两栖搬运机器人、立体仓储系统及货架系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能仓储技术领域，具体而言，涉及一种可用于立体仓储系统的两栖搬运机器人、包括这种两栖搬运机器人的立体仓储系统以及用于该立体仓储系统的货架系统。


背景技术：

2.随着物流业的高速发展以及人力资源成本的不断提高，为了提高仓库的利用效率，降低成本，很多企业采用自动化立体库解决仓储问题。自动化立体仓储系统中，通常采用诸如自动导引车(automated guided vehicle，agv)或自主移动机器人(autonomous mobile robot，amr)实现对货物的自动化运输。此外，人们还设计了四向穿梭车，用于实现高密度存储下的存取及运输。
3.现有的立体仓储系统尚有不足之处。agv和amr以及四向车均属于成本较高的搬运设备，而且现有的agv和amr限于在平面上行驶，而现有的四向穿梭车仅能在轨道上运行。这使得立体仓储系统的建设和使用成本高，并且调度缺乏灵活性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种可用于立体仓储系统的两栖搬运机器人、包括这种两栖搬运机器人的立体仓储系统以及用于立体仓储系统的货架系统，以至少部分地解决现有技术中的问题。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种两栖搬运机器人，其包括车身和安装在所述车身的底部的车轮，所述车轮包括位于所述底部的左侧的第一驱动轮和第一从动轮以及位于所述底部的右侧的第二驱动轮和第二从动轮，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮构成差速轮，所述第一从动轮和所述第二从动轮为万向轮，其中，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮的滚动方向为前后方向，所述第一从动轮和所述第二从动轮设置为当其滚动方向为前后方向时，所述第一从动轮和所述第二从动轮分别与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮对齐。
6.有利地，所述第一从动轮包括沿着前后方向布置的两个以上从动轮，所述第二从动轮包括沿着前后方向布置的两个以上从动轮。
7.有利地，所述第一驱动轮包括沿着前后方向布置的至少一个驱动轮，所述第二驱动轮包括沿着前后布置的至少一个驱动轮。
8.有利地，所述第一驱动轮和所述第一从动轮各自具有沿轮面周向延伸的凹陷结构，并且当所述第一从动轮与所述第一驱动轮对齐时，两者的所述凹陷结构沿着前后方向对齐；并且/或者，所述第二驱动轮和所述第二从动轮的轮面各自具有沿轮面周向延伸的凹陷结构，并且当所述第二从动轮与所述第二驱动轮对齐时，两者的所述凹陷结构沿着前后方向对齐。
9.有利地，所述第一驱动轮、所述第二驱动轮、所述第一从动轮和所述第二从动轮中
的至少一个的所述凹陷结构为凹槽。
10.有利地，所述第一驱动轮、所述第二驱动轮、所述第一从动轮和所述第二从动轮中的至少一个包括两个滚轮，从而形成为哑铃状。
11.有利地，所述两栖搬运机器人还包括安装在所述车身的左侧和右侧的导向轮，所述导向轮的回转轴线沿上下方向设置。
12.根据本实用新型的另一个方面，提供了一种立体仓储系统，其包括：如上所述的两栖搬运机器人和货架系统，所述货架系统包括沿高度方向布置的至少一个层，每个层设置有存储位并且包括构成干道的平台以及与所述平台连通的轨道，所述平台和所述轨道构造为通往所述存储位，其中，同一层中的所述平台和所述轨道的高度相同。
13.有利地，所述轨道包括彼此平行的第一轨道和第二轨道，其中所述第一轨道上形成有引导凸起，并且所述两栖搬运机器人的所述第一驱动轮和所述第一从动轮各自具有沿轮面周向延伸的凹陷结构，并且当所述第一从动轮与所述第一驱动轮对齐时，两者的所述凹陷结构沿着前后方向对齐，用于与所述第一轨道上的引导凸起配合，以引导所述两栖搬运机器人在所述轨道上的行驶；并且/或者所述第二轨道上形成有引导凸起，并且所述两栖搬运机器人的所述第二驱动轮和所述第二从动轮的轮面各自具有沿轮面周向延伸的凹陷结构，并且当所述第二从动轮与所述第二驱动轮对齐时，两者的所述凹陷结构沿着前后方向对齐，用于与所述第二轨道上的引导凸起配合，以引导所述两栖搬运机器人在所述轨道上的行驶。
14.有利地，所述轨道包括彼此平行的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道的外侧竖直设置有引导壁；并且所述两栖搬运机器人还包括安装在所述车身的左侧和右侧的导向轮，用于与所述引导壁接合，以引导所述两栖搬运机器人在所述轨道上的行驶。
15.有利地，所述轨道的与所述平台相通的入口处设置有引导结构，所述引导结构的敞口比所述轨道的敞口大，用于与所述导向轮接合，以引导所述两栖搬运机器人进入所述轨道。
16.有利地，所述轨道包括彼此平行的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道的内侧竖直设置有限制壁。
17.有利地，所述第一轨道和所述第二轨道各自具有凹槽形横截面。
18.有利地，所述第一轨道和所述第二轨道在与所述平台相通的入口处各自设置有喇叭形引导口。
19.根据本实用新型的又一个方面，提供了一种用于立体仓储系统的货架系统，所述货架系统包括沿高度方向布置的至少一个层，每个层设置有存储位并且包括构成干道的平台以及与所述平台连通的轨道，所述平台和所述轨道构造为通往所述存储位，其中，同一层中的所述平台和所述轨道的高度相同。
20.有利地，所述轨道包括彼此平行的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道中的至少一者上形成有引导凸起，用于引导搬运机器人在所述轨道上的行驶。
21.有利地，所述轨道包括彼此平行的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道的内侧竖直设置有限制壁。
22.有利地，所述第一轨道和所述第二轨道各自具有凹槽形横截面。
23.根据本实用新型实施例的两栖搬运机器人，通过将作为从动轮的万向轮设置为当沿前后方向直行时能够与作为驱动轮的差速轮对齐，使得两栖搬运机器人能够适应于在轨道上运行，从而使得两栖搬运机器人既能够运行在地面或类似的平面上，也能够运行在轨道上。根据本实用新型实施例的货架系统以及仓储系统为两栖搬运机器人的运行提供了适配的运行环境。
附图说明
24.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
25.图1为根据本实用新型实施例的立体仓储系统的一个示例的示意图；
26.图2为图1所示立体仓储系统中的货架系统的一个层的示例的示意性立体图；
27.图3和图4分别为根据本实用新型实施例的两栖搬运机器人的仰视图和侧视图；
28.图5示意性地示出根据本实用新型实施例的两栖搬运机器人行驶在货架系统的轨道上的状态；
29.图6为根据本实用新型实施例一的货架系统的轨道的示例的结构示意图；
30.图7和图8为局部放大图，分别示出本实用新型实施例一中两栖搬运机器人的驱动轮和从动轮与轨道配合的状态；
31.图9示意性地示出本实用新型实施例二中两栖搬运机器人行驶在轨道上的状态；
32.图10为局部放大图，示出图9所示轨道的入口处的引导结构的示例；
33.图11为局部放大图，示出根据本实用新型实施例三的货架系统的轨道的示例；以及
34.图12为局部放大图，示出本实用新型实施例三中两栖搬运机器人的车轮与轨道配合的状态。
具体实施方式
35.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
36.差速轮与万向轮的组合已经被使用在自动引导车辆上。然而，采用差速轮的自动引导车辆一直被认为只适用于在地面或者类似的平面上运行，而不适于在轨道上运行。一方面，这是因为差速轮在被差速驱动以进行转弯/换向时，轨道显然不足以支撑差速轮和万向轮；另一方面，万向轮通常随着行驶方向变化而发生摆动，从而万向轮着地的位置发生改变，这造成人们产生一种技术偏见，即认为万向轮不适于在轨道上运行。
37.本实用新型的发明人提出了一种新型的货架系统、包括这种货架系统的立体仓储系统以及适于在这种新型的货架系统上运行的两栖搬运机器人，该两栖搬运机器人具有包括差速轮和万向轮的车轮轮组，并且既能够运行在地面或类似的平面上，也能够运行在轨道上。下面将参照附图并结合实施例来详细介绍。
38.图1为根据本实用新型实施例的立体仓储系统的一个示例的示意图。如图1所示，根据本实用新型实施例的立体仓储系统1包括两栖搬运机器人10和货架系统20。货架系统
20包括沿高度方向布置的多个层20a、20b、20c，每个层设置有存储位s，用于存储货物2。
39.图2为货架系统20的一个层20a的示意性立体图。如图2所示，货架系统20的层20a可以包括构成干道的平台21和轨道22，其中平台21构成干道，轨道22与平台21构成的干道相连通。这里，“平台”指的是架设在地面以上的空间中的、可供搬运机器人行驶于其上且具有基本上连续和平坦的支撑表面的支撑结构。结合参照图1和图2，存储位s优选设置在轨道22上。两栖搬运机器人10经由平台21和轨道22可以达到存储位s，以对货物2进行存取操作。根据本实用新型实施例，货架系统20的同一层中的平台21和轨道22的高度相同。
40.根据本实用新型实施例，两栖搬运机器人10构造为既能够在地面和平台21上行驶，也能够在轨道22上行驶。
41.图3和图4分别为根据本发明实施例的两栖搬运机器人的仰视图和侧视图。如图3和图4所示，两栖搬运机器人10包括车身10a和安装在车身10a底部的车轮，其中车轮包括位于车身底部的左侧的第一驱动轮11a和第一从动轮11b以及位于车身底部的右侧的第二驱动轮12a和第二从动轮12b。第一驱动轮11a和第二驱动轮12a构成差速轮。第一从动轮11b和第二从动轮12b为万向轮。第一驱动轮11a和第一从动轮11b可以称为第一轮组11，第二驱动轮12a和第二从动轮12b可以称为第二轮组12。
42.根据本实用新型实施例，如图3中更加清楚地示出的，第一驱动轮11a和第二驱动轮12a的滚动方向为前后方向(图3中箭头a所指示的方向)，第一从动轮11b和第二从动轮12b设置为当其滚动方向为前后方向时，第一从动轮11b与第一驱动轮11a对齐，第二从动轮12b与第二驱动轮12a对齐。这样，当两栖搬运机器人10在轨道22上沿前后方向a行驶时，第一从动轮11b和第二从动轮12b能够分别与第一驱动轮11a和第二驱动轮12a对齐，从而共同沿轨道22行驶。
43.有利地，立体仓储系统1可以构造为至少部分轨道22与干道相垂直地设置在平台21的侧面，并且两栖搬运机器人10配置为在平台21上通过差速驱动进行旋转换向，以实现在平台21上行驶与在轨道22上行驶之间的切换。
44.在图3所示示例中，第一从动轮包括沿着前后方向布置的两个从动轮11b、11b，第二从动轮包括沿着前后方向布置的两个从动轮12b、12b。应该理解，根据两栖搬运机器人10的承载力和运行平稳的需要，第一从动轮和第二从动轮分别可以包括更多或更少的从动轮。
45.此外，应该理解，在本实用新型的一些实施例中，根据驱动力和承载力等方面的需要，两栖搬运机器人10的第一驱动轮也包括沿着前后方向布置的两个以上驱动轮，第二驱动轮可以包括沿着前后布置的两个以上驱动轮。
46.图5示意性地示出根据本实用新型实施例的两栖搬运机器人10行驶在货架系统20的轨道22上的状态。如图5所示，两栖搬运机器人10的第一轮组11和第二轮组12分别支撑/行驶在轨道22的第一轨道22-1和第二轨道22-2上。
47.图5所示示例中，用于承托货物2(见图1)的载具c可以搁置在货架系统20的相应支撑结构上，并位于轨道22的上方。两栖搬运机器人10的顶部可以具有能够升降的托架10b。当两栖搬运机器人10沿轨道22行驶到载具c的下方后，通过升高托架10b可以将载具c托举起来，从而可以对载具c以及载具c上可能承托的货物进行搬运。反之，两栖搬运机器人10在已经托举载具c的情况下，可以沿轨道22行驶到指定的存储位s(见图1)，并通过降低托架
10b将载具c放置到货架系统20的相应支撑结构上，从而将载具c从两栖搬运机器人10卸载到所述指定存储位s上。
48.以上对根据本实用新型实施例的立体仓储系统1、两栖搬运机器人10和货架系统20做了概述。下面将参照图6至图8介绍本实用新型的实施例一。
49.图6为根据本实用新型实施例一的货架系统20a的轨道的示例的结构示意图。在图6所示示例中，轨道22包括彼此平行的第一轨道22-1和第二轨道22-2，第一轨道22-1和第二轨道22-2上形成有引导凸起22a。引导凸起22a沿轨道的纵长方向延伸，用于引导两栖搬运机器人10在轨道22上的行驶。
50.尽管图6所示示例中，引导凸起22a具有近似半圆形的横截面形状，但是本实用新型在此方面不受限制，例如引导凸起也可以具有例如三角形、梯形、圆弧形或其组合构成的形状的横截面。
51.图7和图8为局部放大图，分别示出本实用新型实施例一中两栖搬运机器人10的驱动轮和从动轮与轨道配合的状态。
52.如图7所示，第一驱动轮11a具有沿轮面周向延伸的凹槽g，该凹槽g构成凹陷结构；如图8所示，第一从动轮11b包括两个滚轮，从而形成为哑铃状，所述两个滚轮之间的间隙形成凹陷结构。根据本实施例，当第一从动轮11b与第一驱动轮11a对齐时，两者的凹陷结构(即第一驱动轮11a的凹槽g和第一从动轮11b的两个滚轮之间的间隙)沿着前后方向对齐，用于第一轨道22-1上的引导凸起22a配合，以引导两栖搬运机器人10在轨道22上的行驶。
53.类似地，两栖搬运机器人10的第二驱动轮12a和第二从动轮12b各自具有沿轮面周向延伸的相同或类似的凹陷结构，并且当第二从动轮12b与第二驱动轮12a对齐时，两者的凹陷结构沿着前后方向对齐，用于与第二轨道22-2上的引导凸起22a配合，以引导两栖搬运机器人10在轨道22上的行驶。
54.在本实施例的一些变型例中，可以仅在轨道22的第一轨道22-1和第二轨道22-2中的一者上设置引导凸起22a；相应地，两栖搬运机器人10的第一轮组11及/或第二轮组12上设置有用于引导凸起22a配合的凹陷结构。
55.此外，应该理解，在其它变型例中，驱动轮11a、12a可以具有凹槽以外的其它形式的凹陷结构。例如，驱动轮11a、12a可以具有包括两个滚轮的哑铃结构。类似地，从动轮11b、12b可以具有哑铃结构以外的结构。例如，从动轮11b、12b可以具有沿轮面周向延伸的凹槽。
56.本实用新型在此方面不受限制。
57.接下来，参照图9和图10介绍本实用新型的实施例二。
58.图9示意性地示出本实用新型实施例二中两栖搬运机器人行驶在轨道上的状态。根据实施例二，如图9所示，第一轨道22-1和第二轨道22-2的外侧竖直设置有引导壁22b；并且两栖搬运机器人10还包括安装在其车身10a的左侧l和右侧r(见图3)的导向轮13，其中导向轮13的回转轴线沿上下方向设置，用于与引导壁22b接合，以引导两栖搬运机器人10在轨道22上的行驶。
59.优选地，如图10所示，轨道22的与平台21相通的入口处设置有引导结构22c，引导结构22c形成的敞口比轨道22的敞口大，用于与导向轮13接合，以引导两栖搬运机器人10进入轨道22。如图10所示，引导结构22c可以为向外偏折的引导片。
60.最后，参照图11和图12介绍本实用新型的实施例三。
61.为了清楚起见，图11以局部放大图示出了根据实施例三的货架系统的轨道，图12以局部放大图示出了实施例三中两栖搬运机器人的车轮与轨道配合的状态。根据实施例三，如图11所示，轨道22的第一轨道22-1和第二轨道22-2的内侧竖直设置有限制壁22d，可以限制两栖搬运机器人的轮组11、12脱离轨道22。
62.有利地，第一轨道22-1和第二轨道22-2可以各自具有凹槽形横截面，例如可以具有倒梯形的凹槽形横截面。这种情况下，第一轨道22-1和第二轨道22-2可以便利地利用成型的槽钢形成。
63.优选地，第一轨道22-1和第二轨道22-2在与平台21相通的入口处可以各自设置有喇叭形引导口。在图11所示示例中，该喇叭形引导口可以由入口两侧的引导片22e形成。
64.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。