本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种应用于仓储物流领域的周转箱式分拣机器人。
背景技术：
随着电子商务的爆炸性增长，电商的仓储分拣工作量也大幅增加。目前，很多电商仓库中都配备了以实现仓库的自动化无人化搬运物品，从而降低人工成本，缩短仓储物品出库时间，提高仓储分拣效率。
现有主流的仓储货物分拣方案是基于货架搬运机器人，货架搬运机器人将存有货物的货架整体搬运至分拣区供人工分拣货物，货物分拣完成后再将货架搬回原位，这种仓储货物分拣方案中搬运机器人一次只能搬运一个货架，且对于货物分拣来说需要将货架搬来搬去显得劳师动众，且效率偏低。
技术实现要素：
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种周转箱式分拣机器人，旨在解决现有的仓储货物分拣方案效率偏低的问题。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的周转箱式分拣机器人，包括：
机器人底盘，其可移动；
置物架，其固定在所述机器人底盘上，且其具有多层置物层；
周转箱组件，其包括可相对于所述置物架升降的升降台以及可相对于所述升降台回转的周转箱；及
取货单元，其安装在所述周转箱上，并可使货物进、出所述周转箱。
进一步地，所述机器人底盘的中部两侧各设有一主动轮，且其前、后侧各设有若干从动轮。
进一步地，所有主动轮以及从动轮与地面接触的点构成一多边形的所有顶点；
所述置物架的重心的垂直投射点落在所述多边形内。
进一步地，所述置物层上形成有空缺部；
对于所述置物层的前、后侧边缘，所述空缺部至少使所述置物层的后侧边缘处于不完整状态；其中，靠近所述周转箱的边缘为前侧边缘。
进一步地，所述置物层包括两条对称设置的条形托体，所述条形托体的一侧形成有挡边。
进一步地，所述周转箱组件还包括竖直设置的轨道，所述轨道固定在所述置物架上；
所述升降台上设置有配合所述轨道使用的滑移部。
进一步地，所述升降台的升降运动由驱动组件驱动；
所述驱动组件包括同步带组件与第一电机。
进一步地，所述取货单元包括伸缩单元，所述伸缩单元相对于所述周转箱滑动安装；
所述伸缩单元的前端具有可相对其可控旋转的旋转部；
所述伸缩单元的后端具有推出部。
进一步地，所述伸缩单元由电动推杆推动相对于所述周转箱作伸缩运动。
进一步地，所述周转箱上固定有齿轮部；
所述升降台上安装有第二电机，所述第二电机的输出轴上固定有与所述齿轮部啮合的小齿轮。
有益效果：本实用新型的周转箱式分拣机器人通过在机器人底盘上设置置物架、周转箱组件以及取货单元，可在一次分拣任务中获取多种货物，将获取到的货物临时存放至所述置物架上并一起运送至分拣区进行后续分拣处理，不需要搬运货架，机器人的负载轻，行动灵活，且一次可取多种货物，可使分拣效率大幅提高。
附图说明
附图1为周转箱式分拣机器人的结构图；
附图2为周转箱式分拣机器人的第二视角结构图；
附图3为周转箱以及取货单元的组合结构图；
附图4为取货单元相对于周转箱处于伸出状态时的状态图；
附图5为分拣机器人与卸货装置的组合图。
附图中各附图标记表示的零部件名称如下：
1-机器人底盘；11-主动轮；12-从动轮；13-底盘座体；2-置物架；21-置物层；211-条形托体；挡边211-1；3-周转箱组件；31-升降台；32-周转箱；33-轨道；34-滑移部；35-同步带组件；36-第一电机；37-第二电机；38-小齿轮；39-转盘轴承；4-取货单元；41-伸缩单元；42-旋转部；43-推出部；44-电动推杆；5-卸货装置；51-固定架体；52-升降架；53-升降座；54-托体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图1与附图2所示的周转箱式分拣机器人(以下简称：分拣机器人)，包括机器人底盘1、置物架2、周转箱组件3以及取货单元4。本实用新型的分拣机器人用于从货架上获取货物并将获取的货物临时存放至置物架2，待置物架2上存满货物或完成了单次取货任务，分拣机器人可将获取的所有货物一起运到分拣位置并将货物卸下供进一步处理。
其中，机器人底盘1可受控制进行移动；其包括底盘座体13，底盘座体13中部两侧各设有一主动轮11，且其前、后侧各设有两个从动轮12。机器人底盘1上设置有控制单元，主动轮11连接控制单元，通过这种主、从动轮布局方式，控制单元可通过分别控制两个主动轮11的转速实现分拣机器人的前进、后退、原地回转等动作，使得分拣机器人可较为灵活地运动；且由于两个主动轮11对称安装在底盘座体13中部的两侧，如此分拣机器人的回转半径最小，需要的运动空间最小，机器人可在狭窄的过道中进行原地回转执行任务。此外，机器人底盘1上还可安装探测传感器组，如激光雷达、超声波探测器、红外探测器、深度相机等，通过这些传感器以实现机器人底盘1的slam导航，以提升分拣机器人的智能性。
置物架2固定在所述机器人底盘1上，且其具有多层置物层21，每一层置物层21均可装载货物，通过设置具有多层置物层21的置物架2，可使得分拣机器人具有临时存放多件货物的能力，使得分拣机器人在一次分拣作业中可获取多件货物，提升分拣机器人的分拣效率。
由于置物架2是垂直的多层结构设计，其主体较高，置物架2的高度往往可能是机器人底盘1高度的十倍以上，因此，为了避免分拣机器人运行过程中产生较大晃动甚至倾倒，优选地，机器人底盘1的所有主动轮11以及从动轮12与地面接触的点构成一多边形的所有顶点，所述置物架2的重心的垂直投射点落在所述多边形内。此处所述多边形可视作机器人底盘1的有效支撑范围，这样置物架2的重心不偏出机器人底盘1的有效支撑范围，可减少倾倒危险。
如附图3所示，周转箱组件3包括可相对于所述置物架2升降的升降台31以及可相对于所述升降台31回转的周转箱32，取货单元4安装在所述周转箱32上，并可使货物进、出所述周转箱32。由于周转箱32可相对于升降台31旋转，因此周转箱32可获取除置物架2所在一侧外其他三侧的货架上的货物，并在取货后转向置物架2将货物存放到置物架2内，不需要依赖于机器人底盘1频繁变换位姿，即可获取相对于机器人不同位置的货架上的货物，取、放货灵活。
升降台31的升降运动的实现方式有多种，在本实施例中，所述周转箱组件3还包括竖直设置的轨道33，所述轨道33固定在所述置物架2上；所述升降台31上设置有配合所述轨道33使用的滑移部34，具体地，轨道33内具有导向槽，滑移部34为转动设置在升降台31上的滚轮，滚轮置于导向槽内并可在导向槽内上下滚动。升降台31的升降运动由驱动组件驱动；所述驱动组件包括同步带组件35与第一电机36，第一电机36与同步带组件35驱动连接。
周转箱32相对于升降台31的转动的实现方式为：所述周转箱32上固定有齿轮部；所述升降台31上安装有第二电机37，所述第二电机37的输出轴上固定有与所述齿轮部啮合的小齿轮38。优选地，周转箱32与升降台31之间通过转盘轴承39连接，齿轮部形成在所述转盘轴承39上。转盘轴承39也即交叉滚子轴承，可承受较大的径向负载与轴向负载，连接可靠稳固。
如附图3与附图4所示，所述取货单元4包括伸缩单元41，所述相对于所述周转箱32滑动安装，伸缩单元41能可控地相对于周转箱32作伸缩运动；所述伸缩单元41的前端具有可相对其可控旋转的旋转部42，所述伸缩单元41的后端具有推出部43，此处，推出部43为一推板。
基于上述结构，当取货单元4从货架上获取货物时，其动作流程为：首先，伸缩单元41受控相对于周转箱32伸出，使得伸缩单元41进入货架内，且旋转部42位于货架上的货物之后；然后，旋转部42受控旋转，使得旋转部42由竖置状态变为横置状态；最后，伸缩单元41受控缩回，由于旋转部42处于横置状态(如附图4所述)，当伸缩单元41缩回时，旋转部42抵住货物的后侧将货物推入周转箱32内。当取货单元4从周转箱32将货物存放至置货架2，其动作流程为：首先，周转箱32受控旋转，使其货物进、出口朝向伸缩单元41；然后，升降台31升降，使周转箱32运动至一未存放货物的置物层21；再然后，伸缩单元41受控伸出，由于伸缩单元41后侧固定连接有推出部43，因此推出部43将货物推至置物层21；最后，伸缩单元41受控缩回。
进一步地，所述伸缩单元41由电动推杆44推动相对于所述周转箱32作伸缩运动。
值得一提的是，本实用新型中所述的“货物”可以是单件货品，也可以是存储有多件相同货品的货框、货箱等存有货物的载体。在实践中，优选为后一种情形，在该情形中，可在货架上设置规格统一的储物载体，如此可减少取货单元4的对货物的获取难度，且在本情形中，分拣机器人的工作流程为：首先，分拣机器人从货架上依次获取装有目标货品的货框并装载至置物架2；然后，分拣机器人将所有货框统一运至拣货点并卸下所有货框供进一步拣货处理；最后，待拣货完成后，分拣机器人将所有货框重新依次装载至置物架2，再运动至货架区，将货框依次返还至货架的对应位置。
在优选的实施例中，所述置物层21上形成有空缺部；对于所述置物层21的前、后侧边缘，所述空缺部至少使所述置物层21的后侧边缘处于不完整状态；其中，靠近所述周转箱32的边缘为前侧边缘。即，空缺部使置物层21只有朝后的豁口，或者空缺部将置物层21前后贯通，这样货物放置在置物层21上时，置物层21主要托住货物的底部的两侧，货物底部的中间位置处于外露状态。
这样设置，可方便利用外设的卸货装置将置物架2上的货物卸下。如附图5示出了一种卸货装置5的结构图，其包括固定架体51、升降架52以及升降座53，升降架52上安装有与置物层21的层数等数目的托体54，升降架52可受控制相对于固定架体51小幅升降，这样，分拣机器人可运动至卸货位置，使得所有的托体54伸至所有置物层21上货物的底部，然后升降架52上升，托起货物使其离开置物层21，分拣机器人离开即完成了卸货。托体54与升降座53上均设置有传送带，如此升降座53依次运动至各层托体54的位置，然后各层托体54上的传送带将货物传送至升降座53，升降座53下降至最低位置将货物转走，即可实现卸货。如此，将货物从置物架2上卸下的过程可不用依赖于周转箱组件3，可采用外设的卸货装置一次将置物架2上的所有货物取下，提升卸货效率。
具体地，在本实施例中，所述置物层21包括两条对称设置的条形托体211，所述条形托体211的一侧形成有挡边211-1，这样货物置于置物层21上时，两个条形托体211分别托住货物底部的两侧，且货物置于两个条形托体211上的两个挡边211-1之间，这样货物不会在左右方向上产生运动，可方便后续将货物取出。
本实用新型的周转箱式分拣机器人通过在机器人底盘上设置置物架、周转箱组件以及取货单元，可在一次分拣任务中获取多种货物，将获取到的货物临时存放至所述置物架上并一起运送至分拣区进行后续分拣处理，不需要搬运货架，机器人的负载轻，行动灵活，且一次可取多种货物，可使分拣效率大幅提高。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。