锁定机构、搬运机器人及仓储系统的制作方法

1.本公开涉及智能仓储技术领域，尤其涉及一种锁定机构、搬运机器人及仓储系统。


背景技术：

2.随着人工智能技术、自动化技术、信息技术的飞速发展，物流的智能化程度也随之不断提高，而搬运机器人等设备是实现物流智能化的设备之一，以通过搬运机器人和卸料装置等设备减轻人类繁重的体力劳动。
3.相关技术中，搬运机器人通常包括机器人本体以及安装在机器人本体上的货叉，通过货叉将货箱搬运至机器人上或将机器人上的货箱搬运至其他仓储货架或设备上。
4.但是，当搬运机器人取放位于高处的料箱时，容易致使搬运机器人发生晃动，降低了搬运机器人的安全性。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本公开实施例提供一种锁定机构、搬运机器人及仓储系统，该锁定机构能够与货架相对固定，防止搬运机器人发生晃动，提高了搬运机器人的安全性。
6.为了实现上述目的，本公开实施例提供如下技术方案：
7.本公开实施例的第一方面提供一种锁定机构，其包括：支撑件和设置在支撑件上的锁定组件；
8.其中，所述支撑件用于与搬运机器人连接；所述锁定组件包括限位件和具有限位部的锁定件，所述锁定件可相对于所述支撑件移动，以使所述锁定件的两端分别朝向货架移动，并在所述锁定件的两端分别与货架抵接时，所述限位部与所述限位件相对固定。
9.在一种可选的实施方式中，所述锁定件包括驱动件和两个所述抵接件，所述驱动件的输出轴分别与两个所述抵接件连接，并驱动两个所述抵接件沿相反的方向移动。
10.在一种可选的实施方式中，所述锁定组件还包括传动件，所述传动件与所述驱动件的输出轴连接；
11.所述传动件的一端与其中一个所述抵接件连接，所述传动件的另一端与另一个所述抵接件连接。
12.在一种可选的实施方式中，所述传动件包括连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆以及第三连杆；
13.所述驱动件的输出轴与所述第一连杆的中心连接；
14.所述第二连杆的一端与所述第一连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与其中一个所述抵接件铰接；
15.所述第三连杆的一端与所述第一连杆的另一端铰接，所述第三连杆的另一端与另外一个所述抵接件铰接，且所述第三连杆和所述第二连杆相对于所述第一连杆的中心中心对称。
16.在一种可选的实施方式中，所述限位件包括至少一个第一限位齿条，所述限位部
包括设置在所述传动件上的至少一个所述第二限位齿条，所述第一限位齿条与所述第二限位齿条啮合，以使所述限位部与所述限位件相对固定。
17.在一种可选的实施方式中，所述第一限位齿条的个数两个，两个所述第一限位齿条间隔设置在所述支撑件，并位于所述传动件的两侧；
18.两个所述第二限位齿条均设置在所述第一连杆上；或者，其中一个所述第二限位齿条设置在所述第二连杆上，另外一个所述第二限位齿条设置在所述第三连杆上。
19.在一种可选的实施方式中，所述锁定组件还包括滑动件和以及滑动设置在所述滑动件上的滑块；
20.所述支撑件上设置有连接孔，所述滑动件设置在所述支撑件上，并位于所述连接孔的一侧；
21.所述驱动件位于所述支撑件背离所述滑动件的一侧，且所述驱动件的输出轴穿过所述连接孔之后与所述滑块固定连接，并可随所述滑块滑动。
22.在一种可选的实施方式中，所述抵接件包括支撑杆以及与所述支撑杆连接的滚动件；
23.所述支撑杆背离所述滚动件的一端与所述传动件铰接。
24.在一种可选的实施方式中，所述滚动件通过连接件与所述支撑杆连接。
25.在一种可选的实施方式中，所述连接件包括第一连接板以及与所述第一连接板连接的第二连接板，且所述第一连接板和所述第二连接板相互垂直；
26.所述滚动件的个数为两个，两个所述滚动件间隔设置在所述第一连接板上，所述支撑杆与所述第二连接板连接。
27.在一种可选的实施方式中，所述第二连接板上设置有通孔，所述支撑杆背离所述传动件的一端位于所述通孔内；
28.所述支撑杆还包括第一限位板和第二限位板，所述第一限位板设置在所述支撑杆上，并位于所述传动件与所述连接件之间，所述第二限位板设置在所述第二连接板背离所述支撑杆的一侧，用于对所述支撑杆限位。
29.在一种可选的实施方式中，所述通孔内设置有弹性件，所述弹性件的一端与所述第一限位板抵接，所述弹性件的另一端与所述第二限位板抵接。
30.在一种可选的实施方式中，所述锁定组件还包括设置在所述支撑件上的至少两个导向件，所述导向件与所述支撑杆一一对应设置；
31.所述导向件套设在所述支撑杆上。
32.与现有技术相比，本公开实施例提供的锁定机构具有如下优点：
33.本公开实施例提供的锁定机构，锁定机构包括支撑件和锁定组件，当需要对高处的料箱进行存取时，利用锁定组件中的锁定件的两端分别与货架抵接时，可以提高搬运机器人与货架之间的支撑力，从而提高了搬运机器在取放货的过程中的平稳性，进而，降低搬运机器人发生摇晃或者倾覆的风险，提高了安全性能。
34.此外，当锁定件的两端分别与货架抵接时，限位部与限位件相对固定，可以进一步地提高搬运机器人与货架之间的稳固性。
35.本公开实施例的第二方面提供一种搬运机器人，包括机架、货叉和第一方面提供的锁定机构；
36.所述货叉滑动设置在所述机架上，所述锁定机构设置在所述机架/或者设置在所述货叉上。
37.本公开实施例的第三方面提供一种仓储系统，包括至少两个所述货架和第二方面提供的搬运机器人；
38.相邻所述货架之间形成供所述搬运机器人行走的通道，且所述锁定组件的两端分别与所述货架抵接。
39.除了上面所描述的本公开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，本公开实施例提供的锁定机构、搬运机器人及仓储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
40.为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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获得其他的附图。
41.图1为本公开实施例提供的搬运机器人的部分结构示意图一；
42.图2为本公开实施例提供的搬运机器人的部分结构示意图二；
43.图3为本公开实施例提供的锁定机构的立体图；
44.图4为本公开实施例提供的锁定机构的状态图一；
45.图5为本公开实施例提供的锁定机构的状态图二；
46.图6为本公开实施例提供的锁定机构的仰视图；
47.图7为本公开实施例提供的锁定机构的主视图；
48.图8为本公开实施例提供的锁定机构的右视图。
49.附图标记：
50.100：锁定机构；
51.10：支撑件；11：连接孔；20：限位件；30：限位部；40：锁定件；41：驱动件；42：抵接件；421：支撑杆；422：滚动件；423：连接件；4231：第一连接板；4232：第二连接板；424：第一限位板；425：第二限位板；426：弹性件；50：传动件；60：滑动件；70：滑块；80：导向件；
52.200：机架；
53.300：货架。
具体实施方式
54.正如背景技术中描述的，当搬运机器人在存取位于货架的高处的料箱时，受搬运机器人的货叉与料箱的相对作用力的影响，搬运机器人会发生晃动，造成搬运机器人倾斜或者料箱的脱落，降低安全性。
55.针对上述技术问题，本公开实施例提供了一种锁定机构、搬运机器人及仓储系统，通过在搬运机器人上设置有锁定机构，当需要对高处的料箱进行存取时，利用锁定件的两端分别与货架抵接，可以通过货架支撑搬运机器人，从而提高了搬运机器在取放货的过程
中的平稳性，进而，降低搬运机器人发生摇晃或者倾覆的风险，提高了安全性能。
56.此外，当锁定件的两端分别与货架抵接时，限位部与限位件相对固定，可以进一步地提高搬运机器人与货架之间的稳固性。
57.为了使本公开实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本公开保护的范围。
58.如图1和图2所示，本公开实施例提供的仓储系统，包括至少两个货架300和搬运机器人，相邻货架300之间形成供搬运机器人行走形成的通道；搬运机器人能够在通道中行走，以将货物放置到货架300上，或者是将位于货架300上的货物码放至其他位置。
59.其中，搬运机器人包括移动底座(图中未示出)、机架200、货叉(图中未示出)以及锁定机构100，移动底座可以包括底板以及设置在底板朝向地面一侧上的行走机构(图中未示出)，行走机构可以包括多个行走轮及驱动机构，多个行走轮包括主动轮和从动轮，主动轮与驱动机构连接，在驱动机构的驱动下可使移动底座移动或者转向，从而使得搬运机器人移动至作业位置。
60.机架200的底端安装在移动底座上，例如，机架200的底端焊接在移动底座的上表面上，其中，机架200可以包括两个间隔设置的立柱，立柱的底端固定在移动底座上。
61.货叉滑动安装在机架上，例如，货叉可以滑动安装在立柱上，且货叉能够沿垂直于移动底座的方向移动，以调整货叉距离地面的高度，进而方便货叉取放位于不同高度处的货物。
62.锁定机构100可以设置在机架/或者货叉上，当需要搬运机器人取放货物时，锁定机构100的锁定组件的两端朝向货架300移动，以便于锁定组件的两端分别与货架300抵接，实现搬运机器人与货架300之间的相对固定，可以提高搬运机器人与货架之间的支撑力，从而提高了搬运机器在取放货的过程中的平稳性，进而，降低搬运机器人发生摇晃或者倾覆的风险，提高了安全性能。
63.当搬运完货物之后，锁定机构100的锁定组件沿背离货架300的方向移动，可以解除搬运机器人与货架300之间的抵接，以便于搬运机器人移动到其他位置。
64.如图2和图8所示，本公开实施例提供的锁定机构100，包括支撑件10和锁定组件。
65.其中，支撑件10作为锁定组件的承载主体，用于给锁定组件提供安装载体，支撑件10可以固定连接的搬运机器人的货叉上，或者是，固定连接在搬运机器人的机架200上。
66.在本实施例中，支撑件10可以包括支撑板，其中，支撑板的形状可以为长方形，如此设置，可以增加支撑件10与搬运机器人之间的接触面积，进而提高锁定机构100与搬运机器人的连接强度。
67.锁定组件设置在支撑件10上，其中，锁定组件包括限位件20和具有限位部30的锁定件40，锁定件40可相对于支撑件10移动，以使锁定件40的两端分别朝向货架300移动，并在锁定件40的两端分别与货架抵接时，限位部30与限位件20相对固定。
68.当需要搬运机器人存取货物时，锁定件40朝向货架300移动，直至锁定件40的两端均与货架300抵接时，限位部30与限位件20固定在一起，实现锁定机构的定位。
69.当搬运机器人完成存取货物的操作之后，锁定件40沿背离货架300的方向移动，与此同时，限位部30和限位件20解除相对固定，使得锁定件40与货架300分离，以便于搬运机器人移动到其他的作业位置。
70.需要说明的是，本实施例中，相对固定可以理解为，当锁定件40与货架300抵接时，限位部30与限位件20固定连接；当锁定件40与货架300分离时，锁定件40与限位件20不连接。
71.在本实施例中，通过在搬运机器人上设置有锁定机构，当需要对高处的料箱进行存取时，利用锁定件的两端分别与货架抵接，可以通过货架支撑搬运机器人，从而提高了搬运机器在取放货的过程中的平稳性，进而，降低搬运机器人发生摇晃或者倾覆的风险，提高了安全性能。
72.在一些实施例中，锁定件40包括驱动件41和两个抵接件42，驱动件41的输出轴分别与两个抵接件42连接，并驱动两个抵接件42沿相反的方向移动。
73.在本实施例中，驱动件41的个数可以为一个，也可以为两个，当驱动件41的个数为两个时，其中一个驱动件41与其中一个抵接件42连接，另外一个驱动件41与另外一个抵接件42连接，此时，驱动件41可以为气缸。
74.当驱动件41为一个，且为电机时，驱动件41与两个抵接件42之间可以通过传动件43连接，传动件50与驱动件41的输出轴连接，比如，传动件50上可以设置从动齿轮，驱动件41的输出轴上设置有主动齿轮，利用主动齿轮与从动齿轮之间的啮合传动，实现驱动件与传动件50之间的传动连接。
75.此外，传动件50的一端与其中一个抵接件42连接，传动件50的另一端与另一个抵接件42连接，如此，实现驱动件41带动两个抵接件42沿相反的方向移动。
76.作为传动件50的一种可选的实施方式，传动件50可以包括传动轴，传动轴具有沿传动轴的轴线方向间隔设置的两个螺纹段，其中，两个螺纹段的旋向相反。
77.其中一个抵接件42螺纹连接在其中一个螺纹段上，另外一个抵接件42螺纹连接在另一个螺纹段上，比如，当驱动件41正转时，可以分别带动两个抵接件沿朝向货架300的方向移动，直至两个抵接件42分别与货架抵接；又比如，当驱动件41反转时，可以分别带动两个抵接件42沿背离货架300的方向移动，直至两个抵接件42均与货架300分离。
78.作为传动件50的另一种可选地实施方式，如图4和图5所示，传动件50包括连杆机构，连杆机构包括第一连杆51、第二连杆52以及第三连杆53。
79.第一连杆51与驱动件41的输出轴连接，且驱动件41的输出轴与第一连杆51的中心连接，如此设置，可以使得驱动件41的输出轴与第一连杆51的连接位置与第一连杆51的重心重合，保证了第一连杆51在转动过程中的平稳性。
80.第二连杆52的一端与第一连杆51的一端铰接，第二连杆52的另一端与其中一个抵接件42铰接。
81.第三连杆53的一端与第一连杆51的另一端铰接，第三连杆53的另一端与另外一个抵接件42铰接，第三连杆53和第二连杆52相对于第一连杆51中心中心对称。
82.图4为锁定机构的初始状态的示意图，当驱动件41转动时，会带动第一连杆51相对于自身的中心沿顺时针或者逆时针转动，从而带动第二连杆52和第三连杆53绕同一方向转动，进而，通过第二连杆52和第三连杆53分别带动两个抵接件42沿相反的方向移动。
83.如图4和图5所示，当驱动件41反转时，以使得第一连杆51绕自身的中心沿逆时针l转动时，第一连杆51会带动第二连杆52相对于第一连杆51和第二连杆52的铰接点沿逆时针l转动，进而通过第二连杆52带动与其连接的抵接件42沿第一方向m移动；与此同时，第一连杆51会带动第三连杆53相对于第一连杆51和第三连杆53的铰接点沿逆时针l转动，进而通过第三连杆53带动与其连接的抵接件42沿第二方向n移动，从而实现两个抵接件42分别与货架300抵接，以增强搬运机器人与货架300的稳固性。
84.当搬运机器人完成取放货物的操作之后，可以控制驱动件41进行正转，以使得第一连杆51绕自身的中心沿顺时针r转动时，可以通过第二连杆52带动与其连接的抵接件42沿第二方向n移动，与此同时，可以通过第三连杆53带动与其连接的抵接件42沿第一方向m移动，实现两个抵接件42与货架300的分离，以便于搬运机器人进行其他的操作。
85.在一些实施例中，继续参考图3至图5所示，限位件20包括至少一个第一限位齿条，限位部30包括设置在传动件50上的至少一个第二限位齿条，第一限位齿条与第二限位齿条啮合，以使限位部30与限位件20相对固定。
86.当第一连杆51带动第二连杆52和第三连杆53沿逆时针l转动时，位于传动件上的第二限位齿条会朝向第一限位齿条移动，直至第一限位齿条与第二限位齿条啮合，实现限位部30与限位件20的固定连接，进而，使得两个抵接件42停止运动。
87.若是，两个抵接件42已经与货架300抵接之后，第二连杆52和第三连杆53继续运动，会增加搬运机器人与货架300之间的相互作用力，造成搬运机器人或者货架300发生倾斜，因此，本实施例通过限位件20和限位部30的设置，可以防止第二连杆52和第三连杆53移动过量，提高了搬运机器人和货架300的安全性。
88.在一些实施例中，第一限位齿条的个数两个，两个第一限位齿条间隔设置在支撑件10，并位于传动件50的两侧，以图4和图5所示的方位为例，其中一个第一限位齿条设置在传动件50的上方，另一个第一限位齿条设置在传动件50的下方。
89.相应地，第二限位齿条的个数也为两个，在一示例中，两个第二限位齿条均设置在第一连杆51上，且这两个第二限位齿条相对于第一连杆的中心对称；其中，两个第二限位齿条可以同时设置在第一连杆51的上表面上，如此，可以防止第二限位齿条与支撑件10发生干涉，提高了锁定机构的使用寿命。
90.在另一示例中，其中一个第二限位齿条设置在第二连杆52上，另外一个第二限位齿条设置在第三连杆53上，且两个第二限位齿条相对于第一连杆的中心对称。
91.需要说明的是，第二限位齿条的个数并不仅限于上述的方式，比如，第二限位齿条的个数可以为四个、六个或者更多，当第二限位齿条的个数为四个时，其中两个第二限位齿条可以设置在第一连杆51上，且这两个第二限位齿条相对于第一连杆51的中心对称；另外两个第二限位齿条中一个设置在第三连杆53上，另一个设置在第二连杆52上，且这两个第二限位齿条可以分别设置的第二连杆52和第三连杆53的下表面上，可以防止与位于第一连杆51上的第二限位齿条发生碰撞，提高了安全性。
92.在一些实施例中，锁定组件还包括滑动件60和以及滑动设置在滑动件60上的滑块70；支撑件10上设置有连接孔11，滑动件60设置在支撑件10上，并位于连接孔11的一侧。
93.其中，滑动件60可以包括滑轨，滑动件60的个数可以为两个，两个滑动件60可以分别设置在连接孔11的两侧，比如，以图4所示的方位为例，其中一个滑动件60设置的连接孔
11的上方，另一个滑动件60设置在连接孔11的下方。
94.滑块70可以滑动连接在两个滑动件60上，如此设置，可以增加滑块70移动过程的稳固性。
95.如图6和图7所示，驱动件41位于支撑件10背离滑动件60的一侧，且驱动件41的输出轴穿过连接孔11之后与滑块70固定连接，并可随滑块70滑动。
96.在实际应用过程中，鉴于搬运机器人不一定能在相邻的货架300形成的通道的中心线移动，可能相对于通道的中心线发生偏移，这样就会致使其中一个抵接件先碰触到其中一个货架300，若是，驱动件41的位置是固定的，当驱动件41继续工作时，会造成优先碰触到其中一个货架300的抵接件的作用力过大，而另一个抵接件未与货架抵接，进而造成搬运机器人的倾斜。
97.因此，本实施例中，驱动件41可以随滑块70移动，当其中一个抵接件42先碰触到其中一个货架300，在驱动件41与滑块70的相对作用力的作用下，驱动件41会朝向另一个货架300移动，以使得另一个抵接件42快速地与其对应的货架300抵接，防止货架300发生倾斜，提高了安全性。
98.在一些实施例中，继续参考图7，抵接件42包括支撑杆421以及与支撑杆421连接的滚动件422；支撑杆421背离滚动件422的一端与传动件50铰接。
99.本实施例通过滚动件422的设置，可以使得抵接件42与货架300之间为滚动连接，如此，可以降低抵接件42与货架300的摩擦力，在保持搬运机器人与货架抵接的状态，搬运机器人也可以移动，在通道的不同位置取放货，提高了搬运机器人的运动自由度。
100.为了进一步地降低抵接件42和货架300的磨损，可以将滚动件422的材质设置为橡胶材质。
101.在一些实施例中，如图7和图8所示，滚动件422通过连接件423与支撑杆421连接。其中，连接件423包括第一连接板4231以及与第一连接板4231连接的第二连接板4232，且第一连接板4231和第二连接板4232相互垂直，以使得连接件423形成l型结构。
102.滚动件422的个数为两个，两个滚动件422间隔设置在第一连接板4231上，支撑杆421与第二连接板4232连接，并且，支撑杆421的部分位于第一连接板4231和第二连接板4232围成的区域内。
103.第二连接板4232上设置有通孔，支撑杆421背离传动件50的一端位于通孔内，且通孔的内壁和支撑杆421之间设置有轴承，如此，可以降低支撑杆421的磨损，提高支撑杆421的使用寿命。
104.在一些实施例中，支撑杆421还包括第一限位板424和第二限位板425，第一限位板424设置在支撑杆421上，并位于传动件50与所连接件423之间，第二限位板425设置在第二连接板4232背离支撑杆421的一侧，本实施例通过第一限位板424和第二限位板425的设置，可以对支撑杆421限位，进而对抵接件42的移动路径进行限定，提高了锁定机构的安全性。
105.在一些实施例中，通孔内设置有弹性件426，弹性件426的一端与第一限位板424抵接，弹性件426的另一端与第二限位板425抵接，其中，弹性件426可以为弹簧，如此，可以利用弹性件426的弹性力对抵接件42进行缓冲，降低锁定机构与货架300的撞击力，提高了安全性能。
106.在一些实施例中，锁定组件还包括设置在支撑件10上的至少两个导向件80，导向
件80与支撑杆421一一对应设置，导向件80套设在支撑杆421上，其中，导向件可以导向套，也可以为直线轴承。
107.本实施例，通过支撑杆421与导向件80的配合使用，可以保证支撑杆421能够进行平稳的直线运动，提高了锁定机构的运行平稳性。
108.本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
109.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。
110.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，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公开各实施例技术方案的范围。