[发明专利]一种库存物品管理系统、搬运机器人及其搬运货架的方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种库存物品管理系统、搬运机器人及其搬运货架的方法。

背景技术

搬运机器人也称自动导引车(AGV)，是一种应用于自动化物料搬运领域的设备，具有自动化程度高、应用灵活、安全可靠、效率高及维修方便等诸多优点，因而广泛地应用与汽车制造业、食品行业、烟草行业、工程机械行业等物流运输场所，其在各类公共服务场所诸如机场、医院、办公大楼也有所建树。这些优势也使得搬运机器人成为了现代物流系统中的关键设备，成为了“机器换人”计划中的重要成员之一。现有无人搬运技术多采用直接顶升形式，在转弯时货物跟随其旋转，对于载重较大的场合，货物的惯性矩极大，从而增加了对电机功率、耗能方面的成本。

针对US7850413B2所公开的KIVA搬运机器人，由于其顶升及旋转由单电机控制，在顶升时车体必须旋转，使得顶升过程较慢，影响效率。针对国内顶升与旋转分离的发明申请(CN105712249A)，部分沿用空心大丝杆顶升，其成本较高；而液压或电动缸顶升(CN105712253A)的，液压系统需要较大体积及重量，不利于整车的小型化及轻量化；采用电动缸顶升的，由于其旋转模块位于顶升模块下部，其旋转时会带动顶升模块共同旋转，不利于走线。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种库存物品管理系统、搬运机器人及其搬运货架的方法，提高搬运机器人的搬运效率和整个库存物品管理系统的管理效率和降低成本。

发明内容

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通过改变搬运机器人的旋转和升降结构，提升搬运机器人的搬运效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种搬运机器人，包括升降单元和水平旋转单元，所述升降单元包括第一动力单元、升降轴和第一支撑部，所述第一动力单元被配置为驱动所述第一支撑部沿所述升降轴运动；所述水平旋转单元包括第二支撑部和驱动所述第二支撑部的第二动力单元，所述第二支撑部与所述第一支撑部可旋转地连接。

进一步地，所述升降单元具有中空孔，所述中空孔在所述升降单元的内部沿竖直方向设置，所述升降轴位于所述中空孔的一侧。

进一步地，所述升降单元还包括限位机构，所述限位机构被配置为限定所述第一支撑部沿垂直于地面的方向运动。

进一步地，所述限位机构为直线导轨、直线轴承和无油衬套中的一种。

进一步地，所述升降轴为实心丝杠。

进一步地，所述搬运机器人还包括传感单元。

进一步地，所述传感单元位于所述中空孔内，所述传感单元为上视传感器和/或下视传感器。

进一步地，所述传感单元为基准标记，所述基准标记为主动标记或被动标记。

进一步地，所述主动标记为RFID标记。

进一步地，所述被动标记为图案标记、机读码标记或文字标记。

进一步地，所述搬运机器人还包括驱动单元，所述驱动单元包括两个驱动轮，所述驱动轮被配置为使所述搬运机器人前进、后退、转弯和原地旋转。

进一步地，所述第一动力单元包括第一传动机构，所述第一传动机构为同步带传动机构或齿轮传动机构。

进一步地，所述第二动力单元包括第二传动机构，所述第二传动机构为齿轮传动机构或涡轮蜗杆传动机构。

进一步地，所述第一动力单元包括第一自锁机构，所述第一自锁机构被配置为当第一动力单元掉电时，锁止所述第一支撑部。

进一步地，所述第二动力单元包括第二自锁机构，所述第二自锁机构被配置为将所述第二支撑部与所述第一支撑部锁止，自锁可以是掉电自锁也可以是机械自锁。

本发明还提供了一种搬运机器人搬运货架的方法，包括以下步骤：

步骤1、所述搬运机器人移动至位于第一位置的所述货架的底部，顶起所述货架；

步骤2、所述搬运机器人顶着所述货架移动至第二位置；

步骤3、所述搬运机器人放下所述货架，然后离开所述货架的底部；

其中，所述搬运机器人包括驱动单元、升降单元和水平旋转单元，所述升降单元包括第一动力单元、升降轴和第一支撑部，所述第一动力单元被配置为驱动所述第一支撑部沿所述升降轴运动；所述水平旋转单元包括第二支撑部和驱动所述第二支撑部的第二动力单元，所述第二支撑部与所述第一支撑部可旋转地连接；所述升降单元具有中空孔，所述中空孔在所述升降单元的内部沿竖直方向设置，所述升降轴位于所述中空孔的一侧。

进一步地，当所述搬运机器人顶着所述货架转弯时，所述搬运机器人和所述货架相对静止。