搬运机器人的制作方法

1.本公开涉及仓储物流技术领域，特别地，本公开涉及一种搬运机器人。


背景技术：

2.目前，在仓储系统中，仓储区中通常设置有多个存放容器的载具，以及对用于对容器进行搬运的搬运机器人，搬运机器人可以根据控制服务器下发的搬运指令运动至对应容器所在载具的对应位置，之后完成搬运容器工作。
3.为了增加仓储区的储存密度，仓储系统会根据仓储区的高度对载具的高度进行灵活调整，例如在一些空间高度较高的仓储区中，会通过设置高位载具来提高容器的储存密度，相应的还要设置高位搬运机器人，但是现有技术中的高位搬运机器人结构复杂，成本较高。


技术实现要素：

4.本公开为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种搬运机器人。
5.根据本公开的第一方面，提供了一种搬运机器人，该搬运机器人包括：
6.底盘组件；
7.门架组件，所述门架组件包括固定门架和活动门架，所述固定门架设置在所述底盘组件上，所述活动门架活动设置在所述固定门架上；
8.取放组件，所述取放组件通过传动机构设置在所述活动门架上；
9.驱动装置，所述驱动装置被构造为带动所述活动门架沿所述固定门架在高度方向上运动，所述活动门架在运动的过程中通过所述传动机构带动所述取放组件相对于所述活动门架在高度方向上同步运动。
10.在本公开的一个实施例中，所述传动机构被构造为当所述活动门架沿所述固定门架上升时，带动所述取放组件沿所述活动门架上升；所述传动机构被构造为当所述活动门架沿所述固定门架下降时，带动所述取放组件沿所述活动门架下降。
11.在本公开的一个实施例中，所述取放组件相对所述固定门架上升或下降的高度为所述活动门架相对所述固定门架上升或下降的高度的二倍。
12.在本公开的一个实施例中，所述传动机构包括：
13.滑轮组，所述滑轮组连接在所述活动门架的顶部；
14.挠性传动部，所述挠性传动部的一端固定连接在所述取放组件上，另一端绕过所述滑轮组后固定连接在所述固定门架。
15.在本公开的一个实施例中，所述取放组件被构造为与所述活动门架导向配合，所述取放组件被构造为在自身重力的作用下悬挂在所述挠性传动部上。
16.在本公开的一个实施例中，所述滑轮组至少包括一个转动连接在所述活动门架顶部的定滑轮，所述挠性传动部的一端固定连接在所述取放组件上，另一端绕过所述定滑轮后固定连接在所述固定门架；所述活动门架相对于固定门架的运动高度，为所述取放组件
相对于活动门架运动高度的一半。
17.在本公开的一个实施例中，所述滑轮组还包括与所述定滑动配合的动滑轮，所述挠性传动部的一端固定连接在所述取放组件上，另一端绕过所述定滑轮、动滑轮后固定连接在所述固定门架。
18.在本公开的一个实施例中，所述活动门架至少包括第一活动门架、第二活动门架；所述第二活动门架被构造为通过第一传动机构连接在所述第一活动门架上；所述取放组件被构造为通过第二传动机构连接在所述第二活动门架上；
19.所述第一活动门架沿所述固定门架在高度方向上运动的过程中，通过第一传动机构带动第二活动门架相对于所述第一活动门架在高度方向上同步运动，以及第二活动门架在运动的过程中通过所述第二传动机构带动所述取放组件相对于所述第二活动门架在高度方向上同步运动。在本公开的一个实施例中，所述第一传动机构包括：
20.第一滑轮组，所述第一滑轮组转动连接在所述第一活动门架的顶部；
21.第一挠性传动部，所述第一挠性传动部的一端固定连接在所述第二活动门架上，另一端绕过所述第一滑轮组后固定连接在所述固定门架。
22.在本公开的一个实施例中，所述第二传动机构包括：
23.第二滑轮组，所述第二滑轮组转动连接在所述第二活动门架的顶部；
24.第二挠性传动部，所述第二挠性传动部的一端固定连接在所述取放组件上，另一端绕过所述第二滑轮组后固定连接在所述第一活动门架上。
25.在本公开的一个实施例中，所述活动门架被构造为通过运动组件设置在所述固定门架上；所述驱动装置的输出端与设置在所述固定门架与活动门架之间的运动组件传动连接，所述运动组件被构造为受控于驱动装置带动所述活动门架沿着所述固定门架在高度方向上运动。
26.在本公开的一个实施例中，所述运动组件为链传动、齿轮传动、滚轴丝杠传动中的其中一种。
27.本公开的一个有益效果在于，本公开通过驱动装置带动活动门架相对于固定门架的同时，活动门架会通过传动机构带动取放组件相对于活动门架同步运动，也即是设置单个驱动装置作为单独动力源就可以实现利用活动门架、取放组件两级同步上升或下降快速达到待取放位置处执行取放容器任务，相比于现有技术中的多个动力源分别驱动活动门架、取放组件各自独立升降，结构简单且制造成本低。
28.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
29.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
30.图1是实施例一中本公开的搬运机器人的结构示意图；
31.图2是图1的局部放大图；
32.图3是实施例一中本公开的驱动装置的结构示意图；
33.图4是图3中运动组件与固定门架装配体的结构示意图；
34.图5是实施例二中本公开的门架组件和传动机构装配体的结构示意图；
35.图6是图5的局部放大图。
36.图1至图6中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下：
37.1、底盘组件；
38.21、固定门架；211、第一立柱；212、第一横梁；22、活动门架；221、第二立柱；222、第二横梁；23、第一活动门架；24、第二活动门架；
39.3、取放组件；31、升降平台；32、取放机构；
40.41、挠性传动部；42、定滑轮；43、第一挠性传动部；44、第二挠性传动部；
41.51、驱动装置；52、传动带；53、传动杆；54、齿轮；55、链条；56、固定块。
具体实施方式
42.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
43.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
44.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
45.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
46.下面结合附图对本公开的具体实施方式进行描述。
47.在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
48.在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
49.在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
50.本公开提供了一种搬运机器人，该搬运机器人包括底盘组件、门架组件、取放组件和驱动装置。底盘组件可以在工作面上支撑搬运机器人，并带动搬运机器人行走至对应的位置，例如底盘组件上可以设置有驱动轮和/或与驱动轮配合在一起的万向轮，驱动轮和万向轮配合在一起带动搬运机器人整体在工作面上进行行走和转向，以方便后续的取放动作。
51.容器主要是物流领域中用于装载货物的容器，包括但不限制于料箱、托盘、包装箱等。
52.门架组件包括固定门架和活动门架，固定门架设置在底盘组件上，活动门架活动设置在固定门架上，活动门架可以和固定门架导向配合，例如活动门架可以沿固定门架的延伸方向在高度方向上运动。由于取放组件对容器的取放高度与门架高度有关，活动门架沿固定门架在高度方向上运动，可以灵活调整取放组件的取放高度，例如，搬运机器人对低位储存的容器进行取放时，活动门架下降对应的高度，使取放组件可以对在低位储存的容
器进行取放；搬运机器人对高位储存的容器进行取放，活动门架上升对应的高度，使取放组件可以对高位储存的容器进行取放，由此来适应不同的取放高度。
53.取放组件通过传动机构设置在活动门架上，传动机构被构造为当活动门架沿固定门架运动时，带动取放组件相对于活动门架在高度方向上同步运动，活动门架沿固定门架运动会通过传动机构带动取放组件做同步运动。
54.驱动装置被构造为带动活动门架沿固定门架在高度方向上运动，驱动装置可以设置在搬运机器人的底盘组件上，并且通过输出端驱动活动门架相对固定门架运动。本公开的驱动装置驱动活动门架运动的过程中，活动门架会通过传动机构带动取放组件在高度方向上同步运动，所以取放组件和活动门架的动力源相同。
55.基于此，本公开的门架组件和取放组件可以通过相同的动力源就可以实现同步运动，例如取放组件需要对高位储存的容器进行取放，驱动装置带动活动门架沿固定门架上升的过程中，活动门架发生的位移通过传动机构带动取放组件上升至容器的对应高位，以完成对高位储存的容器的取放；当取放组件需要对低位储存的容器进行取放，驱动装置带动活动门架沿固定门架下降的过程中，活动门架通过传动机构带动取放组件下降至容器的对应低位，以完成对低位储存的容器的取放。
56.因此，本公开的搬运机器人通过驱动装置带动活动门架相对于固定门架升降时，传动机构将活动门架的运动同步传递至取放组件，以使取放组件也相对于固定门架随活动门架同步运动。因此，本公开的搬运机器人可以通过驱动装置作为单个动力源使活动门架、取放组件同时相对于固定门架运动至载具处以取放容器，相比于现有技术中的多个动力源分别驱动活动门架、取放组件相对于固定门架升降，本公开的搬运机器人具有结构简单、制造成本低、搬运效率高的优势。
57.为了便于理解，本公开将结合图1至图6，以及具体的实施例进行详细地说明。
58.实施例一
59.参考图1，在本公开的一个实施例中，搬运机器人包括底盘组件1、门架组件和取放组件3。
60.其中，底盘组件1可以在工作面上支撑搬运机器人，并带动搬运机器人行走至对应的位置，例如底盘组件上可以设置有驱动轮和/或与驱动轮配合在一起的万向轮，驱动轮和万向轮可以共同将搬运机器人支撑在工作面上，而且驱动轮和万向轮可以配合在一起带动搬运机器人整体在工作面上进行行走和转向，以方便后续的取放动作。
61.门架组件包括固定门架21和活动门架22，固定门架21设置在底盘组件1上，例如固定门架21的底部与底盘组件1连接，并且在高度方向上延伸。活动门架22活动设置在固定门架21上，活动门架22可以被构造为与固定门架21相适配的结构，活动门架22可以设置在固定门架21的内侧，固定门架21可以对活动门架22的运动进行导向，驱动装置51被构造为带动活动门架22沿固定门架21在高度方向上运动。
62.其中，参见图2和图3，本实施例中，固定门架21包括两根平行且间隔设置的第一立柱211，以及两端分别连接在第一立柱211上的第一横梁212。同样，活动门架22可以包括两根平行且间隔设置的第二立柱221，以及两端分别连接在两根第二立柱221顶部的第二横梁222。
63.活动门架22通过导向机构导向配合在固定门架21上，比如导向机构为线性导轨，
线性导轨的轨道设置在固定门架21的第一立柱211上，线性导轨的滑块设置在活动门架22的第二立柱221上。
64.而，活动门架22的两个第二立柱222可以均位于固定门架21的两个第二立柱211之间，或者活动门架22的两个第二立柱222可以均位于固定门架21的两个第二立柱211外侧，或者活动门架22的一个第二立柱222位于固定门架21的两个第二立柱211之间，而另一个第二立柱222位于固定门架21的两个第二立柱211外侧，或者，活动门架22的两个第二立柱222平行于固定门架21的两个第二立柱211。只要活动门架在驱动装置51的作用下相对于固定门架升降即可，对两个门架的具体结构不做限定。
65.详细地，参考图3和图5，在本公开的一个实施例中，驱动装置51被构造为带动活动门架22沿固定门架21在高度方向上运动。具体的，活动门架22通过运动组件设置在固定门架21上，运动组件与驱动装置51的输出端传动连接，运动组件被构造为受控于驱动装置51带动活动门架22沿固定门架21在高度方向上运动。参考图5和图6，在本公开的一个实施例中，运动组件为链传动、齿轮传动、滚轴丝杠传动中的其中一种，以链传动为例，运动组件包括传动带52、传动杆53、设置在传动杆两端的齿轮54，以及与齿轮配合的链条55，驱动装置51的输出端通过传动带52与传动杆53连接，驱动装置51通过传动带52带动传动杆53同步转动，传动杆53两侧的齿轮54在转动的过程中配合张紧链条的从动齿轮会带动链条55运动。
66.链条55的一侧固定连接有固定块56，固定块56固定连接在活动门架22上，链条55可以通过固定块56带动活动门架22相对于固定门架运动。例如，设置有固定块56一侧的链条向上运动时，活动门架22同步向上运动，或者是设置有固定块56一侧的链条向下运动时，活动门架22同步向下运动，由此实现了驱动装置51控制活动门架22相对固定门架21运动的目的。
67.取放组件3通过传动机构设置在活动门架22上，传动机构被构造为当活动门架22沿固定门架21运动时，带动取放组件3相对于活动门架22在高度方向上同步运动。在驱动装置51带动活动门架22运动的过程中，活动门架21通过传动机构带动取放组件3相对活动门架22做同步运动。
68.详细地，取放组件3被构造为与活动门架22导向配合，取放组件3可以沿活动门架22的延伸方向做升降运动，取放组件3可以被构造为包括升降平台31和取放机构32，升降平台31被构造为通过传动机构安装在活动门架22上，取放机构32安装在升降平台31上，升降平台31被构造为在传动机构的带动下沿活动门架22的延伸方向带动取放机构32运动。需要说明的是，取放机构32可以被构造为通过夹持、推拉、吸取等方式对储存位上的容器进行转移，本文在此不再限定。
69.继续参见图2，传动机构包括滑轮组和挠性传动部41，滑轮组连接在活动门架22的顶部，滑轮组可以由安装在活动门架22顶部的链轮、同步带轮或钢轮等本领域常见的滑轮组成。挠性传动部41的一端固定连接在取放组件3的升降平台31上，另一端绕过滑轮组后固定连接在固定门架21上，从而使固定门架21、活动门架22、滑轮组和挠性传动部41四者构成一个动滑轮机构。
70.挠性传动部41可以为长度确定的链条/同步带/钢丝绳等本领域常见的挠性传动件。以活动门架22上设置的滑轮组为中心，挠性传动部41位于滑轮组和固定门架21之间的长度，以及位于滑轮组与取放组件3之间的长度可以根据活动门架22相对固定门架21的运
动进行改变。
71.更进一步地，取放组件3的升降平台31通过导向机构导向配合在活动门架22上，比如导向机构为线性导轨，线性导轨的轨道设置在活动门架22上，线性导轨的滑块设置在升降平台31上，且取放组件3则借助于自重通过升降平台31悬挂在挠性传动部41上。
72.结合图2和图5，在仓储区中设置有高位载具，高位载具的高位储存位和低位储存位均可以用于储存容器。
73.当搬运机器人需要从高位存储位取出容器或者将容器放置到高位存储位时，搬运机器人的传动机构被构造为当活动门架22沿固定门架21上升时，带动所述取放组件3沿所述活动门架22上升至目标高位存储位，以使取放组件执行取放任务。
74.详细地，参见图5，搬运机器人的驱动装置51被启动，驱动装置51的动力经由传动带52、传动杆53、齿轮54传递至链条55上，链条55上固定有活动门架一侧的链条向上运动，带动活动门架相对于固定门架上升。与此同时，参见图2，传动机构的41上连接在固定门架21侧的链条伸长，相应地连接取放组件3的升降平台31侧的链条缩短，从而拉动取放组件3随活动门架22相对于固定门架22同步上升。
75.当搬运机器人需要从低位存储位取出容器或者将容器放置到低位存储位时，搬运机器人的传动机构被构造为当活动门架22沿固定门架21下降时，带动所述取放组件3沿所述活动门架22下降至目标低位存储位，以使取放组件执行取放任务。
76.详细地，参见图5，搬运机器人的驱动装置51被启动，驱动装置51的动力经由传动带52、传动杆53、齿轮54传递至链条55上，链条55上固定有活动门架一侧的链条向下运动，带动活动门架相对于固定门架下降。与此同时，传动机构的41上连接在固定门架21侧的链条缩短，相应地连接取放组件3的升降平台31侧的链条伸长，从而拉动取放组件3随活动门架22相对于固定门架21同步下降。
77.显然，本公开的搬运机器人通过驱动装置51带动活动门架相对于固定门架升降时，传动机构将活动门架的运动同步传递至取放组件，以使取放组件也相对于固定门架随活动门架同步运动。因此，本公开的搬运机器人可以通过驱动装置51作为单个动力源使活动门架、取放组件同时相对于固定门架运动至载具处以取放容器，相比于现有技术中的多个动力源分别驱动活动门架、取放组件相对于固定门架升降，本公开的搬运机器人具有结构简单、制造成本低、搬运效率高的优势。
78.为了进一步地提高搬运机器人搬运容器的效率，本公开的所述取放组件3相对所述固定门架21上升或下降的高度为所述活动门架22相对所述固定门架21上升或下降的高度的二倍。
79.详细地，固定门架21、活动门架22、滑轮组和挠性传动部41四者构成一个动滑轮机构，也就是说，滑轮组设置在活动门架22上，挠性传动部41的一个端部固定连接在固定门架21上，另一个端部绕过滑轮组固定连接在取放组件3的升降平台31上。
80.基于这种结构，当驱动装置51驱动活动门架22相对于固定门架21上升或下降第一高度时，取放组件3相对于固定门架21上升或下降的高度则为两倍的第一高度。也就是说，本实施例借助上述动滑轮机构实现了所述取放组件3相对所述固定门架21上升或下降的高度为所述活动门架22相对所述固定门架21上升或下降的高度的二倍的目的，从而加快了搬运机器人搬运容器的速度。
81.当然，在本公开的所述取放组件3相对所述固定门架21上升或下降的高度为所述活动门架22相对所述固定门架21上升或下降的高度相等或者两者之间形成其他比例关系，本文在此不再限定。
82.进一步地，本实施例中，滑轮组至少包括一个转动连接在所述活动门架22顶部的定滑轮42，所述挠性传动部41的一端固定连接在所述取放组件3上，另一端绕过所述定滑轮42后固定连接在所述固定门架21；
83.所述活动门架22相对于固定门架21的运动高度，为所述取放组件3相对于活动门架22运动高度的一半。
84.需要说明的是，本实施例中仅采用一个定滑轮实现了在驱动装置51作用下取放组件随活动门架相对于固定门架的联动关系，结构简单。当然，滑轮组中定滑轮的数量可以为两个或两个以上，而这些定滑轮的具体排布方式本领域技术人员可以基于实际结构进行排布，本文在此不再一一举例说明。
85.此外，滑轮组还可以包括与定滑轮42配合的动滑轮，挠性传动部41的一端固定连接在取放组件3上，另一端绕过定滑轮42、动滑轮后固定连接在固定门架21上。由此，滑轮组可以减小一部分带动取放组件运动的力，降低驱动装置51的负载。
86.实施例二
87.与实施例一相比，实施例二的主要区别在于活动门架、传动机构的具体结构及其与固定门架、取放组件的连接方式，为了保持文本简洁，下面结合图3和图4详细说明该区别点，针对与实施例一相同的部分不在展开说明。
88.参考图3，在本公开的一个实施例中，活动门架22至少包括第一活动门架23、第二活动门架24，第一活动门架23被构造为通过运动组件设置在固定门架21上，第二活动门架24被构造为通过第一传动机构连接在第一活动门架23上，取放组件3被构造为通过第二传动机构连接在第二活动门架24上。
89.本实施例中，第一传动机构和第二传动机构与上文中的传动机构相同，在此不在对其具体结构进行展开说明。
90.本实施例的活动门架22由第一活动门架23和第二互动门架24组成，驱动装置51可以运动组件带动第一活动门架23上升或下降，第一活动门架23沿固定门架21在高度方向上运动的过程中，第一活动门架23通过第一传动机构带动第二活动门架24同步运动。也即是，第一传动机构会将第一活动门架23运动的力传递给第二活动门架24，使得第二活动门架24与第一活动门架23同步运动，并且第二活动门架24相对固定门架21上升或下降的高度为第一活动门架23上升或下降的高度的二倍。
91.同理，第二活动门架24运动的过程中通过第二传动机构带动取放组件3相对于第二活动门架24在高度方向上同步运动。也即是，第二传动机构可以将第二活动门架24上升或下降的力传递给取放组件3，使得取放组件3可以与第二活动门架24同步上升或者下降，且取放组件3相对第一活动门架23上升或下降的高度为第二活动门架24相对第一活动门架上升或者下降高度的二倍。详细地，第一传动机构包括第一滑轮组和第一挠性传动部43，第一滑轮组转动连接在第一活动门架的顶部，第一挠性传动部43的一端固定连接在第二活动门架24上，另一端绕过第一滑轮组后固定连接在固定门架21上。
92.第二传动机构包括第二滑轮组和第二挠性传动部44，第二滑轮组转动连接在第二
活动门架24的顶部，第二挠性传动部44的一端固定连接在取放组件3上，另一端绕过第二滑轮组后固定连接在第一活动门架23上。
93.本实施例中的固定门架21、第一活动门架23、第一滑轮组和第一挠性传动部43四者构成一个动滑轮机构。同理，第一活动门架23、第二活动门架22、第二滑轮组和第二挠性传动部41四者构成一个动滑轮机构。
94.由此可以实现，在驱动装置51通过运动组件带动第一活动门架23上升或下降时，第一活动门架23通过第一传动机构将力传递给第二活动门架24，使得第二活动门架24与第一活动门架23同步运动，进而，第二活动门架24通过第二传动机构将力传递给取放组件3，使得取放组件3与第二活动门架24同步运动。从而可以实现，由驱动装置51作为单一动力源就可以驱动第一活动门架23、第二活动门架24、取放组件3同步上升或下降。
95.第一滑轮组、第二滑轮组与上文中的滑轮组的结构和运动方式完全相同，第一挠性传动部43、第二挠性传动部44与上文中的挠性传动部的结构和运动方式完全相同，在此不在详细说明。
96.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。