机械手及具有该机械手的仓储拣货机器人系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种机械手及具有该机械手的仓储拣货机器人系统。机械手包括底座、机械臂、手爪以及控制机构。底座通过平移组件可移动地设于行走机构之上。机械臂具有连接端和自由端，机械臂的连接端连接于底座。手爪连接于机械臂的自由端，用以抓取货物。控制机构用以分别控制平移组件、机械臂和手爪。本实用新型专利技术通过在机械手的底座与行走机构之间增加一个自由度，使机械手的底座可以相对行走机构移动，从而间接扩展机械手的提取范围。据此，相比于现有机械手，对于相同提取范围的实现，本实用新型专利技术能够缩短机械手的机械臂臂展，进而可以缩小机械臂的例如大臂、小臂的结构体积，使机械手在拣选货物时更为稳定且易于避障。

Manipulator and warehouse picking robot system with this manipulator

The utility model discloses a manipulator and a storage picking robot system with the manipulator. The manipulator includes a base, a mechanical arm, a gripper and a control mechanism. The base is movably arranged on the walking mechanism through the translation component. The mechanical arm has a connecting end and a free end, and the connecting end of the manipulator is connected to the base. The gripper is connected to the free end of the manipulator to grab the goods. The control mechanism is used to control the translation module, the manipulator and the gripper respectively. The utility model adds a degree of freedom between the base of the manipulator and the walking mechanism so that the base of the manipulator can move relative to the walking mechanism, thereby indirectly expanding the extraction range of the manipulator. Accordingly, compared with the existing manipulator, for the same extraction range, the utility model can shorten the arm spread of the manipulator, thereby reducing the structural volume of the manipulator, such as the upper arm and the lower arm, so that the manipulator is more stable and easy to avoid obstacles in picking goods.

【技术实现步骤摘要】
机械手及具有该机械手的仓储拣货机器人系统
本技术涉及仓储货物拣选
，具体而言，涉及一种机械手及具有该机械手的仓储拣货机器人系统。
技术介绍
多数大型电商仓储库房采用多层仓储模式，每层的货架沿巷道两侧布局，巷道长达近百米，宽约3米，货架为桁架式结构，其相邻两根立柱之间具有一定的距离。其中，货架内两根立柱之间通常可放置两个托盘，托盘的宽度通常为1米，深度通常为1.2米，托盘上密集堆放着货物。因此，为了能够拣选托盘远端的货物，机械手的臂展至少需要设计为2.7米。如此会导致机械手臂展过长、结构过大、运行不稳定。另外，目前大型电商仓储货物的拣选主要采用人工作业，这种货物拣选的方式存在效率较低、劳动强度较大和成本较高的问题。为了改善人工拣选作业的上述问题，本领域技术人员进一步提出基于AGV(AutomatedGuidedVehicle，亦称AGV小车)的仓储货物搬运思路，且主要包括机器人到货的拣选模式和货到机器人的拣货模式两种具体方案。其中，对于机器人到货的拣选模式，是利用AGV结合小型机械臂并采用由机器人到货物的拣选模式实施，然而该种模式存在拣选货物的尺寸、重量受限较大且拣选效率较低的缺点。对于货到机器人的拣选模式，是利用AGV或输送线体采用货物到机器人的拣货模式实施，然而该种模式存在整体布局及配套设备较复杂，适应不同尺寸件形货物的拣选能力较弱的缺点。
技术实现思路
本技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种满足较大提取范围且臂展较小的机械手。本技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种效率较高、能够拣选多种尺寸、重量的货物且布局及配套设备简单的仓储拣货机器人系统。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：根据本技术的一个方面，提供一种机械手，安装于一行走机构。其中，所述机械手包括底座、机械臂、手爪以及控制机构。所述底座通过平移组件可移动地设于所述行走机构之上。所述机械臂具有连接端和自由端，所述机械臂的连接端连接于所述底座。所述手爪连接于所述机械臂的自由端，用以抓取货物。所述控制机构用以分别控制所述平移组件、所述机械臂和所述手爪。根据本技术的其中一个实施方式，所述平移组件包括丝杠以及驱动电机。所述丝杠穿设于所述底座且与所述底座螺纹配合。所述驱动电机传动连接于所述丝杠，用以驱动所述丝杠转动。其中，所述驱动电机驱动所述丝杠转动时，所述底座带动所述机械臂和所述手爪沿所述丝杠平移。根据本技术的其中一个实施方式，所述平移组件还包括滑块和/或两个支架。所述滑块开设有丝孔，所述丝杠穿设于所述丝孔而与所述滑块螺纹配合，所述底座设于所述滑块。两个所述支架相间隔地设于所述行走机构之上，所述丝杠可转动地设置在两个支架之间。根据本技术的其中一个实施方式，所述底座相对于所述行走机构的移动方向垂直于所述行走机构的行走方向。根据本技术的另一个方面，提供一种仓储拣货机器人系统，用于对多个货物托盘上的货物进行拣选并输送至末端传送带。其中，所述仓储拣货机器人系统包括：拣选车、穿梭车以及控制系统。所述拣选车行驶于多个货物托盘之间，所述拣选车包括第一车体、上述实施方式所述的机械手及第一缓存平台。所述机械手设于所述第一车体，用于提取待拣选的货物，所述底座通过平移组件可移动地设于所述第一车体之上。所述第一缓存平台设于所述第一车体且设有第一输送机构。所述穿梭车行驶于所述拣选车与末端传送带之间，所述穿梭车包括第二车体及第二缓存平台。所述第二缓存平台设于所述第二车体且设有第二输送机构。所述控制系统分别连接并控制所述第一车体、第一输送机构、第二车体和第二输送机构，且所述控制机构包含于所述控制系统。其中，所述拣选车行驶至临近货物托盘的位置时，所述机械手将待拣选的货物提取并临时放置于所述第一缓存平台；所述穿梭车行驶至所述拣选车的位置并与其接驳时，所述第一输送机构将货物输送至所述第二缓存平台；所述穿梭车行驶至所述末端传送带的位置并与其接驳时，所述第二输送机构将货物输送至所述末端传送带。根据本技术的其中一个实施方式，还包括轨道。所述轨道铺设于多个货物托盘与所述末端传送带之间。其中，所述拣选车设于所述轨道并沿所述轨道行驶；和/或，所述穿梭车设于所述轨道并沿所述轨道行驶。根据本技术的其中一个实施方式，货物托盘为立式高架托盘，所述立式高架托盘包括架体和上下间隔地设于所述架体的多层层板；其中，所述机械手具有多个工作高度，所述控制系统控制所述机械手在多个所述工作高度之间转换，而对多层所述层板上的货物进行提取。根据本技术的其中一个实施方式，所述第一输送机构贯穿设置在所述第一缓存平台。和/或，所述第二输送机构贯穿设置在所述第一缓存平台。根据本技术的其中一个实施方式，所述拣选车还包括识别装置。所述识别装置设于所述第一车体且连接于所述控制系统，用以识别货物托盘的货物类型。其中，所述识别装置识别当前货物托盘的货物类型为待拣选的目标货物的货物类型时，所述控制系统控制所述机械手提取当前货物托盘的货物。根据本技术的其中一个实施方式，货物托盘或其中的货物上具有识别标记，所述识别装置通过扫描所述识别标记识别货物托盘的货物类型。由上述技术方案可知，本技术提出的机械手及具有该机械手的仓储拣货机器人系统的优点和积极效果在于：本技术提出的机械手，通过在机械手的底座与行走机构之间增加一个自由度，使机械手的底座可以相对行走机构移动，从而间接扩展机械手的提取范围。据此，相比于现有机械手，对于相同提取范围的实现，本技术能够缩短机械手的机械臂臂展，进而可以缩小机械臂的例如大臂、小臂的结构体积，使机械手在拣选货物时更为稳定且易于避障。本技术提出的仓储拣货机器人系统，通过拣选车的机械手实现对货物的拣选工作，可极大地提升货物拣选的工作效率。同时，本技术利用拣选车与穿梭车的接驳配合设计，进一步提升货物拣选后转运的工作效率。本技术通过上述设计能够大幅度缩短发货时间，降低物流成本，分拣过程更为高效便捷，可满足大型电商高效率、多品类、智能化拣选工作的需求。另外，本技术能够拣选多种尺寸、重量的货物且布局及配套设备简单。附图说明通过结合附图考虑以下对本技术的优选实施方式的详细说明，本技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是根据一示例性实施方式示出的一种机械手的结构示意图；图2是根据一示例性实施方式示出的一种仓储拣货机器人系统的结构示意图。其中，附图标记说明如下：110.拣选车；111.机械手；1111.底座；1112.机械臂；1113.手爪；1114.丝杠；1115.驱动电机；112.第一缓存平台；113.第一输送机构；114.识别装置；120.穿梭车；121.第二缓存平台；122.第二输送机构；130.轨道；210.货物托盘；220.货物；230.巷道。具体实施方式体现本技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械手，安装于一行走机构，其特征在于，所述机械手包括：底座，通过平移组件可移动地设于所述行走机构之上；机械臂，具有连接端和自由端，所述机械臂的连接端连接于所述底座；手爪，连接于所述机械臂的自由端，用以抓取货物；以及控制机构，用以分别控制所述平移组件、所述机械臂和所述手爪。

【技术特征摘要】
2017.12.04 CN 20171126290561.一种机械手，安装于一行走机构，其特征在于，所述机械手包括：底座，通过平移组件可移动地设于所述行走机构之上；机械臂，具有连接端和自由端，所述机械臂的连接端连接于所述底座；手爪，连接于所述机械臂的自由端，用以抓取货物；以及控制机构，用以分别控制所述平移组件、所述机械臂和所述手爪。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述平移组件包括：丝杠，穿设于所述底座且与所述底座螺纹配合；以及驱动电机，传动连接于所述丝杠，用以驱动所述丝杠转动；其中，所述驱动电机驱动所述丝杠转动时，所述底座带动所述机械臂和所述手爪沿所述丝杠平移。3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述平移组件还包括：滑块，开设有丝孔，所述丝杠穿设于所述丝孔而与所述滑块螺纹配合，所述底座设于所述滑块；和/或两个支架，相间隔地设于所述行走机构之上，所述丝杠可转动地设置在两个支架之间。4.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述底座相对于所述行走机构的移动方向垂直于所述行走机构的行走方向。5.一种仓储拣货机器人系统，用于对多个货物托盘上的货物进行拣选并输送至末端传送带，其特征在于，所述仓储拣货机器人系统包括：拣选车，行驶于多个货物托盘之间，所述拣选车包括：第一车体；如权利要求1～4任一项所述的机械手，设于所述第一车体，用于提取待拣选的货物，所述底座通过平移组件可移动地设于所述第一车体之上；及第一缓存平台，设于所述第一车体且设有第一输送机构；穿梭车，行驶于所述拣选车与末端传送带之间，所述穿梭车包括：第二车体；及第二缓存平台，设于所述第二车体且设有第二输送机构；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏成，黄小龙，张志强，陈猛，黄民，李宝杰，高宏，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京信息科技大学，
类型：新型
国别省市：北京,11