本发明涉及仓储物流领域，尤其涉及一种机器人及其搬运货物的方法。
背景技术
仓储物流，主要指利用自建或租赁库房、场地，储存、保管、装卸搬运、配送货物。近年来在电子商务飞速发展的大环境下，现代仓储物流领域中的机器人运货技术已经成为时下热点。与传统运货方式相比，具有自动化程度高、应用灵活、安全可靠、效率高等诸多优点，这些优势也使得机器人运货技术成为了现代物流仓储系统中的重要技术。
机器人运货也存在一些问题，如货物存储密度低、单趟运货量少。货物存储密度即单位面积的货物存储量，高存储密度不仅仅可以减少场地租赁及购买成本，同时也可以减少运输货物的距离。在机器人运货中，为让机器人顺利通过，一般过道都会做的较宽，以便让机器人在过道内实现诸如前进、后退、转弯甚至原地旋转，这也是机器人运货制约了高密度存储一大难点。单趟运货量即机器人单趟运输货物的数量。一般来讲，单趟运货量越多，效率越高，而目前大多数机器人单趟运输货物数量只有一个或一种。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种机器人及其搬运货物的方法，可以在狭窄过道内完成运货而且单趟可运输多种货物，提高了场地的货物存储密度以及运货效率。
技术实现要素：
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高货物存储密度以及如何提高运货效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种机器人，用于搬运货物，包括移动单元、存储单元和传输单元，所述移动单元被配置为驱动所述机器人，所述存储单元被配置为存放所搬运的货物；所述传输单元被配置为将所搬运的货物从货架上取出或放入，所述传输单元被配置为独立于所述移动单元运动。
进一步地，所述运动包括相对于所述移动单元的升降、旋转和伸缩。
进一步地，所述存储单元位于所述移动单元的上部，所述传输单元位于所述存储单元的侧部。
进一步地，所述存储单元包括导轨、支柱和隔板，所述导轨固定在所述支柱上，所述隔板与所述支柱连接，所述隔板被配置为分隔所述存储单元的空间。
进一步地，所述传输单元包括升降模块、旋转模块和伸缩模块，所述升降模块安装在所述导轨上，并沿所述导轨垂直移动；所述旋转模块与所述升降模块连接，所述伸缩模块和所述旋转模块联动，向所述存储单元的两侧和前后伸缩，所述伸缩模块承载所述货物。
进一步地，所述伸缩模块包括叉齿机构。
进一步地，所述升降模块、所述旋转模块和所述伸缩模块被配置为分别独立运动，互不干扰。
本发明还提供了一种机器人搬运货物的方法，包括以下步骤：
提供一种机器人，用于搬运货物；所述机器人包括移动单元、存储单元和传输单元；
提供一种货架，用于存放所搬运的货物；所述货架排列成行，每两行所述货架间形成过道，所述过道用于所述机器人移动通过；
所述移动单元在过道中只前后移动，由所述传输单元的运动实现货物的存取。
进一步地，所述货架具有分层结构，每层存放一个或多个所述货物；所述机器人通过所述传输单元，将两侧货架上的所述货物搬运到所述存储单元上，或者，所述机器人通过所述传输单元，将所述存储单元上的所述货物搬运到两侧货架上。
进一步地，所述传输单元包括升降模块、旋转模块和伸缩模块，所述升降模块安装在所述导轨上，并沿所述导轨垂直移动；所述旋转模块与所述升降模块连接，所述伸缩模块被配置为向所述存储单元的两侧和前后伸缩，所述伸缩模块承载所述货物。
进一步地，所述机器人的取货过程包含以下步骤：
步骤1a、所述机器人移动到指定的所述货架的侧面；
步骤2a、所述升降模块带动所述旋转模块及所述伸缩模块升降到第一指定高度；
步骤3a、所述旋转模块旋转到第一指定角度，使得所述伸缩模块运动方向正对所述货架上的指定货物；
步骤4a、所述伸缩模块伸出到指定货物下方；
步骤5a、所述升降模块上移，使得货物底部与所述伸缩模块接触并抬起；
步骤6a、所述伸缩模块缩回，使得货物共同缩回；
步骤7a、所述升降模块带动所述旋转模块、伸缩模块及货物升降到第二指定高度；
步骤8a、所述旋转模块旋转到第二指定角度，使得所述伸缩模块运动方向正对存储单元；
步骤9a、所述伸缩模块伸出，带动所述货物共同移动到所述存储单元的指定隔板上方；
步骤10a、所述升降模块下移，使得所述货物的底部与所述隔板接触并与所述伸缩模块脱离；
步骤11a、所述伸缩模块缩回。
进一步地，所述步骤2a、3a、7a、8a、9a、10a、11a被配置为能够在机器人移动时同步进行。
进一步地，所述步骤2a、3a被配置为能够在机器人移动时同步进行。
进一步地，所述步骤7a、8a被配置为能够在机器人移动时同步进行。
进一步地，所述机器人的存货过程包含以下步骤：
步骤1b、所述机器人移动到指定的所述货架的侧面；
步骤2b、所述升降模块带动所述旋转模块及所述伸缩模块升降到第一指定高度；
步骤3b、所述旋转模块旋转到第一指定角度，使得所述伸缩模块运动方向正对存储单元上的指定货物；
步骤4b、所述伸缩模块伸出到指定货物下方；
步骤5b、所述升降模块上移，使得货物底部与所述伸缩模块接触并抬起；
步骤6b、所述伸缩模块缩回，使得货物共同缩回；
步骤7b、所述升降模块带动旋转模块、伸缩模块及货物升降到第二指定高度
步骤8b、所述旋转模块旋转到第二指定角度，使得所述伸缩模块运动方向正对货架；
步骤9b、所述伸缩模块伸出，带动货物共同移动到货架的指定架板上方；
步骤10b、所述升降模块下移，使得货物底部与架板接触并与所述伸缩模块脱离；
步骤11b、所述伸缩模块缩回。
进一步地，所述步骤2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b被配置为能够在机器人移动时同步进行。
进一步地，所述步骤2b、3b被配置为能够在机器人移动时同步进行。
进一步地，所述步骤7b、8b被配置为能够在机器人移动时同步进行。
进一步地，所述过道的宽度由所述货物的宽度决定。
进一步地，所述机器人的长度不超过2.5倍的所述货物的宽度，所述机器人的宽度不超过1.5倍的所述货物的宽度；所述过道的宽度不超过1.8倍的所述货物的宽度。
由于存储单元及传输单元与移动单元运动方向共线，即平行与过道方向，故机器人宽度只需不小于1.5倍货物宽度，长度方向不小于2.5倍货物宽度。由于过道内机器人可向两侧出叉，故在过道机器人无需转弯或者原地旋转，扣除预留间隙，过道宽度一般不小于1.8倍货物宽度。本发明所述一种机器人及其搬运货物的方法，可以大大减少过道宽度及存取货效率。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的机器人三维示意图；
图2是本发明的一个较佳实施例的传输单元三维示意图；
图3是本发明的一个较佳实施例的货架的三维示意图；
图4为本发明的一个较佳实施例的运输货物的方法的示意图；
其中，10-机器人；11-移动单元；111-驱动轮；12-存储单元；121-导轨；122-支柱；123-隔板；13-传输单元；131-升降模块；132-旋转模块；133-伸缩模块；134-定位模块；135-检测模块；20-货架；21-架板；30-货物；
具体实施方式
图1和图2为本发明所述机器人的一个较佳实施例的三维示意图。机器人10主要包括：移动单元11，安装于移动单元11上部的存储单元12以及安装于存储单元12侧面，移动单元11后部的传输单元13。所述传输单元12进一步包括升降模块131，安装于升降模块131上部的旋转模块132、安装于旋转模块132上部的伸缩模块133，其中旋转模块133固定端与升降模块131连接，旋转端与伸缩模块133连接。所述移动单元11包含至少两个驱动轮111，可实现前进、后退及原地旋转。所述存储单元12进一步包括导轨121，支柱122以及隔板123；所述导轨121，支柱122竖直安装于移动单元11上部并通过隔板123将存储单元12分层；所述存储单元12各层均可放置货物30。所述隔板123可以为整面平板或具有镂空或隔断。所述升降模块131与所述导轨121连接，并可沿导轨121竖直方向移动。所述旋转模块132可以沿z轴旋转，使得伸缩模块133共同旋转。所述伸缩模块133可以为叉齿机构，可沿x方向伸缩。所述升降模块131、旋转模块132、伸缩模块133可以同时运动。所述传输单元13进一步包括安装于旋转模块132旋转中心附近的定位模块134，所述定位模块134可以检测放置于伸缩模块133上方的货物30的位姿。所述传输单元13进一步包括安装于伸缩模块133下方的检测模块135，所述检测模块135用于检测伸缩模块133伸缩方向上是否有障碍物。所述机器人10具有自主导航功能。所述自主导航功能的导航方式可以为视觉或激光或电磁。
图3和4为本发明所述机器人货架的三维示意图以及运输货物的方法的示意图。所述货架20具有分层结构，通过架板21隔断，每层可以存放1个或多个货物30。所述架板21可以为整面平板或具有镂空或隔断。所述货架20分布于机器人10移动方向两侧。所述两侧货架20中间路面为过道。所述机器人10通过传输单元13，可以将两侧货架20上的货物30搬运到存储单元12上。所述机器人10通过传输单元13，可以将存储单元12上的货物30搬运到两侧货架20上。
所述机器人10通过传输单元13将两侧货架20上的货物30搬运到存储单元12上的流程如下：
步骤1a、机器人10移动到指定货架20侧面；
步骤2a、升降模块131带动旋转模块132及伸缩模块133升降到第一指定高度；
步骤3a、旋转模块132旋转到第一指定角度，使得伸缩模块133运动方向正对货架20上的指定货物30；
步骤4a、伸缩模块133伸出到指定货物30下方；
步骤5a、升降模块131上移，使得货物30底部与伸缩模块133接触并抬起；
步骤6a、伸缩模块133缩回，使得货物30共同缩回；
步骤7a、升降模块131带动旋转模块132、伸缩模块133及货物30升降到第二指定高度；
步骤8a、旋转模块132旋转到第二指定角度，使得伸缩模块133运动方向正对存储单元12；
步骤9a、伸缩模块133伸出，带动货物30共同移动到存储单元12的指定隔板123上方；
步骤10a、升降模块131下移，使得货物30底部与隔板123接触并与伸缩模块133脱离；
步骤11a、伸缩模块133缩回；
所述步骤2a、3a、7a、8a、9a、10a、11a可以在机器人10移动时进行；所述步骤2a、3a可同时进行。所述步骤7a、8a可同时进行。
所述机器人10通过传输单元13将存储单元12上的货物30搬运到两侧货架20上的流程如下：
步骤1b、机器人10移动到指定货架20侧面；
步骤2b、升降模块131带动旋转模块132及伸缩模块133升降到第一指定高度；
步骤3b、旋转模块132旋转到第一指定角度，使得伸缩模块133运动方向正对存储单元12上的指定货物30；
步骤4b、伸缩模块133伸出到指定货物30下方；
步骤5b、升降模块131上移，使得货物30底部与伸缩模块133接触并抬起；
步骤6b、伸缩模块133缩回，使得货物30共同缩回；
步骤7b、升降模块131带动旋转模块132、伸缩模块133及货物30升降到第二指定高度
步骤8b、旋转模块132旋转到第二指定角度，使得伸缩模块133运动方向正对货架20；
步骤9b、伸缩模块133伸出，带动货物30共同移动到货架20的指定架板21上方；
步骤10b、升降模块131下移，使得货物30底部与架板21接触并与伸缩模块133脱离；
步骤11b、伸缩模块133缩回；
所述步骤2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b可以在机器人10移动时进行。
所述步骤2b、3b可同时进行。
所述步骤7b、8b可同时进行。
由于存储单元12及传输单元13与移动单元11运动方向共线，即平行与过道方向，故机器人10宽度只需不小于1.5倍货物宽度，长度方向不小于2.5倍货物宽度。由于过道内机器人10可向两侧出叉，故在过道机器人10无需转弯或者原地旋转，扣除预留间隙，过道宽度一般不小于1.8倍货物宽度。例如：货物宽度600mm，则机器人宽度可以为900mm，长度1500mm，过道宽度1080mm。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。