用于物流小车的货物承托装置、物流小车及无人配送系统的制作方法

本实用新型涉及物流设备技术领域，具体涉及用于物流小车的货物承托装置、物流小车及无人配送系统。

背景技术：

目前智能物流小车主要应用于医疗行业，快递、外卖行业逐渐开始兴起，借助无人机配送至固定一个位置，然后通过物流小车在预设的轨道上运行，将货物配送至用户端。根据配送线路的需要，轨道经常需要变向，例如从竖直轨道向左变到水平轨道，或向右变到水平轨道，这样当运输液体或易碎货物时，经过变向就容易使得货物倾倒洒出或者损坏，无法保证货物的配送安全。

技术实现要素：

本实用新型提供的用于物流小车的货物承托装置、物流小车及无人配送系统，旨在提高货物配送的安全性。

一种物流小车的货物承托装置,包括：

连接底座，用于与物流小车的行走机构固定；

与所述连接底座铰接的货物底座，所述货物底座上设置有用于承托货物的托板；

传感器，用于检测托板角度；

设置在连接底座上的第一动力源和第一传动机构，所述第一传动机构包括带传动机构或链传动机构；第一动力源通过第一传动机构与货物底座传动连接；

控制器，所述传感器通过控制器与第一动力源信号连接；所述控制器用于根据传感器检测的托板角度，通过控制货物底座相对于连接底座的转动来维持托板角度的稳定。

一实施例的货物承托装置中，所述托板与货物底座转动连接；托板相对于货物底座转动的转动平面与连接底座相对于货物底座转动的转动平面垂直。

一实施例的货物承托装置中，所述第一动力源包括伺服电机。

一实施例的货物承托装置中，所述第一传动机构包括同步带、主动带轮和从动带轮。

一实施例的货物承托装置中，所述货物底座固定有一转轴，所述货物底座通过所述转轴与连接底座铰接；所述主动带轮与伺服电机的电机轴连接，并通过同步带与从动带轮传动连接；所述从动带轮固定在所述转轴上，以带动货物底座转动。

一实施例的货物承托装置中，所述传感器为角度传感器；所述货物底座上还设置有：第二动力源以及至少一个具有折叠状态和展开状态的连杆机构；所述连杆机构的上端与所述托板铰接，下端与所述货物底座滑动连接；所述第二动力源与所述连杆机构连接，用于驱动所述连杆机构的下端在所述货物底座上滑动，使得所述连杆机构在折叠状态和展开状态切换；在连杆机构处于折叠状态时，托板与连接底座相对于货物底座转动的转动平面平行；在所述连杆机构处于展开状态时，托板与连接底座相对于货物底座转动的转动平面垂直；所述控制器还与第二动力源信号连接，所述控制器还用于根据角度传感器测量的托板角度控制所述第二动力源，使得所述连杆机构在折叠状态和展开状态切换。

一实施例的货物承托装置中，所述连杆机构设置有两个，分别设置在托板的左右两侧；连杆机构包括第一连杆、第二连杆和第三连杆；一个连杆机构的第一连杆的上端以及该连杆机构的第二连杆的上端均与托板底部的左侧铰接，第一连杆的上端在前、第二连杆的上端在后；另一个连杆机构的第一连杆的上端以及该连杆机构的第二连杆的上端均与托板底部的右侧铰接，第一连杆的上端在前、第二连杆的上端在后；第三连杆的一端与第一连杆的下端铰接，第三连杆的另一端与第二连杆中部铰接；第二连杆的下端与货物底座滑动连接，并且滑动方向与第一连杆、第二连杆和第三连杆所组成的平面平行；第二动力源与第二连杆的下端铰接，用于驱动第二连杆的下端在货物底座上滑动，使得连杆机构在折叠状态和展开状态切换。

一实施例的货物承托装置中，所述传感器包括角度传感器、方位角度传感器、加速度传感器和陀螺仪传感器中的至少一种；所述传感器设置在所述托板的底部，或者设置在连接底座上。

一种物流小车，包括行走机构以及如上所述的货物承托装置，所述货物承托装置的连接底座固定在所述行走机构上。

一种无人配送系统，包括如上所述的物流小车。

依据上述实施例的用于物流小车的货物承托装置、物流小车及无人配送系统,其中货物承托装置包括连接底座、与所述连接底座铰接的货物底座、传感器、托板、控制器、第一动力源和第一传动机构。托板设置在货物底座上，用于承托货物。传感器通过控制器与第一动力源信号连接，控制器用于根据传感器检测的托板角度，通过控制货物底座相对于连接底座的转动来维持托板角度的稳定。可见，物流小车在竖直方向变向时，货物承托装置能让托板稳定，提高了货物的配送安全。

附图说明

图1为本申请无人配送系统一实施例的示意图；

图2为本申请货物承托装置一实施例的结构示意图一；

图3为本申请货物承托装置中，控制器进行角度控制的结构框图；

图4为本申请货物承托装置一实施例的结构示意图二；，

图5为图4中b的局部放大图；

图6为本申请货物承托装置中，连杆机构展开时的结构示意图；

图7为本申请货物承托装置中，连杆机构折叠时的结构示意图；

图8为本申请货物承托装置的正视图；

图9为本申请货物承托装置的右视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本实用新型提供的无人配送系统，包括物流小车1和轨道2。物流小车1装载货物，在轨道2上往返，实现货物的配送。无人配送系统还可以结合无人机组成无人机配送系统，物流小车1将货物运输给无人机，物流小车1将无人机的货物运输给用户等，应用范围广泛。

其中，物流小车1，请参阅图2，包括货物承托装置和行走机构，行走机构用于行走。本实施例中，行走机构可以包括传动轮、多对导向轮等，用于在轨道2上行走，能抱住轨道，沿轨道移动。货物承托装置的连接底座10固定在行走机构上，或者说行走机构固定在连接底座10上。

物流小车可以应用于轨道物流传输领域，特别是医疗、外卖派送、快递派送、机械制造等方面。本实用新型通过设置货物承托装置，保证了在小车变向时，只有连接底座10跟着物流小车变向，这样整个变向过程中托板30始终保持水平的状态，托板30上放置的货物不会倾倒，保证了货物的配送安全。

具体的，请参阅图2、图3和图4，货物承托装置包括连接底座10、货物底座20、托板30、传感器50、控制器60、第一动力源70和第一传动机构90。传感器50通过控制器60与第一动力源70电连接，即信号连接或者说通信连接。

连接底座10用于与物流小车的行走机构固定。

货物底座20与连接底座10铰接，即，货物底座20与连接底座10之间能相对转动(摆动)，其旋转轴为y轴。例如，相对摆动的幅度在-95°到95°之间，本实施例中，两者相对摆动的幅度最大为±90°。

托板30用于承托货物a，设置在货物底座20上。托板30与货物底座20转动连接，即，托板30与货物底座20之间能相对转动(翻转)，其旋转轴为x轴。托板30相对于货物底座20转动的转动平面与连接底座10相对于货物底座20转动的转动平面之间具有夹角。本实施例中，托板30相对于货物底座20转动的转动平面与连接底座10相对于货物底座20转动的转动平面垂直。即，本实用新型提供的货物承托装置，能让货物在两个维度改变角度，以适应物流小车不同方向的转向，提高了货物运输的安全性。

传感器用于检测托板角度。本实施例采用角度传感器，角度传感器能检测坐标系中xyz三个方向的角度，也就是能检测托板30相对于参照物的方位。托板角度为托板30与参照物的夹角，通常的参照物为水平面，本实施例中，托板角度为托板30与水平面的夹角。托板角度可以间接检测，也可以直接检测。例如，传感器设置在连接底座10上，连接底座10与托板30的初始位置关系是已知的，通过检测连接底座10与水平面的夹角间接的得到托板角度。又例如，本实施例中，传感器设置在托板30上，具体可以设置在托板30的底部。

传感器包括角度传感器、方位角度传感器、加速度传感器和陀螺仪传感器中的至少一种，本实施例中，传感器采用角度传感器。

第一动力源70和第一传动机构90设置在连接底座10上，第一传动机构90包括带传动机构或链传动机构。第一动力源70通过第一传动机构90与货物底座20传动连接。

控制器60用于根据传感器50检测的托板角度，通过控制第一动力源70来维持托板角度的稳定，即，通过第一动力源70控制货物底座20相对于连接底座10的转动来维持托板角度的稳定。托板角度可以稳定在0°-5°，允许托板30相对水平面有一个比较小的角度。本实施例中，由于采用传感器进行角度采集，精度较高，托板角度稳定在0°，即，托板30稳定在与水平面平行的状态。

可见，本实用新型提供的货物承托装置，如图1所示，在轨道配送时，当物流小车沿z向移动变为沿x向移动的过程中，连接底座10有带动货物底座20逆时针转动的趋势，托板30也有跟随小车转向的趋势，托板角度变化触发控制器60控制第一动力源70，使货物底座20顺时针转动以补偿连接底座10的转动，最终连接底座10完成了转向，货物底座20相对于外部参照物没有变化，即托板30维持水平，提高了货物运输的安全。

请一并参阅图5，货物底座20固定有一转轴240，货物底座20的顶部通过转轴240与连接底座10的顶部铰接。为减小阻力，货物底座20与连接底座10之间设有一个或多个滚珠，当然，其他实施例中，货物底座20与连接底座10之间可设置润滑油层。

第一动力源70包括伺服电机。第一传动机构90包括同步带910、主动带轮920和从动带轮930。主动带轮920与伺服电机的电机轴连接，并通过同步带910与从动带轮930传动连接。从动带轮930固定在转轴240上，以带动货物底座20相对于连接底座10转动。

如图6和图7所示，货物底座上还设置有：第二动力源80以及以及至少一个具有折叠状态和展开状态的连杆机构40。连杆机构的上端与托板30铰接，下端与货物底座20滑动连接。第二动力源80与连杆机构连接，用于驱动连杆机构的下端在货物底座20上滑动，使得连杆机构在折叠状态和展开状态切换。在连杆机构处于折叠状态时，如图7所示，托板30与连接底座10相对于货物底座20转动的转动平面平行，换而言之，托板30与货物底座20折叠在一起；在连杆机构处于展开状态时，如图6所示，托板30与连接底座10相对于货物底座20转动的转动平面垂直，换而言之，托板30与货物底座20打开。

角度传感器通过控制器60与第二动力源80信号连接，控制器60还用于根据角度传感器测量的托板角度控制第二动力源80，使得连杆机构40在折叠状态和展开状态切换。

具体的，连杆机构40设置有两个，分别设置在托板30的左右两侧。连杆机构40包括第一连杆411、第二连杆412和第三连杆413；一个连杆机构的第一连杆的上端以及该连杆机构的第二连杆的上端均与托板30底部的左侧铰接，第一连杆的上端在前、第二连杆的上端在后。另一个连杆机构的第一连杆的上端以及该连杆机构的第二连杆的上端均与托板30底部的右侧铰接，第一连杆的上端在前、第二连杆的上端在后。第三连杆413的一端与第一连杆411的下端铰接，第三连杆413的另一端与第二连杆412中部铰接；第二连杆412的下端与货物底座20滑动连接，并且滑动方向与第一连杆411、第二连杆412和第三连杆413所组成的平面平行。第一动力源与第二连杆412的下端铰接，用于驱动第二连杆412的下端在货物底座20上滑动，使得连杆机构在折叠状态和展开状态切换。具体的，第二动力源包括传动杆414和可伸缩的推杆415，传动杆414的一端与一个第二连杆412的下端铰接，传动杆414的另一端与另一个第二连杆412的下端铰接。推杆415的前端与传动杆414连接，用于带动传动杆414在货物底座20上设置的滑槽内滑动。可伸缩的推杆415可以是直线电机或气缸等。

推杆415与控制器电连接。控制器根据角度传感器检测的角度控制推杆415的伸缩位移，进而控制传动杆414和第二连杆412的下端的滑动位移，这样可以控制托板30的翻转角度，即可以实时根据变向的角度控制托板30的翻转角度，相当于做一个角度补偿，这样保证托板30始终保持水平的状态，托板30上放置的物品不会倾倒，保证了产品的配送安全。例如，物流小车1从y向移动变到z向移动的过程中，如果不调整托板30的翻转角度，货物最终会倾倒90°，而通过连杆机构40让托板30反向翻转90°，实现了角度补偿，让托板30稳定在水平方向，货物不会倾倒。

控制器可采用cpu、mcu、fpga等。控制器根据角度传感器检测的角度来控制第一动力源和第二动力源，可采用常规方式，例如pi调节，本实用新型不赘述。

为了减小在变向过程中对运送货物造成的震动损坏，本实施例的货物底座20上与托板30接触的位置还设有多个减震垫，以减小翻转到水平位置或者竖直位置时托板30与货物底座20的接触震动。

综上所述，本实用新型提供的货物承托装置，小车在x向、y向和z向这三个方向上变向时，均能对托板30进行角度补偿，从而确保托板30水平。可见小车爬坡、转向等，货物都能保持平稳，安全性好。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。