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原文传递一种仓储机器人及其工作方法

专利名称：	一种仓储机器人及其工作方法
摘要：	本发明公开了一种仓储机器人及其工作方法。该仓储机器人包括移动底盘，所述移动底盘上左右两侧对称设有支架，所述支架上从上至下并排设有若干个可左右移动的托盘，所述支架上还设有可驱动各个托盘单独左右移动的第一驱动机构，两个支架之间设有用于抓取物品的机械臂以及可带动机械臂竖直升降的升降机构，所述移动底盘底部设有第一摄像头，所述移动底盘上还设有控制器和无线通信模块，所述控制器分别与移动底盘、机械臂、第一驱动机构、升降机构、第一摄像头和无线通信模块电连接。本发明无需搬运整个货架，成本较低，货架尺寸不受限制，提高工作人员拣选货品的效率，且其工作占用空间小，可以使仓库内货架密度大大提高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	杭州慧盈智能科技有限公司
发明人：	喻祥祥;黄金刚
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201811645947.2
公开号：	CN110282314A
代理机构：	杭州杭诚专利事务所有限公司
代理人：	王江成;占宇
分类号：	B65G1/04(2006.01);B;B65;B65G;B65G1
申请人地址：	311100 浙江省杭州市余杭区五常街道西溪润景大厦2幢427室-1
主权项：	1.一种仓储机器人，其特征在于，包括移动底盘（1），所述移动底盘（1）上左右两侧对称设有支架，所述支架上从上至下并排设有若干个可左右移动的托盘（2），所述支架上还设有可驱动各个托盘（2）单独左右移动的第一驱动机构（3），两个支架之间设有用于抓取物品的机械臂（4）以及可带动机械臂（4）竖直升降的升降机构（5），所述移动底盘（1）底部设有第一摄像头（6），所述移动底盘（1）上还设有控制器（56）和无线通信模块（7），所述控制器（56）分别与移动底盘（1）、机械臂（4）、第一驱动机构（3）、升降机构（5）、第一摄像头（6）和无线通信模块（7）电连接。 2.根据权利要求1所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述支架包括对称设置在移动底盘（1）前后两侧的支柱（8），每个托盘（2）下方对应设有支撑梁（9），所述支撑梁（9）两端分别与两个支柱（8）连接，所述支撑梁（9）上设有两个左右走向的滑槽（10），所述托盘（2）底面对应位置设有与滑槽（10）匹配的滑条（11），所述滑条（11）穿过对应的滑槽（10）。 3.根据权利要求2所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述第一驱动机构（3）包括设置在每个支柱（8）外侧的驱动轴（12），所述驱动轴（12）上套设有若干个电磁离合器（13），电磁离合器（13）与托盘（2）一一对应，所述电磁离合器（13）的轴套上套设有驱动齿轮（14），所述托盘（2）底面前后两侧设有沿左右走向的齿条（15），所述电磁离合器（13）位于对应托盘（2）的外侧，所述电磁离合器（13）上的驱动齿轮（14）与托盘（2）底面对应一侧的齿条（15）啮合，所述电磁离合器（13）通过连接件与支柱（8）固定连接，所述第一驱动机构（3）还包括用于驱动各个驱动轴（12）转动的驱动模块，所述控制器（56）分别与电磁离合器（13）、驱动模块电连接。 4.根据权利要求3所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述驱动模块包括第一驱动电机（16）、第二驱动电机（17）、第一主动齿轮（18）、第二主动齿轮（19）、第一从动齿轮（20）、第二从动齿轮（21）、第一同步带轮（22）、第二同步带轮（23）、第三同步带轮（24）和第四同步带轮（25），所述第一驱动电机（16）设置在左前侧支柱顶部，所述第二驱动电机（17）设置在左后侧支柱顶部，所述第一主动齿轮（18）、第一同步带轮（22）都套设在第一驱动电机（16）的输出轴上，所述第二主动齿轮（19）、第二同步带轮（23）都套设在第二驱动电机（17）的输出轴上，所述第一从动齿轮（20）套设在左前侧驱动轴上，所述第二从动齿轮（21）套设在左后侧驱动轴上，所述第三同步带轮（24）套设在右前侧驱动轴上，所述第四同步带轮（25）套设在右后侧驱动轴上，所述第一主动齿轮（18）与第一从动齿轮（20）啮合，所述第二主动齿轮（19）与第二从动齿轮（21）啮合，所述第一同步带轮（22）与第三同步带轮（24）通过第一同步带连接，所述第二同步带轮（23）与第四同步带轮（25）通过第二同步带连接，所述控制器（56）分别与第一驱动电机（16）和第二驱动电机（17）电连接。 5.根据权利要求1所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述机械臂包括机械手、带动机械手前后移动的第一移动机构以及带动机械手左右移动的第二移动机构，所述控制器（56）分别与机械手、第一移动机构、第二移动机构电连接。 6.根据权利要求5所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述第二移动机构包括两根沿左右走向设置的第一导轨（26），所述第一导轨（26）上设有可沿第一导轨（26）滑动的第一滑块（27），所述第一移动机构与第一滑块（27）固定连接，所述第一导轨（26）上还设有用于驱动第一移动机构沿第一导轨（26）滑动的第二驱动机构（28），所述第二驱动机构（28）与控制器（56）电连接。 7.根据权利要求6所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述第一移动机构包括从上至下依次设置的顶板（29）、中间板（30）和底板（31），所述顶板（29）与第一滑块（27）固定连接，所述顶板（29）底面两侧设有与中间板（30）匹配的第二导轨，所述中间板（30）两侧分别插入对应第二导轨，所述中间板（30）可沿第二导轨滑动，所述中间板（30）底面两侧设有与底板（31）匹配的第三导轨，所述底板（31）两侧分别插入对应第三导轨，所述底板（31）可沿第三导轨滑动，所述中间板（30）顶面设有沿前后走向的第三同步带（32），所述顶板（29）上设有条形通孔（33），所述条形通孔（33）内设有呈环形的双面同步带（34）以及驱动双面同步带（34）转动的第三驱动机构（35），所述第三同步带（32）与双面同步带（34）啮合，所述第二移动机构还包括第一钢丝带（36）和第二钢丝带（37），所述中间板（30）前后两端分别设有第一导向轮（38）和第二导向轮（39），所述第一钢丝（36）带一端与顶板（29）后端固定连接，所述第一钢丝带（36）绕过第一导向轮（38），所述第一钢丝带（36）另一端与底板（31）后端固定连接，所述第二钢丝带（37）一端与顶板（29）前端固定连接，所述第二钢丝带（37）绕过第二导向轮（39），所述第二钢丝带（37）另一端与底板（31）前端固定连接，所述顶板（29）前后两端都设有第二摄像头（59），所述控制器（56）分别与第三驱动机构（35）、第二摄像头（59）电连接。 8.根据权利要求7所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述机械手包括一个沿左右走向设置的支撑板（40）、两个左右对称设置的卡爪（41）和两根沿左右走向设置的第四导轨（42），支撑板（40）和两个第四导轨（42）都设置在底板（31）底部，所述支撑板（40）两端伸出底板（31）两侧，所述第四导轨（42）两端伸出底板（31）两侧，所述第四导轨（42）两端设有可沿第四导轨（42）滑动的第二滑块（43），左侧的卡爪（41）与两个第四导轨（42）左侧的第二滑块（43）固定连接，右侧的卡爪（41）与两个第四导轨（42）右侧的第二滑块（43）固定连接，所述支撑板（40）两端分别设有第三驱动电机（44），所述第三驱动电机（44）用于驱动对应一侧的卡爪（41）左右移动，所述第三驱动电机（44）与控制器（56）电连接。 9.一种仓储机器人的工作方法，用于权利要求4所述的一种仓储机器人，其特征在于，包括以下步骤：取货步骤如下：当仓储机器人接收到取货指令后，仓储机器人向放有需取货品的周转箱所在货架位置移动，在移动过程中，仓储机器人选择其上一个空闲的托盘用于放置待取的周转箱；如果放有需取货品的周转箱所在高度不低于该空闲托板所在高度，则控制该托盘正上方的所有托盘移动到支架外侧，使得该托盘正上方无遮挡，当仓储机器人移动到放有需取货品的周转箱所在货架位置后，仓储机器人的机械臂将放有需取货品的周转箱取下并放到对应的托盘上，接着控制所有位于支架外侧的托盘回到原位，完成取货操作；如果放有需取货品的周转箱所在高度低于该空闲托盘所在高度，则控制该空闲托盘所在支架上高度在放有需取货品的周转箱所在高度之上的托盘移动到支架外侧，当仓储机器人移动到放有需取货品的周转箱所在货架位置后，机械臂移动到放有需取货品的周转箱所在高度将该周转箱取下，接着机械臂上升到该空闲托盘所在高度上方，该空闲托盘及其下方托盘回到原位，机械臂将放有需取货品的周转箱放到该空闲托盘上，然后其他托盘也回到原位，完成取货操作；上货步骤如下：当仓储机器人接收到上货指令后，仓储机器人先执行取货步骤将放有需上货货品的周转箱取下放到空闲托盘上，之后移动到工作台，工作台的工作人员将需上货货品放入仓储机器人上对应的周转箱内，仓储机器人向放有需上货货品的周转箱对应的货架位置移动；如果货架上用于存放该周转箱的储货位高度不低于该周转箱所在托盘的高度，则在移动过程中控制该周转箱所在托盘正上方的所有托盘移动到支架外侧，使得该托盘正上方无遮挡，当仓储机器人移动到对应货架处后，仓储机器人的机械臂将放有需上货货品的周转箱从托盘上取下放入对应储货位，完成上货操作；如果货架上用于存放该周转箱的储货位高度低于该周转箱所在托盘的高度，则在移动过程中控制该周转箱所在托盘正上方的所有托盘移动到支架外侧，当仓储机器人移动到对应货架处后，仓储机器人的机械臂将放有需上货货品的周转箱从托盘上取下，接着控制该托盘所在支架上高度在用于存放该周转箱的储货位高度之上的托盘移动到支架外侧，仓储机器人的机械臂将放有需上货货品的周转箱放入对应储货位，完成上货操作。 10.根据权利要求9所述的一种仓储机器人的工作方法，其特征在于，仓储机器人在移动过程中控制左侧某个托盘向支架外侧移动的方法包括以下步骤：控制第一驱动电机顺时针转动、第二驱动电机不转动；控制左前侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器通电接合，控制左前侧的驱动轴上其他电磁离合器断电分离；控制左后侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器断电分离，控制左后侧的驱动轴上其他电磁离合器通电接合；控制右前侧的驱动轴上所有电磁离合器断电分离；控制右后侧的驱动轴上所有电磁离合器通电接合；仓储机器人在移动过程中控制左侧某个托盘向支架内侧移动的方法包括以下步骤：控制第一驱动电机逆时针转动、第二驱动电机不转动；控制左前侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器通电接合，控制左前侧的驱动轴上其他电磁离合器断电分离；控制左后侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器断电分离，控制左后侧的驱动轴上其他电磁离合器通电接合；控制右前侧的驱动轴上所有电磁离合器断电分离；控制右后侧的驱动轴上所有电磁离合器通电接合；仓储机器人在移动过程中控制右侧某个托盘向支架外侧移动的方法包括以下步骤：控制第一驱动电机顺时针转动、第二驱动电机不转动；控制右前侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器通电接合，控制右前侧的驱动轴上其他电磁离合器断电分离；控制右后侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器断电分离，控制右后侧的驱动轴上其他电磁离合器通电接合；控制左前侧的驱动轴上所有电磁离合器断电分离；控制左后侧的驱动轴上所有电磁离合器通电接合；仓储机器人在移动过程中控制右侧某个托盘向支架内侧移动的方法包括以下步骤：控制第一驱动电机逆时针转动、第二驱动电机不转动；控制左前侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器通电接合，控制左前侧的驱动轴上其他电磁离合器断电分离；控制左后侧的驱动轴上该待移动托盘的对应的电磁离合器断电分离，控制左后侧的驱动轴上其他电磁离合器通电接合；控制右前侧的驱动轴上所有电磁离合器断电分离；控制右后侧的驱动轴上所有电磁离合器通电接合。
所属类别：	发明专利