一种用于物流分拣中心分类的AGV智能机器人

一种用于物流分拣中心分类的agv智能机器人
技术领域
1.本发明涉及仓储物流技术领域，具体为一种用于物流分拣中心分类的agv智能机器人。


背景技术：

2.随着物流科技的快速发展，快递件数的增多导致快递分拣的工作量也在增加，为了降低物流的成本以及分拣的工作效率，很多物流公司会选择具有分拣功能的机器人来代替人工手动作业，在很大程度上降低了劳作人员的劳动强度，并且这种自动引导运输车(automated guided vehicle，agv)，具备自动引导的装置，能够沿着规定的导引路径行驶，且能够移栽，agv分为翻板式和传输带式两种，翻板式的自动引导运输车通过驱动载有包裹的翻板翻转一时的包裹落入相应的隔口中。
3.现有的分拣机器人在分拣快递时，人工放置在翻板上时，为了保证速度，快递投放时位置不定，不一定是在翻板的中心位置，而agv需要运行的距离不定，由于快递重心不在运输车上表面的中心，因此会导致运输车底部的车轮受力不均，长期作用之下会导致两边车轮的摩擦受损程度不同，最终会导致小车车身不平衡，容易歪斜。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提出的现有分拣机器人在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种用于物流分拣中心分类的agv智能机器人，具备降低车轮磨损、提高小车的平衡、降低歪斜程度的优点，解决了上述背景技术中提出由于快递盒放置不平衡导致的车轮磨损不一致的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种用于物流分拣中心分类的agv智能机器人，包括分拣机器人本体，所述分拣机器人本体的上方设置有托盘，所述分拣机器人本体的内部活动安装有转杆，所述转杆的上表面中部活动安装有万向轴，所述万向轴的上端固定安装在托盘的底面中部，所述分拣机器人本体的上表面固定安装有触点装置，所述托盘的底部侧壁内部开设有上方开口的滑动框，所述滑动框内部活动安装有移动板，所述移动板内部活动镶嵌有滚球，所所述滑动框的底壁固定安装有限制底板，所述限制底板上表面滑动安装有滑动磁条，且移动板的下表面固定安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的另一端固定安装在滑动框的底部，所述分拣机器人本体的内部开设有气道，所述气道的另一端连通到相邻的触点装置内部，所述气道的内部滑动安装有移动触板，所述滑动框的侧边设置有第二线圈，所述第二线圈固定安装在托盘的内部，所述移动板的上方侧边安装有复位触板，所述复位触板的另一端安装在托盘上。
6.优选的，所述滚球沿着托盘的底面的长宽线性均布，且滚球的两侧贯穿移动板，快递放置在移动板上快递盒底部与滚球的顶部水平面之间的夹角为a，快递的重量为m，此时滚球与快递盒之间的摩擦力为f，f＝μmg*cosa，快递重量在倾斜方向的分力，f＝mg*sina，为了保证摩擦力能够将快递盒向背向倾斜方向移动，此时f》f，此时，μcosa》sina，关于角度
a以及摩擦系数μ之间的限定关系为tana《μ。
7.优选的，所述移动触板与小车的电源之间安装有控制装置，所述控制装置包括气道、移动触板以及位于气道中部的触点片，所述触点片位于气道的上下两侧，所述气道共设有四根，四根所述气道将相邻的触点装置连通，两块所述触点片之间互相不接触且位于气道中心，初始位置时，触点片两侧的移动触板不与触点片接触。
8.优选的，所述滑动磁条共设有四根，四根所述滑动磁条分别设置在阵列的滚球的下方。
9.优选的，所述触点装置共设有四个，四个所述触点装置分别安装在分拣机器人本体的上表面的四个角，所述触点装置包括柔性外壳，相邻的柔性外壳之间通过气道之间互相连通，所述柔性外壳的内部顶端固定安装有顶板，所述顶板的底端固定安装有支撑弹簧，所述支撑弹簧的另一端固定安装在第一线圈上，所述第一线圈的另一侧固定安装在分拣机器人本体的上表面
10.优选的，所述第一线圈、导线以及第一线圈两侧的移动触板为一组补力装置，所述补力装置共设有四组，四组所述补力装置分别位于分拣机器人本体上表面的四个角，且相邻补力装置中的第一线圈朝向托盘方向的磁性相异，所述限制底板的磁极沿着滑动框的侧边方向分布，单侧所述限制底板的磁极分布和与其位置对应的两组补力装置之间的磁性相反。
11.优选的，所述复位触板、第二线圈以及移动板之间构成复位装置，所述移动板上与复位触板位置对应的位置设有接电块，所述第二线圈上的导线连接在接电块以及复位触板上，即第二线圈上电流的通断被接电块以及移动板之间的通断控制，且托盘一侧的复位装置控制的是与其相对的另一侧第二线圈上的电流，所述第二线圈的两端的磁分布与滑动磁条相同，且第二线圈两端的磁极分布与滑动磁条的两端相反。
12.优选的，四个所述补力装置与分拣机器人本体中的电源之间并联，四个所述复位装置与电源之间并联，且复位装置与补力装置之间并联。
13.本发明具备以下有益效果：
14.1、本发明通过在托盘开设滑动框，滑动框的内部设置移动板，在移动隔板上设置可以全角度移动的滚球，当托盘上放置快递盒时，出现快递盒位置偏移时，偏移的过程中，由于重力作用，滑动磁条会移动向偏移的一侧，在这个偏移的过程中，磁条会与上方的滚球的底部接触，然后导致滚球的上方向相反的方向移动，使得快递盒向整个托盘的中心位置移动，从而减轻偏移侧的重力，防止偏移侧重力过大导致分拣机器人两侧的车轮磨损差过大，使得车身不稳。
15.2、本发明通过在托盘的底部设置触点装置，为滑动磁条的移动补充动力，偏移的一侧由于受到重力更大，会导致触点装置发生下陷情况，下陷之后的柔性外壳，内部的气体发生变化，使得移动触板跟触点片之间接触，此时第一线圈通电，产生磁力，利用补力装置来对滑动磁条的移动提供一个磁力，以此来防止，当移动板本身因为重力偏移，导致移动板与限制底板之间的距离从开始移动的一侧到另一侧越来越小，此时移动条的移动阻力越来越大，有磁吸力的存在，为移动条的移动补充动力，起到一个补充移动能的作用。
附图说明
16.图1为本发明开始放置快递时结构示意图；
17.图2为本发明放置快递后托盘倾斜结构示意图；
18.图3为本发明滑动磁条、第二线圈的俯视分布结构示意图；
19.图4为本发明补力装置的俯视结构示意图；
20.图5为本发明快递压在滚珠上受力示意图；
21.图6为本发明快递移动到中心位置时结构示意图；
22.图7为本发明图1中a处结构示意图；
23.图8为本发明图2中b处结构示意图。
24.图中：1、分拣机器人本体；2、托盘；3、转杆；4、万向轴；5、触点装置；51、柔性外壳；52、顶板；53、支撑弹簧；54、第一线圈；6、滑动框；7、移动板；8、滚球；9、限制底板；10、滑动磁条；11、压缩弹簧；12、气道；13、移动触板；14、第二线圈；15、复位触板。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-图2，一种用于物流分拣中心分类的agv智能机器人，包括分拣机器人本体1，分拣机器人本体1的上方设置有托盘2，分拣机器人本体1的内部活动安装有转杆3，转杆3的上表面中部活动安装有万向轴4，万向轴4的上端固定安装在托盘2的底面中部，分拣机器人本体1的上表面固定安装有触点装置5，托盘2的底部侧壁内部开设有上方开口的滑动框6，滑动框6内部活动安装有移动板7，移动板7内部活动镶嵌有滚球8，滚球8沿着托盘2的底面的长宽线性均布，且滚球8的两侧贯穿移动板7，滑动框6的底壁固定安装有限制底板9，限制底板9上表面滑动安装有滑动磁条10，限制底板9的侧边设置有挡板，限制滑动磁条10在限制底板9上的移动距离，避免滑动磁条10移动出限制底板9，影响后续移动板7的下移，滑动磁条10共设有四根，四根滑动磁条10分别设置在阵列的滚球8的下方，且移动板7的下表面固定安装有压缩弹簧11，压缩弹簧11的另一端固定安装在滑动框6的底部，分拣机器人本体1的内部开设有气道12，气道12的另一端连通到相邻的触点装置5内部，气道12的内部滑动安装有移动触板13，气道12共设有四根，四根气道12将相邻的触点装置5连通，滑动框6的侧边设置有第二线圈14，第二线圈14固定安装在托盘2的内部，移动板7的上方侧边安装有复位触板15，复位触板15的另一端安装在托盘2上。
27.其中，参考图7，触点装置5共设有四个，四个触点装置5分别安装在分拣机器人本体1的上表面的四个角，触点装置5包括柔性外壳51，相邻的柔性外壳51之间通过气道12之间互相连通，柔性外壳51的内部顶端固定安装有顶板52，顶板52的底端固定安装有支撑弹簧53，支撑弹簧53的另一端固定安装在第一线圈54上，第一线圈54的另一侧固定安装在分拣机器人本体1的上表面。
28.其中，参考图4，第一线圈54、导线以及第一线圈54两侧的移动触板13为一组补力装置，补力装置共设有四组，四组补力装置分别位于分拣机器人本体1上表面的四个角，且
相邻补力装置中的第一线圈54朝向托盘2方向的磁性相异，参考图3，限制底板9的磁极沿着滑动框6的侧边方向分布，单侧限制底板9的磁极分布和与其位置对应的两组补力装置之间的磁性相反，结合图3、图4以及图1，可以假设分拣机器人本体1右下角的补力装置为s极，其余的磁极分布，按照顺时针方向来判断，分别是n、s、n，而与补力装置相对应的磁极sn、ns、sn、ns，因此一旦快递在移动板7上放置时，参考图1中的方位布置，第一种情况，假设快递放置的位置偏向左端很多，从横向来看，此时托盘2会发生倾斜，倾斜的托盘2在快递重力的作用下，会使得柔性外壳51受到挤压，此时柔性外壳51内部的气体会从两侧的气道12往外移动，然后导致补力装置两侧的移动触板13向外移动，此时会使得左端的补力装置通电，带有磁性，而在背离倾斜的另一侧，滑动磁条10会在倾斜的滑动框6上下移，移动一段距离之后，由于滑动磁条10逐渐靠近左端的补力装置，此时左端两组补力装置的磁性，由于与对面的滑动磁条10两端的磁性相反，此时，会对滑动磁条10产生一个磁吸力，加快滑动磁条10向左端移动的速度，并且由于滚球8为可滚动的滚珠，此时，滑动磁条10向左移动时，会带动滚球8同向转动，然后快递盒会向背离倾斜的一侧滑动，逐渐将快递盒往中部移动，以此来减轻单侧车轮的承载力，第二种情况，假设偏向位置朝向纵向方向的里侧，此时由于补力装置的磁性分布，纵向方向中外侧的两组补力装置通电，产生磁力，且磁性与里侧的滑动磁条10两端的磁性相异，而外侧的滑动磁条10往里侧滑动时，在移动的过程中与第一种情况相似，也会将快递盒从托盘2的里侧往外侧移动，将快递盒移动到中心位置，来尽可能实现平衡车轮承载的效果，第三情况，快递放置时，偏向左端很多，稍微偏向托盘2的里侧，此时先是按照第一种情况移动，由于重力更多的是作用在左端，左右两侧的补力装置先工作，移动至靠近中部的时候，此时托盘2的左右逐渐趋于平衡，而托盘2的里外由于位置不平衡，托盘2会向里侧倾斜，然后再逐渐根据第二情况开始调整位置，使得整个快递从左右、里外四个方向尽可能的往托盘2的中心位置靠近，以此来避免车轮单侧受力过大，导致磨损过大。
29.其中，移动触板13与小车的电源之间安装有控制装置，控制装置包括气道12、移动触板13以及位于气道12中部的触点片，触点片位于气道12的上下两侧，两块触点片之间互相不接触且位于气道12中心，初始位置时，触点片两侧的移动触板13不与触点片接触，参考图8，当整个托盘2的上表面没有放置快递时，此时由于托盘2未发生倾斜，触点装置5中的气体也不会往气道12中流动，因此，移动触板13与触点片之间不会接触，而一旦托盘2上放置有快递，此时，会导致移动触板13背离倾斜侧运动，与触点片接触，使得倾斜侧的第一线圈54带电，第一线圈54带电后上面会产生与对侧滑动磁条10相吸的磁力，此时会带动滑动磁条10运动，为快递盒的滑提供动力，而一旦快递盒往中部移动，此时，由于倾斜侧的重力减轻，在万向轴4本身的支撑力以及四个补力装置中的支撑弹簧53分担作用下，使得单侧的移动触板13移动范围有限，此时补力装置断电，快递盒处于靠近中心或中心处的位置，来降低单侧车轮的承载，避免车轮磨损不一致。
30.其中，参考图3和图2，复位触板15、第二线圈14以及移动板7之间构成复位装置，移动板7上与复位触板15位置对应的位置设有接电块，第二线圈14上的导线连接在接电块以及复位触板15上，即第二线圈14上电流的通断被接电块以及移动板7之间的通断控制，且托盘2一侧的复位装置控制的是与其相对的另一侧第二线圈14上的电流，第二线圈14的两端的磁分布与滑动磁条10相同，且第二线圈14两端的磁极分布与滑动磁条10的两端相反，当托盘2上放置快递时，此时由于移动板7是可以移动的，侧边也仅通过来控制平衡，因此一旦
在上面放置快递，就会导致移动板7在原本托盘2倾斜的基础上，出现倾斜情况，使得倾斜侧的移动板7下压程度更大，此时会导致移动板7与限制底板9之间的距离，从背离倾斜侧到倾斜侧，距离逐渐在缩小，而倾斜侧由于重力作用下移，会导致该侧的复位触板15与接电块之间的处于断开状态，因此对面的第二线圈14由于断电对同侧的滑动磁条10不存在吸力，滑动磁条10会向倾斜侧移动，而其他区域由于没有断电继续工作，因此其余部位的滑动磁条10不运动，当偏中心的位置时，此时复位装置全部恢复通电，由于移动的滑动磁条10与之前同侧的第二线圈14之间位置太远，加上快递盒重力作用下，不能移动，一旦快递盒投递之后，滑动磁条10上方的重力消失，滑动磁条10移动的限制消失，此时第二线圈14的吸力会吸附滑动磁条10，滑动磁条10复位为下次的使用提供条件。
31.其中，四个补力装置与分拣机器人本体1中的电源之间并联，四个复位装置与电源之间并联，且复位装置与补力装置之间并联。
32.其中，参考图5，此时快递放置在移动板7上快递盒底部与滚球8的顶部水平面之间的夹角为a，快递的重量为m，此时滚球8与快递盒之间的摩擦力为f，f＝μmg*cosa，快递重量在倾斜方向的分力，f＝mg*sina，为了保证摩擦力能够将快递盒向背向倾斜方向移动，此时f》f，此时，μcosa》sina，关于角度a以及摩擦系数μ之间的限定关系为tana《μ,可以在设置时，根据滚球8表面的摩擦系数来调整，移动板7的可倾斜范围，避免超出范围，导致快递无法在滚球8的作用下滑动到中心位置。
33.综上，上述装置共设只有两条电路，两条电路的电源均来自分拣机器人的本身电源，第一条电路是由触点装置5控制的补力装置，用于为滑动磁条10的下滑补充动力，防止重力作用过小，在移动板7以及限制底板9的夹持作用下，滑动磁条10没办法继续向倾斜侧移动，此时倾斜侧的第一线圈54通电，产生磁力，磁吸力会为滑动磁条10提供动力，使得滑动磁条10继续向倾斜侧移动，同时也会使得滚球8上方的快递盒想另一侧移动，背离倾斜侧逐渐往中心位置移动，最终保持托盘2的整体平衡，而另一条电路用于控制第二线圈14的电流通断，该条电路与第一条电路之间并联，该条电路的控制条件是倾斜侧的复位触板15与移动板7上接电块之间是否接触，当接触时，倾斜侧对面的第二线圈14断电，断电之间第二线圈14上的磁吸力消失，会滑动磁条10的束缚力就会消失，此时滑动磁条10会在重力作用下下移，而当快递被投递之后，复位触板15与移动板7上的接电块接触，此时，侧边的四个第二线圈14均处于通电状态，此时第二线圈14上的吸力，会导致滑动磁条10恢复到原位置。
34.本发明的使用方法如下：
35.首先，快递盒还没有放置在托盘2的上表面，因此移动板7的上表面没有重力作用，复位触板15与移动板7上的接电块之间接触，第二线圈14上的吸力会吸附住滑动磁条10，滑动磁条10不动，并且触点装置5由于没有重力作用，没有压力作用，第一线圈54断电，然后在移动板7的上表面放置快递盒，此时，放置不平衡，托盘2由于中心位置只有万向轴4的支撑作用，因此会发生偏移；
36.第一种情况，假设快递放置的位置偏向左端很多，从横向来看，此时托盘2会发生倾斜，倾斜的托盘2在快递重力的作用下，会使得柔性外壳51受到挤压，此时柔性外壳51内部的气体会从两侧的气道12往外移动，然后导致补力装置两侧的移动触板13向外移动，此时会使得左端的补力装置通电，带有磁性，同时在这个过程中，由于左端倾斜，左端的复位触板15与移动板7上的接电块之间断开联系，右端的第二线圈14断电，右端的滑动磁条10受
右端的吸力作用消失，滑动磁条10会在倾斜的滑动框6上向左端移动，移动一段距离之后，由于滑动磁条10逐渐靠近左端的补力装置，此时左端两组补力装置的磁性，由于与对面的滑动磁条10两端的磁性相反，此时，会对滑动磁条10产生一个磁吸力，加快滑动磁条10向左端移动的速度，并且由于滚球8为可滚动的滚珠，此时，滑动磁条10向左移动时，会带动滚球8同向转动，然后快递盒会向背离倾斜的一侧滑动，逐渐将快递盒往中部移动，以此来减轻单侧车轮的承载力；
37.第二种情况，假设偏向位置朝向纵向方向的里侧，此时由于补力装置的磁性分布，纵向方向中外侧的两组补力装置通电，产生磁力，且磁性与里侧的滑动磁条10两端的磁性相异，而外侧的滑动磁条10往里侧滑动时，在移动的过程中与第一种情况相似，也会将快递盒从托盘2的里侧往外侧移动，将快递盒移动到中心位置；
38.第三情况，快递放置时，偏向左端很多，稍微偏向托盘2的里侧，此时先是按照第一种情况移动，由于重力更多的是作用在左端，左右两侧的补力装置先工作，移动至靠近中部的时候，此时托盘2的左右逐渐趋于平衡，而托盘2的里外由于位置不平衡，托盘2会向里侧倾斜，然后再逐渐根据第二情况开始调整位置，使得整个快递从左右、里外四个方向尽可能的往托盘2的中心位置靠近，而当快递被投递之后，此时由于快递本身重力的消失，移动板7上对滑动磁条10移动的束缚力消失，滑动磁条10会在第二线圈14磁力的作用下，移动回原本的位置。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。