一种搬运机器人及其搬运方法技术

本发明专利技术公开一种搬运机器人及其搬运方法，包括：移动底盘、设置在移动底盘上的升降机构、垂直基板、设置在垂直基板上的货物取放机构；所述升降机构包括举升架、设置在举升架上的两滑动机构、设置在举升架上与两滑动机构适配的升降驱动模组；所述举升架上还设有若干间隔分部的暂存货架；所述垂直基板安装在两滑动机构上。本发明专利技术能适配各种大小和包装形式多样的待搬运物件，提高存放物件的货架的空间利用率，且无需改造货架及仓储环境；由于货物取放机构采用了真空吸盘搭配承重托盘，且真空吸盘的朝向可以在水平和竖直之间切换，因此待取放物件的包装形式不用局限于货箱，相邻物件之间摆放更紧凑，提高了物件取放装置的适配性和货架的空间利用率。空间利用率。空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种搬运机器人及其搬运方法


[0001]本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种搬运机器人及其搬运方法。

技术介绍

[0002]现有的采用夹抱的方式对物件进行抓取的搬运机器人，通常只能取放货箱式包装的物件，而实际场景中，需要搬运的物件通常有大有小，有重有轻，有软有硬，现有的搬运机器人无法一一适配。另外，使用现有的搬运机器人时，每层货架上的货箱不能叠放，以防搬动上层货箱时触碰到下层货箱导致其挪位甚至跌落，并且，相邻两货箱之间需要留有间隙，作为夹抱式搬运装置的作业空间，这些就导致货架的空间利用率较低。此外，现有的机器人解决物件精准取放的一般方法是利用深度摄像头得到目标位置周围的三维信息然后进行物件取放(如中国专利CN109927012)；由于深度摄像头测量精度不高，导致这类方法在实际应用的取放成功率不高，所以一直无法实现工业应用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种搬运机器人及其搬运方法，能适配各种有大有小，有重有轻，有软有硬，包装形式多样的待搬运物件，同时，提高存放物件的货架的空间利用率，且无需改造货架及仓储环境，此外，本专利技术利用低成本的激光位移传感器实现物品存取位置精确可靠的测量。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：
[0005]一种搬运机器人，包括：包括：移动底盘、设置在移动底盘上的升降机构、垂直基板、设置在垂直基板上的货物取放机构；
[0006]所述升降机构包括举升架、设置在举升架上的两滑动机构、垂直基板、设置在举升架上且与两滑动机构适配的升降驱动模组；所述举升架上还设有若干间隔分部的暂存货架；
[0007]所述垂直基板安装在两滑动机构上；
[0008]所述升降驱动模组的输出端与垂直基板连接，用于带动垂直基板在两滑动机构上沿着举升架竖直方向升降；
[0009]所述货物取放机构包括：第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂；所述第一机械臂设置在垂直基板上；所述第二机械臂设置在第一机械臂上，该第一机械臂用于带动第二机械臂转动和往返运动；所述第三机械臂设置在第二机械臂上，该第二机械臂用于带动第三机械臂做直线往复运动。
[0010]优选地，所述升降驱动模组包括传动轴、传动链轮组件、第一驱动机构；所述垂直基板与传动链轮组件连接；所述传动轴上还设有所述的主齿轮；所述第一驱动机构的输出端与主齿轮连接，能带动主齿轮转动，进而带动传动轴转动，从而带动传动链轮升降，进而带动垂直基板升降。
[0011]优选地，所述第一机械臂包括基座、设置在基座上的第一底板、安装在底板上的两
第一滑轨与第一驱动模组、与两第一滑轨滑动连接的支撑基板、设置在支撑基板上的回转轴承；所述第一驱动模组的输出端与支撑基板连接，用于驱动支撑基板在第一滑轨上做往返运动。
[0012]优选地，所述第二机械臂包括第二底板、承重托盘，分别设置在第二底板上的两第二导轨及滑块、第二驱动模组、两滑轨、第三驱动模组、驱动机构及激光位移传感器；所述第二底板设置在回转轴承上；所述承重托盘与两滑轨滑动连接；所述第三驱动模组的输出端与承重托盘连接，能带动承重托盘在两滑轨上做直线往复运动；所述驱动机构的输出端穿设第二底板，该驱动机构的输出端还设有齿轮，该齿轮还与回转轴承啮合；所述第二底板末端还设有所述的激光位移传感器，该激光位移传感器置于承重托盘下方，用于测量物品取放位置。
[0013]优选地，所述第三机械臂包括第三底板、丝杆、设置在丝杆上的导杆连接板、设置在导杆连接板两侧的导杆、导杆安装座、与导杆安装座转动连接的吸盘安装座、设置在吸盘安装座的多个真空吸盘，分别设置在第三底板上的第四驱动模组、竖向安装板，所述丝杆一端与第四驱动模组输出端连接，另一端置于竖向安装板上；所述导杆另一端穿设竖向安装板与所述的导杆安装座连接；所述第三底板设置在承重托盘上方且与滑块连接，第二驱动模组驱动，可带动滑块在第二导轨上滑动，进而带动第三底板沿着第二导轨做直线往复运动；所述吸盘安装座内还设有回转电机，该回转电机可带动吸盘安装座转动，进而改变真空吸盘的吸附方向。
[0014]优选地，所述举升架上还设有若干间隔分部的暂存货架。
[0015]优选地，所述移动底盘上还设有真空泵体，所述真空泵体通过管道与真空吸盘连通，所述真空泵体四周还设有若干蓄电池组。
[0016]优选地，所述搬运机器人还包括安装在移动底盘上的两减震组件、设置在减震组件上的驱动轮组件，每一减震组件均包括上支撑板、下支撑板、设置在上支撑板与下支撑板之间的连接杆、套设在连接杆上的弹性组件；所述驱动轮组件设置在下支撑板上。
[0017]优选地，所述驱动轮组件包括驱动机构，设置在驱动机构输出端的主动轮，驱动机构可带动主动轮转动，进而带动移动底盘移动；若干所述从动轮设置在移动底盘底部的边角处。
[0018]优选地，所述移动底盘上还设有与驱动轮组件适配的若干从动轮，该从动轮设置在移动底盘底部的边角处。
[0019]本专利技术还提供一种搬运方法，包括如下取货步骤：
[0020]步骤一、首先把仓库里所有的物品的外形三维尺寸，按数量和排列存储方式记录保存，使每种物品对应一个库位，每个物品对应存储库位的空间相对位置(x，y，z)；
[0021]步骤二、机器人收到取货指令，机器人根据该库位的信息，运动到货物对应的库位一侧；通过升降机构、第一机械臂和第三机械臂上的激光位移传感器测量目标库位上的目标货物准确位置；机器人通过步骤一计算出目标取放位置，机器人通过升降机构和第一机械臂把第三机械臂运动到目标取放位置一侧的空位；然后升降机构带动货物取放机构往下运动直到激光位移传感器检测到货物或货架上边缘，第一机械臂带动第三机械臂往外运动，直到激光位移传感器检测到货物侧边缘，测算出目标货物或者目标存储位置的精确轮廓；
[0022]步骤三、机器人根据货物情况有两种吸取货物方式：
[0023]取货物方式一：对于较小的货物，回转电机带动真空吸盘口朝下，机器人的第三机械臂及第三机械臂的导杆伸出计算好的伸出量L，伸到货物上面，升降驱动模组下降一个高度，使得真空吸盘紧压货物上表面，打开真空泵体，真空吸盘把货物吸取，升降驱动模组提起，第三机械臂退回，第二机械臂向机器人的暂存货架方向旋转90度，升降驱动模组升降到指定暂存货架上，第三机械臂伸出，真空吸盘脱离货物，将货物摆放在机器人货架上；
[0024]取货物方式二：对于叠放的较大货物，回转电机带动真空吸盘口朝水平方向，第二机械臂先伸出承重托盘，轻轻抵住被取出货物的下层货物；机器人的第三机械臂及第三机械臂的导杆伸出计算好的伸出量L，伸到货物侧面并紧贴，打开电磁阀，真空吸盘把货物吸取，同时第三机械臂的导杆退回，把吸附的货物拖到承重托盘上，第三机械臂和承重托盘继续往后退，使得吸取的货物在第二机械臂旋转90度时不与升降驱动模组干涉；最后升降驱动模组升降到指定暂存货架上，第三机械臂伸出，真空吸盘脱离货物，将货物摆放在机器人货架上。
[0025]采用本专利技术的技术方案，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搬运机器人，其特征在于，包括：移动底盘、设置在移动底盘上的升降机构、安装在升降机构上的货物取放机构；所述升降机构包括举升架、设置在举升架上的两滑动机构、垂直基板、设置在举升架上与两滑动机构适配的升降驱动模组；所述举升架上还设有若干间隔分部的暂存货架；所述垂直基板安装在两滑动机构上；所述升降驱动模组的输出端设有垂直基板，垂直基板在两滑动机构上沿着举升架竖直方向升降；所述货物取放机构包括：第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂；所述第一机械臂设置在升降机构上；所述第二机械臂设置在第一机械臂上，该第一机械臂用于带动第二机械臂转动和往返运动；所述第三机械臂设置在第二机械臂上，该第二机械臂用于带动第三机械臂做直线往复运动。2.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述升降驱动模组包括传动轴、传动链轮组件、第一驱动机构；所述垂直基板与传动链轮组件连接；所述传动轴上还设有所述的主齿轮；所述第一驱动机构的输出端与主齿轮连接，能带动主齿轮转动，进而带动传动轴转动，从而带动传动链轮升降，进而带动垂直基板升降。3.根据权利要求1所述的搬运机器人，其特征在于，所述第一机械臂包括基座、设置在基座上的第一底板、安装在底板上的两第一滑轨与第一驱动模组、与两第一滑轨滑动连接的支撑基板、设置在支撑基板上的回转轴承；所述第一驱动模组的输出端与支撑基板连接，用于驱动支撑基板在第一滑轨上做往返运动。4.根据权利要求3所述的搬运机器人，其特征在于，所述第二机械臂包括第二底板、承重托盘，分别设置在第二底板上的两第二导轨及滑块，第二驱动模组、两滑轨、第三驱动模组、驱动机构及激光位移传感器；所述第二底板设置在回转轴承上；所述承重托盘与两滑轨滑动连接；所述第三驱动模组的输出端与承重托盘连接，能带动承重托盘在两滑轨上做直线往复运动；所述驱动机构的输出端穿设第二底板，该驱动机构的输出端还设有齿轮，该齿轮还与回转轴承啮合；所述第二底板末端还设有所述的激光位移传感器，该激光位移传感器置于承重托盘下方，用于测量物品取放位置。5.根据权利要求4所述的搬运机器人，其特征在于，所述第三机械臂包括第三底板、丝杆、设置在丝杆上的导杆连接板、设置在导杆连接板两侧的导杆、与导杆安装座转动连接的吸盘安装座、设置在吸盘安装座的真空吸盘，分别设置在第三底板上的第四驱动模组、竖向安装板，所述丝杆一端与第四驱动模组输出端连接，另一端置于竖向安装板上；所述第三底板设置在承重托盘上方且与第二滑轨上的滑块连接，第二驱动模组驱动，可带动滑块在第二导轨上滑动，进而带动第三底板沿着第二导轨做...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯威潮，熊伟，
申请(专利权)人：腾米机器人科技深圳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：