一种智能多功能柔性搬运机器人及其使用方法与流程

1.本发明涉及建筑工程的技术领域，尤其涉及一种智能多功能柔性搬运机器人，同时还涉及一种智能多功能柔性搬运机器人的使用方法。


背景技术：

2.目前施工现场有各种各样的建筑施工材料、工具需要进行转运，过程中通常需要用到搬运材料的工具，例如小推车、电动拖车等工具进行搬运，这种搬运方式通常受到一定的限制，对搬运物品并不具备较好分类的功能，盲目和单一的搬运方式，常常会导致运输距离和耗能增加，导致搬运效率不高，还可能会导致搬运过程中材料的损失，不符合工地上材料物流配送、高效运输的节能环保理念，间接的影响了施工效率。
3.申请号为cn202210426242.1的专利公开了一种多车型柔性无级自适应切换搬运装置及其控制方法，提出了一种应用于汽车焊装领域的拥有特殊搬运抓具的装置；申请号为cn202120202642.5的专利公开了一种应用于物流领域的一种柔性物料抓取搬运机器人，两者均在柔性搬运方面有所改进，但因搬运材料的不同，并不适用于施工领域的柔性搬运，因此需要一种可应用于施工现场的多功能柔性搬运机器人及其使用方法。


技术实现要素：

4.基于上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是在于提供一种智能多功能柔性搬运机器人，可通过三层搬运机构，将不同搬运材料进行分类搬运，实现物尽其用，每个材料都使用最适合的搬运方式，有效提高搬运效率，节省能耗。
5.本发明还提供了一种智能多功能柔性搬运机器人的使用方法，可直接应用在现有施工现场材料搬运过程中，有效提高材料搬运效率，节省能耗，保证材料质量、性能。
6.为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
7.本发明的智能多功能柔性搬运机器人，包括从下至上依次连接的底部推入收纳部分、中部展开搬运部分、顶部旋转吊装部分；所述底部推入收纳部分包括从下至上依次连接的底部开口单元、内部收纳单元、二层开合单元，所述内部收纳单元的左右两侧设有升降移动单元，所述内部收纳单元的前后两侧分别设有用于将材料从地面铲起并送入所述内部收纳单元的异型存储箱中的底部推入单元、用于将异型存储箱的后部变为打开状态或者封闭状态以快速取出材料或存放材料的背部开合单元；所述底部开口单元用于从底部推入材料至异型存储箱内并将材料在各层之间进行上下运输；所述二层开合单元与所述中部展开搬运部分配合，用于二层的收纳区域由原本的单个封闭箱体内部变成开放性的箱体内与外部挡板模式；所述顶部旋转吊装部分包括从下至上依次连接的下轨道单元、旋转吊装单元、上轨道单元，所述下轨道单元由安装于二层顶部盖板上方的下方单矩形轨道与矩形支撑架组成，所述上轨道单元由安装于矩形支撑架上方的田字形扩展轨道架与安装于该轨道内外两侧的上方双矩形轨道组成；所述旋转吊装单元由竖直支架、水平支架、斜向轨道支架围成的三角形结构构成主体，所述竖直支架上下分别连接有顶部内安装盘、底部安装盘，水平支架
和斜向轨道支架连接的一侧上方设有顶部外安装盘，所述底部安装盘、顶部内安装盘、顶部外安装盘上分别安装有底部电动小车、顶部内电动小车、顶部外电动小车，三组电动小车分别置于下方单矩形轨道与上方双矩形轨道中；所述斜向轨道支架上设有斜向电动小车，该斜向电动小车上设置有微型电动葫芦。
8.优选的，所述底部开口单元包括安装于所述异型存储箱底部后方的l型第一推杆电机安装板、安装于l型第一推杆电机安装板的内侧中部的第一推杆电机、位于l型第一推杆电机安装板外侧边缘的第一三角形支架、以及安装于异型存储箱底部中间的底部收入板和第二推杆电机、安装于底部收入板下方的圆柱支座；所述l型第一推杆电机安装板的安装位置正对异型存储箱底部的传送开口的下方，其上的第一推杆电机的推杆连接有一个推板，该推板的大小恰好与贯穿异型存储箱内部的传送开口的大小吻合。
9.进一步的，所述底部收入板的位置与异型存储箱内部的可开合盖板对应，该可开合盖板的下方设有大小略小的开口，所述第二推杆电机安装于异型存储箱的底部、底部收入板的两侧，其推杆与可开合盖板连接，可控制该盖板开合，通过固定于底部的底部收入板与安装于其上的可开合盖板配合，当需要从下方地面直接将材料推入异型存储箱底部时，控制第二推杆电机打开可开合盖板，材料以与地面接触的斜坡型的底部收入板为通道被推入异型存储箱的内部。
10.进一步的，所述升降移动单元由安装于异型存储箱两侧底部的异型安装外板与安装于中部的两个第三推杆电机安装板构成主体，所述第三推杆电机安装板的下方安装有第三推杆电机，该第三推杆电机的推杆穿过设置于异型安装外板前后的矩形开口与下方的万向轮连接，通过控制第三推杆电机推动万向轮在以矩形开口为通道的轨道中上下移动，进而使底部推入收纳部分的底盘与地面距离发生改变，使底部开口单元的圆柱支座与地面接触，使得整个装置的重力支撑由万向轮切换为圆柱支座。
11.优选的，所述内部收纳单元由异型存储箱构成主体，该存储箱内部可分为上下两个存储空间，且后部均设有传送开口；在由上下对应的传送开口构成的通道中，可由第一推杆电机推动其上的推板，使其在该通道中上下移动，进而带动材料在各层之间运输；所述异型存储箱上方的空间四面外侧均设置有第四推杆电机，该推杆电机的推杆穿过箱体控制安装于内侧的第一内部推板前后移动，进而对存储空间内的材料进行推动，便于它们移动到需要的地方，进而进行上下层之间的运输；所述异型存储箱的顶部设置有四个围成矩形的支撑插槽，通过控制第九推杆电机推动固定矩形插板插入该支撑插槽中，进而切换中部展开搬运部分的重力支撑，便于将放于外部扩展空间的材料推入内部。
12.进一步的，所述背部开合单元由一层背部可开合挡板构成主体，该挡板安装于异型存储箱的后方，其上方中部设置有第二移动盖板，该盖板的两侧设置有两个第一牵引座，作为异型存储箱后部挡板的一层背部可开合挡板可通过其上的第一牵引座，通过控制第二步进电机转动带动第一牵引绳拉动第一牵引座移动，进而使一层背部可开合挡板闭紧或打开，以让异型存储箱后部变为打开状态或者封闭状态，便于快速取出材料或存放材料；所述第二移动盖板可通过设置于内部的步进电机在一层背部可开合挡板上前后移动，该第二移动盖板的大小略大于传送开口，当一层背部可开合挡板处于竖直封闭状态时，可通过控制第二移动盖板向内移动进而盖住传送开口。
13.优选的，所述底部推入单元由一层正面固定挡板构成主体，所述一层正面固定挡
板固定安装于异型存储箱的正面，一层正面固定挡板的外侧从上至下依次连接有第二二层开合盖板、第二三角形支架、第五推杆电机、第一移动盖板、第一步进电机，其中，第二二层开合盖板与一层正面固定挡板旋转连接，即下方的挡板固定不动，上方盖板可通过门轴与其单侧连接，使第二二层开合盖板可以上下旋转，切换竖直与水平形态或者倾角；所述第二三角形支架安装于第二二层开合盖板的下方，可在其处于水平位置时对其进行支撑；由第五推杆电机作为基础的作动器组合机构从前往后、从上至下依次的连接顺序是：第五推杆电机、第六推杆电机安装座、第六推杆电机、第七推杆电机安装座、第七推杆电机、异型铲斗，异型铲斗为一个铲斗状结构，其宽度略大于第一移动盖板的宽度，第一移动盖板可恰好盖住设置于一层正面固定挡板上的开口，第一移动盖板的一侧设置有竖直的第一齿条轨道，第一步进电机可通过齿轮与齿条轨道的啮合连接，控制该移动盖板的升降，进而控制一层正面固定挡板上的开口的打开与关闭，先通过第五推杆电机将该作动器组合机构向外推出，再通过第六推杆电机将其向下推出，此处可控制异型铲斗竖直位置对应第一移动盖板或者底部收入板，通过第一步进电机控制第一移动盖板打开，该移动盖板可底部与地面接触，再通过控制第七推杆电机向内推出，将位于地面上、铲斗与盖板之间的材料铲起，再控制第六推杆电机升起铲斗，待升至第一移动盖板的顶部后，将铲斗内的材料推入异型存储箱的内部。
14.进一步的，所述二层开合单元包括三组可旋转的盖板，分别是：第一二层开合盖板、第二二层开合盖板、第三二层开合盖板，所述第一二层开合盖板安装于异型存储箱的两侧上方，所述第二二层开合盖板安装于一层正面固定挡板上，所述第三二层开合盖板安装于两侧的两个第一二层开合盖板的上方，三组盖板均为旋转连接，即一侧可以通过门轴进行旋转，所述第一二层开合盖板与第二二层开合盖板通过花篮螺栓连接；所述花篮螺栓用于对翻转过来的第三二层开合盖板进行重力支撑，三组二层开合盖板外侧两端均设有与第一牵引座相同结构的牵引座，其由第二牵引座安装柱与第二牵引座安装板连接而成，该第二牵引座安装柱可通过第二牵引绳被第三步进电机拉动，进而带动开合盖板旋转进而达到打开或者关闭的目的，而第二牵引座安装板可当开合盖板旋转至竖直状态时，插入二层开合盖板固定槽中，进一步固定开合盖板，同时三组二层开合盖板底部还设置有第二三角形支架，作为当其旋转至水平状态时的重力支撑；所述二层开合单元还包括位于后方的二层后部固定盖板，该盖板与异型存储箱为固定连接，其上方设置有第三移动盖板槽，可将第三移动盖板插入其中；所述二层后部固定盖板的后方底部设置有第八推杆电机，其推杆穿过盖板与内侧的第二内部推板连接，其下方还设置有第二步进电机，该步进电机与第一牵引绳连接，该牵引绳可通过拉动第一牵引座来控制一层背部可开合挡板的旋转与开关，通过控制第三步进电机拉动第二牵引绳进而拉动第二牵引座安装柱带动第一二层开合盖板和第二二层开合盖板呈竖直或水平状态，当将其均调至水平状态时，此时三块盖板均受到第二三角形支架的重力支撑，此时可卸下第二牵引绳与第二牵引座安装柱的连接，便于翻转第三二层开合盖板，可先通过花篮螺栓将第一二层开合盖板和第二二层开合盖板固定连接，再控制第三二层开合盖板在第一二层开合盖板上旋转至花篮螺栓的上方，由花篮螺栓对其进行重力支撑，至此，二层外部开合盖板全部打开。
15.优选的，所述中部展开搬运部分由两组推杆电机构成主体，其分别是外部围成大矩形的四个第九推杆电机，与内部小矩形的四个第九推杆电机，第九推杆电机与伸缩支撑
杆相连，最外侧为固定矩形插板，可插入提前设置的插槽中固定；围成大矩形的推杆电机组的底部安装于异型存储箱的上方四角，其顶部可插入二层顶部盖板底部预制的插槽中固定；围成小矩形的推杆电机组的底部安装于二层顶部盖板的底部，其顶部可插入支撑插槽中固定；二层顶部盖板的顶部设有若干第三步进电机，均通过第二牵引绳控制二层开合单元中的开合盖板开启与关闭；二层顶部盖板的底部四角还设置有若干二层开合盖板固定槽，分别对应第二牵引座安装板，当控制二层开合单元的开合盖板竖直关闭后，第二牵引座安装板可插入二层开合盖板固定槽中；二层顶部盖板的后部同样设有开口，大小方位与异型存储箱中的传送开口对应，底部同样设置有第三移动盖板，第三移动盖板一侧设置有第二齿条轨道，安装于二层后部固定盖板上的第四步进电机可带动齿轮转动，齿轮与第二齿条轨道啮合，进而控制第三移动盖板盖住开口或打开开口。
16.相应的，本发明还提供了智能多功能柔性搬运机器人的使用方法，其步骤为：
17.s1、当运输材料位于地面，大小较小且较为零碎时，可先控制升降移动单元的第三推杆电机控制万向轮升起，使圆柱支座成为整个装置的重力支撑，可先通过第五推杆电机将作动器组合机构向外推出，再通过第六推杆电机将其向下推出，此处可控制异型铲斗的竖直位置对应第一移动盖板或者底部收入板，通过第一步进电机控制第一移动盖板打开，该移动盖板可底部与地面接触，再通过控制第七推杆电机向内推出，将位于地面上、异型铲斗与盖板之间的材料铲起，再控制第六推杆电机升起作动器组合机构，待升至第一移动盖板的顶部后，将铲斗内的材料推入异型存储箱的内部；
18.s2、当运输材料同样位于地面，大小较略大且较为整齐的时候，当需要从下方地面直接将材料推入异型存储箱的底部时，控制第二推杆电机打开可开合盖板，材料以与地面接触的斜坡型的底部收入板为通道被推入异型存储箱的内部；
19.s3、当材料位置较低且不便于自动推入箱内时，作为异型存储箱后部挡板的一层背部可开合挡板可通过其上的第一牵引座，通过控制第二步进电机转动带动第一牵引绳拉动第一牵引座移动，进而使一层背部可开合挡板闭紧或打开，就可以让异型存储箱后部变为打开状态或者封闭状态，可直接用于材料的快速取出存放；
20.s4、当材料为长度较长或大小较大、位置适中时，通过控制第三步进电机拉动第二牵引绳进而拉动第二牵引座安装柱带动第一二层开合盖板和第二二层开合盖板呈竖直或水平状态，当将其均调至水平状态时，此时三块盖板均受到第二三角形支架的重力支撑，此时可卸下第二牵引绳与第二牵引座安装柱的连接，便于翻转第三二层开合盖板，可先通过花篮螺栓将第一二层开合盖板和第二二层开合盖板固定连接，再控制第三二层开合盖板在第一二层开合盖板上旋转至花篮螺栓上方，由花篮螺栓对其进行重力支撑，至此，二层外部开合盖板全部打开，而二层的收纳区域由原本的单个封闭箱体内部变成开放性的箱体内与外部挡板模式，可根据具体需要调整具体打开哪个挡板以应对不同需要，二层顶部盖板可由推杆电机组进行支撑，而外围的第九推杆电机推动方向为向上，内侧的第九推杆电机推动方向为向下，因此当将大型材料如钢管滚入内部时，可先控制外围第九推杆电机降下推杆打开，让出通道使其进入，再关闭通道，再抬升内侧第九推杆电机进一步移动材料，最后降下内侧第九推杆电机将材料卡合在各推杆电机形成的通道之中，此为一种收纳方式，可应对能够滚动、大体积的建筑材料搬运；各二层开合盖板打开后可大范围扩大收纳区域，可将材料露天搬运，且配合后续顶部旋转吊装部分进行吊装；
21.s5、当材料位置较高，或形状难以通过推入或手动放入进行运输时，通过顶部设置的多轨道机构，配合由电动小车驱动的旋转吊装单元，当打开二层开合单元时，放置于打开的可开合盖板上的材料恰好均在顶部旋转吊装部分的起吊覆盖范围，通过微型电动葫芦拉动起吊物，可改变其位置，还可将其直接放入二层顶部盖板内侧的传送开口中，将材料由箱体外部直接运输至箱体内部，再在内部作动器的作用下进行移动调整。
22.由上，本发明的智能多功能柔性搬运机器人及其使用方法的有益效果如下：
23.1、相较于现有技术的搬运方式，往往直接通过拖车、小推车进行搬运，并未对各种不同位置、不同材料运输的方式做出较多选择，单一的运输方式既会降低搬运效率也会增加能耗，如位于底部的材料现有技术均需将其抬起，使其重力势能增大后放入小推车中，这样既增加了能耗又花费了更多时间；而本发明提供的底部推入收纳部分便至少提供了三种不同的收纳方式，且可以通过不同材料的位置、不同材料材质，改变运输收纳的方式，如当材料较为零碎且位于地面时，可直接通过底部开口单元与底部推入单元配合，将材料从地面铲起，通过中部底部收入板将其送入异型存储箱中，或者通过异型铲斗与第一移动盖板配合将材料夹起并抬升通过异型存储箱正面的开口直接送入箱体内，此为两种收纳方式；当面对高于地面或较大的材料时，还可通过第二步进电机控制异型存储箱后方的一层背部可开合挡板直接打开至水平，将材料直接通过后部放入异型存储箱中，该异型存储箱内部统一设置相反的推出机构与传送机构，可通过第四推杆电机与第一内部推板配合，将材料在箱体内前后推进推出，再通过第一推杆电机让材料通过传送开口在各层之间运输，此为另一种收纳方式；相较于现有技术，本发明此处通过三种不同收纳方式的配合，有效实现了物尽其用，通过对应的收纳方式收纳不同的材料，既提高了收纳效率也降低了能耗，还可确保材料性能不会因单一的运输方式而受到磨损。
24.2、相较于现有技术的单一运输，本发明的二层顶部盖板可由推杆电机组进行支撑，而外围的第九推杆电机推动方向为向上，内侧的第九推杆电机推动方向为向下，因此当将大型材料如钢管滚入内部时，可先控制外围第九推杆电机降下推杆打开，让出通道使其进入，再关闭通道，再抬升内侧第九推杆电机进一步移动材料，最后降下内侧第九推杆电机将材料卡合在各推杆电机形成的通道之中，此为一种收纳方式，可应对能够滚动、大体积的建筑材料搬运，需要说明的是，此种收纳方式需在打开二层开合单元后进行，打开前的中间展开搬运部分功能与异型存储箱无异，打开后可大范围扩大收纳区域，可将材料露天搬运，且配合后续顶部旋转吊装部分进行吊装。
25.3、与现有搬运材料技术相比，本发明通过顶部设置的多轨道机构，配合由电动小车驱动的旋转吊装单元，使得机器人在多种收纳方式的基础上也整合了一种回型大范围搬运机构，当打开二层开合单元时，放置于打开的可开合盖板上的材料恰好均在顶部旋转吊装部分的起吊覆盖范围，通过微型电动葫芦拉动起吊物，可改变其位置，还可将其直接放入二层顶部盖板内侧的传送开口中，将材料由箱体外部直接运输至箱体内部，再在内部作动器的作用下进行移动调整，需要说明的是，三层不同的收纳、搬运机构可分别应对不同高度、材料的运输需要，当选取运输方式时，尽量考虑低处的材料用低处收纳的运输，中部的用中部铺开机构承载运输，顶部的可用吊装机构起吊运输，同样的，应对不同材料如小零件时可用下方推入机构自动收入，管道等圆形零件可通过中部扩展区域滚动运输并卡住固定，不好抓取运输的材料可通过高处的吊装部分进行起吊放入箱体内后运输，本发明通过
多种运输方式、运输机构应对不同位置的不同材料，能最大限度提高材料的运输效率，并降低因改变材料重力势能带来的额外能耗。
26.4、相较于现有技术的人工调整材料位于搬运机构中的方位，本发明通过箱体内部设置的推杆机构、升降机构，起吊机构，实现了材料在箱体内部与外部的自动运输移动，有效提高了运输的效率。
附图说明
27.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
28.图1为本发明的智能多功能柔性搬运机器人的整体结构示意图；
29.图2为本发明的底部推入收纳部分的整体结构示意图；
30.图3为本发明的升降移动单元与内部收纳单元的结构示意图；
31.图4为本发明的底部开口单元的结构示意图；
32.图5为本发明的背部开合单元的结构示意图；
33.图6为本发明的底部推入单元和二层开合单元结构示意图；
34.图7为本发明的底部推入单元和二层开合单元的侧视图；
35.图8为本发明的底部推入单元和二层开合单元的背面仰视图；
36.图9为本发明的中部展开搬运部分的整体结构示意图；
37.图10为本发明的顶部旋转吊装部分的整体结构示意图；
38.图11为本发明的下轨道单元与上轨道单元的结构示意图；
39.图12为本发明的旋转吊装单元的结构示意图。
40.附图标记说明：
41.1000-底部推入收纳部分：
42.1100-底部开口单元；1101-l型第一推杆电机安装板；1102-第一推杆电机；1103-第一三角形支架；1104-底部收入板；1105-圆柱支座；1106-第二推杆电机；
43.1200-升降移动单元；1201-异型安装外板；1201a-矩形开口；1202-第三推杆电机安装板；1203-第三推杆电机；1204-万向轮；
44.1300-内部收纳单元；1301-异型存储箱；1301a-传送开口；1301b-支撑插槽；1302-可开合盖板；1303-第一内部推板；1304-第四推杆电机；
45.1400-底部推入单元；1401-一层正面固定挡板；1402-第一移动盖板；1403-第一步进电机；1404-第一齿条轨道；1405-第五推杆电机；1406-第六推杆电机安装座；1407-第六推杆电机；1408-第七推杆电机安装座；1409-第七推杆电机；1410-异型铲斗；
46.1500-背部开合单元；1501-一层背部可开合挡板；1502-第一牵引座；1503-第二移动盖板；
47.1600-二层开合单元；1601-第二三角形支架；1602a-第一二层开合盖板；1602b-第二二层开合盖板；1602c-第三二层开合盖板；1603a-第二牵引座安装柱；1603b-第二牵引座安装板；1604-花篮螺栓；1605-二层后部固定盖板；1605a-第三移动盖板槽；1606a-第八推杆电机；1606b-第二内部推板；1607-第二步进电机；1608-第一牵引绳；
48.2000-中部展开搬运部分：
49.2001-第三步进电机；2002-第二牵引绳；2003-二层顶部盖板；2004-二层开合盖板固定槽；2005-第九推杆电机；2006-固定矩形插板；2007-第三移动盖板；2008a-第四步进电机；2008b-齿轮；2008c-第二齿条轨道；2009-伸缩支撑杆；
50.3000-顶部旋转吊装部分：
51.3100-下轨道单元；3101-下方单矩形轨道；3102-矩形支撑架；
52.3200-旋转吊装单元；3201a-底部电动小车；3201b-顶部内电动小车；3201c-顶部外电动小车；3202a-底部安装盘；3202b-顶部内安装盘；3202c-顶部外安装盘；3203-竖直支架；3204-水平支架；3205-斜向轨道支架；3206-斜向电动小车；3207-微型电动葫芦；3208-拉绳；3209-法兰盘；
53.3300-上轨道单元；3301-田字形扩展轨道架；3302-上方双矩形轨道。
具体实施方式
54.为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施示例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
55.下面，结合图1至图12详细介绍本发明提供的一种智能多功能柔性搬运机器人及其使用方法。
56.如图1所示，本发明的智能多功能柔性搬运机器人包括从下至上依次连接的底部推入收纳部分1000、中部展开搬运部分2000、顶部旋转吊装部分3000；其中底部推入收纳部分1000作为整个机器人的基础底座，通过直接与地面接触来对整体机构进行支撑。其中最为关键的是底部推入收纳部分1000与顶部旋转吊装部分3000。
57.由图2所示，底部推入收纳部分1000的结构从下至上依次连接顺序是：底部开口单元1100、内部收纳单元1300、二层开合单元1600，内部收纳单元1300的左右两侧设有升降移动单元1200，内部收纳单元1300的前后两侧分别设有底部推入单元1400与背部开合单元1500。
58.由图3-图5所示，底部开口单元1100包括安装于异型存储箱1301底部后方的l型第一推杆电机安装板1101、安装于该板内侧中部的第一推杆电机1102、位于l型第一推杆电机安装板1101外侧边缘的第一三角形支架1103、以及安装于异型存储箱1301底部中间的底部收入板1104和第二推杆电机1106、安装于底部收入板1104下方的圆柱支座1105。l型第一推杆电机安装板1101的安装位置正对异型存储箱1301底部的传送开口1301a的下方，其上的第一推杆电机1102的推杆连接有一个推板，该推板的大小恰好与贯穿异型存储箱1301内部的传送开口1301a的大小吻合。推杆电机为一种通用件，功能是推动其推杆上的构件进行位移，进行作动，设置该结构的目的是，当启动第一推杆电机1102带动其上的推板在传送开口1301a之间上下穿梭，可使放置于推板上的材料在整个机器人各层之间上下运输，进而快速输送至合适层数。
59.第一三角形支架1103安装于l型第一推杆电机安装板1101的外侧，其另一端延伸出内部收纳单元1300的后方，设置该结构的目的是，当控制一层背部可开合挡板1501打开旋转至水平方向时，可对该挡板进行一个竖向支撑，进而可以让第一牵引座1502断开与第二步进电机1607的连接，使得整个异型存储箱1301后部的一面完全打开，可快速取出或放
入需进行搬运的材料。
60.底部收入板1104的位置与异型存储箱1301内部的可开合盖板1302对应，该可开合盖板1302的下方设有大小略小的开口。第二推杆电机1106安装于异型存储箱1301的底部、底部收入板1104的两侧，其推杆与可开合盖板1302连接，可控制该盖板开合，设置该结构的目的是，通过固定于底部的底部收入板1104与安装于其上的可开合盖板1302配合，当需要从下方地面直接将材料推入异型存储箱1301底部时，控制第二推杆电机1106打开可开合盖板1302，材料以与地面接触的斜坡型的底部收入板1104为通道被推入异型存储箱1301内部，该结构可提供一种额外的收纳材料方式，当应对位于地面等材料重力势能较小的情况时，可更有效的节省能耗，提高效率。
61.升降移动单元1200由安装于异型存储箱1301两侧底部的异型安装外板1201与安装于中部的两个第三推杆电机安装板1202构成主体，第三推杆电机安装板1202的下方安装有第三推杆电机1203，该第三推杆电机1203的推杆穿过设置于异型安装外板1201前后的矩形开口1201a与下方的万向轮1204连接，设置该结构的目的是，可通过控制第三推杆电机1203推动万向轮1204在以矩形开口1201a为通道的轨道中上下移动，进而使底部推入收纳部分1000的底盘与地面距离发生改变，进一步使底部开口单元1100的圆柱支座1105与地面接触，使得整个装置的重力支撑由万向轮1204切换为圆柱支座1105，且可以使装置固定在原地，此时可便于从底部推入材料或打开后部开合盖板等操作。
62.内部收纳单元1300由异型存储箱1301构成主体，该存储箱内部可分为上下两个存储空间，且后部均设有传送开口1301a；在由上下对应的传送开口1301a构成的通道中，可由第一推杆电机1102推动其上的推板，使其在该通道中上下移动，进而带动材料在各层之间运输。异型存储箱1301的下方空间底部中间设置有可开合盖板1302，该盖板底部有略小于自身大小的开口，设置该结构的作用是，通过控制第二推杆电机1106可控制可开合盖板1302的开合，且因为大小略大于下方开口，故可开合盖板1302可使异型存储箱1301的底部完全封闭。异型存储箱1301上方的空间四面外侧均设置有第四推杆电机1304，该推杆电机的推杆穿过箱体控制安装于内侧的第一内部推板1303前后移动，进而对存储空间内的材料进行推动，便于它们移动到需要的地方，如移至传送开口1301a上，进而进行上下层之间的运输。异型存储箱1301的顶部设置有四个围成矩形的支撑插槽1301b，该结构是便于后续通过控制第九推杆电机2005推动固定矩形插板2006插入该支撑插槽1301b中，进而切换中部展开搬运部分2000的重力支撑，便于将放于外部扩展空间的材料推入内部。
63.背部开合单元1500由一层背部可开合挡板1501构成主体，该挡板安装于异型存储箱1301的后方，其上方中部设置有第二移动盖板1503，该盖板的两侧设置有两个第一牵引座1502，设置该结构的目的是，作为异型存储箱1301后部挡板的一层背部可开合挡板1501可通过其上的第一牵引座1502，通过控制第二步进电机1607转动带动第一牵引绳1608拉动第一牵引座1502移动，进而使一层背部可开合挡板1501闭紧或打开，就可以让异型存储箱1301后部变为打开状态或者封闭状态，便于快速取出材料或存放材料。
64.第二移动盖板1503可通过设置于内部的步进电机在一层背部可开合挡板1501上前后移动，需要说明的是，该第二移动盖板1503的大小略大于传送开口1301a，故当一层背部可开合挡板1501处于竖直封闭状态时，可通过控制第二移动盖板1503向内移动进而盖住传送开口1301a，进而在不使用传送机构的时候防止不同层间的材料发生掉落等问题。需要
说明的是，该结构可应用于每层的传送开口1301a之间(图中未示出)。
65.由图6-图8所示，底部推入单元1400由一层正面固定挡板1401构成主体，该挡板固定安装于异型存储箱1301的正面，一层正面固定挡板1401的外侧从上至下依次连接有第二二层开合盖板1602b、第二三角形支架1601、第五推杆电机1405、第一移动盖板1402、第一步进电机1403，其中，第二二层开合盖板1602b与一层正面固定挡板1401旋转连接，即下方的挡板固定不动，上方盖板可通过门轴等机构与其单侧连接，使第二二层开合盖板1602b可以上下旋转，切换竖直与水平形态或者倾角。第二三角形支架1601安装于第二二层开合盖板1602b的下方，可在其处于水平位置时对其进行支撑。
66.由第五推杆电机1405作为基础的作动器组合机构从前往后、从上至下依次的连接顺序是：第五推杆电机1405、第六推杆电机安装座1406、第六推杆电机1407、第七推杆电机安装座1408、第七推杆电机1409、异型铲斗1410，异型铲斗1410为一个铲斗状结构，其宽度略大于第一移动盖板1402的宽度，第一移动盖板1402可恰好盖住设置于一层正面固定挡板1401上的开口，第一移动盖板1402的一侧设置有竖直的第一齿条轨道1404，第一步进电机1403可通过齿轮与齿条轨道的啮合连接，控制该移动盖板的升降，进而控制一层正面固定挡板1401上的开口的打开与关闭，设置该结构的目的是，可先通过第五推杆电机1405将该作动器组合机构向外推出，再通过第六推杆电机1407将其向下推出，此处可控制异型铲斗1410竖直位置对应第一移动盖板1402或者底部收入板1104，通过第一步进电机1403控制第一移动盖板1402打开，该移动盖板可底部与地面接触，再通过控制第七推杆电机1409向内推出，将位于地面上、铲斗与盖板之间的材料铲起，再控制第六推杆电机1407升起铲斗，待升至第一移动盖板1402的顶部后，将铲斗内的材料推入箱内，此处同样提供的是一种运输材料的方式，因此，此处的底部推入收纳部分1000共设有三种特殊收纳机构与方式，可将其分别组合使用以应对不同的材料运输需要。
67.二层开合单元1600包括三组可旋转的盖板，分别是：第一二层开合盖板1602a、第二二层开合盖板1602b、第三二层开合盖板1602c，第一二层开合盖板1602a安装于异型存储箱1301的两侧上方，第二二层开合盖板1602b安装于一层正面固定挡板1401上，第三二层开合盖板1602c安装于两侧的两个第一二层开合盖板1602a的上方，三组盖板均为旋转连接，即一侧可以通过门轴等结构进行旋转，第一二层开合盖板1602a与第二二层开合盖板1602b通过花篮螺栓1604连接。花篮螺栓1604为一种通用件，可通过旋转内部结构实现伸缩，进而对翻转过来的第三二层开合盖板1602c进行重力支撑，三组二层开合盖板外侧两端均设有与第一牵引座1502相同结构的牵引座，其由第二牵引座安装柱1603a与第二牵引座安装板1603b连接而成，该第二牵引座安装柱1603a可通过第二牵引绳被第三步进电机2001拉动，进而带动开合盖板旋转进而达到打开或者关闭的目的，而第二牵引座安装板1603b可当开合盖板旋转至竖直状态时，插入二层开合盖板固定槽2004中，进一步固定开合盖板，同时三组二层开合盖板底部还设置有第二三角形支架1601，作为当其旋转至水平状态时的重力支撑。
68.二层开合单元1600还包括位于后方的二层后部固定盖板1605，该盖板与异型存储箱1301为固定连接，其上方设置有第三移动盖板槽1605a，可将第三移动盖板2007插入其中，原理与第二移动盖板1503相同。二层后部固定盖板1605的后方底部设置有第八推杆电机1606a，其推杆穿过盖板与内侧的第二内部推板1606b连接，其下方还设置有第二步进电
机1607，该步进电机与第一牵引绳1608连接，该牵引绳可通过拉动第一牵引座1502来控制一层背部可开合挡板1501的旋转与开关，设置该结构的目的是，通过控制第三步进电机2001拉动第二牵引绳2002进而拉动第二牵引座安装柱1603a带动第一二层开合盖板1602a和第二二层开合盖板1602b呈竖直或水平状态，当将其均调至水平状态时，此时三块盖板均受到第二三角形支架1601的重力支撑，此时可卸下第二牵引绳2002与第二牵引座安装柱1603a的连接，便于翻转第三二层开合盖板1602c，可先通过花篮螺栓1604将第一二层开合盖板1602a和第二二层开合盖板1602b固定连接，再控制第三二层开合盖板1602c在第一二层开合盖板1602a上旋转至花篮螺栓1604上方，由花篮螺栓1604对其进行重力支撑，至此，二层外部开合盖板全部打开，而二层的收纳区域由原本的单个封闭箱体内部变成开放性的箱体内与外部挡板模式，可根据具体需要调整具体打开哪个挡板以应对不同需要。
69.相较于现有技术的搬运方式，往往直接通过拖车、小推车进行搬运，并未对各种不同位置、不同材料运输的方式做出较多选择，单一的运输方式既会降低搬运效率也会增加能耗，如位于底部的材料现有技术均需将其抬起，使其重力势能增大后放入小推车中，这样既增加了能耗又花费了更多时间。而本发明提供的底部推入收纳部分1000便至少提供了三种不同的收纳方式，且可以通过不同材料的位置、不同材料材质，改变运输收纳的方式，如当材料较为零碎且位于地面时，可直接通过底部开口单元1100与底部推入单元1400配合，将材料从地面铲起，通过中部底部收入板1104将其送入异型存储箱1301中，或者通过异型铲斗1410与第一移动盖板1402配合将材料夹起并抬升通过异型存储箱1301正面的开口直接送入箱体内，此为两种收纳方式；当面对高于地面或较大的材料时，还可通过第二步进电机1607控制异型存储箱1301后方的一层背部可开合挡板1501直接打开，将材料直接通过后部放入异型存储箱1301中，该异型存储箱1301内部统一设置相反的推出机构与传送机构，可通过第四推杆电机1304与第一内部推板1303配合，将材料在箱体内前后推进推出，再通过第一推杆电机1102让材料通过传送开口1301a在各层之间运输，此为另一种收纳方式；相较于现有技术，本发明此处通过三种不同收纳方式的配合，有效实现了物尽其用，通过对应的收纳方式收纳不同的材料，既提高了收纳效率也降低了能耗，还可确保材料性能不会因单一的运输方式而受到磨损。
70.由图9所示，中部展开搬运部分2000由两组推杆电机构成主体，其分别是外部围成大矩形的四个第九推杆电机2005，与内部小矩形的四个第九推杆电机2005，第九推杆电机2005与伸缩支撑杆2009相连，最外侧为固定矩形插板2006，可插入提前设置的插槽中固定。围成大矩形的推杆电机组的底部安装于异型存储箱1301的上方四角，其顶部可插入二层顶部盖板2003底部预制的插槽中固定。围成小矩形的推杆电机组的底部安装于二层顶部盖板2003的底部，其顶部可插入支撑插槽1301b中固定。二层顶部盖板2003的顶部设有若干第三步进电机2001，均通过第二牵引绳2002控制二层开合单元1600中的开合盖板开启与关闭。
71.二层顶部盖板2003的底部四角还设置有若干二层开合盖板固定槽2004，分别对应第二牵引座安装板1603b，当控制二层开合单元1600的开合盖板竖直关闭后，第二牵引座安装板1603b可插入二层开合盖板固定槽2004中，有效增强稳定性。二层顶部盖板2003的后部同样设有开口，大小方位与异型存储箱1301中的传送开口1301a对应，底部同样设置有第三移动盖板2007，第三移动盖板2007一侧设置有第二齿条轨道2008c，安装于二层后部固定盖板1605上的第四步进电机2008a可带动齿轮2008b转动，齿轮2008b与第二齿条轨道2008c啮
合，进而控制第三移动盖板2007盖住开口或打开开口。相较于现有技术的单一运输，设置该结构的作用是，二层顶部盖板2003可由推杆电机组进行支撑，而外围的第九推杆电机2005推动方向为向上，内侧的第九推杆电机2005推动方向为向下，因此当将大型材料如钢管滚入内部时，可先控制外围的第九推杆电机2005降下推杆打开，让出通道使其进入，再关闭通道，再抬升内侧的第九推杆电机2005进一步移动材料，最后降下内侧的第九推杆电机2005将材料卡合在各推杆电机形成的通道之中，此为一种收纳方式，可应对能够滚动、大体积的建筑材料搬运，需要说明的是，此种收纳方式需在打开二层开合单元1600后进行，打开前的中间展开搬运部分2000功能与异型存储箱1301无异，打开后可大范围扩大收纳区域，可将材料露天搬运，且配合后续顶部旋转吊装部分3000进行吊装。
72.由图10-图12所示，顶部旋转吊装部分3000从下至上依次由下轨道单元3100、旋转吊装单元3200、上轨道单元3300组成。下轨道单元3100由安装于二层顶部盖板2003上方的下方单矩形轨道3101与矩形支撑架3102组成，上轨道单元3300由安装于矩形支撑架3102上方的田字形扩展轨道架3301与安装于该轨道内外两侧的上方双矩形轨道3302组成，上方双矩形轨道3302内侧的轨道大小形态与下方单矩形轨道3101完全相同，仅仅是安装高度不同。上方双矩形轨道3302外侧的轨道安装于田字形扩展轨道架3301最外侧底部，设置该结构的作用是，通过三条轨道组成一个稳定的三角形立体轨道，使安装于其上的旋转吊装单元3200能够稳定的吊装。
73.旋转吊装单元3200由竖直支架3203、水平支架3204、斜向轨道支架3205围成的三角形结构构成主体，竖直支架3203上下分别连接有顶部内安装盘3202b、底部安装盘3202a，水平支架3204和斜向轨道支架3205连接的一侧上方设有顶部外安装盘3202c，底部安装盘3202a、顶部内安装盘3202b、顶部外安装盘3202c上分别安装有底部电动小车3201a、顶部内电动小车3201b、顶部外电动小车3201c，三组电动小车分别置于下方单矩形轨道3101与上方双矩形轨道3302中。斜向轨道支架3205上设有斜向电动小车3206，该电动小车上设置有微型电动葫芦3207，斜向电动小车3206为一种通用件，功能是带动其上的装置在轨道上移动。微型电动葫芦3207为一种通用件，功能是可放下拉绳3208进行起吊，此处需要说明的是，为提高吊装稳定性，还可在斜向电动小车3206与水平支架3204之间增设可水平滑动的拉绳(图中未示出)，进一步提高吊装可靠性，拉绳3208的底部设置为法兰盘3209，该法兰盘3209为一种通用件，可在其上安装各种装置如吊钩，推杆电机等，以应对不同的运输需要，还可增加旋转吊装单元3200的数目以提高吊装的效率。
74.与现有搬运材料技术相比，本发明通过顶部设置的多轨道机构，配合由电动小车驱动的旋转吊装单元3200，使得机器人在多种收纳方式的基础上也整合了一种回型大范围搬运机构，当打开二层开合单元1600时，放置于打开的可开合盖板上的材料恰好均在顶部旋转吊装部分3000的起吊覆盖范围，通过微型电动葫芦3207拉动起吊物，可改变其位置，还可将其直接放入二层顶部盖板2003内侧的传送开口1301a中，将材料由箱体外部直接运输至箱体内部，再在内部作动器的作用下进行移动调整，需要说明的是，三层不同的收纳、搬运机构可分别应对不同高度、材料的运输需要，当选取运输方式时，尽量考虑低处的材料用低处收纳的运输，中部的用中部铺开机构承载运输，顶部的可用吊装机构起吊运输，同样的，应对不同材料如小零件时可用下方推入机构自动收入，管道等圆形零件可通过中部扩展区域滚动运输并卡住固定，不好抓取运输的材料可通过高处的吊装部分进行起吊放入箱
体内后运输，本发明通过多种运输方式、运输机构应对不同位置的不同材料，能最大限度提高材料的运输效率，并降低因改变材料重力势能带来的额外能耗。
75.相应的，本发明提供的智能多功能柔性搬运机器人的使用方法，其包括以下步骤：
76.s1、当运输材料位于地面，大小较小且较为零碎时，可先控制升降移动单元1200的第三推杆电机1203控制万向轮1204升起，使圆柱支座1105成为整个装置的重力支撑，可先通过第五推杆电机1405将作动器组合机构向外推出，再通过第六推杆电机1407将其向下推出，此处可控制异型铲斗1410的竖直位置对应第一移动盖板1402或者底部收入板1104，通过第一步进电机1403控制第一移动盖板1402打开，该移动盖板可底部与地面接触，再通过控制第七推杆电机1409向内推出，将位于地面上、异型铲斗与盖板之间的材料铲起，再控制第六推杆电机1407升起作动器组合机构，待升至第一移动盖板1402的顶部后，将铲斗内的材料推入箱内。
77.s2、当运输材料同样位于地面，大小较略大且较为整齐的时候，当需要从下方地面直接将材料推入异型存储箱1301的底部时，控制第二推杆电机1106打开可开合盖板1302，材料以与地面接触的斜坡型的底部收入板1104为通道被推入异型存储箱1301的内部，当应对位于地面等材料重力势能较小的情况时，以上两种方法可更有效的节省能耗，提高效率。
78.s3、当材料位置较低且不便于自动推入箱内时，作为异型存储箱1301后部挡板的一层背部可开合挡板1501可通过其上的第一牵引座1502，通过控制第二步进电机1607转动带动第一牵引绳1608拉动第一牵引座1502移动，进而使一层背部可开合挡板1501闭紧或打开，就可以让异型存储箱1301后部变为打开状态或者封闭状态，可直接用于材料的快速取出存放。
79.s4、当材料为长度较长或大小较大、位置适中时，通过控制第三步进电机2001拉动第二牵引绳2002进而拉动第二牵引座安装柱1603a带动第一二层开合盖板1602a和第二二层开合盖板1602b呈竖直或水平状态，当将其均调至水平状态时，此时三块盖板均受到第二三角形支架1601的重力支撑，此时可卸下第二牵引绳2002与第二牵引座安装柱1603a的连接，便于翻转第三二层开合盖板1602c，可先通过花篮螺栓1604将第一二层开合盖板1602a和第二二层开合盖板1602b固定连接，再控制第三二层开合盖板1602c在第一二层开合盖板1602a上旋转至花篮螺栓1604上方，由花篮螺栓1604对其进行重力支撑，至此，二层外部开合盖板全部打开，而二层的收纳区域由原本的单个封闭箱体内部变成开放性的箱体内与外部挡板模式，可根据具体需要调整具体打开哪个挡板以应对不同需要，二层顶部盖板2003可由推杆电机组进行支撑，而外围的第九推杆电机2005推动方向为向上，内侧的第九推杆电机2005推动方向为向下，因此当将大型材料如钢管滚入内部时，可先控制外围第九推杆电机2005降下推杆打开，让出通道使其进入，再关闭通道，再抬升内侧第九推杆电机2005进一步移动材料，最后降下内侧第九推杆电机2005将材料卡合在各推杆电机形成的通道之中，此为一种收纳方式，可应对能够滚动、大体积的建筑材料搬运，需要说明的是，此种收纳方式需在打开二层开合单元1600后进行，打开前的中间展开搬运部分2000功能与异型存储箱1301无异，打开后可大范围扩大收纳区域，可将材料露天搬运，且配合后续顶部旋转吊装部分3000进行吊装。
80.s5、当材料位置较高，或形状难以通过推入或手动放入进行运输时，通过顶部设置的多轨道机构，配合由电动小车驱动的旋转吊装单元3200，当打开二层开合单元1600时，放
置于打开的可开合盖板上的材料恰好均在顶部旋转吊装部分3000的起吊覆盖范围，通过微型电动葫芦3207拉动起吊物，可改变其位置，还可将其直接放入二层顶部盖板2003内侧的传送开口1301a中，将材料由箱体外部直接运输至箱体内部，再在内部作动器的作用下进行移动调整，需要说明的是，三层不同的收纳、搬运机构可分别应对不同高度、材料的运输需要，当选取运输方式时，尽量考虑低处的材料用低处收纳的运输，中部的用中部铺开机构承载运输，顶部的可用吊装机构起吊运输，同样的，应对不同材料如小零件时可用下方推入机构自动收入，管道等圆形零件可通过中部扩展区域滚动运输并卡住固定，不好抓取运输的材料可通过高处的吊装部分进行起吊放入箱体内后运输，本发明通过多种运输方式、运输机构应对不同位置的不同材料，能最大限度提高材料的运输效率，并降低因改变材料重力势能带来的额外能耗。
81.以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本发明的包含范围之内。