一种物流机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种物流机器人。

背景技术

目前物流配送方案受区域局限性明显，适用环境与工况单一，无法适用于复杂环境，导致农村快递资源匮乏，农村快递“最后一公里”难以解决。另一方面受恶劣天气和路况差等环境影响明显，会直接影响到配送效率；同时受到平台货物促销和节假日的影响，物流配送量激增，需要短时间增加人力、物力，导致人力成本增加、劳动力不足等问题，如若由此给客户带来不好的用户体验，企业形象大打折扣，影响长远发展，并且巨大的货物运输量会使得交通运输安全事故的发生大大增加。

在整个物流体系中，末端配送所占成本比重一直最大，传统物流投送方案只能依靠人力和简单的运输工具进行投送，移动方式十分笨重，自动化智能化程度不高。现有无人智能物流投送方案功能单一、区域受限，无法实现全区域的包裹抓取和多区域的包裹投送，并且难以在复杂路况内运行，比如遇上障碍物或楼梯等情形，难以继续运行，导投送效率低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种物流机器人，用以解决现有技术中智能物流设备无法实现全区域包裹抓取以及无法跨越障碍物或爬楼的问题。

本发明提供一种物流机器人，包括：轮组和抓取组件；

所述轮组包括多个轮腿、多个滚动轮和多个伸缩驱动件，多个所述轮腿两两对称分布于所述物流机器人的装载主体的两侧，每一所述轮腿均包括第一连接杆、第二连接杆、第一转动杆和第二转动杆，所述第一连接杆一端安装于所述装载主体，所述第一转动杆一端可绕第一方向转动的连接于所述第一连接杆远离所述装载主体的一端，所述第二转动杆一端可绕所述第一方向转动的连接于所述第一转动杆远离所述第一连接杆的一端、另一端可绕所述第一方向转动的连接于所述第二连接杆的一端，其中所述第一方向为所述装载主体两侧轮腿的连线方向；多个所述滚动轮与多个所述轮腿一一对应，多个所述滚动轮均绕所述第一方向可转动的安装于对应的所述第二连接杆的另一端；多个所述伸缩驱动件与多个所述轮腿一一对应，用于提供一个使所述第一转动杆和第二转动杆绕第一方向转动的力；

所述抓取组件包括底座和抓手部，所述底座一面可绕所述第一方向转动的安装于所述装载主体顶部，所述抓手部可滑动地安装于所述底座的另一面。

进一步的，所述第一转动杆呈弧形，所述第一转动杆沿其延伸方向开设有容纳槽。

进一步的，所述第二转动杆具有第一弧形段和第二弧形段，所述第一弧形段与所述第一转动杆的形状适配且所述第一弧形段与所述第一转动杆对应的圆心角分别位于所述第一转动杆的两侧，所述第一弧形段的宽度尺寸小于所述容纳槽的宽度尺寸，所述第一弧形段与所述第二弧形段的连接角度大于预设的角度值。

进一步的，所述第一弧形段一端开设有第一深孔，所述第二弧形段一端开设有第二深孔，所述第一深孔和所述第二深孔连通分布形成封闭收纳空间；各个所述轮腿对应的所述伸缩驱动件内置于所述封闭收纳空间。

进一步的，所述物流机器人还包括两个转向驱动件，所述第一连接杆一端可绕第二方向转动的安装于所述装载主体的底部，其中所述第二方向为垂直于地面方向，两个所述转向驱动轮分布于所述装载主体的两侧且与对应侧其中一个所述轮腿电性连接，用于提供一个使所述第一连接杆相对所述装载主体转动的力；所述装载主体同侧的多个轮腿同步转动。

进一步的，所述底座呈圆形，所述底座具有第一面，所述第一面绕其周向开设有多个间隔分布的矩形齿，所述装载主体上安装有多个可绕所述第一方向转动的齿轮，多个所述齿轮沿所述底座周向分布且与所述底座抵接，所述齿轮与所述矩形齿啮合。

进一步的，所述底座还具有第二面，所述第二面上开设有多个尺寸相同的凹槽，多个所述凹槽沿所述底座的中线间隔分布，任意相邻两个所述凹槽之间的距离相等；所述抓手部包括第一滑动齿轮，所述第一滑动齿轮与所述凹槽抵接并与所述凹槽啮合。

进一步的，所述底座沿凹槽的两侧分别开设有两个安装通孔，两个所述安装通孔两端封闭；所述抓手部还包括第一安装座，所述第一安装座通过两个所述通孔滑动套设于所述底座，所述第一安装座与所述凹槽对应的位置开设有通槽，所述第一滑动齿轮内置于所述通槽且两端与所述通槽的端部可转动连接。

进一步的，所述抓手部还包括两个夹紧件、第二滑动齿轮和第二安装座，两个所述夹紧杆具有夹紧杆和滑动杆，所述夹紧杆与所述滑动杆呈一设定夹持角度连接，两个所述夹紧杆相对间隔分布，两个所述滑动杆相对间隔分布形成滑动空间，所述第二滑动齿轮位于所述滑动空间且相对的两侧分别与两个所述滑动杆抵接，所述滑动杆与所述第二滑动齿轮相接的一侧具有滑动齿，所述滑动齿与所述第二滑动齿轮啮合；所述第二滑动齿轮和两个所述滑动杆均内置于所述第二安装座，两个所述滑动杆均可滑动地连接于所述第二安装座。

进一步的，所述第二滑动齿轮的滑动方向与两个所述夹紧杆的连线方向一致。

本发明所采用的物流机器人，与现有技术相比，通过在物流机器人的装载主体底部安装多个轮组，每个轮组由第一连接杆、第一转动杆、第二转动杆和第二连接杆顺序连接组成，并且第一转动杆和第二转动杆可在对应的伸缩驱动件的驱动下沿相同的第一方向转动，物流机器人在遇到障碍物或者楼梯时，各个轮腿能够改变离地距离，从而跨越障碍物或者爬升楼梯；同时将物流机器人的抓取组件设置为可转动的底座和可移动的抓手，在进行货物取放时，抓手部能够多角度转动及长距离移动，实现了大范围取放货物的目的。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1为本发明提供的物流机器人一实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中轮腿的结构示意图；

图3为本发明实施例中第二转动杆的结构示意图；

图4为本发明实施例中底座第一面的结构示意图；

图5为本发明实施例中底座第二面的结构示意图；

图6为本发明实施例中，抓手部一结构示意图；

图7为本发明实施例中，抓手部另一结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例提供的一种物流机器人，请参阅图1，包括：轮组1和抓取组件2；

所述轮组1包括多个轮腿11、多个滚动轮12和多个伸缩驱动件(未在图中示出)，多个所述轮腿11两两对称分布于所述物流机器人的装载主体的两侧，每一所述轮腿均包括第一连接杆111、第二连接杆112、第一转动杆113和第二转动杆114，所述第一连接杆111一端安装于所述装载主体，所述第一转动杆113一端可绕第一方向转动的连接于所述第一连接杆111远离所述装载主体的一端，所述第二转动杆114一端可绕所述第一方向转动的连接于所述第一转动杆113远离所述第一连接杆111的一端、另一端可绕所述第一方向转动的连接于所述第二连接杆112的一端，其中所述第一方向为所述装载主体两侧轮腿的连线方向；多个所述滚动轮与多个所述轮腿一一对应，多个所述滚动轮均绕所述第一方向可转动的安装于对应的所述第二连接杆112的另一端；多个所述伸缩驱动件与多个所述轮腿11一一对应，用于提供一个使所述第一转动杆113和第二转动杆114绕第一方向转动的力；

所述抓取组件2包括底座21和抓手部22，所述底座21一面可绕所述第一方向转动的安装于所述装载主体顶部，所述抓手部22可滑动地安装于所述底座21的另一面。

在本实施例中，通过在物流机器人的装载主体底部安装多个轮腿11，每个轮腿11由第一连接杆111、第一转动杆113、第二转动杆114和第二连接杆112顺序连接组成，并且第一转动杆113和第二转动杆114可在对应的伸缩驱动件的驱动下沿相同的第一方向转动，物流机器人在遇到障碍物或者楼梯时，各个轮腿11能够改变离地距离，从而跨越障碍物或者爬升楼梯；同时将物流机器人的抓取组件设置为可转动的底座21和可移动的抓手部22，在进行货物取放时，抓手部22能够多角度转动及长距离移动，实现了大范围取放货物的目的。

需要说明的是，第一方向也即为物流机器人的前进方向，可以理解的是，第一转动杆113和第二转动杆114沿物流机器人前进方向转动，当遇到障碍物或者遇到楼梯时，通过伸缩驱动件提供动力驱动第一转动杆113和第二转动杆114转动的力从而通过第一转动杆113和第二转动杆114的角度改变，改变对应的滚动轮的离地高度，从而完成越障。其中伸缩驱动件可为舵机、电机等结构，可以理解的是，只要能够满足提供动力的要求即可。进一步的，每一个轮腿11均安装有伸缩驱动件，各个轮腿11能够在对应伸缩驱动件的驱动下独立运动，从而能够实现爬楼或连续躲避障碍物等目的。

进一步的，于本实施例中，每一个滚动轮均对应的安装有一个电机，通过电机驱动滚动轮的运动，在行驶过程中或者复杂地形泥泞路面和爬坡的时候能够产生更大动力，相比前驱车和后驱车着地力更好，车身更稳定，行驶速度也快。并且由于每个车轮都有动力，所以在转弯和启动、加速过程中不会像两驱汽车没有动力的轮子会产生空转，启动和加速性能会更好，更稳定。同时因为每个轮子都产生动力，行驶过程与地面的附着力更高，对抗外界干扰力强，不会像没有动力轮子那样容易受到外力干扰。所以在行驶过程中保持直线的稳定性，可以在后期应用无人驾驶的时候，减少算法的纠正。

在一些实施例中，对于第一转动杆113的样式和尺寸不作限定，只要能够满足可绕第一连接杆111转动即可。于本实施例中，所述第一转动杆113呈弧形，所述第一转动杆113沿其延伸方向开设有容纳槽。

在一些实施例中，所述第二转动杆114具有第一弧形段114a和第二弧形段114b，所述第一弧形段114a与所述第一转动杆113的形状适配且所述第一弧形段114a与所述第一转动杆113对应的圆心角分别位于所述第一转动杆113的两侧，所述第一弧形段114a的宽度尺寸小于所述容纳槽的宽度尺寸，所述第一弧形段114a与所述第二弧形段114b的连接角度大于预设的角度值。

需要说明的是，第一转动杆113具有容纳槽，并且第二转动杆114的第一弧形段114a与第一转动杆113的形状适配，第二转动杆114和第一转动杆113转动时，第二转动杆114能够收缩至容纳槽。并且第一弧形段114a与第二弧形段114b呈一设定的角度值连接，于本实施例中，第一弧形段114a与第二弧形段114b之间的连接角度趋近90°，当第一转动杆113转动至与装载主体的底部抵接直至不能再转动时，第二转动杆114的第一弧形段114a收缩至容纳槽，第二弧形段114b与地面垂直，一方面能够确保滚动轮与地面最大限度地接触，增加滚动稳固性；另一方面能够具有一定的离地空间，避免状态主体底部落地。同时第一弧形段114a与第一转动杆113折叠能够提高轮腿11的支撑强度。

在一些实施例中，所述第一弧形段114a一端开设有第一深孔，所述第二弧形段114b一端开设有第二深孔，所述第一深孔和所述第二深孔连通分布形成封闭收纳空间；各个所述轮腿11对应的所述伸缩驱动件内置于所述封闭收纳空间。

在本实施例中，将伸缩驱动件内置于第二转动杆114的内部封闭安装，能够避免当物流机器人在雨天或凹凸不平的路面工作时，外部环境对伸缩驱动件造成的损坏。需要说明的是，伸缩驱动件与第二转动杆114连接，通过伸缩驱动件驱动第二转动杆114转动，由第二转动杆114的转动带动第一转动杆113从动，直至第一转动杆113与装载主体的地面抵接为止，或轮腿11的伸缩达到设定的角度即可。

进一步的，为了更好地实现物流机器人能够在小范围的区域中工作的可能性，于本实施例中，所述物流机器人还包括两个转向驱动件13，所述第一连接杆111一端可绕第二方向转动的安装于所述装载主体的底部，其中所述第二方向为垂直于地面方向，两个所述转向驱动件13分布于所述装载主体的两侧且与对应侧其中一个所述轮腿11电性连接，用于提供一个使所述第一连接杆111相对所述装载主体转动的力；所述装载主体同侧的多个轮腿11同步转动。

需要说明的是，物流机器人每一侧的其中一个轮腿11均安装有一个转向驱动件13，且同一侧的轮腿11通过皮带连接，当转向驱动件13驱动其中一个轮腿11主动转动时，其他轮腿11随着从动转动，获得更小的转弯半径，能够实现原地转向，进一步提升物流机器人的实际应用能力。相比四轮驱动需要传动杆、差速器、万向节来控制，机械结构非常复杂来获得更好的转弯性能要简单。

在一些实施例中，所述底座21呈圆形，所述底座21具有第一面，所述第一面绕其周向开设有多个间隔分布的矩形齿21a，所述装载主体上安装有多个可绕所述第一方向转动的齿轮，多个所述齿轮沿所述底座21周向分布且与所述底座21抵接，所述齿轮与所述矩形齿21a啮合。

在本实施例中，通过在底座21上设置矩形齿21a，并且与装载主体的齿轮啮合，实现底座21的转动，当底座21能够转动时，即可带动抓手部22转动，从而实现多角度、全方位的抓取。

在一些实施例中，所述底座21还具有第二面，所述第二面上开设有多个尺寸相同的凹槽21b，多个所述凹槽21b沿所述底座21的中线间隔分布，任意相邻两个所述凹槽21b之间的距离相等；所述抓手部22包括第一滑动齿轮221，所述第一滑动齿轮221与所述凹槽21b抵接并与所述凹槽21b啮合。

在本实施例中，通过在底座21的第二面设置凹槽21b，第一滑动齿轮221与凹槽21b啮合并且通过第一滑动齿轮221沿凹槽21b运动从而带动抓手部22沿着底座21移动，进一步扩大物流机器人抓取货物的范围。

需要说明的是，将凹槽21b设置于沿底座21的中线方向、即直径方向分布，能够增加凹槽21b的数量，最大化地扩展第一滑动齿轮221的滑动路径，从而提高抓手部22的运动范围。

在一些实施例中，所述底座21沿凹槽21b的两侧分别开设有两个安装通孔21c，两个所述安装通孔21c两端封闭；所述抓手部22还包括第一安装座222，所述第一安装座222通过两个所述安装通孔21c滑动套设于所述底座21，所述第一安装座222与所述凹槽21b对应的位置开设有通槽，所述第一滑动齿轮221内置于所述通槽且两端与所述通槽的端部可转动连接。

在本实施例中，采用第一安装座222与安装通孔21c的配合，限制第一滑动齿的自由度，以使第一滑动齿只可沿凹槽21b移动，确定了抓手部22运动的稳定性。

在一些实施例中，所述抓手部22还包括两个夹紧件223、第二滑动齿轮224和第二安装座225，两个所述夹紧件223具有夹紧杆2231和滑动杆2232，所述夹紧杆2231与所述滑动杆2232呈一设定夹持角度连接，两个所述夹紧杆2231相对间隔分布，两个所述滑动杆2232相对间隔分布形成滑动空间，所述第二滑动齿轮224位于所述滑动空间且相对的两侧分别与两个所述滑动杆2232抵接，所述滑动杆2232与所述第二滑动齿轮224相接的一侧具有滑动齿，所述滑动齿与所述第二滑动齿轮224啮合；所述第二滑动齿轮224和两个所述滑动杆2232均内置于所述第二安装座225，两个所述滑动杆2232均可滑动地连接于所述第二安装座225。

在本实施例中，物流机器人通过两个夹紧件223实现货物的抓取，通过设置第二滑动齿轮224和第二安装座225，所述第二滑动齿轮224的滑动方向与两个所述夹紧杆2231的连线方向一致，第二滑动齿轮224与滑动齿啮合，即可改变夹紧件223的夹持空间，从而能够抓取不同大小的货物。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。