[发明专利]一种移动仓储机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种移动仓储机器人。

背景技术

移动仓储机器人是一种自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

移动仓储机器人致力于提高仓储管理的效率，主要体现在拣货取货效率上，目前自动导引车（AGV）式订单拣选解决方案，在效率上有一定提高，但根本上输送了大量不需要运输的货物，浪费了能源、时间、作业空间、多余的成本投入”等。

目前，“货到人”作业模式，需要人工“向货架送货/补货”，这样既增加人工作业负担，也为后续“机器”作业增加难度。

例如平层仓库方案-自动拣选车。国内外部分公司，在AMAZON KIVA（货到人）作业模式基础上的新探索，基本在平层仓库领域。即尝试货架/货物 不动，用“拣选车-拣选臂/手”拣取货物，即“仅取所需”。

目前，从国内外报道看没有所谓的主流设计方案，没有批量产品推向市场。典型的案例是“FETCH ROBOTICS（美国）”，“日立制作所（日本）”，“BASTIAN（美国）等。主要利用“关节机器人”技术，加“视觉引导”，在制造业-生产线环节应用更早更成熟些（如BASTIAN，KUKA，SICK视觉应用案例等）。

综合目前公开的技术（FETCH ROBOTICS），还存在以下问题：一是仅目前的移动仓储机器人涉及取货，并不具备补货功能，而且取货范围与货架/货物分布的矩形空间不一致；二是货物摆放位置和密度为适应“机器手”的抓取做了“让步”，三是没有涉及机器送货/补货解决方案，没有明确是机器送货还是人工送货，从整个流程看应该是人工送货/补货，这样既保留人工的必要作业，也为满足“机器手”取货要求满足特定摆放位置和空间而增加人工作业难度。

从日立制作所公开方案，由两个“机器人+视觉引导”实现更大范围、更灵活的取送货。首先是在人工送货/补货基础上取货难度增加，二是成本太高，会失去代替人工的经济意义。

本发明旨在提出一种可灵活抓取货物、可自取/卸货、实现补货的低成本移动仓储机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动仓储机器人，其具有多个自由度运动能力，可准确、快速地拣取货架上各个位置的货物，而且本发明生产成本和运维成本低。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种移动仓储机器人， 包括：

用于支撑和驱动机器人整体行走的自动引导车；

安装于自动引导车中部后端的双立柱升降装置；

安装在双立柱升降装置上的横向移动装置，该横向移动装置可由该双立柱升降装置驱动而垂直地升降运动；

安装在横向移动装置上的三关节机械臂和机器视觉系统，该三关节机械臂和机器视觉系统可由该横向移动装置驱动而水平地左右移动，且可随横向移动装置在双立柱升降装置驱动下垂直地升降运动；

安装在三关节机械臂末端的末端执行器，该末端执行器用于在三关节机械臂的驱动下运动至特定位置，以抓取或释放货物；以及

设置在自动引导车上部前端的可伸缩集货箱，该可伸缩集货箱可朝向三关节机械臂进行伸缩运动以配合末端执行器装卸货物；

所述自动引导车的行走在仓库管理系统及导航系统指引下，双立柱升降装置与横向移动装置在货架层级间根据目标货物位置运动过程也由仓库管理系统及导航系统指引，机器视觉系统用于根据其在货架层采集的图像数据为双立柱升降装置、横向移动装置、三关节机械臂、末端执行器提供精确的货物定位信息。

所述自动引导车包括车底板、设置在车底板后端的两个后支撑轮、设置在车底板前端的控制车厢、设置在控制车厢内的转向装置、设置在控制车厢内且与转向装置连接的电驱动装置以及与电驱动装置连接的蓄电池；所述控制车厢前端安装传感器，车底板后端还安装一用于盖合两个支撑轮的后轮盖。

所述双立柱升降装置包括固定在自动引导车中部后端的底梁、两根竖直且相互平行地安装在底梁上的立柱、安装在底梁一端的升降驱动电机以及将两根立柱上端连接起来的顶梁；两根立柱上均设置一直线导轨机构，底梁内设有与升降驱动电机输出轴连接的减速机构，所述减速机构与直线导轨机构一端连接以驱动其进行升降运动，所述直线导轨机构上还安装一块可随直线导轨机构进行升降运动的升降支撑板。