行;在一些具体示例中,第一部分191和第二部分192之间的夹角可以是锐角、直角或钝角。作为本申请实施例的一种具体示例,参照图和图所示,第一部分191和第二部分192之间的夹角可以为直角或者近似于直角。
示例性地,第一部分191和第二部分192的连接处可转动地连接于基座11上,这样,可有效减小限位件19转动时面向基座11一侧需要占用的空间,便于限位件19的转动。参照图3至图10所示,在本申请实施例中,第二部分192位于第一部分191与基座11的前端之间,也就是说,第二部分192连接于第一部分191面向基座11前端的一侧,第一部分191位于随动托盘13与基座11之间,换句话说,第一部分191位于随动托盘13的底部。
可以理解,参照图10所示,在限位件19处于第一状态时(也即随动托盘13处于第一位置时),第二部分192位于随动托盘13的前端,且第一部分191位于随动托盘13的底部;另外,参照图11所示,随动托盘13的前端设有抵触件132,抵触件132位于随动托盘13与基座11之间,且抵触件132设置在第一部分191和第二部分192之间;参照图10所示,在限位件19处于第一状态时,抵触件132可以与第一部分191接触(例如直接接触或者间接接触),从而将限位件19锁定在第一状态,即当随动托盘13上支撑有目标物品5时,随动托盘13的位置保持不变,此时抵触件132抵顶在第一部分191,使得限位件19无法与基座11实现转动,从而保证了第二部分192对随动托盘13上的目标物品5或料箱进行限位。
还可以理解的是,参照图11所示,本申请实施例中,在随动托盘13的前端伸出基座11外部时(即随动托盘13的位置由第一位置向第二位置切换时),抵触件132推顶第二部分192(抵触件132可以是直接与第二部分192接触,推动第二部分192;也可以是与第二部分192间接接触,从而推动第二部分192),使得限位件19相对于基座11转动,即限位件19从第一状态切换至第二状态。
继续参照图11所示,本申请实施例中,在限位件19处于第二状态时,第二部分192距离随动托盘13支撑面之间的间距可以大于或等于第一部分191的长度,从而保证了限位件19从第一状态切换至第二状态时第一部分191的顺利转动。
本申请实施例中,通过将限位件19设置为包括呈一定夹角的第一部分191和第二部分192,并在随动托盘13的前端设置抵触件132,抵触件132设于第一部分191和第二部分192之间;这样,在随动托盘13从初始位置向终止位置切换的过程中,抵触件132可以抵顶推动第二部分192,从而使得限位件19绕第一部分191和第二部分192的连接处在基座11上转动,便于限位件19从第一状态切换为第二状态。另外,在随动托盘13从退回基座11内时,抵触件132推动第一部分191,从而使得限位件19从第二状态切换至第一状态,便于对随动托盘13上支撑的目标物品5进行限位,避免目标物品5发生掉落的情况。
可以理解的是,参照图11所示,在随动托盘13上支撑有目标物品5时,当目标物品5对第二部分192施加力的作用时,由于抵触件132对第一部分191施加抵触力,从而将限位件19保持在第一状态,并对目标物品5起到限位的作用。
通过随动托盘13在伸出或回退过程中带动限位件19转动,以使限位件19在第一状态与第二状态之间切换,即通过限位件19与随动托盘13的联动,可省去驱动单元例如电机单独驱动限位件19的动作,从而节约了取物机构1的功耗,也节约了设置驱动单元的空间,减小了零部件设置。
在本申请实施例的一些可选示例中,限位件19与基座11的转动连接可以为阻尼转动连接;也就是说,在随动托盘13的位置从第一位置向第二位置切换时,限位件19从第一状态(参照图10所示)切换至第二状态(参照图11所示)后,随动托盘13的位置可能尚未到达第二位置,也就是说,此时随动托盘13可能继续运动,本申请实施例中,将限位件19与基座11的转动设为阻尼转动,这样,可以将限位件19的状态保持在图11中所示出的第二状态的角度,即第二部分192保持与基座11的表面平行;这样,在随动推盘向基座11内退回时,能够有效避免第二部分192对抵触件132的影响,便于随动推盘的位置切换和限位件19的状态切换。
在本申请实施例的另一些可选示例中,继续参照图10和图11所示,第一部分191上设有可绕自身轴线转动的滚轮(为了与下文中辅助支撑件16的滚轮区别开,这里称为第一滚轮133),且第一滚轮133的圆周面朝向抵触件132设置;在一些具体示例中,可以将第一滚轮133设置在第一部分191背向第二部分192的一端,或者,也可以理解为将第一滚轮133设置在第一部分191的端部。这样,在随动托盘13从退回基座11内的过程中,抵触件132通过第一滚轮133推动第一部分191,从而使得限位件19转动,即将抵触件132与第一部分191的面-面接触转换为与第一滚轮133之间的面-线接触,可以有效减小抵触件132收到的摩擦力,便于随动托盘13位置的切换。
另外,还可以理解的是,本申请实施例中,第一滚轮133与第一部分191具体可以是以可转动的方式进行连接,这样,将抵触件132与第一滚轮133的面-线滑动摩擦,转化为滚动摩擦,从而减小了抵触件132与第一滚轮133之间的摩擦力,提升了随动托盘13位置切换的顺畅性。
在本申请实施例的另一些可选示例中,继续参照图10和图11所示,抵触件132上设有可绕自身轴线转动的第二滚轮134;在具体设置时,第二滚轮134的圆周面朝向第二部分192。参照图10所示,在随动托盘13的位置从第一位置切换至第二位置时(例如随动托盘13沿图10中y轴所示出方向移动时),第二滚轮134抵接在第二部分192上,并对第二部分192施加推力,从而使得第二部分192在与基座11的转动连接处形成转动力矩,使得限位件19沿图中弧形箭头b所示出的方向转动(即限位件19从第一状态向第二状态切换)。
本申请实施例中,通过第二滚轮134对第二部分192进行推动,这样,可以有效减小抵触件132与第二部分192之间的摩擦,提升了随动托盘13位置切换的顺畅性。还可以理解的是,第二滚轮134也可以与抵触件132可转动地连接。
基于上述可知,当随动托盘13的前端回退至基座11上后,限位件19例如限位件19的第二部分192便被随动托盘13带动至伸出随动托盘13的托盘支撑面13a,而当取物组件12将目标物品5从目标载具4上取出,需要经过随动托盘13到达基座11上,且在目标物品5到达基座11上后,随动托盘13才可回退,以使随动托盘13的前端在伸出基座11后将限位件19切换至凸出于托盘支撑面13a。
图12是一些示例中限位件19卡住正在回退的目标物品5的结构示意图。图13是目标物品5的结构示意图。参照图12和图13所示,实际中,在取物组件12在从目标载具4中取出目标物品5,并往基座11内回退时,目标物品5先与随动托盘13接触,而当目标物品5与随动托盘13的接触面积达到预设阈值时,目标物品5与随动托盘13之间的摩擦力会存在大于或者等于随动托盘13的回退驱动力,例如大于蓄力件15对随动托盘13沿蓄力方向的作用力,使得随动托盘13在目标物品5摩擦力的作用下回退的情况发生。
需要说明的是,随动托盘13的回退驱动力是指可带动随动托盘13回退的作用力。可以理解,该回退驱动力可大于蓄力件15对随动托盘13沿蓄力方向的作用力。施力件14对随动托盘13的驱动力可大于或者等于该回退驱动力,以保证施力件14能够带动随动托盘回退。
其中,当目标物品5与随动托盘13的接触面积达到预设阈值时,该目标物品5未完全进入至基座11内,即在目标物品5还未完全到达基座11内时,随动托盘13便在目标物品5的带动下开始回退,且随动托盘13相比于目标物品5提前回退至基座11内,使得目标物品5还未完全进入基座11时,限位件19的第二部分192伸出随动托盘13的托盘支撑面13a,从而顶起目标物品5。当目标物品5为镂空结构的料箱时,即目标物品5的底部具有漏水孔51时,限位件19的第二部分192可通过漏水孔51伸出至目标物品5内,从而卡住目标物品5,导致目标物品5无法继续收回。
参照图3和图9所示,本申请实施例的取物机构1还包括辅助支撑件16,该辅助支撑件16至少被配置为在取物组件12带动目标物品5支撑目标物品5,以使目标物品5在回退过程与随动托盘13之间的摩擦力小于随动托盘13的回退驱动力。
相比于目标物品5在回退过程中持续支撑在随动托盘13上而导致随动托盘13在摩擦力的作用下提前回退,本申请实施例的辅助支撑件16可在目标物品5与随动托盘13的接触面积还未达到预设阈值时,便对目标物品5的至少部分进行支撑,使得目标物品5的至少部分与辅助支撑件16接触,从而使得目标物品5在回退过程中与随动托盘13之间的摩擦力小于随动托盘13的回退驱动力,从而保证目标物品5在随取物组件12回退的过程中,不会因与随动托盘13之间的摩擦力过大而带动随动托盘13过早回退的情况发生,这样,目标物品5在完全进入至基座11之前,随动托盘13不会因目标物品5摩擦力的作用提前回退至基座11内,而是由施力件14带动随动托盘16进行回退,并保证随动托盘16进入基座11内的时刻晚于目标物品5,保证限位件19不会卡住目标物品5例如料箱,或者目标物品5不会从随动托盘13前端与目标载具4之间掉落等情况发生。
需要说明的是,在还箱过程中(即归还目标物品5的过程中),取物组件12带动目标物品5向基座11外部伸出时,也可支撑于辅助支撑件16上。
在一些示例中,辅助支撑件16可设置在基座11上,且位于随动托盘13的一侧,例如,辅助支撑件16与随动托盘13沿第二方向x排布。其中,第二方向x与第一方向y相交例如垂直。其中,辅助支撑件16的辅助支撑面16a高于随动托盘13,该辅助支撑面16a至少被配置为在取物组件12带动目标物品5进入基座11时,支撑目标物品5。需要说明的是,辅助支撑面16a具体是高于随动托盘13的托盘支撑面13a(背向基座11的一侧表面)。例如,辅助支撑件16可沿第一方向y延伸,且辅助支撑件16的一端与基座11的前端齐平。
以拿取目标物品5即取箱为例,随动托盘13被配置为在取物组件12伸出的过程中移动至目标载具4处,且在目标物品5随取物组件12进入基座11第一预设距离前支撑目标物品5,另外,该随动托盘13在目标物品5完全进入至基座上后,回退至基座11内。辅助支撑件16被配置为在目标物品5进入基座11第一预设距离后支撑目标物品5,且使目标物品5沿着辅助支撑面16a移动。
例如,目标物品5在随取物组件12回退过程中,可先与随动托盘13接触,使得目标物品5的一部分底面支撑于随动托盘13的托盘支撑面13a上,继而该目标物品5的前端面逐渐进入基座11,且在该目标物品5在基座11内的距离小于第一预设距离时,该目标物品5的一部分支撑于随动托盘13上,另一部分支撑于辅助支撑件16上,且在目标物品5在基座11内的移动距离达到第一预设距离时,该目标物品5的重心的正投影落入基座11上,则该目标物品5被辅助支撑件16翘起,使得该目标物品5脱离随动托盘13,随着目标物品5完全进入至基座11内时,该目标物品5整体支撑于辅助支撑件16上,并沿着辅助支撑面16a移动。
该随动托盘13在目标物品5完全回退至基座11内后,回退至基座11内。例如,在目标物品5回退过程中,施力件14带动随动托盘13回退,且通过控制施力件14的工作时间和速度等,使得随动推盘13在目标物品5完全进入至基座11内后,再进入至基座11内。
示例性地,施力件14可在目标物品5回退时开始回退,或者在目标物品5回退一定距离后开始回退,此处不对随动托盘13回退的时机进行限制,只要保证随动托盘13晚于目标物品5回退至基座11内即可。
设置时,辅助支撑件16的一端也可与基座11的前端之间具有一定间距,只要保证目标物品5的后端进入基座11之前,即目标物品5完全进入基座11之前,目标物品5的一部分支撑于辅助支撑件16上即可,例如辅助支撑件16的一端与基座11的前端之间的距离小于目标物品5的长度。相比于相关技术,本申请实施例在取物组件12携带的目标物品5完全进入基座11之前,减小了该目标物品5与随动托盘13的接触面积,从而减小了目标物品5与随动托盘13之间的摩擦力,使得该摩擦力小于或者等于蓄力件15对随动托盘13朝向目标货位方向的作用力,从而保证目标物品5在完全进入基座11之前,不会因与随动托盘13之间的摩擦力过大而带动随动托盘13过早回退至基座11内的情况发生,保证目标物品5先回退至基座11内,随动托盘13后回退至基座11内,从而保证限位件19不会卡住目标物品5例如料箱等情况发生。
基于上述工作过程可知,在目标物品5前端的底部逐渐进入基座11内时,该目标物品5的一部分支撑于辅助支撑件16上,且在目标物品5的重心进入至基座11内时,该目标物品5则会脱离随动托盘13,而支撑于辅助支撑件16上,可见,目标物品5在完全脱离目标载具4时,且未完全进入基座11时,目标物品5底面的一部分与随动托盘13的托盘支撑面13a接触,另一部分与辅助支撑件16的辅助支撑面16a接触,相比于一些示例中目标物品5在未完全进入基座11时与随动托盘13之间的接触面积达到预设阈值,本申请实施例的目标物品5在完全进入至基座11之前会有一部分与辅助支撑件16接触,从而减小了目标物品5与随动托盘13的接触面积,保证目标物品5在回退过程中与随动托盘13之间的接触面积小于预设阈值,从而确保目标物品5与随动托盘13之间的摩擦力小于随动托盘13的回退驱动力,保证目标物品5在完全进入基座11之前,不会因与随动托盘13之间的摩擦力过大而带动随动托盘13过早回退的情况发生,从而保证限位件19不会卡住目标物品5例如料箱等情况发生。
在归还目标物品5(即还箱)时,随动托盘13配置为在取物组件12伸出的过程中移动至目标载具4处,且在目标物品5伸出基座11第二预设距离后支撑目标物品5,另外,该随动托盘13在目标物品5到达目标货位后随取物组件12回退至基座11内,辅助支撑件16被配置为在目标物品5伸出基座11第二预设距离前支撑目标物品5,且使目标物品5沿着辅助支撑面16a移动。
示例性地,取物组件12在还箱时,可带动目标物品5前移,随动托盘13随之伸出,并可抵顶于目标载具4上,随着目标物品5的前移,该目标物品5先支撑于辅助支撑件16上,并沿辅助支撑面16a移动,在目标物品5伸出基座11时,该目标物品5的一部分悬空设置,且位于随动托盘13的上方,直至该目标物品5伸出基座11第二预设距离时,该目标物品5重心投影脱离基座11,从而使得伸出基座11的部分支撑于随动托盘13上,随着目标物品5的继续移动,该目标物品5完全脱离辅助支撑件16,并逐渐进入目标货位,直至该目标物品5到达目标货位,取物组件12开始回退,随动托盘13也在施力件14的驱动下回退至基座11内。
在一些示例中,辅助支撑件16沿第一方向y的延伸长度可以小于目标物品5的长度,也可以大于或等于目标物品5的长度,只要保证目标物品5在至少部分进入至基座11时,能够支撑于辅助支撑件16上即可。
示例性地,基座11沿第一方向y可设置一个辅助支撑件16,也可以设置多个间隔设置的辅助支撑件16,此处不对辅助支撑件16沿第一方向y的设置数量进行限制。
另外,基座11上沿第二方向x可设置两个辅助支撑件16,例如,当随动托盘13为两个,辅助支撑件16可以为两个,两个辅助支撑件16分别位于两个随动托盘13远离彼此的一侧,如此,可提高目标物品5在辅助支撑件16上的稳定性。当然,本申请实施例也不排除辅助支撑件16为一个,一个辅助支撑件16设置于其中一个随动托盘13的一侧。
在某些示例中,还可以在随动托盘13的任意一侧沿第二方向x间隔设置多个辅助支撑件16,以进一步提高对目标物品5的支撑平衡性和稳定性,本申请实施例不对辅助支撑件16沿第二方向x布局的数量进行限制。
需要说明的是,当辅助支撑件16设置于基座11上,且位于随动托盘13的一侧时,辅助支撑件16可以是支撑条,目标物品5与该辅助支撑件16的摩擦为滑动摩擦。
图14是本申请一实施例提供的辅助支撑件16的结构示意图。参照图3和图14所示,在一些示例中,为了减小目标物品5与辅助支撑件16之间的摩擦力,辅助支撑件16可以包括滚动件161(例如第一滚动件),滚动件161转动设置在基座11上,滚动件161的至少部分表面被配置为辅助支撑件16的辅助支撑面16a,滚动件161至少被配置为在目标物品5沿辅助支撑面16a移动时转动,如此,可使目标物品5与辅助支撑件16之间的摩擦力设置为滚动摩擦力,从而减小了目标物品5与辅助支撑件16之间的摩擦力,使得取物组件12携带目标物品5稳定移动,进而保证驱动机构17通过对传动机构18的伸缩速度和位移的精确控制,使得取物组件12以设定的速度移动。
其中,滚动件161可以是滚轮(例如第三滚轮)、滚轴、滚珠等结构,此处不对滚动件161的结构进行限制,只要保证目标物品5能够在移动过程中带动滚动件161滚动,以实现与基座11之间滚动连接的目的即可。
示例性地,滚动件161的数量可以为多个,多个滚动件161可沿第一方向y排布,如此,多个滚动件161背向基座11的一侧共同形成辅助支撑面16a。
在其中一种实现方式中,多个滚动件161可通过转轴等结构直接活动设置于基座11上,即多个滚动件161形成辅助支撑件16。
继续参照图14所示,在另外一种实现方式中,辅助支撑件16还可包括支撑架162,支撑架162设置于基座11上,支撑架162上间隔设置有多个滚动件161,多个滚动件161沿取物组件12的取物方向例如第一方向y排布。换句话说,滚动件161通过支撑架162设置于基座11上,以提高滚动件161在基座11上的稳固性。
例如,支撑架162固定于基座11上,支撑架162上形成有安装槽,安装槽背向基座11的一侧具有开口,滚动件161转动设置于安装槽内,具体可在安装槽内固定转轴,转轴的两端固定于安装槽相对的侧壁上,滚动件161活动套设在转轴上,使得滚动件161可绕转轴转动。当然,也可以将转轴与滚动件161固定连接,转轴与安装槽的侧壁活动连接,如此,滚动件161可带动转轴在安装槽内转动。
设置时,支撑架162可与基座11可拆卸连接,以便于对支撑架162以及支撑架162内的滚动件161进行单独维修或更换。
图15是本申请一实施例提供的另一种取物机构1的结构示意图。参照图15所示,与图3的取物机构1不同的是,在该示例中,辅助支撑件16设置于随动托盘13上,例如,辅助支撑件16包括设置于随动托盘13上的滚动件161,且滚动件161的至少部分表面被配置为辅助支撑面16a,辅助支撑面16a至少被配置为在取物组件12带动目标物品5进入随动托盘13上时支撑目标物品5,且滚动件161被配置为在目标物品5沿辅助支撑面16a移动时转动。
与图3对应的示例类似,本示例中,滚动件161可以是多个,多个滚动件161沿第一方向y排布,以使多个滚动件161的顶部共同形成辅助支撑面16a。另外,多个滚动件161形成的辅助支撑面16a的一端可与随动托盘13的前端齐平,也可与随动托盘13的前端具有一定间距,且该间距可小于目标物品5的长度,以保证目标物品5在完全进入至基座11内之前可支撑于辅助支撑面16a上。
以在拿取目标物品5(即取箱)时,随动托盘13配置为在取物组件12伸出的过程中移动至目标载具4处,例如,该随动托盘13可在蓄力件15的作用下弹出,并可抵接于目标载具4。另外,该随动托盘13在目标物品5回退至完全进入至基座11内后,回退至基座11内,例如施力件14在目标物品5回退过程中,驱动随动托盘13回退,且在目标物品5完全进入至基座11内后,将随动托盘13驱动至进入基座11内。辅助支撑件16被配置为在目标物品回退时支撑目标物品,且沿着辅助支撑面16a移动。
例如,在该示例中,通过在随动托盘13上设置滚动件161,使得目标物品5进入随动托盘13上方时,可支撑于滚动件161形成的辅助支撑面16a上,使得目标物品5沿着该辅助支撑面16a在随动托盘13上滚动,从而相比于相关中目标物品5在随动托盘13上滑动接触,滚动接触的方式有效的减小了目标物品5与随动托盘13之间的摩擦力,确保目标物品5在回退过程中与随动托盘13之间的摩擦力小于随动托盘13的回退驱动力,从而保证随动托盘13不会在目标物品5的摩擦力作用下提前回退至基座11内,从而保证限位件19不会卡住目标物品5例如料箱等情况发生,仅在目标物品5完全进入至基座11内后,随动托盘13回退至基座11内。
另外,在归还目标物品5(即还箱)时,随动托盘13配置为在取物组件12伸出的过程中移动至目标载具4处,且在目标物品5到达目标货位后,回退至基座11。辅助支撑件16被配置为在目标物品5随取物组件12伸出时支撑目标物品5。
例如,取物组件12往目标货位的方向移动时,随动托盘13可在蓄力件15的弹力作用下弹出至基座11外,并抵接于目标载具4上,目标物品5可在取物组件12的带动下进入至随动托盘13的上方,并与辅助支撑件16接触,且在取物组件12继续前移的过程中,目标物品5沿滚动件161形成的辅助支撑面16a滚动,直至该目标物品5到达目标货位上,尔后取物组件12往基座11内回退,随动托盘13也在施力件14的驱动下回退至基座11内。
设置时,滚动件161的顶部可与随动托盘13的托盘支撑面13a齐平,即辅助支撑面16a与托盘支撑面13a齐平,如此,目标物品5进入至随动托盘13上时,一部分与辅助支撑面16a接触,另一部分与托盘支撑面13a接触。但可以理解的是,相比于相关技术中目标物品5中位于随动托盘13上方的部分完全与托盘支撑面13a接触的方案,本申请实施例通过将目标物品5的部分底面与辅助支撑面16a接触,实现了部分底面与随时托盘滚动连接,减小了目标物品5与随动托盘13之间的摩擦力。
例如,可在随动托盘13的托盘支撑面13a向内开设凹槽,滚动件161活动设置于该凹槽内,以使滚动件161的顶部与随动托盘13的托盘支撑面13a齐平。
在另外一些示例中,滚动件161的顶部也可凸出于托盘支撑面13a,使得目标物品5与托盘支撑面13a分离,直接支撑于滚动件161顶部形成的辅助支撑面16a上,使得目标物品5通过辅助支撑面16a沿随动托盘13滚动。
例如,可在托盘支撑面13a上设置支撑架162,滚动件161活动设置在该支撑架162上,以使滚动件161稳定地设置于托盘支撑面13a上。其中,滚动件161与支撑架162之间的设置方式具体可参照上述示例,此处不再赘述。
本申请实施例中,取物组件12的驱动方式可以有多种。
参照图2、图3、图5及图9所示,作为其中一种设置方式,取物机构1的传动机构18可包括伸缩结构181,伸缩结构181设置在基座11上,取物组件12设置在伸缩结构181的自由端,驱动机构17通过驱动伸缩结构181伸缩,使得该伸缩结构181的自由端带动取物组件12伸出或退回基座11。
示例性地,伸缩结构181可以设置于基座11上,例如,伸缩结构181的其中一端例如固定端与基座11的固定部(与取物组件12相对设置)连接,另一端可以为自由端。其中,伸缩结构181的自由端可选择地伸出或退回基座11。
在本申请实施例的一种可选示例中,伸缩结构181具体可以为伸缩杆(例如伸缩气缸、液压缸或者电缸);在另一些可能的示例中,伸缩结构181也可以为剪刀叉结构(如图所示)。本申请实施例中对伸缩结构181的具体类型不做限定。
本申请实施例的一些示例中,取物组件12设置于自由端,取物组件12可在自由端带动下相对于基座11运动。在一些示例中,驱动机构17可以与伸缩结构181连接,驱动机构17被配置为驱动自由端伸出或退回基座11,以带动取物组件12在目标货位与基座11内往复运动。
参照图5所示,以伸缩结构181为剪刀叉结构为例,驱动机构17具体可以包括驱动电机和带轮结构,其中,带轮结构可包括间隔设置的驱动轮和从动轮,以及套设在驱动轮和从动轮上的传动带,驱动电机与驱动轮连接,以带动驱动轮转动,从而带动传动带和从动轮运动。可以理解的是,剪刀叉结构可包括沿伸缩方向设置的多个铰接位,其中一个铰接位于传动带连接,以在传动带的带动下沿伸缩方向运动,从而使得剪刀叉结构的自由端沿第一方向y伸缩,从而带动取物组件12伸出或退回基座11。
本申请实施例中,通过驱动机构17与伸缩结构181连接,并驱动伸缩结构181的自由端伸出或退回基座11,这样,可提升伸缩结构181自由端的伸缩距离,便于对处于目标载具4的内深位的目标物品5进行取还,提升了取物机构1的适用范围。
该示例中,取物机构1在取还目标物品5时的工作过程可以如下:
在搬运机器人带动取物机构1移动至目标载具4后,取物机构1沿搬运机器人的门架2升降至指定高度,例如,使得该取物组件12与目标货位的高度对应(齐平或在允许的偏差范围内)。
接着,驱动机构17驱动伸缩结构181伸出,使得伸缩结构181的自由端带动取物组件12向前移动(参照图3和图5中y方向的正方向所示),直至取物组件12移动至目标货位处,与目标货位进行料箱的对接转移。
例如,在还箱时,控制器控制驱动机构17工作,使得驱动机构17驱动伸缩结构181伸出,以带动取物组件12向前移动,以使目标物品5例如料箱向前移动,直至将料箱移动至目标货位上,取物组件12释放料箱,使得料箱放置于目标货位上,完成还箱工作。
再例如,在取箱时,控制器控制驱动机构17工作,使得驱动机构17驱动伸缩结构181伸出,以带动取物组件12向前移动,直至取物组件12移动至目标货位的前端,与目标物品5例如料箱的前端接触,并施力于料箱的前端面5a,使得料箱转移至取物组件12上(参照图2所示)。
最后,取物组件12到达目标货位处,与目标货位对接完成后,再次同时或先后控制驱动机构17工作,使得取物组件12在伸缩结构181的带动下回退至基座11内的初始位置,为下一个订单做好准备。
以取箱过程为例,当目标物品5例如料箱转移至取物组件12上后,可控制伸缩结构181工作,使得取物组件12在伸缩结构181的带动下向基座11内回退(参照图2中方向y的反方向所示),以使取物组件12带动料箱退回至基座11内。
参照图5和图9所示,在该示例中,伸缩结构181可被配置为驱动随动托盘13回退的施力件14,例如,伸缩结构181上设有施力部141,随动托盘13上设有受力部13b,施力部141至少可在伸缩结构181收缩时对受力部13b施加作用力,以带动随动托盘13退回基座11内。
例如,在伸缩结构181的自由端带动取物组件12退回基座11内时,取物组件12上携带的目标物品5被随动托盘13支撑,位于受力部13b前侧的施力部141与受力部13b接触,并对受力部13b施加作用力,从而带动随动托盘13和位于随动托盘13上的目标物品5退回基座11内。
参照图5所示,伸缩结构181可以为剪刀叉结构;剪刀叉结构具有第一铰接位1811和第二铰接位1812;第一铰接位1811沿剪刀叉结构的伸缩方向排布,第二铰接位1812位于第一铰接位1811的两侧。
一些示例中,参照图5所示,剪刀叉结构包括沿伸缩方向依次连接的多组剪刀叉件181a,每一组剪刀叉件181a具有两个相互交叉且转动连接的传动杆181a1;也就是说,两个相互交叉的传动杆181a1的中部可以枢转连接(即中部枢转连接处为第一铰接位1811),传动杆181a1的端部与相邻一组剪刀叉件181a的传动杆181a1端部枢转连接(即传动杆181a1端部的枢转连接处为第二铰接位1812)。
剪刀叉结构包括相对设置的两组剪刀叉单元、第一连接杆1811a和第二连接杆1812a。每一组剪刀叉单元可以包括多个依次连接的剪刀叉件181a,第一连接杆1811a连接于两组剪刀叉单元的第一铰接位1811之间,第二连接杆1812a连接于两组剪刀叉单元的第二铰接位1812之间。
两组剪刀叉单元沿垂直于或者近似垂直于基座11表面的方向(参照图5中第三方向z所示)排布;也就是说,本申请实施例中,两组剪刀叉单元中的其中一组剪刀叉单元位于另一组剪刀叉单元与基座11之间,两组剪刀叉单元形成在基座11的上方平行层叠。
本申请实施例的一些可选示例中,施力部141设于第二铰接位1812,在剪刀叉结构收缩,并带动随动托盘13向基座11内退回时,施力部141与受力部13b滑动接触,且在随动托盘13退回至基座11内时,施力部141施力于受力部13b。
可以理解,参照图5所示,在剪刀叉结构的自由端伸出基座11的过程中,剪刀叉结构沿宽度方向(例如图中沿x轴所示出的方向)的尺寸减小,沿长度方向(即伸缩方向,也可以是图中y轴所示出的方向)的尺寸增加,从而实现伸缩结构181自由端向基座11外的伸出,并带动取物组件12伸出至基座11外;在剪刀叉结构的自由端向基座11内退回的过程中,剪刀叉结构沿宽度方向的尺寸增加,沿长度方向的尺寸减少。也就是说,设于第二铰接位1812的施力部141在剪刀叉结构的宽度方向上具有一定位移。
在随动托盘13退回至基座11内时,施力部141施力于受力部13b,也就是说,在剪刀叉结构上的施力部141通过受力部13b带动随动托盘13退回至基座11内后,施力部141在宽度方向上的活动范围在随动托盘13(或者也可以是受力部13b的宽度)的宽度范围内,能够将随动托盘13稳定保持在基座11内,缩小搬运机构移动中所需要占用的空间。
继续参照图5所示,施力部141和受力部13b中的任意一者上设有滚动件141a(例如第二滚动件),滚动件141a与施力部141和受力部13b中的另一者滚动接触,以减小施力部141与受力部13b之间的摩擦力。
在一种实现方式中,位于同一个第一铰接位1811相对两侧的两个第二铰接位1812均设置有第一施力件14。
一些示例中,两个第二铰接位1812可以是指沿图中x轴所示的方向相对的两个第二铰接位1812。也可以理解为在伸缩结构181宽度方向相对的两个第二铰接位1812均设置有施力部141。这样,可以通过两个施力部141从两侧对随动托盘13施加作用力,可以提升随动托盘13移动的稳定性。
在本申请实施例的一些示例中,为便于剪刀叉结构(即伸缩结构181)的安装,基座11可以包括底板111和固定板112,其中,固定板112可以设于底板111的上方,并与底板111的表面垂直或近似垂直。一些示例中,固定板112可以与底板111一体成型得到;当然,另一些示例中,固定板112也可以通过螺栓、螺钉或者螺杆等连接部件固定在底板111上。
参照图2所示,本申请实施例中,伸缩结构181可以连接于固定板112上,伸缩结构181的自由端在伸出基座11时,可朝向远离固定板112的方向移动,伸缩结构181的自由端在退回基座11时,可面向固定板112移动。
在该示例中,驱动机构17包括驱动件和传动件,驱动件与传动件相连接,多个第一铰接位1811的其中一个被配置为动力铰接位,动力铰接位与传动件相连接,在驱动件驱动传动件相对于基座11活动时,传动件通过动力铰接位驱动伸缩结构181伸出或退回基座11。
本申请实施例中,驱动件可以为电机(例如可以是正转和反转的同步电机、伺服电机或步进电机等),可以理解,驱动件还可以是其他类型的电机,本申请实施例中对第一驱动件1711的具体类型不做限定。
在一些示例中,传动件包括动力轮、惰轮和传动带;动力轮与惰轮间隔设置,传动带套设于动力轮和惰轮上,动力铰接位连接于传动带上;驱动件的动力输出轴连接于动力轮上,并通过动力轮和惰轮驱动传动带,以带动伸缩结构181伸出或退回基座11。
在本申请实施例的一些示例中,取物机构1还包括位移传感器,位移传感器被配置为监测取物组件12的移动距离。可以理解,该移动距离是指取物组件12相对于在基座11上的初始位置伸出的距离,即取物组件12当前的位置与初始位置之间的距离。其中,初始位置为取物机构1还未进行取还物时,取物组件12在基座11上所处的位置。
例如,在取还物品时,当位移传感器检测到取物组件12朝向目标货位的移动距离为工作距离时,可确定取物组件12到达目标货位处,接着取物组件12取出目标货位上的目标物品5,或者将目标货位上的目标物品5取出。
一些可选示例中,位移传感器可以是拉线编码器、激光测距传感器、超声波传感器和毫米波传感器中的任意一种。其中,位移传感器可以设置在固定板112上。以位移传感器为拉线编码器作为具体示例举例说明,拉线编码器的拉线自由端可以连接在固定板112,一些示例中,拉线自由端也可以连接在伸缩结构181的自由端上;这样,在伸缩结构181的自由端推动取物组件12向外伸出的过程中,拉线编码器通过拉线的长度确定取物组件12的实际移动距离。
图16是本申请一实施例提供的另一种搬运机器人在目标物品5搬运过程中的状态图,图17是图16中基座11与移动座182的结构示意图,图18是图16中伸缩结构181的结构示意图。参照图16至图18所示,传动机构可包括伸缩结构181和移动座182。
具体地,本申请实施例中,伸缩结构181的第一端(即固定端)设置在移动座182上,伸缩结构181的第二端(即自由端)设置在取物组件12上;换句话说,本申请实施例中,伸缩结构181设置在移动座182和取物组件12之间,伸缩结构181伸展推动取物组件12背向移动座182移动,伸缩结构181收缩驱动取物组件12朝向移动座182移动。
本申请实施例中,驱动机构17的一端与伸缩结构181连接,且驱动机构17被配置为驱动伸缩结构181的第二端沿第一方向靠近或远离伸缩结构181的第一端,从而使得取物组件12在伸缩结构181的第二端带动下沿第一方向往复运动。
可以理解,本申请实施例中,驱动机构17还与移动座182连接,且驱动机构17用于驱动移动座182沿第一方向往复运动。在取还目标物品5时,驱动机构17可选择性地驱动移动座182和伸缩结构181中的至少一者运动,以带动取物组件12伸出或退回基座11。
作为其中一种示例,驱动机构17可同时驱动移动座182和伸缩结构181运动,以带动取物组件12伸出或退回基座11。
例如,驱动机构17可包括驱动组件和传动组件,其中,驱动组件连接于移动座182和伸缩结构181中的其中一者上,传动组件连接于移动座182和伸缩结构181中的另一者上,且传动组件与驱动组件连接,以在驱动组件的带动下运动。
参照图17和图18所示,作为另一种示例,驱动机构17可包括第一驱动结构171和第二驱动结构172,其中,第一驱动结构171与移动座182连接,且第一驱动结构171被配置为驱动移动座182(例如沿图16中y轴所示出的方向)移动,从而使得移动座182带动取物组件12沿第一方向运动。
一些示例中,第二驱动结构172可以与伸缩结构181连接,第二驱动结构172被配置为驱动第二端沿第一方向靠近或者远离第一端运动,以使取物组件12在第二端的带动下沿第一方向运动。
在本申请实施例的一些示例中,参照图17所示,第一驱动结构171可以包括第一驱动件1711和第一传动件1712,其中,第一驱动件1711固定设置于基座11上,第一驱动件1711的一端与第一传动件1712连接,以驱动第一传动件1712沿第一方向活动,第一传动件1712与移动座182朝向基座11的一侧连接,从而带动移动座182沿第一方向运动。
也就是说,本申请实施例中,第一传动件1712在基座11上可以沿第一方向设置。在一些示例中,第一传动件1712可以是本申请前述实施例描述的丝杠、气缸或者电缸等。
示例性地,第一传动件1712包括第一动力轮、第一传动带和第一惰轮。
一些示例中,第一驱动件1711的输出轴(也可以称为第一驱动件1711的动力输出端)与第一动力轮连接,从而带动第一动力轮转动,参照图17所示,本申请实施例中,其中,第一惰轮与第一动力轮沿第一方向间隔设置。第一传动带(例如本申请前述实施例中描述的链条、皮带、同步带或正时带)张紧在第一动力轮和第一惰轮之间(例如第一传动带套设在第一动力轮和第一惰轮上);也就是说,在第一驱动件1711驱动第一动力轮转动时,第一传动带在第一动力轮的带动下转动。
作为本申请实施例的一种具体示例,移动座182可以固定在第一传动带上。其中,第一驱动件1711可以为伺服电机、同步电机或步进电机中的任意一种。
可以理解,参照图18所示,本申请实施例中,第二驱动结构172包括第二驱动件1721和第二传动件1722,第二驱动件1721的一端与第二传动件1722连接,以驱动第二传动件1722沿第一方向活动。
本申请实施例中,参照图18所示,第二驱动件1721和第二传动件1722均可以设置在移动座182上,也就是说,本申请实施例中,第二驱动件1721和第二传动件1722可以随移动座182的移动一起移动。
参照图18所示,本申请实施例中,第二驱动件1721的类型可以与第一驱动件1711相同或类似。一些示例中,第二传动件1722包括:第二动力轮、第二惰轮和第二传动带。
一些示例中,第二驱动件1721的输出轴(一些示例中也可以称为动力输出端)与第二动力轮连接,并驱动第二动力轮转动。的第二惰轮与第二动力轮沿第一方向间隔设置,第二传动带(例如本申请前述实施例描述的链条、皮带、同步带或正时带等)可以张紧在第二动力轮和第二惰轮之间(例如,第二传动带套设在第二动力轮与第二惰轮上),第二驱动件1721在驱动第二动力轮转动时,第二动力轮带动第二传动带在第二动力轮和第二惰轮之间移动。
在一些可选示例中,伸缩结构181可以与第二传动带连接,这样,第二传动带的运动带动伸缩结构181伸缩,从而带动取物组件12朝向料箱移动,或者,带动取物组件12背向料箱移动。
该示例的取物机构1在取还目标物品5时的工作过程如下:
根据取还目标物品5时的实际情况,取物组件12可以在第一驱动结构171和/或第二驱动结构172驱动下沿第一方向运动,以伸入至目标载具4的目标货位处,或退回至基座11内。
第一驱动结构171的驱动下沿第一方向移动。即第一驱动结构171驱动移动座182沿第一方向移动,移动座182沿第一方向移动时,带动设置在移动座182上的伸缩结构181和取物组件12一起移动工作距离,使得取物组件12最终到达目标货位处。可以理解,该工作距离为取还箱时,取物组件12移动至目标货位的距离,即取箱距离或还箱距离。
或者,一些示例中,取物组件12也可以仅在第二驱动结构172的驱动下沿第一方向移动。例如,第一驱动结构171不工作,即移动座182与基座11的相对位置保持静止;第二驱动结构172驱动伸缩结构181沿第一方向伸缩,伸缩结构181的第二端带动与伸缩结构181连接的取物组件12沿第一方向移动工作距离,使得取物组件12最终到达目标货位处。
或者,在另一些示例中,取物组件12还可以是通过第一驱动结构171以及第二驱动结构172一起驱动,并沿第一方向移动。
例如,一些示例中,第一驱动结构171可先驱动移动座182移动,以带动伸缩结构181和取物组件12往目标货位移动第一预设距离,第二驱动结构172再驱动伸缩结构181伸出,以带动取物组件12往目标货位移动第二预设距离,使得取物组件12移动至目标货位处,进行取物组件12与目标货位之间的目标物品5转移。
其中,第一预设距离和第二预设距离是由工作距离确定的,例如,第一预设距离和第二预设距离之和等于工作距离。当然,由于驱动偏差以及移动偏差等原因,第一预设距离与第二预设距离之和还可以小于或大于工作距离。
在另外一些示例中,第二驱动结构172可先驱动伸缩结构181伸出,以带动取物组件12往目标货位移动第三预设距离,然后第一驱动结构171再驱动移动座182移动,以带动伸缩结构181和取物组件12往目标货位移动第四预设距离,使得取物组件12移动至目标货位处。其中,第四预设距离与第五预设距离是由工作距离确定的,例如,第四预设距离与第五预设距离之和等于工作距离。当然,由于驱动偏差以及移动偏差等原因,第三预设距离与第四预设距离之和还可以小于或大于工作距离。
当然,在其他示例中,第一驱动结构171和第二驱动结构172可同时驱动移动座182和伸缩结构181运动,换句话说,第一驱动结构171驱动移动座182移动,同时,第二驱动结构172驱动伸缩结构181伸缩,以带动取物组件12往目标货位移动工作距离,以使取物组件12移动至目标货位处,进行取物组件12与目标货位之间的目标物品5转移。
本申请实施例提供的取物机构1,通过将移动座182活动设置在基座11上,且在取还目标物品5时,移动座182在基座11上沿第一方向运动;并且,在移动座182上设置伸缩结构181,伸缩结构181具有沿第一方向的第一端和第二端,第一端设置在移动座182上,第二端可沿第一方向靠近或远离第一端,在第二端设置取物组件12,这样,在通过取物组件12对目标物品5进行取还时能够提升对取物组件12的移动速度,即可以有效提升目标物品5取还的效率,提升了对货物搬运的效率,通过移动座182和取物组件12的共同移动(例如与移动座182连接的第一驱动结构171对移动座182沿第一方向移动,以及第二驱动结构172对伸缩结构181的第二端沿第一方向的驱动),可以有效提升取物组件12面向目标物品5的一端的移动距离,即便于对位于货架内侧的目标物品5进行取还。
此外,本申请实施例中,通过第一驱动结构171与移动座182连接,并驱动移动座182沿第一方向运动,从而带动取物组件12移动;并通过第二驱动结构172对设置于移动座182和取物组件12之间的伸缩结构181进行驱动,以使伸缩结构181伸缩,并驱动与伸缩结构181的第二端相连的取物组件12移动。
这样,第一个方面,实现了在取还料箱时,移动座182的移动与伸缩结构181的移动的解耦,也就是说,移动座182的移动与伸缩结构181的移动成为两个独立的移动过程,这样,移动座182的移动速度与伸缩结构181的伸缩速度解耦,两者之间相互独立,使得本申请实施例的取物机构1在取还目标物品5时,可根据实际需求任意选择其中一个驱动结构进行驱动,或者自由控制两个驱动结构的驱动速度,使得移动座182的移动位移与伸缩结构181的伸缩量可以自由调整。
另一方面,上述设置方式使得在其中任意一个的移动发生故障的情况下,另一个仍能保持移动,能够保证取还目标物品5的顺利进行,不会对取还目标物品5造成干扰,并且能够提升检修更换的效率,提升了料箱取还的作业效率,再一方面,在对目标物品5进行取还的过程中,可以根据实际工况需要选择对取物组件12的不同移动方式,提升了取物组件12移动的灵活性,能够避免在移动座182的移动和取物组件12的移动中任意一者发生故障时,必须停机检修的情况发生,提升了料箱取还的作业效率。
图19是图16中移动座182与随动托盘13的结构示意图。参照图19所示,在该示例中,移动座182被配置为施力件14,即施力件14可以是移动座182,施力部141可以是移动座182上延伸的弯折部,该弯折部位于随动托盘13受力部13b的前侧(靠近基座11前端的一侧),当移动座182在第一驱动结构171的驱动下向前伸出时,施力部141例如弯折部与受力部13b分离,随动托盘13在蓄力件15例如弹性件的作用下弹出基座11外,例如抵接于目标载具4的前端面5a,在取物组件12例如携带目标物品5回退过程中,移动座182上的施力部141与随动托盘13的受力部13b接触,并在移动座182继续回退的过程中,施力部141带动受力部13b继续回退,直至移动座182停止移动,随动托盘13到达第一位置。
Claims (19)
1.一种取物机构,其特征在于,包括:
基座(11);
取物组件(12),可相对于所述基座(11)伸出或回退,以在目标货位与所述基座(11)内往复运动;所述取物组件(12)被配置为在取还目标物品(5)时施力于所述目标物品(5)的前端面(5a),以搬运所述目标物品(5);其中,所述目标物品(5)的前端面(5a)为所述目标物品(5)在待取还时面向所述取物组件(12)的端面;
随动托盘(13),活动设置于所述基座(11)上,所述随动托盘(13)被配置为在所述取物组件(12)取还所述目标物品(5)时,至少部分位于目标载具(4)与所述基座(11)之间,以填充所述基座(11)与所述目标载具(4)之间的至少部分间隙;
辅助支撑件(16),至少被配置为在所述取物组件(12)带动所述目标物品(5)回退过程中支撑所述目标物品(5),以使所述随动托盘(13)晚于所述目标物品(5)回退至所述基座(11)内。
2.根据权利要求1所述的取物机构,其特征在于,所述辅助支撑件(16)设置于所述基座(11)上,且位于所述随动托盘(13)的一侧;
所述辅助支撑件(16)具有辅助支撑面(16a),所述辅助支撑面(16a)高于所述随动托盘(13),所述辅助支撑面(16a)至少被配置为在所述取物组件(12)带动所述目标物品(5)进入所述基座(11)时支撑所述目标物品(5)。
3.根据权利要求2所述的取物机构,其特征在于,所述辅助支撑件(16)包括滚动件(161);
所述滚动件(161)的至少部分表面被配置为所述辅助支撑面(16a),所述滚动件(161)被配置为在所述目标物品(5)沿所述辅助支撑面(16a)移动时转动。
4.根据权利要求3所述的取物机构,其特征在于,所述辅助支撑件(16)还包括支撑架(162),所述支撑架(162)设置于所述基座(11)上;
所述支撑架(162)上间隔设置有多个所述滚动件(161),多个所述滚动件(161)沿所述取物组件(12)的取物方向排布。
5.根据权利要求2所述的取物机构,其特征在于,在拿取所述目标物品(5)时,
所述随动托盘(13)配置为在所述取物组件(12)伸出的过程中移动至所述目标载具(4)处,在所述目标物品(5)随所述取物组件(12)进入所述基座(11)第一预设距离前支撑所述目标物品(5),且在所述目标物品(5)回退至所述基座(11)内后,回退至所述基座(11)内;
所述辅助支撑件(16)被配置为在所述目标物品(5)进入所述基座(11)第一预设距离后支撑所述目标物品(5),且使所述目标物品(5)沿着所述辅助支撑面(16a)移动。
6.根据权利要求2所述的取物机构,其特征在于,在归还所述目标物品(5)时,
所述随动托盘(13)配置为在所述取物组件(12)伸出的过程中移动至所述目标载具(4)处,在所述目标物品(5)伸出所述基座(11)第二预设距离后支撑所述目标物品(5),且在所述目标物品(5)到达目标货位后回退至所述基座(11)内;
所述辅助支撑件(16)被配置为在所述目标物品(5)伸出所述基座(11)第二预设距离前支撑所述目标物品(5),且使所述目标物品(5)沿着所述辅助支撑面(16a)移动。
7.根据权利要求1所述的取物机构,其特征在于,所述辅助支撑件(16)包括设置于所述随动托盘(13)上的滚动件(161);
所述滚动件(161)的至少部分表面被配置为所述辅助支撑件(16)的辅助支撑面(16a),且所述滚动件(161)被配置为在所述目标物品(5)沿所述辅助支撑面(16a)移动时转动。
8.根据权利要求7所述的取物机构,其特征在于,在拿取所述目标物品(5)时,
所述随动托盘(13)配置为在所述取物组件(12)伸出的过程中移动至所述目标载具(4)处,且在所述目标物品(5)随所述取物组件(12)回退至所述基座(11)内后,回退至所述基座(11)内;
所述辅助支撑件(16)被配置为在所述目标物品(5)回退时支撑所述目标物品(5),且使所述目标物品(5)沿着所述辅助支撑面(16a)移动。
9.根据权利要求7所述的取物机构,其特征在于,在归还所述目标物品(5)时,
所述随动托盘(13)配置为在所述取物组件(12)伸出的过程中移动至所述目标载具(4)处,且在所述目标物品(5)到达目标货位后,回退至所述基座(11)内;
所述辅助支撑件(16)被配置为在所述目标物品(5)随所述取物组件(12)伸出时支撑所述目标物品(5),且使所述目标物品(5)沿着所述辅助支撑面(16a)移动。
10.根据权利要求1所述的取物机构,其特征在于,所述取物机构还包括限位件(19);
所述限位件(19)设置在所述基座(11)上,且具有第一状态和第二状态,所述第一状态下,所述限位件(19)的至少部分伸出于所述随动托盘(13)的托盘支撑面(13a),在第二状态下,所述限位件(19)低于所述托盘支撑面(13a);所述随动托盘(13)被配置为在伸出所述基座(11)时,带动所述限位件(19)切换至第二状态,且被配置为在回退至所述基座(11)内时,带动所述限位件(19)切换至第一状态,以对所述随动托盘(13)上的目标物品(5)进行限位。
11.根据权利要求10所述的取物机构,其特征在于,所述限位件(19)包括呈一定夹角的第一部分(191)和第二部分(192),所述第一部分(191)和所述第二部分(192)的连接处转动连接在所述基座(11)上,所述第一部分(191)位于所述托盘支撑面(13a)底部;
所述随动托盘(13)的前端设有抵触件(132),所述抵触件(132)设于所述第一部分(191)与所述第二部分(192)之间,所述抵触件(132)被配置为在所述随动托盘(13)的前端伸出于所述基座(11)外部时推动所述第二部分(192),以使所述第二部分(192)转动至所述托盘支撑面(13a)底部,使所述限位件(19)处于所述第二状态,且在所述随动托盘(13)的前端退回至所述基座(11)时推动所述第一部分(191),以使所述第二部分(192)转动至伸出所述托盘支撑面(13a),使所述限位件(19)处于所述第一状态。
12.根据权利要求1-11任一项所述的取物机构,其特征在于,所述取物机构还包括:
施力件(14),被配置为在所述取物组件(12)回退过程中带动所述随动托盘(13)回退至所述基座(11)内,且被配置为在所述取物组件(12)伸出过程中释放对所述随动托盘(13)的作用力;
蓄力件(15),分别与所述随动托盘(13)和所述基座(11)连接,所述蓄力件(15)被配置为在所述随动托盘(13)退回至所述基座(11)内时蓄力,在所述取物组件(12)向所述基座(11)外伸出时驱动所述随动托盘(13)伸出所述基座(11)。
13.根据权利要求12所述的取物机构,其特征在于,所述蓄力件(15)包括弹性件,所述弹性件的一端连接于所述基座(11)上,所述弹性件的另一端连接于所述随动托盘(13)上。
14.根据权利要求12所述的取物机构,其特征在于,所述取物机构还包括:
传动机构(18),设于所述基座(11)上,且可相对于所述基座(11)运动,所述取物组件(12)设置于所述传动机构(18)上;
驱动机构(17),与所述传动机构(18)连接,所述驱动机构(17)被配置为驱动所述传动机构(18)运动,以在取还目标物品(5)时带动所述取物组件(12)在目标货位处与所述基座(11)内往复运动;
所述传动机构(18)被配置为所述施力件(14),且所述传动机构(18)上设有施力部(141),所述随动托盘(13)上设有受力部(13b),所述施力部(141)至少可在所述传动机构(18)回退过程中对所述受力部(13b)施加作用力,以带动所述随动托盘(13)退回所述基座(11)内。
15.根据权利要求14所述的取物机构,其特征在于,所述施力部(141)被配置为在所述传动机构(18)向所述基座(11)外伸出时脱离所述受力部(13b);所述施力部(141)被配置为在所述传动机构(18)向所述基座(11)回退时与所述受力部(13b)接触,以带动所述随动托盘(13)回退至所述基座(11)内,且在所述随动托盘(13)退回至所述基座(11)内时,所述施力部(141)施力于所述受力部(13b)。
16.根据权利要求14所述的取物机构,其特征在于,所述传动机构(18)包括伸缩结构(181);
所述伸缩结构(181)设于所述基座(11)上,所述伸缩结构(181)的自由端可选择地伸出或退回所述基座(11);
所述驱动机构(17)与所述伸缩结构(181)连接,以驱动所述自由端伸出或退回所述基座(11);
所述取物组件(12)设于所述自由端,所述取物组件(12)可在所述自由端的带动下相对于所述基座(11)运动;所述伸缩结构(181)被配置为所述施力件(14)。
17.根据权利要求14所述的取物机构,其特征在于,所述传动机构(18)包括:
移动座(182),活动设置在所述基座(11)上,且能够相对于所述基座(11)运动;
伸缩结构(181),与所述移动座(182)连接,所述伸缩结构(181)的自由端与所述取物组件(12)连接,且可带动所述取物组件(12)选择性地伸出或退回所述基座(11);
所述驱动机构(17)分别与所述移动座(182)和所述伸缩结构(181)连接,在取还目标物品(5)时,所述驱动机构(17)可选择性地驱动所述移动座(182)和所述伸缩结构(181)中的至少一者运动,以带动所述取物组件(12)伸出或退回所述基座(11);
所述移动座(182)被配置为所述施力件(14)。
18.根据权利要求1-11任一项所述的取物机构,其特征在于,
所述取物组件(12)包括安装板(121)和吸盘(122),所述安装板(121)可相对于所述基座(11)活动,所述吸盘(122)设置于所述安装板(121)上,且被配置为吸附目标物品(5);
或者,所述取物组件(12)包括钩爪结构,所述钩爪结构被配置为钩取目标物品(5)。
19.一种搬运机器人,其特征在于,包括:
底盘(3);
门架(2),设置于所述底盘(3)上;
如权利要求1-18任一项所述的取物机构(1),所述取物机构(1)设置于所述门架(2)上,且能够沿所述门架(2)升降。
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