取放容器装置及容器搬运设备的制作方法

1.本公开涉及物流设备技术领域，特别涉及一种取放容器装置；本公开还涉及一种包含上述取放容器装置的容器搬运设备。


背景技术：

2.随着物流行业的快速发展，容器搬运机器人的出现使容器流转更灵活、更智能化。目前的容器搬运机器人通常采用多级伸缩臂抓取容器，多级伸缩臂能够从容器前方伸出至容器的两侧，然后勾住容器的后方端面，再将容器拉回至机器人的托盘上。但是，这种抓取容器的方法，要求多级伸缩臂能够伸出足够的长度，导致多级伸缩臂结构复杂，稳定性差，而且多级伸缩臂无法稳定的抓取容器。


技术实现要素：

3.本公开为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种取放容器装置及容器搬运设备。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种取放容器装置，包括：
5.承载组件，所述承载组件至少具有一个开口端，所述承载组件被配置为用于承载容器；
6.取放组件，所述取放组件受控于第一运动机构在所述承载组件上沿着x轴方向从所述开口端伸出或缩回；
7.所述取放组件包括至少两个配合部，至少两个所述配合部受控于第二运动机构沿着与x轴方向成一定夹角的y轴方向相向或背向运动，以与容器相对两侧的侧壁配合或脱离配合。
8.在本公开的一个实施方式中，所述取放组件与所述承载组件导向配合在一起；
9.所述第一运动机构包括安装在所述承载组件上的至少两个带轮、与至少两个所述带轮配合的传动带，以及驱动所述带轮转动的第一驱动电机；所述传动带与所述取放组件连接，且被构造为带动所述取放组件沿着x轴方向往复运动。
10.在本公开的一个实施方式中，所述取放组件包括基座，至少两个所述配合部导向配合在所述基座上；所述第二运动机构包括设置在所述基座上且受控于第二驱动电机的丝杆，所述丝杆沿着y轴方向延伸，
11.至少两个配合部分别通过丝杠螺母与所述丝杆配合在一起；所述第二运动机构被配置为当丝杆转动时，驱动至少两个配合部沿着丝杆相向或背向运动。
12.在本公开的一个实施方式中，所述丝杆设置有两个，分别记为独立的第一丝杆、第二丝杆；至少一个所述配合部与第一丝杆配合在一起，至少一个所述配合部与第二丝杆配合在一起。
13.在本公开的一个实施方式中，所述第二运动机构为带轮机构、链轮机构、丝杠机构、直线电机、齿轮齿条机构中的一种。
14.在本公开的一个实施方式中，所述配合部包括夹持臂；
15.所述夹持臂被构造为用于对容器两侧的侧壁进行夹持；
16.或者是，
17.在所述夹持臂的端头设置有用于与容器侧壁配合的卡合部，所述卡合部被构造为用于夹持容器的侧壁，或者被构造为用于与容器侧壁设置的凹槽或凸缘配合。
18.在本公开的一个实施方式中，所述承载组件包括用于承载容器的承载托盘。
19.在本公开的一个实施方式中，在所述承载托盘相对两侧设置有挡边，两个所述挡边在所述开口端位置向外延伸形成扩口结构。
20.在本公开的一个实施方式中，所述承载托盘被配置为能够运动至邻近或抵接在用于承载所述容器的载具隔板上。
21.在本公开的一个实施方式中，所述承载组件上安装有至少两个间隔设置的第一测距传感器，至少两个所述第一测距传感器被配置为用于测量其与载具之间的距离信息。
22.在本公开的一个实施方式中，至少两个所述第一测距传感器被配置为用于将其检测的距离信息发送给控制单元，所述控制单元基于至少两个所述第一测距传感器检测到的其与载具之间的距离信息，得到所述承载组件相对于所述载具的位姿偏差。
23.在本公开的一个实施方式中，还包括三维检测模组，所述三维检测模组被配置为用于检测载具目标位置上是否存在容器；
24.和/或，
25.所述三维检测模组被配置为用于检测载具目标位置上容器的位姿；
26.和/或，
27.所述三维检测模组被配置为用于检测所述取放容器装置与载具目标位置上容器之间的距离；
28.和/或，
29.所述三维检测模组被配置为用于检测载具目标位置上容器相对两侧的间隙位置和/或间隙宽度；
30.和/或，
31.所述三维检测模组被配置为用于检测载具的位姿；
32.和/或，
33.所述三维检测模组被配置为用于检测所述取放容器装置与载具之间的距离。
34.在本公开的一个实施方式中，在每个所述配合部上的分别设置有至少一个第二测距传感器，至少两个所述配合部上的至少两个所述第二测距传感器被配置为与各自的配合部同步运动。
35.在本公开的一个实施方式中，至少两个所述第二测距传感器被配置为用于将其检测到的距离信息发送给控制单元，所述控制单元基于至少两个所述第二测距传感器检测到的其与容器之间的距离信息，控制第一运动机构带动取放组件向容器的方向移动相应的距离；或者是，
36.所述控制单元基于至少两个所述第二测距传感器检测到的其与容器之间的距离信息，得到所述承载组件或取放组件相对于所述容器之间的位姿偏差。
37.在本公开的一个实施方式中，至少两个所述第二测距传感器被配置为用于检测所
述容器两侧的间隙。
38.在本公开的一个实施方式中，至少两个所述第二测距传感器被配置为用于将其检测到的距离信息发送给控制单元，在至少两个所述第二测距传感器与各自的配合部同步运动的过程中，所述控制单元基于至少两个所述第二测距传感器检测到距离信息超出阈值时，确定第二测距传感器当前对应的位置为非容器区域；以及基于至少两个所述第二测距传感器检测到距离信息未超出阈值时，确定第二测距传感器当前对应的位置为容器所在的区域。
39.在本公开的一个实施方式中，在至少两个所述第二测距传感器与各自的配合部同步运动的过程中，所述控制单元基于所述第二测距传感器检测到距离信息超出阈值时，确定的非容器区域的边界，和，与非容器区域对应时第二测距传感器随y轴方向运动的预定位置，确定容器两侧的间隙宽度；
40.或者是，在至少两个所述第二测距传感器与各自的配合部同步运动的过程中，所述控制单元基于第二测距传感器与非容器区域对应的时长以及第二测距传感器的移动速度，确定容器两侧的间隙宽度。
41.根据本公开的第二方面，还提供了一种容器搬运设备，包括上述的取放容器装置。
42.本公开的一个有益效果在于，取放容器装置的配合部沿着y轴移动，能够与容器的侧壁配合在一起，或者脱离配合，取放组件沿着x轴方向运动，能够将容器从目标位置移动至承载组件上，或者将承载组件上的容器放置到目标位置上。在工作时，只需要将配合部伸出至与容器两侧对应即可，对配合部的长度要求较低。相对于目前的多级伸缩臂，本公开中的配合部运动更加灵活、结构更加简单。
43.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
44.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
45.图1是本公开一实施例提供的取放容器装置整体结构示意图。
46.图2是本公开一实施例的控制原理图。
47.图3是本公开一实施例提供的控制原理图。
48.图1至图3中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下：
49.1、承载组件；11、承载托盘；12、挡边；121、扩口结构；13、导轨；14、安装槽；
50.2、取放组件；21、基座；211、安装部；212、转动支撑件；22、第一运动机构；221、带轮；222、传动带；223、第一驱动电机；23、第二运动机构；231、丝杆；232、第二驱动电机；24、配合部；241、丝杠螺母；242、卡合部；
51.3、第一测距传感器；
52.4、第二测距传感器；
53.5、控制单元；
54.6、三维检测模组。
具体实施方式
55.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
56.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
57.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
58.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
59.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
60.在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
61.在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
62.在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
63.本公开提供了一种取放容器装置，可以应用在转运容器的容器搬运设备上，通过该取放容器装置能够取走放置在目标位置上的容器，或者将容器放置到目标位置上。目标位置可以位于载具上，载具可以是货架、运输车、工作台等装置，也可以是地面、台面等支撑面。
64.为了便于表述，本公开中定义了x轴方向和y轴方向，x轴方向与y轴方向成一定夹角。在本公开的一种实施方式中，x轴方向和y轴方向可以是水平面上相互垂直的两个方向。在其它实施例中，x轴方向和y轴方向也可以呈其它角度布置，在此不再具体说明。
65.取放容器装置包括承载组件和取放组件，承载组件被配置为用于承载容器，取放组件设置在承载组件上，并且能够相对承载组件运动。承载组件上设置有至少一个开口端，取放组件能够沿着x轴方向从承载组件的开口端伸出或者缩回于承载组件上。
66.取放组件包括第一运动机构，第一运动机构安装在承载组件上。取放组件受控于第一运动机构沿着x轴方向运动。
67.取放组件还包括第二运动机构，以及受控于第二运动机构的至少两个配合部，还包括受控于第一运动机构的基座，第二运动机构设置在基座上。至少两个配合部受控于第二运动机构沿着y轴方向朝着相向或相背的方向运动，以与容器相对两侧的侧壁配合或脱离配合。相对目前只能在单一方向运动的多级伸缩臂，配合部只需要伸至容器的两侧即可，对配合部自身的长度或者伸出的长度要求较低。配合部的长度更短，结构更加简单。并且，配合部的位置能够沿着y轴方向调整与容器的相对位置，从而更加准确的与容器配合在一起，还可以通过调整配合部之间的距离来配合不同尺寸的容器。
68.取容器时，在第一运动机构的驱动下使取放组件伸出至目标位置，在第二运动机构的驱动下使配合部与目标位置的容器配合在一起，然后第一运动机构驱动取放组件缩回
承载组件上，最终实现了将容器搬运到承载组件上。还容器时，配合部与承载组件上的容器配合在一起后，在第一运动机构的驱动下使取放组件伸出至目标位置，然后配合部将容器松开，以将容器放置在目标位置。
69.图1为本公开取放容器装置的一种实施方式，取放组件2设置在承载组件1的上方，承载组件1可以包括用于承载容器的承载托盘11，承载托盘11的上表面用于承载容器，开口端为承载托盘11的其中一端。
70.在本公开的一种实施方式中，承载托盘11的相对两侧设置有挡边12，挡边12能够对容器进行限制，避免容器从承载托盘11的两侧坠落。两个挡边12在开口端位置向外延伸形成扩口结构121，以便于容器从开口端转运到承载托盘11上。
71.在本公开的一种实施方式中，载具上设置有隔板，容器能够放置在隔板上，承载托盘11被配置为能够移动至邻近或抵接在用于承载容器的载具隔板上，在转移容器时能够避免容器底部悬空，防止容器坠落。
72.例如在本公开一个具体的实施方式中，在配合部伸出之前，可通过一驱动装置将承载托盘11驱动至邻近载具隔板的位置，即使承载托盘11与载具隔板之间具有间隙，但是该间隙不足以使容器在运动的过程中掉落。
73.在本公开另一个具体的实施方式中，可驱动承载托盘11抵接在载具隔板上，由此可使容器顺利地从载具转移至取放容器装置上，或者从取放容器装置转移至载具上。
74.在上述两个实施方式中，驱动装置例如可以是容器搬运设备的一部分。具体地，取放容器装置可以安装在容器搬运设备上，通过容器搬运设备上设置的驱动装置可以带动取放容器装置进行相应的移动，例如驱动取放容器装置在x轴方向、y轴方向，以及垂直于x轴、y轴的z轴方向上进行运动；还可以是，驱动取放容器装置进行旋转或者本领域技术人员所熟知的其它运动方式。驱动装置的具体结构根据取放容器装置所能实现的运动方式有关，在此不再具体说明。
75.在另一种具体实施方式中，取放容器装置可以通过整体移动的方式使承载托盘11往载具的方向移动，以运动至邻近载具隔板的位置或者抵接在载具隔板上。例如，可以将取放容器装置设置在小车、机器人、滑轨等可移动的设备上，能够使取放容器装置整体移动，以实现将承载托盘移动至抵接载具隔板。
76.取放组件2包括基座21，基座21与承载组件1导向配合，基座21能够在第一运动机构22的驱动下沿着x轴方向往复运动。
77.取放组件2的第一运动机构22可以是带轮机构、链轮机构、丝杠机构、直线电机、齿轮齿条机构，或者是本领域技术人员能够想到的其它常规的运动机构，只要能够驱动取放组件2沿着x轴方向进行直线运动即可，本公开对此不做限制。
78.在本公开的一个实施例中，第一运动机构22采用带轮机构，包括至少两个带轮221、传动带222和第一驱动电机223。传动带222与至少两个带轮221配合，并且沿着x轴方向延伸，第一驱动电机223至少驱动其中一个驱动带轮221转动，带轮221驱动传动带222运动。传送带222与基座21连接在一起，具体地，传送带222的两侧运动方向相反，基座21固定连接在传送带222的其中一侧上，传动带222能够驱动基座21在两个带轮221之间做直线运动。
79.第一驱动电机223应当避让取放组件2的运动路径，避免对取放组件2造成阻碍。比如，第一驱动电机223可以设置在承载组件1的下方或者侧面，其可以直接与带轮221驱动连
接，或者通过齿轮、皮带等传动机构间接的与带轮221驱动连接。或者，第一驱动电机223可以设置在承载组件1的上方，与远离开口端的带轮221驱动连接，取放组件2在承载组件1的开口端和第一驱动电机223之间运动。需要说明的是，上述第一驱动电机223的安装位置仅为示例，不作为对本公开的限制。
80.在本公开的一种实施方式中，承载组件1上可以设置导轨13，导轨13沿着x轴方向延伸，并且与取放组件2的基座21导向配合。导轨13的数量至少为一条，导轨13设置有多条时能够提高取放组件2运动时的稳定性。基座21可以与导轨13滑动配合或者滚动配合。导轨13可以是长槽、导向杆、凸棱，或者是本领域技术人员能够想到的其它常规的导向结构。基座21的底部可以设置与导轨13配合的结构，例如与长槽形导轨配合的滑块或滚轮、与导向杆形导轨配合的滑孔、与凸棱形导轨配合的凹槽或凹轮等等。本公开对基座与导轨的导向配合结构不做限制。
81.在本公开的一个实施例中，承载组件1的上表面设置有安装槽14，第一运动机构22的带轮221、传送带222，以及导轨13可以设置在安装槽14中，并且不突出于承载组件1的上表面，避免对容器造成干涉。具体地，安装槽14向下延伸凸出承载组件1的下表面，安装槽14沿着x轴方向延伸，并且设置在承载组件1的中间位置。导轨13设置为凸棱结构，并且设置有两条，两条导轨13间隔的分布在传送带222的相对两侧，基座21底部设置有分别与两个导轨13配合的滑块。
82.取放组件2的第二运动机构23可以是带轮机构、链轮机构、丝杠机构、直线电机、齿轮齿条机构中的一种，或者是本领域技术人员能够想到的其它常规的运动机构，只要能够驱动配合部24沿着y轴方向进行直线运动即可，本公开对此不做限制。
83.在本公开的一种实施方式中，第二运动机构23为带轮机构或链轮机构，包括设置在基座21上的电机、齿轮组，以及与齿轮组配合的皮带或链条。皮带或链条呈环形结构，沿着y轴方向延伸，电机与齿轮组驱动连接，能够通过齿轮组驱动皮带或链条转动。皮带或链条相对的两侧向相反的方向运动，两个配合部24分别连接在皮带或链条的相对两侧，从而能够在y轴方向上向相互靠近或相互远离的方向运动。
84.在本公开的一种实施方式中，第二运动机构23包括两个设置在基座21上的直线电机，两个直线电机均沿着y轴方向运动。两个配合部24分别连接在两个直线电机上，受控于相应的直线电机沿着y轴方向运动。
85.在本公开的一种实施方式中，第二运动机构23为齿轮齿条机构，包括设置在基座21上的电机、齿轮，以及与齿轮配合的两个齿条，电机与齿轮驱动连接，两个齿条沿着y轴方向延伸，并且分别配合在齿轮的相对两侧。两个齿条可以与基座21导向配合，能够沿着y轴方向运动。两个配合部24分别连接在两个齿条上。电机驱动齿轮转动时，两个齿条的运动方向相反，两个齿条上的配合部24从而向相反方向运动。
86.在本公开的一种实施方式中，第二运动机构23包括设置在基座21上的丝杆231和第二驱动电机232，丝杆231沿着y轴方向延伸，第二驱动电机232驱动丝杆231转动。至少两个配合部24分别通过丝杠螺母241与丝杆231配合在一起，并且导向配合在基座21上。基座21能够限制配合部24转动，使得丝杆231的旋转运动转换为配合部24的直线运动。丝杆231的精度较高，能够精确的控制配合部24在丝杆231上的移动距离。第二运动机构23被配置为：当丝杆231转动时，驱动至少两个配合部24沿着丝杆231相向或背向运动。
87.详细地，基座21顶部设置有安装部211，安装部211的y轴方向的相对两侧设置有转动支撑件212，丝杆231的相对两端分别转动连接在两个相对的转动支撑件212上。转动支撑件212上可以设置轴承，通过轴承与丝杆231连接。丝杠螺母241与配合部24固定连接，连接方式包括但不限制于焊接、粘接、卡接等等，丝杠螺母还可以与配合部设置为一体式结构。
88.配合部24与安装部211之间设置有导向配合的结构。例如，安装部211上设置滑槽，在配合部24上设置与滑槽配合的滑块或滑轮；或者，在安装部211上设置凸棱，在配合部上24设置与凸棱配合的凹槽或凹轮；或者是其它本领域技术人员能够实现的常规的导向配合结构，本公开对此不做限制。
89.在本公开的一个具体实施例中，配合部24通过丝杠螺母241与丝杆231连接，丝杠螺母241底部设置有滑块，安装部211上设置有与滑块导向配合的滑槽，滑槽沿着y轴方向延伸。
90.为实现至少两个配合部24沿着丝杆231相向或背向运动，本公开提供了第二运动机构23的以下两种实施方式。
91.在本公开的一种实施方式中，丝杆231设置有一根，至少两个配合部24均配合在该丝杆231上。为了使两个配合部24在丝杆231转动时实现相向或背向运动，丝杆231上可以设置旋向相反的螺纹，至少两个配合部24的丝杠螺母241分别与丝杆231上相反的螺纹配合，丝杆231向单一方向转动时，至少两个配合部24能够向相反的方向运动。第二驱动电机232可以驱动连接在丝杆231的中间位置，也可以连接在丝杆231的其中一端。
92.在本公开的另一种实施方式中，丝杆设置有两个，两个丝杆相互独立设置，并且分别记为第一丝杆、第二丝杆，至少一个配合部24与第一丝杆配合在一起，至少一个配合部24与第二丝杆配合在一起。第二驱动电机设置有两个，并且分别用于驱动第一丝杆、第二丝杆相对独立地转动。第一丝杆、第二丝杆转动时，可以驱动至少两个配合部24向相反的方向运动。该实施方式中，第一丝杆、第二丝杆分别通过至少一个转动支撑件212连接在基座21上，两个第二驱动电机可以连接在第一丝杆、第二丝杆相互靠近的一端，或者连接在第一丝杆、第二丝杆相互远离的一端。该实施方式中，配合在第一丝杆、第二丝杆上的配合部24能够相对独立运动，更加灵活。
93.本公开的实施例中，配合部与容器侧壁配合的方式可以是多样的。
94.在本公开的一种实施方式中，配合部24包括夹持臂，夹持臂被构造为用于对容器两侧的侧壁进行夹持。当夹持臂沿x轴方向运动至与容器相对两侧的侧壁对应后，第二运动机构可以驱动两个夹持臂相向运动，以通过该两个夹持臂将容器夹持住。为了提高夹持臂与容器之间的摩擦力，可在夹持臂用于与容器配合的表面上设置有防滑结构，防滑结构可以是防滑垫、粗糙面等，在此不再具体说明。
95.在本公开一种实施方式中，在夹持臂的端头设置有用于与容器侧壁配合的卡合部242，该卡合部242可以是能够与容器侧壁凹凸配合的结构，其例如是夹持臂端头位置形成的折弯等。当夹持臂带动卡合部242运动到位后，第二运动机构驱动夹持臂相向运动，以使夹持臂端头的卡合部242可以与容器侧壁设置的凹槽或者凸缘配合在一起，由此可使第一运动机构在复位的过程中，卡合部242可以带着容器同步运动。
96.在本公开另一种实施方式中，也可以通过卡合部242对容器两侧的侧壁进行夹持，通过该夹紧力带动容器可以同步运动。
97.在一个具体实施例中，夹持臂设置有两个，两个夹持臂的卡合部242可以设置成向内侧弯折的钩形结构，容器的相对两侧设置有能够与钩形结构的卡合部242配合的卡槽。两个夹持臂相互靠近时，卡合部242能够配合到容器侧面的卡槽中，从而稳定的勾取或抓取容器。
98.在本公开的一种实施方式中，控制单元5与第一运动机构22的第一驱动电机223、第二运动机构23的第二驱动电机232通信连接，控制单元5能够控制取放组件2沿着x轴方向运动的行程，以及控制配合部24沿着y轴方向运动的行程。
99.为保证取放组件2的能够准确的取走目标位置上的容器，可以在取放容器装置上设置三维检测模组或者测距传感器。
100.在本公开的一种实施方式中，参考图3，取放容器装置上设置有三维检测模组6，该三维检测模组6可以是三维扫描仪、包括但不限于三维相机在内的三维成像设备，或本领域技术人员所熟知的其它可以探测三维信息的设备。三维检测模组6可以与控制单元5通信连接，以使三维检测模组6获得的检测信息可以发送至控制单元5。
101.在本公开的一个实施例中，三维检测模组6可以被配置为用于检测载具的目标位置上是否存在容器。当业务系统下发取容器指令或者放容器指令后，容器搬运设备会根据指令中包含的位置信息移动至载具的相应位置，取放容器装置移动至相应的高度，以与载具的目标位置相对应。在取放容器装置取或放容器前，三维检测模组6可以检测载具的目标位置是否存在容器。
102.例如在取容器操作时，如果三维检测模组6检测到目标位置并不存在容器，则需要向业务系统上报异常。只有当检测到目标位置存在容器时，取放容器装置才可以进行相应的取容器操作。
103.在放容器操作时，如果三维检测模组6检测到目标位置已经存在容器，取放容器装置无法在该目标位置进行放容器操作，此时可以根据需要向业务系统上报异常，或更换放容器操作的位置。只有当检测到待存放的目标位置不存在其它容器时，取放容器装置才可以进行相应的放容器操作。
104.在本公开一种实施方式中，三维检测模组被配置为用于检测载具目标位置上容器的位姿。
105.在该实施例中，三维检测模组可以检测载具目标位置上容器的三维信息，由此来确定容器的位姿。其中，该位姿的计算可以是由三维检测模组计算得到，此时三维检测模组不但包括了检测装置，也包括了计算装置。在本公开其它的实施例中，也可以由控制单元计算得到，在此不做具体限制。
106.三维检测模组可以设置在取放容器装置的承载组件上，也可以设置在取放组件上，上述确定的位姿可以是容器相对于承载组件的位姿，也可以是容器相对于取放组件的位姿，还可以是容器相对于三维检测模组的位姿。
107.确定的容器位姿可以包括容器与取放容器装置之间在三轴方向上的定位信息及偏转角度，控制单元后续可以基于三轴方向上的定位信息和偏转角度调整取放容器装置的位置，以将取放容器装置运动至合适的位置上。
108.其中，三轴方向上的定位信息包括了取放容器装置和容器在x轴方向的距离是否在预定的位置，还包括二者之间在y轴方向的位置偏差、在高度方向的位置偏差等。根据三
维检测模组确定的位置定位信息，控制单元可以控制容器搬运设备或者可以控制驱动装置带动取放容器装置运动相应的位移，以将取放容器装置调整至合适位置，从而使取放容器装置可以更加准确的与容器进行配合。
109.偏转角度可以是容器相对于取放容器装置之间偏转的角度。控制单元可以基于该偏转角度驱动取放容器装置向预定的方向转动相应的角度，以使容器可以正对取放容器装置，这便于取放容器装置中的取放组件伸出与容器的侧壁配合。
110.具体在应用的时候，驱动装置可以驱动取放容器装置转动预定的角度，来补偿上述的偏转角度；也可以是，控制容器搬运设备转动相应的角度，通过该方式同样可以达到调整取放容器装置偏转角度的目的，在此不再具体说明。
111.在本公开一个实施方式中，三维检测模组被配置为用于检测取放容器装置与载具目标位置上容器之间的距离。在该实施例中，三维检测模组例如可以检测取放容器装置中取放组件与容器之间的距离，由此可使控制单元控制第一运动机构驱动取放组件沿x轴方向运动相应的距离，以与容器的侧壁配合在一起。
112.应用在本公开卡合部242与凹槽、凸缘的配合结构中，可使卡合部242能够移动至与容器凹槽或凸缘对应的位置，从而使配合部24能够准确地与容器侧壁配合在一起。
113.在本公开一种实施方式中，三维检测模组被配置为用于检测载具目标位置上容器相对两侧的间隙位置和/或间隙宽度。在该实施例中，通过三维检测模组可以确定容器两侧的间隙位置，控制单元可以控制第二运动机构驱动两个配合部移动相应的位移，使得两个配合部可以移动至对容器两侧检测对应的位置，保证配合部在沿x轴方向往容器的方向运动时，配合部可以伸入到容器两侧的间隙中。
114.本公开的实施例，通过三维检测模组也可以确定容器两侧间隙的宽度，当确定的间隙宽度小于配合部的厚度时，则表示配合部无法伸入到该间隙中，否则配合部会与载具上的容器发生干涉。只有当确定的间隙宽度不小于配合部的厚度时，配合部在第一运动机构的驱动下，才可以伸入到容器两侧的间隙。
115.在本公开三维检测模组的实施例中，当确定容器两侧的间隙宽度大于配合部的厚度尺寸后，第一运动机构带动配合部沿x轴并朝向容器的方向运动，以使相对的两个配合部伸入至容器两侧的间隙中。此时，第二运动机构带动配合部沿y轴相向运动，以使两个配合部与容器相对两侧的侧壁配合在一起，例如使配合部将容器夹持住，或者使配合部上的卡合部与容器侧壁的凹槽或凸缘配合在一起。此后，第一运动机构可以驱动配合部往远离载具的方向运动，由此在夹紧力、配合部与容器之间的摩擦力或者卡合部与容器侧壁凹槽或凸缘配合的作用下，将容器从载具转移至承载组件上，完成了取容器操作。
116.在本公开一个实施方式中，三维检测模组被配置为用于检测载具的位姿，例如检测取放容器装置与载具之间的直线偏差和偏转角度，控制单元可以基于该直线偏差和偏转角度，控制取放容器装置移动相应的距离或者旋转相应的角度，以使取放容器装置可以与载具的目标位置相对应。
117.在本公开的一种实施方式中，承载组件1上安装有至少两个间隔设置的第一测距传感器3，至少两个第一测距传感器3被配置为用于测量其与载具之间的距离，并生成距离信息。当两个第一测距传感器3测量到的载具距离存在偏差，则说明取放容器装置与载具之间存在角度偏差，需要调整取放容器装置的位姿。
118.至少两个第一测距传感器3可以安装在承载托盘11上，并且设置在开口端的下方，第一测距传感器3的测量方向与x轴方向一致，并且朝向开口端前方的载具。如图1所示的实施例中，第一测距传感器3设置有两个，并且对称地分布在承载托盘11安装槽14的相对两侧。以载具为货架为例，第一测距传感器3的测量位置可以是载具上目标位置下方的横梁或隔板。
119.控制单元5与至少两个第一测距传感器3通信连接。至少两个第一测距传感器3能够将各自检测到的载具距离信息发送至控制单元5。控制单元5基于至少两个第一测距传感器3检测的距离信息，得到承载组件1相对于载具的位姿偏差。
120.具体地，控制单元5能够基于两个第一测距传感器3之间的距离信息，以及两者检测的距离信息进行计算，得出取放容器装置需要调整的角度，控制单元的计算过程属于本领域技术人员能够实施的现有技术，在此不再详细介绍。
121.在本公开的另一种实施方式中，取放组件2的至少两个配合部24上均设置有第二测距传感器4，至少两个第二测距传感器4被配置为与各自的配合部24同步运动。两个第二测距传感器4的检测方向与x轴的方向一致，并且朝向承载托盘11开口端前方的载具。第二测距传感器4能够检测到其与载具目标位置上容器之间的距离，并生成距离信息。
122.在本公开的一个实施例中，如图2所示，控制单元5与至少两个第二测距传感器4通信连接，至少两个第二测距传感器4能够将各自生成的距离信息发送至控制单元5。控制单元5基于至少两个第二测距传感器4的距离信息，能够获得取放容器装置相对于容器的位置偏差。
123.具体地，控制单元5能够基于两个第二测距传感器4之间的距离信息，以及两者生成的距离信息进行计算，得出取放容器装置需要调整的角度，控制单元的计算过程属于本领域技术人员能够实施的现有技术，在此不再详细介绍。
124.在本公开的一个实施例中，控制单元5能够基于至少两个第二测距传感器4检测到的其与容器之间的距离信息，控制第一运动机构22带动取放组件2向容器的方向移动相应的距离。详细地，控制单元5获得第二测距传感器4检测到的距离信息后，能够获得配合部24的卡合部242与容器的卡槽之间的距离，并控制第一运动机构22驱动取放组件2向容器移动相应距离，以使卡合部242能够移动至正对容器卡槽的位置，配合部24从而能够准确的与容器侧壁配合在一起。
125.取放组件2在取放容器时，两个配合部24需要伸出至容器的相对两侧，然后沿着丝杆231相互靠近以夹持容器。也就是说，配合部24需要沿着x轴方向运动至容器的两侧，若配合部24不能对准容器两侧的间隙，伸出后可能会与目标位置上的容器发生碰撞，还可能会碰撞到与目标位置上的容器相邻的其它容器，或者碰撞到载具的边缘，导致配合部损坏，或者将容器碰撞偏。
126.对此，在本公开的另一个实施例中，至少两个第二测距传感器4被配置为用于检测容器两侧的间隙，只有当配合部沿y轴方向运动至正对容器两侧的间隙位置，再驱动配合部沿x轴方向运动，才能使配合部移动至容器的两侧位置。
127.在本公开另一个实施例中，至少两个第二测距传感器4被配置为用于检测容器两侧的间隙宽度。控制单元5在确定的间隙宽度大于配合部的厚度尺寸时，向第二运动机构23发出驱动取放组件向容器方向运动的控制信息，在该情形下，取放组件的配合部可以伸入
到容器两侧的间隙中，并控制取放组件的配合部沿y轴相向移动，以与容器两侧的侧壁配合。当确定的间隙宽度小于配合部的厚度尺寸时，配合部则会与容器发生干扰，此时需要根据实际情况确定下一步的操作。例如当容器两侧的间隙宽度均小于配合部的厚度时，则此时可以将该异常上报给业务系统。
128.在本公开一个实施方式中，由于取放容器装置的位置与容器的位置之间存在位置偏差，会存在第二测距传感器运动至极限位置时确定的某一侧的间隙宽度小于配合部的厚度尺寸的情形。这是由于当第二测距传感器在丝杠上运动至极限位置时，其依然没有探测到间隙的边界，控制单元确定的间隙宽度并不是容器两侧真实的容器宽度。在该情形下，此时控制单元根据判断驱动取放容器装置向该侧移动相应的距离，并判断此时容器两侧的间隙宽度是否大于配合部的厚度尺寸。如果取放容器装置移动后，检测到的容器两侧的间隙宽度大于配合部的厚度尺寸，则第一运动结构可以带动配合部往容器的方向运动，以使配合部伸入到容器两侧的间隙中，并通过第二运动结构带动配合部与容器的侧壁配合在一起。如果取放容器装置移动后，检测到的容器两侧的间隙宽度依然小于配合部的厚度尺寸，则可以将该异常上报给业务系统。
129.在本公开的一种实施方式中，在至少两个第二测距传感器与各自的配合部同步运动的过程中，控制单元基于至少两个第二测距传感器检测到距离信息超出阈值时，确定第二测距传感器当前对应的位置为非容器区域；以及基于至少两个所述第二测距传感器检测到距离信息在不超出阈值时，确定第二测距传感器当前对应的位置为容器所在的区域。
130.在实际的应用中，容器存放在载具的容器位中，相邻两个容器之间具有间隙，且位于载具边缘的容器与载具的立柱之间也存在一定的间隙。当取放容器装置运动至与载具的目标位置对应时，控制单元5可以控制第二驱动电机232驱动两侧的配合部24沿着y轴方向相向或背向运动，由此配合部24可以带动各自的第二测距传感器4同步相向或背向运动。第二测距传感器4在运动的过程中，会检测其与该第二测距传感器4对应的待检测物之间的距离信息。具体地，第二测距传感器4会检测其与容器之间的距离信息。且当该第二测距传感器4随着各自的配合部24运动至与容器两侧的非容器区域位置对应时，第二测距传感器4会输出相应的距离信息，具体取决于第二测距传感器4发出的检测信号会射向何种物体上。
131.例如，该第二测距传感器4发出的检测信号可能会穿过该间隙射向载具上对立侧的容器上，也有可能会射向载具的立柱上，有可能会穿过该间隙射向墙壁上或其它任意的障碍物上，也有可能会超出第二测距传感器4自身的检测范围。不论是何种情况，第二测距传感器4射向该侧容器时测量的距离信息与其射向容器两侧的非容器区时测量的距离信息是不同的。由此可以根据这两种距离信息的不同来判断第二测距传感器4检测的是与该侧容器之间的距离信息，还是非容器区域的距离信息。
132.由于容器在载具上存放的误差可控制在一定的范围内，因此可以基于第二测距传感器4测量的距离信息是否在阈值内，来判断此时第二测距传感器4测量的是与容器间距离信息，还是与非容器区间的距离信息。
133.具体地，第二测距传感器4可以将检测的距离信息发送给控制单元5，由控制单元5进行判断。控制单元5基于其接收到的距离信息超出阈值时，确定此时第二测距传感器4当前对应的位置为非容器区域；以及基于第二测距传感器4检测到距离信息未超出阈值时，确定此时第二测距传感器4当前对应的位置为容器所在的区域。在本实施例中，该阈值可以是
范围或者是明确的数值，该阈值的设置可根据容器在载具上的存放误差，以及取放容器装置与不同容器对应时的距离误差而定，在此不再具体说明。
134.在本公开一个实施方式中，在至少两个第二测距传感器与各自的配合部同步运动的过程中，控制单元基于第二测距传感器检测到距离信息超出阈值时，确定的非容器区域的边界，和，第二测距传感器与非容器区域对应时第二测距传感器随y轴方向运动的预定位置，确定容器两侧的间隙宽度。
135.在本实施例中，配合部24在沿着y轴方向运动的过程中，第二测距传感器4被配置为检测其与容器之间的第一距离，以及与容器侧面间隙之间的第二距离。
136.详细地，第二测距传感器4在跟随配合部24运动的过程中，能够进行实时检测。检测到的其与容器的距离和与容器侧面间隙的距离具有明显区别，控制单元5可以根据该距离信息的大小判断该距离信息为第一距离还是第二距离，还可以根据第一距离、第二距离之间的差值是否超出阈值，来判断距离的变化情况。例如，当第二测距传感器4检测的距离信息发生突变时，即突变的量大于阈值时，则可以判断此时第二测距传感器由与容器对应的位置移动至与非容器区域对应的位置，或者由与非容器区域对应的位置移动至与容器对应的位置。
137.即，在第二测距传感器4随着各自的配合部4沿y轴方向运动的过程中，当控制单元5判断第二测距传感器4检测的距离信息没有超过阈值时，则可以判断当前第二测距传感器4一直与容器相对应，其检测的是与容器之间的距离。当控制单元5判断该距离信息由在阈值内的状态变化值超过阈值时，此时可以判断第二测距传感器由与容器边界的位置运动至与非容器区域的边界相对应。通过该方式可以判断容器的边界和非容器区域的边界。反之亦然，在此不再具体说明。
138.在此需要说明的是，第二测距传感器4检测到的第一距离、第二距离可以是变化的值，这是由于载具上的容器可能会偏转一定的角度，也就是说，第二测距传感器4的运动路径与容器的被检测面并不是平行的，因此在第二测距传感器4与该容器对应时，其检测的距离信息可能是变化的。但只要该距离信息未超出阈值，均可判定此时的距离为第一距离。第二距离也可能是变化的，原因与第一距离类似，在此不再具体说明。
139.需要说明的是，在一种具体的应用的场景中，在第二测距传感器4沿着y轴方向运动的过程中，其可能会由与容器对应的位置运动至与该容器间隙对应的位置，再运动至与该容器相邻的另一容器对应的位置。此时，无论第二测距传感器与哪个容器对应，其检测的距离信息始终会在阈值内。这是由于各个容器在载具上存放的位置误差在一定的范围内，因此，通过设置合理的阈值，可使第二测距传感器检测到的其与同一侧不同容器之间的距离信息也应当在该阈值内。
140.由此可通过上述描述的方式确定非容器区域两侧的边界，以及相邻两个容器的边界。
141.在上述确定了非容器区域的边界后，可以基于此时与非容器区域对应时第二测距传感器随y轴方向运动的预定位置，来确定容器两侧的间隙宽度。
142.在本公开的实施方式中，当第二测距传感器4由与容器对应的位置运动至非容器区域的边界时，控制单元5记录此时第二测距传感器4当前在丝杆231上的位置，也可以记录此时配合部在丝杆231上的位置。当第二测距传感器4在与非容器区域对应的位置持续运动
的过程中，控制单元5可以基于第二测距传感器4在丝杆231上的位置，来确定第二测距传感器在与非容器区域对应的位置持续运动时运动的距离，该距离即为容器两侧的间隙宽度。
143.在本公开的一个实施方式中，两个第二测距传感器4可以由相互邻近的位置背向运动，当两个测距传感器4运动至最大位置时，第二测距传感器检测到的距离信息一直大于阈值，则认为第二测距传感器一直与非容器区域的位置相对应，并没有检测到非容器区域与另一个容器之间的边界。此时，控制单元5可以基于当前测距传感器4在丝杆231上的运动位移来确定容器的间隙宽度。
144.在该实施例中，由于第二测距传感器运动至丝杆231的极限位置时，第二测距传感器依然没有探测到间隙的边界，此时控制单元5基于第二测距传感器确定的间隙宽度并不是真实的间隙宽度，其可能只是真实间隙宽度的一部分。此时，控制单元5依然可以基于该计算得到的间隙宽度，判断其是否大于配合部的厚度尺寸，且当该计算得到的间隙宽度依然大于配合部的厚度尺寸时，控制第一运动机构带动配合部向容器的方向运动，以使配合部伸入到容器两侧的间隙中，并在第二运动机构的作用下，使配合部沿y轴方向运动至与容器的侧壁相配合。在本公开的一个实施方式中，当两个第二测距传感器4背向运动时，当控制单元5基于第二测距传感器4检测的距离信息，确定当前的距离信息始终没有超过阈值，则认为当前第二测距传感器4在运动的过程中始终检测到的是其与容器之间的第一距离。在继续运动的过程中，当控制单元5确定当前第二测距传感器4检测的距离信息超过阈值时，则认为当前第二测距传感器4已由与容器边界对应的位置运动至与非容器区域边界的对应的位置，此时控制单元5可以记录当前第二测距传感器4在丝杆231上的第一位置。在第二测距传感器4继续背向运动的过程中，只要控制单元确定当前获得的距离信息超过阈值，则认为第二测距传感器4持续对应的是非容器区域。直到控制单元5确定当前的距离信息变化至在阈值内时，此可使可判断当前第二测距传感器4已经由与非容器区域边界对应的位置运动至与另一容器边界对应的位置，此时控制单元可记录第二测距传感器4在丝杆231上的第二位置，第一位置与第二位置之间的距离即为容器两侧的间隙宽度。
145.需要说明的是，第二测距传感器4的第二位置可能是在丝杆231上的极限位置，也可能在极限位置之前。
146.在本公开另一个实施方式中，在至少两个第二测距传感器与各自的配合部同步运动的过程中，控制单元基于第二测距传感器与非容器区域对应的时长以及第二测距传感器的移动速度，确定容器两侧的间隙宽度。
147.在上述公开的基础上，也可以通过第二测距传感器在与非容器区域对应的位置运动时的时长，以及第二测距传感器的移动速度来确定容器两侧的间隙宽度。根据上述的内容，可以确定出第二测距传感器在非容器区域的两个边界位置，控制单元5可以计算第二测距传感器两非容器区域两个边界之间运动的时长，以及第二测距传感器的运动速度，由此可得到第二测距传感器在非容器区域两个边界之间的运动位移，该运动位移即为容器两侧的间隙宽度。
148.控制单元5能够根据第一距离和第二距离，确定容器侧面间隙的位置，并且能够通过控制第二运动机构23将配合部24移动至正对间隙的位置，以使配合部24能够准确的伸入间隙。
149.配合部24在运动过程中，控制单元5根据第一距离和第二距离可以确定间隙的宽
度。控制单元5基于第二测距传感器4检测到第二距离时，配合部24沿y轴方向运动的行程，确定出容器侧面间隙的宽度，由此能够判断该间隙的宽度是否容许配合部24通过。
150.若控制单元5判断出间隙宽度容许配合部24通过，则通过控制第一运动机构22将配合部24伸入间隙中，然后控制第二运动机构23使配合部24与容器配合在一起。若控制单元5判断出间隙宽度不能容许配合部24通过，则控制取放组件2停止取放容器操作，和/或向系统上报异常。
151.在本公开的一种实施方式中，载具上可以存放多个容器，多个容器之间可以间隔地排布，位于载具边缘的容器与载具之间也应留有间隙，以使每个容器的两侧均留有间隙供配合部24伸入。第二测距传感器4还能够检测到与目标位置的容器相邻的另一容器或载具。
152.在配合部24运动的过程中，第二测距传感器4还被配置为用于检测其与容器相邻的另一容器或载具之间的第三距离。第二测距传感器4与容器间隙相对时，其输出的距离信息，明显大于其检测到的与容器或载具的距离，基于距离信息的数值变化，控制单元5可以判断区分出第一距离、第二距离、第三距离。
153.控制单元5基于第二测距传感器4检测到的第一距离、第二距离、第三距离，确定容器侧面和相邻的另一容器或载具之间的间隙，和/或容器侧面间隙的宽度。
154.若控制单元5判断出间隙宽度容许配合部24通过，则通过控制第一运动机构22和第二运动机构23，将配合部24沿y轴方向移动至对应间隙的位置，然后伸入间隙中，与容器配合在一起。若控制单元5判断出间隙宽度不能容许配合部24通过，则控制取放组件2停止工作，还可以生成并上传报警信号。
155.在第二测距传感器4进行实时检测的过程中，配合部24可以通过逐渐远离或者逐渐靠近的方式运动。
156.在一种方式中，两个配合部24首先运动到第二运动机构23的中间位置，然后向相互远离方向运动。在逐渐相互远离的过程中，两个第二测距传感器4首先检测到的是与容器之间的第一距离；当检测到的距离突然增加，控制单元5能够判断该距离信息是与间隙之间的第二距离；检测到第二距离后，若检测到的距离突然减小，控制单元5能够判断该距离信息是与相邻另一容器或载具之间的第三距离。
157.在另一种方式中，两个配合部24首先运动到第二运动机构23的相对两端的位置，然后向相互靠近的方向运动，在逐渐相互靠近的过程中，两个第二测距传感器4首先检测到的可能是与相邻另一容器或载具之间的第三距离，也可能是与间隙之间的第二距离，根据距离信息的突然增加或者突然减少，控制单元5能够判断区分第一距离、第二距离和第三距离。
158.容器两侧的间隙宽度是不确定的，两个第二测距传感器4检测到的间隙距离和间隙位置也是不确定的。两个第二测距传感器4可能都检测到第一距离、第二距离，也可能都检测到第一距离、第二距离、第三距离，还可能其中一个检测到第一距离、第二距离，另一个检测到第一距离、第二距离、第三距离。
159.在本公开一个实施方式中，取放容器装置可以仅包括至少两个第一测距传感器3，也可以仅包括至少两个第二测距传感器4，还可以同时包括至少两个第一测距传感器3和至少两个第二测距传感器4。本公开对此不做限制。
160.第一测距传感器3、第二测距传感器4和控制单元5的设置，有效的提高了取放组件与容器配合的精确性，并且提高了设备运行的稳定性，容器两侧间隙较小时，配合部24也能够准确的伸入间隙，从而实现容器的高密度存储，提高储存空间的利用率。
161.在上述实施例中，第一距离、第二距离、第三距离也是为了便于描述和区分第二测距传感器与不同位置对应时的测量结构。在具体应用的时候，第一距离可以与第三距离相同，也可以是不同的。例如当第一距离、第三距离指的是与容器之间的距离时，该第一距离与第三距离相等。再例如，当第一距离指的是与容器之间的距离，当第二距离指的是与间隙位置对应时，第二测距传感器输出的距离，当第三距离指的是与载具立柱之间的距离时，则第一距离、第二距离、第三距离可能是不同的，在此不再具体描述。
162.本公开还提供了一种容器搬运设备，包括上述的取放容器装置。容器搬运设备还可以包括控制取放容器装置运动的驱动装置。驱动装置可以带动取放容器装置在x轴方向、y轴方向、以及竖直方向运动，将取放容器装置移动至与目标位置对应。驱动装置还可以控制取放容器装置在水平方向旋转，调整其与目标位置之间的角度偏差。驱动装置的具体结构根据取放容器装置所要实现的运动方式有关，在此不再具体说明。
163.驱动装置可以与控制单元通信连接，能够基于控制单元获得的取放容器装置与载具或者容器之间的位姿偏差，调整取放容器装置的角度和位置，以使取放容器装置能够准确的与目标位置上的容器配合在一起。
164.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。