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专利名称：一种具有防护功能的仓储搬运机器人

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410393580.9

专利申请（专利权）人：湖北理工学院
权利人地址：湖北省黄石市桂林北路16号

专利发明（设计）人：发明人:冯大鹏,郭小燕,余峰,尹贵,吴小艳

专利摘要：本发明公开了一种具有防护功能的仓储搬运机器人，涉及仓储搬运技术领域，包括机身，所述机身的内部设有扫描仪，所述机身的上方还设有承载板：所述扫描仪的内部设有轴体一，所述轴体一的外壁设有固定架一，所述轴体一的外壁还设有齿轮，所述齿轮的一侧设有与其相互啮合的间歇性齿轮，所述间歇性齿轮的一侧设有圆盘，所述圆盘的内壁设有多个与齿轮相互啮合的齿块，所述间歇性齿轮的内部设有轴体二，所述轴体二的外壁设有驱动其转动的传动件，此设备中，转动的丝杆会驱使传动件带动机身前端的扫描仪进行上下幅度的往复转动，进一步增大了扫描仪的侦查范围，降低了机器人发生碰撞的可能性，有利于对货物的保护。

主权利要求：
1.一种具有防护功能的仓储搬运机器人，包括机身(1)，所述机身(1)的内部设有转轮(2)，所述转轮(2)的一侧设有连接轴(3)，所述机身(1)的内部还设有扫描仪(4)，所述机身(1)的上方还设有承载板(5)，其特征在于：所述扫描仪(4)的内部设有轴体一(6)，所述轴体一(6)的外壁设有固定架一(7)，所述轴体一(6)的外壁还设有齿轮(8)，所述齿轮(8)的一侧设有与其相互啮合的间歇性齿轮(9)，所述间歇性齿轮(9)的一侧设有圆盘(10)，所述圆盘(10)的内壁设有多个与齿轮(8)相互啮合的齿块(11)，所述间歇性齿轮(9)的内部设有轴体二(12)，所述轴体二(12)的外壁设有驱动其转动的传动件(13)，所述机身(1)的内部设有丝杆(14)，所述丝杆(14)的端部设有伺服电机(15)，所述丝杆(14)的外壁设有配重块(16)，所述机身(1)的上方设有连接块一(17)，所述连接块一(17)的一侧设有启动端一(18)，所述连接块一(17)的另一侧设有启动端二(19)，所述启动端一(18)和启动端二(19)均与伺服电机(15)电性连接，所述连接块一(17)的内部设有轴体三(20)并与其固定连接，所述轴体三(20)的外壁设有连接块二(21)，所述连接块二(21)位于承载板(5)的下方并与其固定连接，所述承载板(5)与机身(1)之间设有用于增大或减小承载板(5)与地面的夹角的调节件(22)，
所述连接轴(3)的外壁设有气囊(23)，所述气囊(23)的外壁设有连接管(24)，所述机身(1)的内部设有向气囊(23)内输入气体的负压件(25)，所述负压件(25)与配重块(16)相互配合，所述负压件(25)共有两个，分别位于配重块(16)的两侧，所述负压件(25)包括位于机身(1)内部的滑槽(2501)，所述滑槽(2501)的内部设有限位块(2502)，所述滑槽(2501)的内部设有通孔(2503)，所述通孔(2503)的一侧设有气管(2504)，所述气管(2504)的一端与连接管(24)相互接通，所述限位块(2502)的内部设有滑动块(2505)，所述滑动块(2505)的一侧设有弹簧(2506)，所述滑动块(2505)的端部呈斜面，所述滑动块(2505)的斜面部分与配重块(16)的内壁相互接触，所述滑槽(2501)和气管(2504)的内部均处于负压状态。
2.根据权利要求1所述的一种具有防护功能的仓储搬运机器人，其特征在于：所述传动件(13)包括位于轴体二(12)外壁的固定架二(1301)，所述轴体二(12)的外壁设有锥齿轮一(1302)，所述锥齿轮一(1302)的一侧设有与其相互啮合的锥齿轮二(1303)，所述锥齿轮二(1303)的内部设有轴体四(1304)，所述轴体四(1304)的端部位于机身(1)的一侧并与其转动连接，所述轴体四(1304)的外壁设有皮带(1305)，所述皮带(1305)的另一端位于丝杆(14)的外壁并与其相互传动。
3.根据权利要求1所述的一种具有防护功能的仓储搬运机器人，其特征在于：所述调节件(22)共有两个，分别位于连接块二(21)的两侧，所述调节件(22)包括位于连接块二(21)一侧的连接杆(2201)，所述连接杆(2201)包括凹陷部(2203)和平面部(2202)，所述连接杆(2201)的外壁设有固定块(2204)，所述固定块(2204)的内部设有顶块(2205)，所述顶块(2205)的底部位于凹陷部(2203)的上方并与其相互接触。
4.根据权利要求3所述的一种具有防护功能的仓储搬运机器人，其特征在于：所述固定块(2204)的底部与机身(1)固定连接，所述连接杆(2201)与固定块(2204)滑动连接，所述顶块(2205)的底部造型呈弧面。
5.根据权利要求1所述的一种具有防护功能的仓储搬运机器人，其特征在于：所述机身(1)的内部设有多个挡片(26)，所述挡片(26)的内部设有轴体五(27)，所述轴体五(27)的两端均与机身(1)固定连接，所述挡片(26)的内壁与扫描仪(4)的外壁相互接触，所述挡片(26)具有弹性。
6.根据权利要求1所述的一种具有防护功能的仓储搬运机器人，其特征在于：所述弹簧(2506)的弹力在正常状态下，将所述滑动块(2505)推动至配重块(16)内部。
7.根据权利要求1所述的一种具有防护功能的仓储搬运机器人，其特征在于：所述气囊(23)的内壁与连接轴(3)转动连接，所述气囊(23)具有自动复原性。
8.根据权利要求1所述的一种具有防护功能的仓储搬运机器人，其特征在于：所述间歇性齿轮(9)与齿轮(8)相互啮合传动的全过程中，所述圆盘(10)上方的齿块(11)均不与齿轮(8)相互啮合。 说明书 : 一种具有防护功能的仓储搬运机器人技术领域[0001] 本发明涉及仓储搬运技术领域，具体为一种具有防护功能的仓储搬运机器人。背景技术[0002] 随着人工智能技术、自动化技术、信息技术的飞速发展，末端物流的智能化程度将不断提高，智能物流终端是末端物流发展的必然趋势，而搬运机器人是可以实现智能物流终端进行自动化搬运作业的主要设备之一，通过搬运机器人可以减轻人类繁重的体力劳动。[0003] 目前，常见的搬运机器人有两种类型，一种是搬运机器人具有固定的运动轨迹，即是从货架处将物品自动抬升并根据预设轨道运输至指定货物存放点，这类运输方式虽然比较稳定高效，但运输过程较为死板，难以在人流较大的仓库运行；另一种是拥有自由路线搬运机器人，如AGV小车等，它们的前端常配有扫描传感器，可以在仓库内自由行走，并做到货物之间的定点运输；然而，由于这类机器人与人工共同存在于仓库，在运输的过程中环境多变，位于前端的扫描器的探查范围有限，若是遇到较为平缓的斜坡，倾斜的机身将会使扫描发出的平行射线范围发生变化，进而会降低扫描器的间距判断，因此可能发生轻微的碰撞事故，对搬运的货物造成不良影响。[0004] 为此，我们提出一种具有防护功能的仓储搬运机器人。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种具有防护功能的仓储搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防护功能的仓储搬运机器人，包括机身，所述机身的内部设有转轮，所述转轮的一侧设有连接轴，所述机身的内部还设有扫描仪，所述机身的上方还设有承载板：所述扫描仪的内部设有轴体一，所述轴体一的外壁设有固定架一，所述轴体一的外壁还设有齿轮，所述齿轮的一侧设有与其相互啮合的间歇性齿轮，所述间歇性齿轮的一侧设有圆盘，所述圆盘的内壁设有多个与齿轮相互啮合的齿块，所述间歇性齿轮的内部设有轴体二，所述轴体二的外壁设有驱动其转动的传动件，[0006] 所述机身的内部设有丝杆，所述丝杆的端部设有伺服电机，所述丝杆的外壁设有配重块，所述机身的上方设有连接块一，所述连接块一的一侧设有启动端一，所述连接块一的另一侧设有启动端二，所述启动端一和启动端二均与伺服电机电性连接，所述连接块一的内部设有轴体三并与其固定连接，所述轴体三的外壁设有连接块二，所述连接块二位于承载板的下方并与其固定连接，[0007] 所述承载板与机身之间设有用于增大或减小承载板与地面的夹角的调节件，[0008] 所述连接轴的外壁设有气囊，所述气囊的外壁设有连接管，所述机身的内部设有向气囊内输入气体的负压件，所述负压件与配重块相互配合。[0009] 优选的，所述传动件包括位于轴体二外壁的固定架二，所述轴体二的外壁设有锥齿轮一，所述锥齿轮一的一侧设有与其相互啮合的锥齿轮二，所述锥齿轮二的内部设有轴体四，所述轴体四的端部位于机身的一侧并与其转动连接，所述轴体四的外壁设有皮带，所述皮带的另一端位于丝杆的外壁并与其相互传动。[0010] 优选的，所述负压件共有两个，分别位于配重块的两侧，所述负压件包括位于机身内部的滑槽，所述滑槽的内部设有限位块，所述滑槽的内部设有通孔，所述通孔的一侧设有气管，所述气管的一端与连接管相互接通，所述限位块的内部设有滑动块，所述滑动块的一侧设有弹簧，所述滑动块的端部呈斜面，所述滑动块的斜面部分与配重块的内壁相互接触，所述滑槽和气管的内部均处于负压状态。[0011] 优选的，所述调节件共有两个，分别位于连接块二的两侧，所述调节件包括位于连接块二一侧的连接杆，所述连接杆包括凹陷部和平面部，所述连接杆的外壁设有固定块，所述固定块的内部设有顶块，所述顶块的底部位于凹陷部的上方并与其相互接触。[0012] 优选的，所述固定块的底部与机身固定连接，所述连接杆与固定块滑动连接，所述顶块的底部造型呈弧面。[0013] 优选的，所述机身的内部设有多个挡片，所述挡片的内部设有轴体五，所述轴体五的两端均与机身固定连接，所述挡片的内壁与扫描仪的外壁相互接触，所述挡片具有弹性。[0014] 优选的，所述弹簧的弹力在正常状态下，将所述滑动块推动至配重块内部。[0015] 优选的，：所述气囊的内壁与连接轴转动连接，所述气囊具有自动复原性。[0016] 优选的，所述间歇性齿轮与齿轮相互啮合传动的全过程中，所述圆盘上方的齿块均不与齿轮相互啮合。[0017] 本发明至少具备以下有益效果：[0018] 本发明中，搬运机器人行走到斜坡道路上时，承载板上货物的自重会驱使其连接块一向左右方向移动，进而连接块一会触碰到启动端一或者启动端二，引发伺服电机运转，此时配重块将会由于丝杆的转动，朝着货物移动的反方向位移，让此状态下的搬运机器人重心发生偏移，有利于维持斜坡上机器人的平衡性；另一方面，转动的丝杆会驱使传动件带动机身前端的扫描仪进行上下幅度的往复转动，进一步增大了扫描仪的侦查范围，降低了机器人发生碰撞的可能性，有利于对货物的保护；[0019] 同时，配重块在丝杆上滑动的过程中，配重块会带着限位块在滑槽内移动，直至移动至滑槽的另一端，滑动块会进入限位块的内部并与配重块相互脱离，此过程中，滑槽内部的气体会通过气管传输进入气囊的内部并对其进行充气，逐渐膨胀的气囊会对连接轴的外壁进行挤压，进而增大连接轴转动的阻力，从而使得转轮的转动速度有所降低，以保证搬运机器人在进入斜坡后，具有相对低的行进速度，与重心的偏移相互配合，进一步保证了搬运货物的稳定性，从而对货物进行有效保护。附图说明[0020] 图1为本发明整体结构示意图；[0021] 图2为本发明另一角度结构剖视图；[0022] 图3为本发明图2中A区域结构放大图；[0023] 图4为本发明传动件结构示意图；[0024] 图5为本发明机身结构剖视图；[0025] 图6为本发明图5中B区域结构放大图；[0026] 图7为本发明图5中C区域结构放大图；[0027] 图8为本发明负压件结构剖视图；[0028] 图9为本发明图8中D区域结构放大图；[0029] 图10为本发明负压件局部结构剖视图；[0030] 图11为本发明图10中E区域结构放大图；[0031] 图12为本发明气囊结构剖视图。[0032] 图中：1?机身；2?转轮；3?连接轴；4?扫描仪；5?承载板；6?轴体一；7?固定架一；8?齿轮；9?间歇性齿轮；10?圆盘；11?齿块；12?轴体二；13?传动件；1301?固定架二；1302?锥齿轮一；1303?锥齿轮二；1304?轴体四；1305?皮带；14?丝杆；15?伺服电机；16?配重块；17?连接块一；18?启动端一；19?启动端二；20?轴体三；21?连接块二；22?调节件；2201?连接杆；2202?平面部；2203?凹陷部；2204?固定块；2205?顶块；23?气囊；24?连接管；25?负压件；2501?滑槽；2502?限位块；2503?通孔；2504?气管；2505?滑动块；2506?弹簧；26?挡片；27?轴体五。具体实施方式[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0034] 请参阅图1?12，本发明提供一种技术方案：一种具有防护功能的仓储搬运机器人，包括；[0035] 实施例一，[0036] 机身1，机身1的内部设有转轮2，转轮2的一侧设有连接轴3，连接轴3的两端均与转轮2固定连接，连接轴3与机身1转动连接，机身1的内部还设有扫描仪4，机身1的内部设有多个挡片26，挡片26共有两个，分别位于扫描仪4的上下两侧，挡片26的内部设有轴体五27并与其固定连接，轴体五27的两端均与机身1固定连接，挡片26的内壁与扫描仪4的外壁相互接触，挡片26具有弹性，机身1的上方还设有承载板5，扫描仪4的内部设有轴体一6并与其固定连接，轴体一6的外壁设有固定架一7并与其转动连接，固定架的底部与机身1固定连接，轴体一6的外壁还设有齿轮8并与其固定连接，齿轮8的一侧设有与其相互啮合的间歇性齿轮9，间歇性齿轮9的一侧设有圆盘10并与其固定连接，圆盘10的内壁设有多个与齿轮8相互啮合的齿块11，多个齿块11均与圆盘10固定连接，间歇性齿轮9与齿轮8相互啮合传动的全过程中，圆盘10上方的齿块11均不与齿轮8相互啮合，间歇性齿轮9的内部设有轴体二12并与其固定连接，轴体二12的端部与机身1转动连接，轴体二12的外壁设有驱动其转动的传动件13；通过驱动轴体二12的转动，使间歇性齿轮9与圆盘10同时转动，进而实现齿轮8沿轴体二12进行正向和逆向的往复转动，从而让扫描仪4的也随之进行上下幅度的轻微摆动，增大了扫描仪4前方的扫描空间，降低了发生此设备碰撞的概率，同时，位于扫描仪4上下两侧具有弹性的挡片26，在转动时可对扫描仪4外壁进行保护，防止杂物进入机身1内部；[0037] 机身1的内部设有丝杆14并与其转动连接，丝杆14的端部设有伺服电机15，丝杆14的端部与伺服电机15的转轴固定连接，伺服电机15的底部与机身1固定连接，丝杆14的外壁设有配重块16，配重块16的内部具有与丝杆14螺纹相互啮合的外螺纹，机身1的上方设有连接块一17，连接块一17与机身1滑动连接，连接块一17的一侧设有启动端一18，启动端一18的一侧与机身1固定连接，连接块一17的另一侧设有启动端二19，启动端二19的一侧与机身1固定连接，启动端一18和启动端二19均与伺服电机15电性连接，分别控制着伺服电机15进行正向和反向的转动，连接块一17的内部设有轴体三20并与其固定连接，轴体三20的外壁设有连接块二21并与其转动连接，连接块二21位于承载板5的下方并与其固定连接；丝杆14的转动会使其上方的配重块16进行左右方向上的位移，进而是此设备的重心位置发生适当偏移，以保证搬运机器人在上坡或在下坡时，具有良好的重心，以防倾倒的发生；[0038] 传动件13包括位于轴体二12外壁的固定架二1301，轴体二12与固定架二1301转动连接，固定架二1301的端部与机身1固定连接，轴体二12的外壁设有锥齿轮一1302并与其固定连接，锥齿轮一1302的一侧设有与其相互啮合的锥齿轮二1303，锥齿轮二1303的内部设有轴体四1304并与其固定连接，轴体四1304的端部位于机身1的一侧并与其转动连接，轴体四1304的外壁设有皮带1305，皮带1305的另一端位于丝杆14的外壁并与其相互传动，皮带1305带动轴体四1304和丝杆14同时进行传动，传动件13的动力来源源自丝杆14驱动，具有稳定的动力系统，可保证扫描仪4进行稳定的转向工作；[0039] 承载板5与机身1之间设有用于增大或减小承载板5与地面的夹角的调节件22，调节件22共有两个，分别位于连接块二21的两侧，调节件22包括位于连接块二21一侧连接杆2201，连接杆2201与连接块二21固定连接，连接杆2201包括凹陷部2203和平面部2202，连接杆2201的外壁设有固定块2204，固定块2204的内部设有顶块2205，顶块2205的底部位于凹陷部2203的上方并与其相互接触，固定块2204的底部与机身1固定连接，连接杆2201与固定块2204滑动连接，顶块2205的底部造型呈弧面；顶块2205底部呈弧面的造型，有利于在移动连接杆2201的过程中，顶块2205与斜面部更顺滑地抵挡，进而驱使顶块2205稳定上升，使承载板5沿轴体三20发生轻微倾斜，进一步调整设备重心位置，保证机器人在行走斜坡时具有良好的平衡性。[0040] 当搬运机器人行走到斜坡道路上时，承载板5上货物的自重会驱使其连接块一17向左右方向移动，进而连接块一17会触碰到启动端一18或者启动端二19，引发伺服电机15运转，此时配重块16将会由于丝杆14的转动，朝着货物移动的反方向位移，让此状态下的搬运机器人重心发生偏移，有利于维持斜坡上机器人的平衡性；[0041] 另一方面，转动的丝杆14会驱使皮带1305带动轴体四1304转动，进而带动锥齿轮二1303和锥齿轮一1302相互啮合传动，驱使轴体二12带动间歇性齿轮9和圆盘10同步转动，当间歇性齿轮9与齿轮8进行相互啮合时，圆盘10上的齿块11不会与其相互啮合，因此位于齿轮8内壁的轴体一6会进行单方向的转动，当间歇性齿轮9与齿轮8的啮合发生脱离后，圆盘10上的齿块11将会无缝衔接上并与齿轮8相互啮合传动，此时的轴体一6将会进行反方向的转动，进而带动扫描仪4进行同步转动，通过上述传动，即可实现搬运机器人在行走斜坡时，位于机身1前端的扫描仪4进行上下幅度的往复转动，进一步增大了扫描仪4的侦查范围，降低了机器人发生碰撞的可能性，有利于对货物的保护，当机器人行驶至平缓路段后，伺服电机15会自动进行反方向的转动，并使配重块16的位置进行复原，使整体防护过程更加自动化；[0042] 与此同时，由于承载板5的位移，连接块二21也会带动连接杆2201在固定块2204内部位移，当顶块2205的底部位移至凹陷部2203和平面部2202的交界处时，连接杆2201持续的移动会驱使顶块2205在固定块2204内部向上顶出，此时位于连接块二21另一端的固定块2204，由于承载板5的位移，已经脱离与承载板5的接触，因此顶出的顶块2205将会驱使承载板5沿轴体三20向上发生轻微转动，与斜坡造成的货物倾斜趋势相反并相互对抗，与上述进程相互配合，进一步增大搬运机器人在斜坡行驶的平衡性，为货物提供更良好的保护。[0043] 根据上述实施例，实施例二，[0044] 连接轴3的外壁设有气囊23，气囊23的外壁与机身1固定连接，气囊23的内壁与连接轴3转动连接，气囊23具有自动复原性，气囊23的外壁设有连接管24并与其相互接通，机身1的内部设有向气囊23内输入气体的负压件25，负压件25与配重块16相互配合；负压件25共有两个，分别位于配重块16的两侧，负压件25包括位于机身1内部的滑槽2501，滑槽2501的内部设有限位块2502，限位块2502可在滑槽2501内部自由滑动，滑槽2501的内部设有通孔2503，通孔2503的一侧设有气管2504并与其固定连接，气管2504的一端与连接管24相互接通，限位块2502的内部设有滑动块2505并与其滑动连接，滑动块2505的一侧设有弹簧2506，弹簧2506的两端分别与滑动块2505和限位块2502固定连接，滑动块2505的端部呈斜面，滑动块2505的斜面区域与配重块16的内壁相互接触，弹簧2506的弹力在正常状态下，将滑动块2505推动至配重块16内部，滑槽2501和气管2504的内部均处于负压状态；[0045] 配重块16在丝杆14上滑动的过程中，配重块16的内壁会与滑动块2505的斜面区域相互抵挡，在弹簧2506的弹力作用下，配重块16会带着限位块2502在滑槽2501内移动，直至移动至滑槽2501的另一端，滑动块2505会进入限位块2502的内部并与配重块16相互脱离，此过程中，滑槽2501内部的气体会通过气管2504传输进入气囊23的内部并对其进行充气，逐渐膨胀的气囊23会对连接轴3的外壁进行挤压，进而增大连接轴3转动的阻力，从而使得转轮2的转动速度有所降低，以保证搬运机器人在进入斜坡后，具有相对低的行进速度，与重心的偏移相互配合，进一步保证了搬运货物的稳定性，从而对货物进行有效保护。[0046] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。[0047] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：湖北

专利申请日期：2024-04-02

专利公开日期：2024-10-22

专利公告号：CN118220714B