配送机器人

1.本发明涉及机械设备技术领域，尤其是一种配送机器人。


背景技术：

2.随着社会人口红利的消失和劳动力成本的上升，通过机器人代替人工在制造业以及物流业已成为一种趋势，并且，传染病的发生，也给各行业带来重大影响的同时，无人化、无接触配送需求也为物流机器人的发展和应用带来新的机遇，为智能经济按下“快进键”。为了降低劳动力成本和服务传染病管控需要，智能配送机器人已获得广泛的应用。相关技术中，智能配送机器人主要用于医院、酒店、写字楼、生产车间等室内场景，室内环境下路况较简单、路面较平实，室外路面复杂、经常高低不平，甚至有时还要上下坡，使得现有配送机器人难于用到室外。并且现有配送机器人大都无法自动装卸货物，在大批量送货及所送货物较重时，通过人工装卸货的劳动量仍然很大，又或者需要借助另外的机器人进行货物的卸载，从而增加成本。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种配送机器人，能够适用于室内外场景，并且无需借助其他设备进行货物装载或卸载。
4.本发明实施例提供了一种配送机器人，包括：
5.车体；
6.控制箱，所述控制箱设置于所述车体内部；
7.皮带货架，所述皮带货架设置于所述车体上部；
8.机械手抓取机构，所述机械手抓取机构的个数为两个，两个所述机械手抓取机构对称固定于所述车体两侧；
9.视觉部件，所述视觉部件包括第一相机和第二相机，所述第一相机和所述第二相机分别设置于两个所述机械手抓取机构上；
10.履带式行走机构，所述履带式行走机构包括两个，两个所述履带式行走机构设置于所述车体两侧；
11.其中，所述控制箱用于控制所述履带式行走机构行走到目的地，并控制所述视觉部件和两个所述机械手抓取机构将货物装载到所述皮带货架上，或者控制两个所述机械手抓取机构卸载所述皮带货架上的货物。
12.在一些实施例中，所述机械手抓取机构包括第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和夹持装置，所述第一机械臂的第一端通过轴承固定于所述车体侧面，所述第一机械臂的第二端通过二维转轴与所述第二机械臂的第一端活动连接，所述第二机械臂的第二端通过三维转轴与所述第三机械臂的第一端连接，所述第三机械臂的第二端通过二维转轴与所述夹持装置固定连接。
13.在一些实施例中，所述夹持装置包括夹持臂和夹持板，所述夹持臂的第一端通过
二维转轴与所述第三机械臂的第二端固定连接，所述夹持臂的第二端通过转轴与所述夹持板固定连接。
14.在一些实施例中，所述控制箱包括电控板、蓄电池组、发动机和车轮传动装置，所述蓄电池组用于提供所述配送机器人的工作电能，所述电控板用于控制所述发动机的工作状态，所述车轮传动装置用于将所述发动机的动力传输到所述履带式行走机构；所述履带式行走机构包括履带、主动轮、诱导轮、托带轮和多个负重轮，所述主动轮、所述诱导轮、所述托带轮和所述多个负重轮均通过轴承与所述车体连接；所述主动轮和所述履带用于将所述车轮传动装置传输的所述发动机的动力转换为所述配送机器人的牵引力；所述诱导轮用于辅助所述主动轮驱动所述履带的转动状态；所述托带轮用于支撑所述履带；所述多个负重轮和所述履带组成所述配送机器人的连续滚动轨道。
15.在一些实施例中，所述履带式行走机构还包括多个减震器，所述多个减震器的个数与所述多个负重轮的个数相等。
16.在一些实施例中，所述配送机器人还包括货物存放腔体，所述货物存放腔体固定于所述车体上部，所述皮带货架活动设置于所述货物存放腔体内部。
17.在一些实施例中，所述货物存放腔体的两个内侧面上设有第一导轨；所述皮带货架包括皮带输送架、输送皮带、主动滚轮和多个从动滚轮；所述皮带输送架两侧活动设置于所述第一导轨上，所述主动滚轮和多个所述从动滚轮均设置于所述皮带输送架内，用于驱动所述输送皮带的转动状态。
18.在一些实施例中，所述货物存放腔体上设有第二导轨、第三导轨、第一升降门和第二升降门，所述第一升降门通过所述第二导轨活动设置于所述货物存放腔体的前面，所述第二升降门通过所述第三导轨设置于所述货物存放腔体的后面。
19.在一些实施例中，所述配送机器人还包括辅助支撑结构，所述辅助支撑结构包括第一支撑架、第二支撑架和底部支撑轮，所述第一支撑架的第一端与所述车体固定连接，所述第一支撑架的第二端通过转轴与所述第二支撑架的第一端连接，所述第二支撑架的第二端通过轴承与所述底部支撑轮连接。
20.在一些实施例中，所述配送机器人还包括前置摄像头、后置摄像头、前置雷达和后置雷达，所述前置摄像头、所述后置摄像头、所述前置雷达和所述后置雷达均用于辅助所述配送机器人的移动过程。
21.本实施例提供的一种配送机器人，具有如下有益效果：
22.本实施例通过设置将两个机械手抓取机构对称固定于所述车体两侧，同时在两个机械手抓取机构上设置视觉部件，以及将两个履带式行走机构也设置于车体两侧，以在配送机器人进行工作时，通过控制箱控制履带式行走机构行走到目的地后，通过视觉部件定位货位位置，然后再根据货位位置控制两个机械手抓取机构将货物装载到皮带货架上，或者控制两个机械手抓取机构卸载皮带货架上的货物，从而能在室内外各种场景上运输货物，并无需借助其他设备进行货物装载或卸载。
23.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
24.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
25.图1为本发明实施例的一种配送机器人的结构示意图；
26.图2为本发明实施例的一种配送机器人的第一升降门处于上升状态的结构示意图；
27.图3为本发明实施例的一种配送机器人的截面示意图；
28.图4为本发明实施例的一种配送机器人的机械手抓取机构的结构示意图；
29.图5为本发明实施例的一种配送机器人的后视图。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
33.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
34.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
35.参照图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供了一种配送机器人，包括车体100、控制箱200、皮带货架300、机械手抓取机构400、视觉部件500和履带式行走机构600。其中，控制箱200设置于车体100内部；皮带货架300设置于车体100上部；机械手抓取机构400的个数为两个，两个机械手抓取机构400对称固定于车体100两侧；如图1所示，视觉部件包括第一相机510和第二相机520，第一相机510和第二相机520分别设置于两个机械手抓取机构400上；履带式行走机构600包括两个，两个履带式行走机构600设置于车体100两侧。在本实施例中，皮带货架300可以选择电动皮带货架。
36.在本实施例中，当配送机器人用于工作时，控制箱根据外部设备发送的控制指令用于控制履带式行走机构工作，以带动配送机器人移动到目的地后，控制机械手抓取机构上的视觉部件和两个机械手抓取机构进行工作。例如，当需要将目标位置的货物装载到配
送机器人上时，则先通过视觉部件确定货物位置，以控制两个机械手抓取机构协同工作，有效抓取货物后，将货物装载到配送机器人的皮带货架上，同时视觉部件采集货物在皮带货架上的位置，以在货物未放准位置时，控制两个机械手抓取机构调节货物位置，从而便于配送机器人运送货物。又比如，当配送机器人将货物运送到目标位置后，需要将配送机器人上的货物卸载下来，则控制两个机械手抓取机构协同工作，同时视觉部件确定货物位置后，将配送机器人的皮带货架上的货物卸载到目标位置，在这个过程中，视觉部件实时采集货物卸载后的位置，以确定货物卸载到准确位置。
37.在一些实施例中，如图1和图4所示，机械手抓取机构400包括第一机械臂410、第二机械臂420、第三机械臂430和夹持装置。其中，第一机械臂410的第一端通过轴承固定于车体100侧面，第一机械臂410的第二端通过二维转轴与第二机械臂420的第一端活动连接，第二机械臂420的第二端通过三维转轴与第三机械臂430的第一端连接，第三机械臂430的第二端通过二维转轴与夹持装置固定连接。在本实施例中，当需要夹持货物时，第一机械臂410控制整个机械手抓取机构400一直处于车体100上，第二机械臂420和第三机械臂430可以通过二维轴承或三维轴承，实现不同方向获取的抓取过程。
38.同时，由于货物的形状和大小均存在不同，因此，为了能够更有效的实现货物卸载和装载过程，在本实施例中，如图4所示，夹持装置包括夹持臂441和夹持板442。具体地，夹持臂441的第一端通过二维转轴与第三机械臂430的第二端固定连接，夹持臂441的第二端通过转轴与夹持板442固定连接，以在货物形状不规则时，可以有效调节夹持板的角度，从而更稳定的抓取货物。
39.在一些实施例中，如图3所示，控制箱200包括电控板210、蓄电池组220、发动机230和车轮传动装置240，蓄电池组220用于提供配送机器人的工作电能，电控板210用于控制发动机的工作状态，车轮传动装置240用于将发动机230的动力传输到所述履带式行走机构。如图1和图2所示，履带式行走机构600包括履带610、主动轮620、诱导轮630、托带轮640和多个负重轮650，其中，主动轮620、诱导轮630、托带轮640和多个负重轮650均通过轴承与车体100连接。在工作过程中，主动轮和履带用于将车轮传动装置传输的发动机的动力转换为配送机器人的牵引力，诱导轮用于辅助主动轮驱动履带的转动状态，以控制配送机器人的移动方向和移动速度。托带轮用于支撑履带，以减小负重轮的大小，降低配送机器人的重量，同时节省能耗。多个负重轮和履带组成配送机器人的连续滚动轨道，以提高配送机器人的通用性。在本实施例工作时，由于部分场景的道路不平坦，从而使得配送机器人在移动过程中，震动幅度较大，不利于配送机器人上货物的平衡。因此，如图3所示，本实施例在履带式行走机构上设置多个减震器660，多个减震器660的个数与多个负重轮650的个数相等，即在每个负重轮650上分别设置一个减震器660，以减少配送机器人在移动过程中的震动幅度。
40.在本实施例中，如图3和图5所示，蓄电池组220可以通过充电口260进行有线充电。当配送机器人不便于进行有线充电时，如图1所示，在配送机器人上设置的太阳能电池模块250也可以为配送机器人提供工作电能。
41.在一些实施例中，为了防止配送机器人在货物配送过程中，货物掉落，如图1、图2和图3所示，本实施例通过在配送机器人上设置货物存放腔体700。其中，货物存放腔体700固定于车体100上部，皮带货架300活动设置于货物存放腔体700内部，以在运输过程中，将皮带货架固定于货物存放腔体700内，防止货物掉落，并在运输到目标地点后，控制皮带货
架300移动到货物存放腔体700外，便于机械手抓取机构400抓取货物。具体地，为了便于皮带货架的移动过程，如图2所示，在货物存放腔体700的两个内侧面上设置第一导轨730，同时，如图2和图3所示，皮带货架300包括皮带输送架310、输送皮带320、主动滚轮330和多个从动滚轮340。将皮带输送架310两侧活动设置于所述第一导轨730上，主动滚轮330和多个从动滚轮340均设置于皮带输送架310内，用于驱动输送皮带320的转动状态，以在需要卸载货物时，皮带货架能从货物存放腔体内移动到货物存放腔体外，以及在装载好货物后，皮带货架能从货物存放腔体外移动到货物存放腔体内。
42.在一些实施例中，由于在配送机器人移动过程中，货物存放腔体保持封闭状态能够防止货物掉落，因此，如图2和图5所示，本实施例在货物存放腔体700上设置第二导轨(图中未示出)、第三导轨(图中未示出)、第一升降门710和第二升降门720。具体地，第一升降门710通过第二导轨活动设置于货物存放腔体700的前面，第二升降门720通过第三导轨设置于货物存放腔体700的后面。当货物需要从配送机器人前面装载或卸载时，则控制第一升降门上升后，皮带货架从配送机器人前面移动出货物存放腔体；当货物需要从配送机器人后面装载或卸载时，则控制第二升降门上升后，皮带货架从配送机器人后面移动出货物存放腔体。
43.在一些实施例中，由于配送机器人能在不同场景内配送货物，例如下坡、上坡等场景，而在配送机器人进行上坡配送时，整个配送机器人处于倾斜状态，为了避免配送机器人发生后倒情况，如图3和图5所示，本实施例的配送机器人还包括辅助支撑结构800。其中，辅助支撑结构800包括第一支撑架810、第二支撑架820和底部支撑轮830，第一支撑架810的第一端与车体100固定连接，第一支撑架810的第二端通过转轴与第二支撑架820的第一端连接，第二支撑架820的第二端通过轴承与底部支撑轮830连接。具体地，第一支撑架可以采用l型的结构，第二支撑架可以采用直杆型的结构，以提高配送机器人的稳定性。
44.在一些实施例中，配送机器人在移动过程中，路面上或多或少会存在障碍物，因此，为了防止配送机器人碰撞障碍物，如图1和图5所示，本实施例的配送机器人还包括前置摄像头910、后置摄像头(图中未示出)、前置雷达920和后置雷达930，前置摄像头910和前置雷达920设置于配送机器人的前面，后置摄像头和后置雷达930设置于配送机器人的后面，以在配送机器人工作时，通过前置摄像头、后置摄像头、前置雷达和后置雷达辅助配送机器人的移动过程。
45.综上可知，本实施例的配送机器人，通过设置对称的机械手抓取机构，可实现不同尺寸形状货物的自动装载和卸载过程，同时设置履带式行走机构，可适用于不同路面情况的配送货物过程，此外还配置太阳能电池模块，以在中远途送货过程，提供工作电能。
46.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。