一种用于智能超市的取货机器人的制作方法

1.本实用新型属于智能仓储控制设备制造技术领域，具体涉及一种用于智能超市的取货机器人。


背景技术：

2.随着科学技术、社会经济和人类生活水平的飞速发展，智能化控制和管理技术在仓储领域也得到了广泛地普及应用，特别是商场、超市等场所，正逐渐向无人化的智能超市发展；但是现有技术中的智能超市还不能实现机器人全自动取货，需要顾客自行处理货物，或者是请求店员协助处理货物，不能实现真正意义上的智能机器人自动化管理，只能属于半自动化的管理模式；因此，现有技术中缺少一种能够自动取货的用于智能超市的取货机器人。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种用于智能超市的取货机器人，能够适应智能超市无人化自动取货、购物的使用要求，操作方便。
4.本实用新型所采用的技术方案为：
5.一种用于智能超市的取货机器人，包括有多排存储货架和送货小车，相邻两排存储货架之间设置有行走小车和取货装置；
6.相邻两排存储货架之间设置有上导轨和下轨道；所述行走小车可移动地设置于下轨道上；所述取货装置设置于行走小车上，所述行走小车用于带动取货装置沿下轨道行走进入至相邻两排存储货架之间的空间内部，或者退出至相邻两排存储货架之间的空间外部；
7.所述取货装置包括有立柱、托盘组件、升降机构和机械手，所述立柱底部固定连接于行走小车上，立柱的上端滑动连接于上导轨上；
8.所述升降机构可升降地设置于立柱上；所述托盘组件和机械手固定设置于升降机构上，所述升降机构用于带动托盘组件和机械手沿立柱上下升降；
9.所述托盘组件包括有取货框和托盘，所述取货框可移动地设置于托盘上；
10.所述机械手用于从存储货架上拿取货物后放置于取货框内，并在行走小车带动取货装置退出至相邻两排存储货架之间的空间外部时，将取货框推移至送货小车上；
11.所述送货小车为自主移动机器人平台。
12.所述行走小车包括有小车底座，小车底座内部设置有轨道轮，轨道轮连接有行走电机，所述小车底座通过轨道轮配合安装在下轨道上，并能够由行走电机驱动轨道轮沿着下轨道行走；所述小车底座上设置有支撑座，立柱下端通过支撑座固定安装在小车底座上。
13.所述轨道轮包括有主动轨道轮和从动轨道轮，所述主动轨道轮设置于小车底座的前段内部，所述从动轨道轮设置于小车底座的后段内部，所述支撑座设置于小车底座的中部上方；所述行走电机设置于小车底座的前段外侧，所述行走电机的输出轴连接至主动轨
道轮。
14.所述下轨道截面为“工”字形，所述主动轨道轮和从动轨道轮的轴心沿着水平方向设置，主动轨道轮和从动轨道轮的底端座落于下轨道的上表面上；所述小车底座的底面设置有多对导向轮，每个导向轮的轴心沿竖直方向设置，每对导向轮夹持于下轨道两侧面上的凹槽内。
15.所述升降机构包括有卷扬机和滑动套，所述卷扬机固定安装于小车底座上位于立柱前侧的位置；所述立柱顶端设置有定滑轮，滑动套通过动滑轮滑动套装于立柱上，卷扬机的钢丝绳绕过定滑轮后，固定连接在滑动套顶端。
16.所述立柱为方管，立柱上对称设置有一对“v”形的升降导轨，每根升降导轨均沿着尖端朝外的方向设置；滑动套的上端设置有两对动滑轮，每对动滑轮分别通过一“v”形的滑轮架安装于滑动套上，每对动滑轮配合夹持于升降导轨的外侧面上。
17.所述滑动套的下端也设置有两对动滑轮。
18.所述托盘为一“l”形板，托盘通过托盘支架固定连接于滑动套的两个相邻的外侧面上；滑动套上位于托盘支架上方的位置上设置有十字形固定架，机械手的底端固定连接于固定架上；所述机械手为多自由度机械臂。
19.所述小车底座的前段上方还设置有控制箱，所述控制箱通讯连接和/或电连接至行走小车、升降机构、机械手和送货小车。
20.所述上导轨的截面为倒置的“l”形，立柱顶端也设置有多对导向轮，每对导向轮配合夹持在上导轨的竖直段上。
21.本实用新型的有益效果为：
22.提供一种用于智能超市的取货机器人，控制箱接收购物指令，控制行走小车带动取货装置沿下轨道行走进入存储货架内，升降机构带动托盘和机械手沿立柱上下升降至货物在存储货架内的存储位置高度；机械手根据控制箱的指令从存储货架上拿取货物后放置于取货框内，并在行走小车带动取货装置行走至存储货架外部时，将取货框推移至送货小车上；送货小车根据控制箱的送货指令将取货框运输至收银台，完成送货任务；能够适应智能超市无人化自动取货、购物的使用要求，结构简单，操作方便，安全可靠。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例一用于智能超市的取货机器人的立体结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例二用于智能超市的取货机器人的行走小车立体结构放大示意图；
25.图3是本实用新型实施例二用于智能超市的取货机器人行走小车另外一个视角立体结构放大示意图；
26.图4是本实用新型实施例二用于智能超市的取货机器人的行走小车、立柱、升降机构和托盘组件立体结构放大示意图；
27.图5是本实用新型实施例二用于智能超市的取货机器人的行走小车、立柱、升降机构和托盘组件另外一个视角立体结构放大示意图；
28.图6是本实用新型实施例二用于智能超市的取货机器人的立柱、升降机构和托盘的平面结构放大示意图；
29.图7是图6的左视结构放大示意图；
30.图8是图6的右视结构放大示意图；
31.图9是图6的俯视结构放大示意图；
32.图10是图6的a-a剖面结构放大示意图。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.如图1～10所示，本实用新型提供一种用于智能超市的取货机器人，整体策划方案为：
35.一种用于智能超市的取货机器人，由多排存储货架1、行走小车2、取货装置和送货小车8组合构成；行走小车2和取货装置设置在相邻两排存储货架之间空间内；
36.存储货架1采用现有技术中的常规仓储或者超市货架结构，并排设置若干排存储货架，在每排存储货架上可以放置若干存储货框10以存储货物，还可以在存储货架1或者存储货框10上设置智能信息存储和识别标签，以便于定位存取、计量和管理；在相邻两排存储货架之间的空间顶端中部设置一根上导轨11，在相邻两排存储货架之间的空间底面中部设置一根下轨道12；所述行走小车2可移动地设置于下轨道12上，下轨道12为行走小车2提供行走导向；上导轨和下轨道的长度均大于存储货架的长度，上导轨和下轨道的一端伸出至存储货架的外部，伸出距离大于行走小车的长度，行走小车可以沿着下轨道移动行走进入相邻两排存储货架之间的空间内部，或者完全退出至相邻两排存储货架之间的空间外部。
37.所述取货装置设置于行走小车2上，取货装置随行走小车2沿着下轨道移动行走进入至相邻两排存储货架之间的空间内部，或者退出至相邻两排存储货架之间的空间外部。
38.所述取货装置首先设置一根立柱4作为主要支撑结构，通过立柱4支撑安装托盘组件5、升降机构6和机械手7，所述立柱4的底部固定连接在行走小车2上，立柱4的上端滑动连接在上导轨11上；行走小车2沿着下轨道12移动行走进入至存储货架1的内部，或者完全退出至存储货架1的外部时，通过立柱4带动托盘组件5、升降机构6和机械手7同时移动行走进入至相邻两排存储货架之间的空间内部，或者完全退出至相邻两排存储货架之间的空间外部。
39.所述升降机构6可升降地设置于立柱4上；所述托盘组件5和机械手7固定设置于升降机构6上，所述升降机构6用于带动托盘组件5和机械手7沿立柱4上下升降，以适应需要存取的货物在存储货架上的存储位置高度情况。
40.所述托盘组件5由取货框51和托盘52组合构成，所述取货框51可移动地放置在托盘52上方，便于机械手将取货框51自托盘52上推移至送货小车8上，或者自送货小车8上推移至托盘52上；
41.所述机械手7用于从存储货架1的存储货框内拿取货物后放置于取货框51内，并在行走小车2带动取货装置完全退出至相邻两排存储货架之间的空间外部时，将取货框51推移至送货小车8上；也可以将取货框51从送货小车6上推移至取货装置的托盘52上。
42.所述送货小车8采用自主移动机器人平台，从而能够根据取送货物指令和周围环境自主规划行走路径。
43.进一步地，所述行走小车2包括有小车底座21，在小车底座21的内部设置轨道轮，所述小车底座21通过轨道轮配合安装在下轨道12上，轨道轮连接行走电机22作为动力机构，通过行走电机22提供动力驱动轨道轮沿下轨道12滚动，实现行走小车2沿着下轨道12的移动行走功能。
44.在小车底座21的中部上方再固定安装一个支撑座23，立柱4的下端通过支撑座23固定安装在小车底座21上，支撑稳定可靠。
45.进一步地，所述轨道轮由主动轨道轮24和从动轨道轮25构成，所述主动轨道轮24设置于小车底座21的前段内部，所述从动轨道轮25设置于小车底座21的后段内部，所述支撑座23设置于小车底座的中部上方，整体结构布局合理，行走小车移动行走时平衡性能好，稳定可靠；所述行走电机22设置于小车底座21的前段外侧，所述行走电机22的输出轴连接至主动轨道轮24的中心轴上，行走电机提供动力驱动主动轨道轮沿着下轨道旋转滚动。
46.进一步地，所述下轨道12的截面为“工”字形结构，所述主动轨道轮24和从动轨道轮25的轴心沿着水平方向设置，主动轨道轮24和从动轨道轮25的底端座落于下轨道12的上表面上，行走电机提供动力驱动主动轨道轮沿着下轨道的上表面旋转滚动；所述小车底座21的底面设置有多对导向轮26，每个导向轮26的轴心都沿竖直方向设置，每对导向轮26夹持在下轨道12两侧面上的凹槽内，导向轮与下轨道两侧面上的凹槽配合同时提供竖直方向和水平方向上的限位，行走小车沿着下轨道移动行走时稳定性能好。
47.进一步地，所述升降机构6的主要结构是卷扬机61和滑动套62，所述卷扬机61固定安装于小车底座21上位于立柱4前侧的位置上；在所述立柱4的顶端设置定滑轮41，滑动套62通过动滑轮63滑动套装于立柱4上，卷扬机61的钢丝绳绕过定滑轮41后，固定连接在滑动套62顶端的吊环上；卷扬机通过钢丝绳拉动滑动套沿着立柱上下升降，滑动套升降时通过动滑轮沿着立柱滚动移动，阻力小，效率高，稳定可靠。图中未画出钢丝绳。
48.进一步地，所述立柱4为方管结构，在立柱4的相对的两个侧面上对称设置一对“v”形的升降导轨42，每根升降导轨42均沿着尖端朝外的方向设置，使得立柱的截面形状呈菱形或者橄榄形；在滑动套62的上端设置两对动滑轮63，每对动滑轮分别通过一“v”形的动滑轮架65安装于滑动套62的上端，每对动滑轮63配合夹持于一根升降导轨的外侧面上，动滑轮架65的外形尺寸参数与升降导轨的外形尺寸参数互相一致。
49.并在滑动套62的下端也设置两对动滑轮63，每对动滑轮分别通过一“v”形的滑轮架65安装于滑动套62的下端，每对动滑轮63配合夹持于一根升降导轨的外侧面上，动滑轮架65的外形尺寸参数与升降导轨的外形尺寸参数互相一致，进一步提高滑动套沿着立柱平衡稳定地上下升降。
50.再进一步地，所述托盘52为一“l”形的支撑板，托盘52通过托盘支架53固定连接于滑动套62的两个相邻的外侧面上；在滑动套62上位于托盘支架53上方的位置上再固定连接一个十字形的固定架71，机械手7的底端固定连接于固定架71上；所述机械手7采用多自由度机械臂，可以模拟人体上肢的活动，便于存取货物的操作。
51.再进一步地，在所述小车底座21的前段上方还设置一个控制箱9，所述控制箱9通讯连接和/或电连接至行走小车2、升降机构6、机械手7和送货小车8，通过控制箱9发出指
令，综合协调控制存取货物的各程序动作；控制箱9通过支撑框架91固定支撑安装于小车底座21的前段上方。
52.最后，所述上导轨11的截面为倒置的“l”形，在立柱4的顶端也设置多对导向轮26，立柱4顶端的每对导向轮配合夹持在上导轨11的竖直段上；通过立柱4顶端的导向轮为立柱4的顶端提供限位和导向，防止立柱4倾倒，稳定可靠。
53.具体地，在立柱4的前后方向的两个侧面上固定设置若干定位块43，定位块43可以作为滑动套62沿立柱4上下升降的行程定位标尺块；升降导轨42对称设置在立柱的纵向上的两个侧面上；在立柱4的前后方向的两个侧面顶端对称设置一对沿前后方向延伸的定滑轮架44，通过定滑轮架44对称设置一对定滑轮41，卷扬机的钢丝绳自前向后绕过一对定滑轮41后，连接至滑动套62后侧面顶端的固定环66，图中未示出钢丝绳。
54.本实用新型提供一种用于智能超市的取货机器人，控制箱接收购物指令，控制行走小车带动取货装置沿下轨道行走进入存储货架内，升降机构带动托盘和机械手沿立柱上下升降至货物在存储货架内的存储位置高度；机械手根据控制箱的指令从存储货架上拿取货物后放置于取货框内，并在行走小车带动取货装置行走至存储货架外部时，将取货框推移至送货小车上；送货小车根据控制箱的送货指令将取货框运输至收银台，完成送货任务；能够适应智能超市无人化自动取货、购物的使用要求，结构简单，操作方便，安全可靠。
55.本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。