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搬运机器人及物流系统的制作方法

2022-02-20 09:24:16 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及仓储物流技术领域,特别涉及一种搬运机器人及物流系统。


背景技术:

2.随着人工智能和自动化技术的发展,各类机器人被广泛应用在工业、生活等各个领域内,而搬运机器人在运输、物流等行业发挥着重要的作用。物流系统中,通常以货架来存放货物,搬运机器人通过与货架对接来取放货物,并对货物进行运送。
3.目前,对于不同类型的货物,搬运机器人可以采用不同的取放和搬运方式,其主要的取放方式一般包括夹抱式和托举式,而环形货物作为一种常见的带有内腔的货物结构形状,通常也是采用夹抱式或托举式的方式进行取放,其中夹抱式是通过机械臂从货物的两侧施加压力夹紧并举起货物,而托举式则是从货物底部托起货物。
4.然而,现有的货物在取放过程中容易掉落,搬运过程的稳定性和可靠性较差。


技术实现要素:

5.本实用新型提供一种搬运机器人及物流系统可以防止货物在取放过程中掉落,提高搬运的稳定性和可靠性。
6.第一方面,本技术提供一种搬运机器人,用于取放货物,该搬运机器人包括机器人本体和机械臂组件,机械臂组件安装于机器人本体。
7.其中,机械臂组件包括伸缩组件和升降组件,升降组件与机器人本体连接,且可沿机器人本体的高度方向移动,伸缩组件与升降组件连接;伸缩组件包括固定臂和至少一个伸缩臂,伸缩臂可活动的设置于固定臂上;伸缩臂的侧方设置有倒钩单元,倒钩单元包括至少一个吊钩,货物具有内腔,吊钩用于伸入货物的内腔中,伸缩臂伸缩时,吊钩带动货物移动。
8.本技术提供的搬运机器人所针对的货物是具有内腔的货物,执行取放货和搬运任务时,机器人本体可以移动至目标位置,而伸缩组件随着升降组件上下移动可以与放置货物的库位对接,并且倒钩单元的吊钩插入货物的内腔中,通过伸缩臂的伸缩吊钩抵接在内腔的内缘,从而实现货物的移动取放,这一过程中货物可以稳定移动,不会掉落,具有良好的稳定性和可靠性。
9.作为一种可选的实施方式,吊钩可以包括第一延伸段和第二延伸段,第一延伸段与伸缩臂连接,第二延伸段位于第一延伸段背离伸缩臂的一端,且第二延伸段与第一延伸段具有夹角,以使第二延伸段可以与货物内腔的内缘抵接,从而提高带动货物移动过程的稳定性。
10.作为一种可选的实施方式,倒钩单元还可以包括安装基座,安装基座与伸缩臂可拆卸连接,且安装基座的形状与货物的内腔的形状相匹配,吊钩设置于安装基座上,从而便于吊钩的拆卸安装,可以根据需要取放货物的具体结构设置吊钩的位置。
11.作为一种可选的实施方式,安装基座上可以设置有滑槽,吊钩设置于滑槽中,倒钩
单元还可以包括弹性件,弹性件位于滑槽中,且与吊钩抵接,从而吊钩可以与货物的内腔柔性抵接,避免货物损坏。
12.作为一种可选的实施方式,吊钩可以为多个,且多个吊钩绕安装基座的中心周向间隔分布,以使吊钩的分布位置与内腔周向各个位置的内壁对应,可以从周向的任何位置对货物进行取放。
13.作为一种可选的实施方式,伸缩臂可以为多个,多个伸缩臂依次相连,且沿相同方向延伸,至少一个伸缩臂与固定臂连接,相邻伸缩臂可沿延伸方向相对移动,倒钩单元位于多个伸缩臂中远离固定臂的伸缩臂上,从而伸缩臂在伸长时,倒钩单元具有较长的取货距离。
14.作为一种可选的实施方式,多个伸缩臂可以包括第一伸缩臂和第二伸缩臂,第一伸缩臂与固定臂连接,且可相对于固定臂沿自身延伸方向移动,第二伸缩臂与第一伸缩臂连接,且可相对于第一伸缩臂沿自身延伸方向移动,倒钩单元设置于第二伸缩臂上,从而使机械臂组件形成两级伸缩的取货结构。
15.作为一种可选的实施方式,第一伸缩臂与第二伸缩臂沿相同方向延伸,且两者的伸缩方向一致,以使机械臂组件可以达到最大的伸长距离。
16.作为一种可选的实施方式,倒钩单元可以位于第二伸缩臂沿其长度方向的中间位置,从而在倒钩单元带动货物缩回时,货物的内腔位置可以与机械臂组件的中间位置相对应,以避免机械臂组件在转动时与货物的内腔产生干涉。
17.作为一种可选的实施方式,机械臂组件还可以包括第一驱动机构,第一驱动机构安装于固定臂上,且第一驱动机构的输出端与第一伸缩臂连接,从而可以驱动第一伸缩臂移动。
18.作为一种可选的实施方式,第一驱动机构可以包括第一驱动单元和第一传动件,第一驱动单元的输出端与第一传动件连接,第一传动件的周向具有第一啮合齿,第一伸缩臂沿其长度方向设置有第二啮合齿,第一啮合齿与第二啮合齿相互啮合,从而在第一传动件转动时,可以驱动第一伸缩臂沿其长度方向移动。
19.作为一种可选的实施方式,机械臂组件还可以包括第二驱动机构,第二驱动机构包括第二驱动单元、第二传动件和第三传动件,第二驱动单元设置于固定臂上,第二传动件设置于升降组件上,固定臂与第二传动件通过转轴连接,第三传动件与第二驱动单元的输出端连接,且与第二传动件啮合,以使第二驱动单元驱动固定臂相对于升降组件转动,从而可以实现机械臂组件往不同的方向伸缩,以带动货物往不同方向移动。
20.作为一种可选的实施方式,第二传动件和第三传动件均为齿轮,第二传动件和第三传动件均位于固定臂背离伸缩臂的一侧,且第二传动件和第三传动件之间外啮合,以齿轮传动的方式实现固定臂的转动。
21.本技术中搬运机器人可通过多种不同方式实现取货操作,其中,倒钩单元可以通过不同方式与货物配合,在一种实施方式中,倒钩单元的形状与尺寸与货物的内腔的形状与尺寸相匹配,吊钩从货物的上方伸入货物的内腔中,且吊钩与货物内腔的内壁抵接并钩住货物内腔的内壁,以在伸缩臂伸缩时,货物钩接并悬挂在伸缩臂上,随伸缩臂移动。
22.在另一种实施方式中,升降组件可以包括连接架和支撑台,机械臂组件安装于连接架上,支撑台具有支撑货物的支撑面,连接架位于支撑面的上方,以使吊钩从货物背离支
撑面的一侧插入货物的内腔中,同时在伸缩臂伸缩带动货物移动时,货物可以在支撑面上滑动。
23.作为一种可选的实施方式,机器人本体可以包括底座和储物架,储物架安装于底座上,升降组件设置于储物架上,且可沿储物架的高度方向移动,连接架与支撑台位于储物架的同一侧,从而可以在不同高度取放货物。
24.作为一种可选的实施方式,储物架背离升降组件的一侧设置有多个储物槽,多个储物槽沿储物架的高度方向间隔分布,从而可以将货物放置在不同的储物槽内,单次取放运送多个货物。
25.第二方面,本技术提供一种物流系统,该物流系统包括货架和上述第一方面中的搬运机器人,货架用于存放具有内腔的货物,搬运机器人可与货架对接,并取放货物。
26.本技术提供一种搬运机器人及物流系统,其中搬运机器人用于取放货架上的货物,该搬运机器人包括机器人本体和机械臂组件,机械臂组件安装于机器人本体,机械臂组件包括伸缩组件和升降组件,升降组件与机器人本体连接,且可沿机器人本体的高度方向移动,伸缩组件与升降组件连接;伸缩组件包括固定臂和至少一个伸缩臂,伸缩臂可活动的设置于固定臂上;伸缩臂的侧方设置有倒钩单元,倒钩单元包括至少一个吊钩,货物具有内腔,吊钩用于伸入环形货物的内腔中,伸缩臂伸缩时,吊钩带动货物移动,从而实现货物的移动取放,且货物可以稳定移动,不会掉落,具有良好的稳定性和可靠性。
27.除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本技术提供的搬运机器人及物流系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例提供的搬运机器人第一种取货方式的结构示意图;
30.图2为本技术实施例提供的搬运机器人中伸缩组件的结构示意图;
31.图3为图2的俯视图;
32.图4为本技术实施例提供的搬运机器人中伸缩组件的侧视图;
33.图5为本技术实施例提供的搬运机器人中倒钩单元的安装示意图;
34.图6为本技术实施例提供的搬运机器人第二种取货方式的结构示意图;
35.图7为本技术实施例提供的搬运机器人第三种取货方式的结构示意图。
36.附图标记说明:
37.10-机器人本体;11-底座;12-储物架;121-储物槽;20-伸缩组件;21-固定臂;22-第一伸缩臂;23-第二伸缩臂;24-倒钩单元;241-吊钩;242-安装基座;243-弹性件;25-第一驱动机构;251-第一驱动单元;252-第一传动件;26-第二驱动机构;261-第二驱动单元;262-第二传动件;263-第三传动件;30-升降组件;31-连接架;32-支撑台;321-托盘;40-识
别单元;50-控制器;
38.100-货物;
39.200-货架。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,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。
41.首先,本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理,并非旨在限制本技术的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整,以便适应具体的应用场合。
42.其次,需要说明的是,在本技术的描述中,术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示装置或构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技术的限制。
43.此外,还需要说明的是,在本技术的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.随着人工智能和自动化技术的发展,各类机器人被广泛应用在工业、生活等各个领域内,而搬运机器人在运输、物流等行业发挥着重要的作用。物流系统中,通常以货架来存放货物,搬运机器人通过与货架对接来取放货物,并对货物进行运送。对于不同类型的货物,搬运机器人可以采用不同的取放和搬运方式,在各个领域,带有内腔的货物都非常常见,环形货物作为一种常见的带有内腔的结构形状,其取放方式通常采用夹抱式和托举式,其中夹抱式是通过机械臂从货物的两侧施加压力夹紧并举起货物,而托举式则是从货物底部托起货物。
46.然而,现有的货物在取放过程中容易掉落,夹抱式和托举式的取货方法都是依靠机械手与货物之间的摩擦力来取放货物,搬运过程的稳定性和可靠性较差,特别是形状特殊和重量较大的货物,具有较大的掉落风险。以环形货物为例,其具有圆弧形外轮廓和圆弧形内腔,采用夹抱式取货方式时,机械手会夹持在其外轮廓的两侧,采用托举式取货方式时,机械手会支撑在货物底部,两种方式中机械手与货物外轮廓的接触面较小,因此会导致夹持过程不平稳,而此时如果环形货物重量较大,夹抱式和托举式的机械手均需要承载货
物的全部重量,更容易造成货物掉落,同时机械手通常为悬臂结构,也容易导致机械臂损坏。
47.针对上述问题,本技术实施例提供一种搬运机器人及物流系统可以防止货物在取放过程中掉落,提高搬运的稳定性和可靠性。
48.实施例一
49.本实施例提供一种搬运机器人,用于取放货物,且取放的货物具有内腔,该内腔与外部空间连通,搬运机器人的用于货物取放的结构可以伸入该内腔中,需要说明的是,具有内腔的货物可以是环形货物,例如轮胎、成捆的导线或金属丝、盆具等,也可以是其他带内腔的规则多边形货物,本实施例对货物的具体形状结构不做限定,下面将都以“货物”来指代搬运机器人取放的对象,不再具体举例。
50.图1为本技术实施例提供的搬运机器人第一种取货方式的结构示意图,图2为本技术实施例提供的搬运机器人中伸缩组件的结构示意图,图3为图2的俯视图,如图1至图3所示,本实施例提供的搬运机器人包括机器人本体10和机械臂组件,机械臂组件安装于机器人本体10,机械臂组件用于取放货物100,并带动货物100移动至机器人本体10上的相应位置,而机器人本体10用于存放取出的货物100,并完成货物100的运送任务。
51.其中,机械臂组件包括伸缩组件20和升降组件30,升降组件30与机器人本体10连接,且可沿机器人本体10的高度方向移动,伸缩组件20与升降组件30连接,从而伸缩组件20可以在升降组件30的带动下沿机器人本体10的高度方向移动,以取放不同高度的货物100。
52.伸缩组件20包括固定臂21和至少一个伸缩臂,伸缩臂可活动的设置于固定臂21上,伸缩臂的侧方设置有倒钩单元24,倒钩单元24朝向需要取放的货物100,倒钩单元24包括至少一个吊钩241,吊钩241可以伸入货物100的内腔中,在伸缩臂伸缩时,吊钩241可以带动货物100沿伸缩臂的伸缩方向移动。
53.需要说明的是,本实施例提供的搬运机器人在执行取放货和搬运任务时,机器人本体10可以移动至目标位置,而伸缩组件20随着升降组件30上下移动可以与放置货物100的库位对接,并且倒钩单元24的吊钩241可以部分或全部插入货物100的内腔中,通过伸缩臂的伸缩吊钩241抵接在内腔的内缘,从而通过伸缩臂的伸缩实现货物100的移动取放。
54.请继续参照图1,在第一种搬运机器人的取货方式中,倒钩单元24由货物100的上方插入其内腔,当倒钩单元24伸入货物100的内腔中时,吊钩241会抵接并钩住货物100内腔的内壁,在伸缩组件20带动货物100离开货架200的库位时,货物100悬挂在伸缩组件20上,即由伸缩组件20承载货物100的重量。
55.在第一种取货方式中,倒钩单元24的形状与尺寸可以与货物100的内腔尺寸相匹配,从而保证吊钩241与货物100内腔的内壁钩接的可靠性,避免伸缩组件20伸缩过程中货物100掉落。
56.下面首先对倒钩单元24的具体结构以及倒钩单元24在伸缩臂上的设置方式进行详细说明。
57.图4为本技术实施例提供的搬运机器人中伸缩组件的侧视图,图5为本技术实施例提供的搬运机器人中倒钩单元的安装示意图,如图4和图5所示,在一些实施例中,吊钩241可以包括第一延伸段和第二延伸段,第一延伸段与伸缩臂连接,且第一延伸段往朝向背离伸缩臂的方向延伸,即第一延伸段往朝向货物100的方向延伸,从而使吊钩241凸出于伸缩
臂的表面,第二延伸段位于第一延伸段背离伸缩臂的一端,且第二延伸段与第一延伸段具有夹角,以使第二延伸段可以与货物100内腔的内缘抵接,从而提高带动货物100移动过程的稳定性。
58.其中,第二延伸段往朝向货物100内腔的内壁方向延伸,即在吊钩241带动货物100移动时,第二延伸段背离第一延伸段的端部与货物100内腔的内壁抵接。由此可见,第一延伸段和第二延伸段共同形成了吊钩241的钩形结构,并使得钩形结构的末端朝向货物100内腔的内壁弯折。
59.可选的,第一延伸段可以垂直于伸缩臂的表面,而第二延伸段可以垂直于第一延伸段,第一延伸段沿其延伸方向的截面尺寸可以相等,相应的,第二延伸段沿其延伸方向的截面尺寸也可以相等;或者,第一延伸段和第二延伸段沿其各自的延伸方向的截面尺寸逐渐减小,从而在第二延伸段的末端,即吊钩241的末端,可以形成一个面积较小的端面或者尖端结构,以保证吊钩241的末端可以与货物100内腔的内壁接触,同时第一延伸段与伸缩臂连接的位置具有较大的截面积,可以保证吊钩241整体连接结构的强度。
60.此外,当货物100内腔的内壁可能是平面结构也可能是不规则表面,上述的吊钩241结构可以保证在拖动货物100移动过程中与货物100内腔的内壁抵接的稳定性,避免滑脱或造成货物100掉落。
61.作为一种可选的实施方式,倒钩单元24还可以包括安装基座242,安装基座242可以设置于伸缩臂朝向货物100的一侧,安装基座242与伸缩臂可拆卸连接,且安装基座242的形状与货物100的内腔的形状相匹配,吊钩241可以设置于安装基座242上,从而可以通过拆卸安装基座242的方式拆卸吊钩241,便于吊钩241的拆卸安装,因此可以根据需要取放货物100的具体结构设置吊钩241的位置。
62.其中,本实施例中吊钩241可以从货物100内腔的上方伸入该内腔中,即伸缩臂在取货时是位于货物100的上方,因此安装基座242设置在伸缩臂的下侧。
63.可选的,安装基座242上可以设置有滑槽,吊钩241设置于滑槽中,滑槽的延伸方向与第二延伸段的延伸方向一致,即吊钩241与货物100内腔的内壁抵接的方向一致,从而吊钩241可以相对于安装基座242活动,以使吊钩241可与货物100的内腔柔性抵接,避免货物100损坏。
64.吊钩241可以通过不同的结构形式实现在滑槽的中的移动,下面将通过两种具体示例进行说明。
65.在第一种实施方式中,倒钩单元24还可以包括弹性件243,弹性件243位于滑槽中,且与吊钩241抵接,弹性件243位于吊钩241背离货物100内腔的内壁的一侧,并且可以对吊钩241施加朝向货物100内腔的内壁方向的弹力,在滑槽的两端可以分别设置挡块以抵接弹性件243以及避免吊钩241从滑槽中脱出。
66.当吊钩241插入货物100内腔中,且伸缩臂开始伸缩时,吊钩241便与货物100内腔的内壁抵接,在抵接压力的作用下,吊钩241会一定程度压缩弹性件243,从而避免吊钩241与货物100内腔刚性接触。
67.示例性的,弹性件243可以为弹簧、橡胶垫等弹性零件,弹性件243所采用具体的结构和类型可以根据实际应用时所需的阻尼大小进行选择,本实施例对此不做具体限定。
68.在第二种实施方式中,在安装基座242上可以设置有电机,通过电机主动驱动吊钩
241沿滑槽移动,在吊钩241插入货物100的内腔之前,电机可以带动吊钩241往安装基座242的中心移动,从而便于吊钩241进入内腔中,而在伸缩臂开始伸缩时,电机可以驱动吊钩241往货物100内腔的内壁移动,从而使吊钩241与货物100内腔抵接,以提高货物100移动过程的稳定性。
69.需要说明的是,根据具体的应用场景和需要取放的货物100的形状结构,可以选用不同尺寸大小的安装基座242,具体的,可以根据货物100内腔的形状和尺寸大小选择安装基座242,以及设置吊钩241的位置,从而使得本实施例的搬运机器人可以适应不同的物流领域和工作场合,具有良好的工作柔性。
70.此外,安装基座242的形状与货物100的内腔的形状相匹配可以避免安装基座242与货物100的内缘产生干涉,例如,当货物100为环形时,安装基座242可以为圆盘状结构,吊钩241则可以设置在圆盘的周向外缘的位置。
71.由于机械臂组件在取放货物100时,可能从不同方向带动货物100移动,因此吊钩241可以为多个,且多个吊钩241可以绕安装基座242的中心周向间隔分布,以使吊钩241的分布位置与内腔周向各个位置的内壁对应,可以从周向的任何位置对货物100进行取放。
72.示例性的,当安装基座242为圆盘形时,吊钩241可以设置有四个,四个吊钩241可以分别设置在安装基座242的周向边缘,且相邻吊钩241之间的分布间隔角度为90
°
,即在安装基座242沿伸缩臂伸缩方向的两端以及沿伸缩方向的两侧均可以设置吊钩241。
73.在一些实施例中,吊钩241带动货物100的移动距离以及移动方向取决于伸缩组件20的结构以及工作距离,下面将对伸缩组件20的具体结构进行详细说明。
74.请继续参照图1至图5,作为一种可选的实施方式,伸缩臂可以为多个,多个伸缩臂依次相连,且沿相同方向延伸,至少一个伸缩臂与固定臂21连接,相邻伸缩臂可沿延伸方向相对移动,从而可以形成依次延伸的多级伸缩结构,当所有伸缩臂都收回时,多个伸缩臂均可与固定臂21部分重叠,而在伸缩臂伸展进行取放货操作时,可以是全部伸缩臂均伸出或者部分伸缩臂伸出,根据实际的取货库位的深度或者放货位置进行选择。
75.其中,倒钩单元24位于多个伸缩臂中远离固定臂21的伸缩臂上,从而伸缩臂在伸长时,倒钩单元24可以位于整个伸缩组件20的末端的伸缩臂上,以使倒钩单元24具有较长的取货距离。
76.多个伸缩臂可以具有相同的伸缩方向,也可以具有不同的伸缩方向,可以根据具体的取货场景进行选择。示例性的,由于货物100通常放置于货架200上,当货架200上的取货口正对着本实施例中的搬运机器人,伸缩组件20可以通过单方向的伸缩完成取放或操作,那多个伸缩臂可以设计成具有相同的伸缩方向,相应的,当货物100的取出需要依次进行多方向移动时,伸缩臂可以具有不同的伸缩方向,本实施例对此不作具体限定。
77.在固定臂21和伸缩臂上可以设置有识别单元40对货物100进行识别,识别单元40可以是摄像头或者扫码器,具体可以是用于识别货物100的外形以判断货物100是否取到,以及可以识别货物100上的标识或二维码,以判断货物100的具体信息,具体信息可以是货物100的生产批次、生产时间、产品型号等,本实施例对识别单元40具体的工作流程和功能不做具体限定。
78.下面将以两个伸缩臂所组成的伸缩结构为例,对取放货物100的过程进行说明。
79.作为一种可选的实施方式,多个伸缩臂可以包括第一伸缩臂22和第二伸缩臂23,
第一伸缩臂22与固定臂21连接,且可相对于固定臂21沿自身延伸方向移动,第二伸缩臂23与第一伸缩臂22连接,且可相对于第一伸缩臂22沿自身延伸方向移动,倒钩单元24设置于第二伸缩臂23上,从而使机械臂组件形成两级伸缩的取货结构。
80.其中,第一伸缩臂22与第二伸缩臂23可以沿相同方向延伸,且两者的伸缩方向一致,在收缩状态时,固定臂21、第一伸缩臂22和第二伸缩臂23部分重叠,第一伸缩臂22位于固定臂21朝向货物100的一侧,而第二伸缩臂23位于第一伸缩臂22朝向货物100的一侧,在伸长时,第一伸缩臂22相对于固定臂21往货物100方向移动,第二伸缩臂23相对于第一伸缩臂22往货物100方向移动,以使机械臂组件可以达到最大的伸长距离。
81.需要说明的是,由于伸缩组件20可以在升降组件30的带动下移动,因此机械臂组件的初始位置,即取货前的位置,可以略高于货物100的顶部,从而避免伸缩组件20伸展过程中与货物100产生干涉,当倒钩单元24在第二伸缩臂23的带动下伸至货物100内腔的上方时,升降组件30可以往下移动一定距离,使得倒钩单元24的吊钩241插进货物100内腔中。
82.可选的,倒钩单元24可以位于第二伸缩臂23沿其长度方向的中间位置,从而在倒钩单元24带动货物100缩回时,货物100的内腔位置可以与机械臂组件的中间位置相对应,以避免机械臂组件在转动时与货物100的内腔产生干涉。
83.此外,伸缩组件20的取货方向,即第一伸缩臂22和第二伸缩臂23的伸缩方向可以是机器人本体10的侧方或者机器人本体10的前方,而当倒钩单元24将货物100取出后,需要将货物100放置到机器人本体10上相应的储存位置,因此伸缩组件20需要相对于机器人本体10转动一定角度,而在伸缩组件20的转动过程中,倒钩单元24位于第二伸缩臂23的中间位置,即是位于伸缩组件20的转动中心,从而避免倒钩单元24与货物100内腔产生干涉。
84.上述的伸缩组件20的伸缩过程和旋转过程均可以由驱动机构进行驱动,下面将对此进行详细说明。
85.请继续参照图1至图5,在一些实施例中,机械臂组件还可以包括第一驱动机构25,第一驱动机构25安装于固定臂21上,且第一驱动机构25的输出端与第一伸缩臂22连接,从而可以驱动第一伸缩臂22移动。
86.其中,第一驱动机构25可以包括第一驱动单元251和第一传动件252,第一驱动单元251的输出端与第一传动件252连接,第一传动件252的周向具有第一啮合齿,第一伸缩臂22沿其长度方向设置有第二啮合齿,第一啮合齿与第二啮合齿相互啮合,从而在第一传动件252转动时,可以驱动第一伸缩臂22沿其长度方向移动。
87.示例性的,第一驱动单元251可以为电机,第一传动件252可以为齿轮,第一伸缩臂22上的第二啮合齿可以是与第一伸缩臂22一体的齿条结构,从而固定臂21上的第一驱动机构25与第一伸缩臂22形成了齿轮齿条机构,从而实现第一伸缩臂22相对于固定臂21的移动。
88.需要说明的是,第一驱动机构25可以包括多个齿轮,多个齿轮依次啮合,从而实现电机至第一传动件252的多级传动,以此可以调整电机至第一传动件252的传动比,使第一伸缩臂22可以平稳移动,本实施例对设置的具体齿轮的数量和具体传动比的数值不做具体限定。
89.此外,第一传动件252和第一伸缩臂22上的第二啮合齿可以位于固定臂21和第一伸缩臂22的边侧,或者在沿伸缩方向的两侧都设置相同的啮合结构,两侧的第一传动件252
可以通过传动轴进行同步联动,对称设置的传动结构可以使第一伸缩臂22的移动过程更加平稳。
90.第二伸缩臂23相对于第一伸缩臂22的伸缩驱动方式可以采用与第一伸缩臂22相同的驱动方式,即在第一伸缩臂22上设置独立的驱动机构对第二伸缩臂23进行驱动,在此不再赘述。
91.或者,第二伸缩臂23可以采用与第一伸缩臂22联动的结构,即在第一伸缩臂22相对于固定臂21伸缩的同时,第二伸缩臂23可以相对于第一伸缩臂22同步伸缩,具体的,可以采用传动比差值的方式实现两者的联动过程,即同一电机同时驱动第一伸缩臂22和第二伸缩臂23伸缩,对于第二伸缩臂23的传动比大于第一伸缩臂22的传动比,从而在第一伸缩臂22伸缩时,第二伸缩臂23可以同时相对于第一伸缩臂22伸缩。在第二伸缩臂23还可以采用其它与第一伸缩臂22的机械联动结构,本实施例对此不做具体限定。
92.由于伸缩组件20还需要相对于机器人本体10转动,机械臂组件还可以包括第二驱动机构26,固定臂21和伸缩臂可以作为一个整体通过第二驱动机构26实现这一个过程,下面将对这一运动过程的驱动结构进行说明。
93.作为一种可选的实施方式,第二驱动机构26可以包括第二驱动单元261、第二传动件262和第三传动件263,第二驱动单元261设置于固定臂21上,第二传动件262设置于升降组件30上,固定臂21与第二传动件262通过转轴连接,第三传动件263与第二驱动单元261的输出端连接,且与第二传动件262啮合,以使第二驱动单元261驱动固定臂21相对于升降组件30转动,从而可以实现机械臂组件往不同的方向伸缩,以带动货物100往不同方向移动。
94.其中,第二传动件262和第三传动件263均可以为齿轮,第二传动件262和第三传动件263均可以位于固定臂21背离伸缩臂的一侧,即设置在固定臂21与升降组件30之间,且第二传动件262和第三传动件263之间外啮合,以齿轮传动的方式实现固定臂21的转动。
95.图6为本技术实施例提供的搬运机器人第二种取货方式的结构示意图,如图6所示,第二种取货方式和第一种取货方式的区别在于倒钩单元24插入货物100内腔的方向不同,第一种取货方式中倒钩单元24由货物100上方插入其内腔,而第二种取货方式中倒钩单元24由货物100的下方插入其内腔。
96.在第二种取货方式中,由于伸缩组件20在带动货物100离开货架200的库位时,货物100位于伸缩组件20的上方,因此伸缩组件20是以托举的方式带动货物100移动,并且区别于第一种取货方式中货物100依靠吊钩241悬挂在伸缩臂组件20上,第二种取货方式中,货物100由整个伸缩组件20末端的伸缩臂对其进行承载,而插入货物100内腔中的吊钩241可以防止货物在伸缩臂组件20上产生滑动或掉落,以起到定位作用。
97.本领域技术人员可以理解的是,上述的机械臂组件取放货物100时,吊钩241从货物100上方或下方伸入货物100的内腔中,仅是本实施例取货的一种方式,而根据不同的应用场景,机械臂组件取货时,吊钩241可以选择不同的伸入货物100内腔中的方式,具体使用的方式主要取决于货物100放置至其内腔开口的朝向以及货架200的结构,本实施对此不做具体限定。
98.图7为本技术实施例提供的搬运机器人第三种取货方式的结构示意图,如图7所示,第三种取货方式与第一种取货方式的区别在于,第一种取货方式中在货物100离开货架200后,由伸缩组件20承载货物100的重量,而第三种取货方式中,货物100的重量可以直接
由升降组件30进行承载,倒钩单元24在插入货物100的内腔中后,吊钩241仅起到拖动货物100移动的作用,而不需要悬挂承载货物100。其中,升降组件30可以包括连接架31和支撑台32,机械臂组件安装于连接架31上,支撑台32具有支撑货物100的支撑面,支撑面与货架200上需要取货的库位对接,连接架31位于支撑面的上方,以使吊钩241从货物100背离支撑面的一侧插入货物100的内腔中,同时在伸缩臂伸缩带动货物100移动时,货物100可以在支撑面上滑动。
99.以推拉的方式实现货物100的移动取放,这一过程中吊钩241不易与货物100脱开,且伸缩臂不需要承载货物100的重量,货物100可以稳定移动,不会掉落,具有良好的稳定性和可靠性。
100.可选的,支撑台32上可以设置有的托盘321,托盘321用于形成支撑面,托盘321可以相对于支撑台32保持固定,托盘321的端部可以与货架200对接;或者,托盘321可以相对于支撑台32移动,当搬运机器人需要取货时,托盘321可以向货架200方向伸出,以承接从倒钩单元24从货架200的库位中拖出的货物100,托盘321可以通过电机进行驱动,具体驱动结构可以采用滑动模组或者齿轮齿条结构,本实施例对此不做具体限定。
101.上述三种不同的搬运机器人的取货方式中,倒钩单元24和伸缩组件20可以具有相同的具体结构,以及伸缩组件20可以具有相同的驱动方式,在此不再赘述。
102.需要说明的是,在升降组件30升降时,连接架31和支撑台32是同步上下移动,而在取放货物100时,支撑台32与放置该货物100的库位对接,即支撑台32的支撑面与库位的高度齐平或者略低于库位的高度,伸缩组件20在伸缩过程中,吊钩241通过推拉的方式实现货物100的移动。
103.此外,升降组件30沿机器人本体10高度方向的移动可以通过电机驱动同步带或者链条等方式实现,本实施例对升降组件30的具体升降驱动方式不做限定。
104.作为一种可选的实施方式,机器人本体10可以包括底座11和储物架12,储物架12安装于底座11上,升降组件30设置于储物架12上,且可沿储物架12的高度方向移动,连接架31与支撑台位于储物架12的同一侧,从而可以在不同高度取放货物100。
105.其中,储物架12背离升降组件30的一侧设置有多个储物槽121,多个储物槽121沿储物架12的高度方向间隔分布,从而可以将货物100放置在不同的储物槽121内,单次取放运送多个货物100。
106.需要说明的是,当伸缩组件20将货物100取放至支撑台上之后,伸缩组件20可以相对于连接架31旋转一定角度,以使伸缩组件20的伸缩方向朝向储物槽121,此时支撑台的支撑面同时与储物槽121对接,伸缩组件20再次伸长可以将货物100从支撑台上推至储物槽121内,而机械臂组件相对于储物架12上下移动可以加货物100放置不同的储物槽121中。
107.此外,在机械臂组件上还可以设置有控制器50,控制器50可以与第一驱动单元251和第二驱动单元261电连接,从而控制机械组件取放货。
108.本实施例提供一种搬运机器人,用于取放货架上的货物,该搬运机器人包括机器人本体和机械臂组件,机械臂组件安装于机器人本体,机械臂组件包括伸缩组件和升降组件,升降组件与机器人本体连接,且可沿机器人本体的高度方向移动,伸缩组件与升降组件连接;伸缩组件包括固定臂和至少一个伸缩臂,伸缩臂可活动的设置于固定臂上;伸缩臂的侧方设置有倒钩单元,倒钩单元包括至少一个吊钩,货物具有内腔,吊钩用于伸入环形货物
的内腔中,伸缩臂伸缩时,吊钩带动货物移动,从而实现货物的移动取放,且货物可以稳定移动,不会掉落,具有良好的稳定性和可靠性。
109.实施例二
110.本实施例提供一种物流系统,该物流系统包括货架和上述实施例一中的搬运机器人,货架用于存放具有内腔的货物,搬运机器人可与货架对接,并取放货物。
111.其中,搬运机器人上设置有机械臂组件,机械臂组件上具有可伸入货物内腔中的吊钩,通过吊钩带动货物移动,提高货物取放的稳定性和可靠性,搬运机器人的结构及取货方式与实施例一中一致,在此不再赘述。
112.此外,对于本实施例提供的物流系统的应用场景,根据具体货物的类型,其可以应用于制造业工厂库存产品的出库、零售业库存产品的出库,也可以应用于电商物流的快递出库分拣等不同领域,且涉及运输的产品或货物可以是工业零部件、电子配件或产品、服装饰品、食品等,而本技术实施例对此不作具体限定。
113.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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