一种自动拣货机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动拣货机器人，包括机器人底盘、控制器、机械臂、货物识别系统、末端拣货装置、货物缓存装置；机器人底盘在控制器的控制下实现前进、后退、左转、右转运动；机械臂在控制器的控制下实现水平方向的转动和垂直方向的升降运动；货物识别系统在控制器的控制下实现单个货物的识别和定位；末端拣货装置搭载在机械臂上，在控制器的控制下通过旋转、升降、伸缩运动到货物储存的位置，并且根据货物品类采用不同方式实现货物的拣取；拣取出来的货物放置在货物缓存装置中。本实用新型专利技术可以实现电商仓储单件货物的自动拣选，完全替代现在人工拣选的作业模式，解决电商企业网购高峰期招工难的问题，降低物流作业成本。

【技术实现步骤摘要】
一种自动拣货机器人
本技术属于仓储物流自动化领域，尤其涉及一种自动拣货机器人。
技术介绍
电子商务的飞速发展带动了物流行业的发展，物流作业的自动化和无人化解决方案是企业提高物流运作效率，降低物流成本的重要举措。物流作业流程包括进货、搬运、储存、盘点、拣货、补货、出货、配送等，目前针对搬运、拣货、出货、配送这几个劳动密集程度较高的环节，物流企业正在积极探索自动化的解决方案。然而，拣货作业(是依据顾客的订货要求或配送中心的作业计划，将商品从其储位或其他区域拣取出来的作业过程)的自动化面临着巨大障碍，而这项工作也是电商业务劳动密集程度最高的部分之一。在大多数电商配送中心，拣货是劳动力成本最高的环节，也是自动化程度最低的环节之一。拣货作业直接相关的人力占50％以上，且拣货作业的时间投入也占整个物流中心的30％～40％。因此若要提示物流作业效率，降低物流作业成本，由拣货作业上着手改进应可达事半功倍之效。拣货作业按照人员作业方式，可分为“人到货处”、“货到人处”。2003年成立的美国KivaSystem公司提出的“货到人处”的解决方案取得了不错的效果，但是Kiva的“货到人处”的解决方案为取一件货物，需要将重达好几百公斤甚至上吨重的整个货架搬运到拣货区域，造成极大的能源消耗。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种自动拣货机器人，以解决目前Kiva系统能耗高的问题以及人工拣货劳动力需求无法满足的问题。尤其涉及一种在电商仓储中实现自动拣货的机器人及其控制方法为达到上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种自动拣货机器人，包括机器人底盘、控制器、机械臂、货物识别系统、末端拣货装置、货物缓存装置；机器人底盘、机械臂、货物识别系统和末端拣货装置均与控制器电连接，所述末端拣货装置搭载在机械臂上，末端拣货装置拣取出来的货物放置在货物缓存装置中。进一步的，所述的机械臂包括水平旋转底盘和垂直升降臂，所述水平旋转底盘搭载在机器人底盘上；所述垂直升降臂搭载在水平旋转底盘上。进一步的，所述水平旋转底盘包括旋转控制电机与回转支承，所述旋转控制电机和回转支承通过齿轮相啮合，所述水平旋转底盘能实现270度以上的旋转，旋转控制电机与控制器电连接。进一步的，所述垂直升降臂包括一级升降结构和二级升降结构，二级升降结构搭载在一级升降结构上。进一步的，所述的货物识别系统包括RGB‐D相机，RGB‐D相机与控制器相连。进一步的，所述末端拣货装置包括货物托盘前后伸缩臂、吸盘前后伸缩臂、吸盘高度调节升降臂和吸取装置，所述货物托盘前后伸缩臂和吸盘高度调节升降臂搭载在二级升降结构上，吸盘前后伸缩臂搭载在吸盘高度调节升降臂上，吸取装置搭载在吸盘前后伸缩臂上。进一步的，所述货物托盘前后伸缩臂包括第一导轨、第一滑块、第一电机、第一带轮、第一同步带、第一结构件、托盘、第二带轮，第一电机驱动第一带轮转动，第一带轮带轮和第二带轮通过第一同步带连接，第一滑块套接在第一导轨上，并且通过第一结构件和第一同步带固定，第一托盘固定在第一滑块上，第一导轨固定连接在二级升降结构上。进一步的，所述吸盘前后伸缩臂包括一级伸缩机构和二级伸缩机构，所述一级伸缩机构包括第二导轨、第二滑块、第二电机、第三带轮、第二同步带、第四带轮、第二结构件，第二电机驱动第三带轮转动，第三带轮和第四带轮通过第二同步带连接，第二滑块套接在第二导轨上，并且通过第二结构件与第二同步带固定；所述二级伸缩机构包括第三电机、齿轮、齿条、第三滑块、第三导轨、第三结构件，第三电机驱动齿轮转动，齿轮和齿条啮合，第三滑块套接在第三导轨上，并且通过第三结构件与齿条固定，第三电机与第三导轨相对静止，第二导轨固定连接在齿条上。进一步的，所述吸盘高度调节升降臂包括第四导轨、第四滑块、丝杆、第四电机、丝杆螺母，第四电机驱动丝杆转动，第四滑块套接在第四导轨上，丝杆安装在丝杆螺母上，吸盘前后伸缩臂安装在丝杆和第四滑块上。进一步的，所述吸取装置包括吸盘、真空泵、压力开关、换向阀、气管；真空泵的出入口和换向阀的A口相连通，换向阀的B口分别与压力开关的入口和吸盘相连通，换向阀与控制器电连接。进一步的，所述的货物缓存装置包括支架和从下之上依次放置在支架中的若干搁板。本技术自动拣货机器人，可以在复杂的仓储环境中，不用添加任何标识，自动寻找到所需要拣选的单件货物，并且能自动从货架上拣取出来，实现单件货物的自动拣选，替代现在人工拣选的作业模式，并且，机器人一次可以完成多件货物的拣选，作业效率得到极大提升，相比于人工拣选作业模式，自动拣货机器人单件货物的拣选成本远低于人工拣选，因此，自动拣货机器人能够完全替代人工，实现电商仓储无人拣货，解决电商企业网购高峰期招工难的问题，降低物流作业成本。附图说明图1为本技术自动拣货机器人的整体组成图；图2为本技术自动拣货控制器控制原理图；图3为本技术机械臂组成图；图4为本技术水平旋转底盘组成图；图5为本技术垂直升降臂组成图；图6为本技术RGB‐D相机外形图；图7为本技术末端拣货装置组成图；图8为本技术货物托盘前后伸缩臂组成图；图9为本技术吸盘前后伸缩臂组成图；图10为本技术吸盘高度调节升降臂组成图；图11为本技术吸取装置控制原理图；图12为本技术货物缓存装置组成图；图中：机器人底盘1、控制器2、机械臂3、货物识别系统4、末端拣货装置5、货物缓存装置6、水平旋转底盘31、垂直升降臂32、旋转控制电机3101、回转支承3102、支架3103、一级升降结构321、二级升降结构322、第一升降控制电机32101、第二丝杠32102、第五导轨32103和第五滑块32104、第一框架32105、第二丝杆螺母32106、第四结构件32107、第二升降控制电机32201、第三丝杠32202、第六导轨32203和第六滑块32204、第二框架32205、第三丝杆螺母32206、第五结构件32207、RGB‐D相机41、货物托盘前后伸缩臂51、吸盘前后伸缩臂52、吸盘高度调节升降臂53、吸取装置54、第一导轨5101、第一滑块5102、第一电机5103、第一带轮5104、第一同步带5105、第一结构件5106、托盘5107、第二带轮5108、第二导轨5201、第二滑块5202、第二电机5203、第三带轮5204、第二同步带5205、第二结构件5206、吸盘5207、第二结构件5208、第三电机5209、齿轮5210、齿条5211、第三滑块5212、第三导轨5213、第三结构件5214、第四带轮5215、第四导轨5301、第四滑块5302、第一丝杆5303、联轴器5304、第四电机5305、第六结构件5306、第一丝杆螺母5307、第三框架5308、吸盘5401、真空泵5402、压力开关5403、换向阀5404、气管5405、过滤器5406、搁板601、支架602。具体实施方式下面结合实例图与附图对本技术作进一步说明。如图1所示，本实施例提供一种自动拣货机器人，包括机器人底盘1、控制器2、机械臂3、货物识别系统4、末端拣货装置5、货物缓存装置6；所述控制器2可以控制机器人运动并完成拣货作业；所述机械臂3可以实现水平方向的转动和垂直方向的升降运动；所述货物识别系统4可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动拣货机器人，其特征在于，包括机器人底盘、控制器、机械臂、货物识别系统、末端拣货装置、货物缓存装置；机器人底盘、机械臂、货物识别系统和末端拣货装置均与控制器电连接，所述末端拣货装置搭载在机械臂上，末端拣货装置拣取出来的货物放置在货物缓存装置中。

【技术特征摘要】
1.一种自动拣货机器人，其特征在于，包括机器人底盘、控制器、机械臂、货物识别系统、末端拣货装置、货物缓存装置；机器人底盘、机械臂、货物识别系统和末端拣货装置均与控制器电连接，所述末端拣货装置搭载在机械臂上，末端拣货装置拣取出来的货物放置在货物缓存装置中。2.如权利要求1所述的一种自动拣货机器人，其特征在于：所述的机械臂包括水平旋转底盘和垂直升降臂，所述水平旋转底盘搭载在机器人底盘上；所述垂直升降臂搭载在水平旋转底盘上。3.如权利要求2所述的一种自动拣货机器人，其特征在于：所述水平旋转底盘包括旋转控制电机与回转支承，所述旋转控制电机和回转支承通过齿轮相啮合，所述水平旋转底盘能实现270度以上的旋转，旋转控制电机与控制器电连接。4.如权利要求2所述的一种自动拣货机器人，其特征在于：所述垂直升降臂包括一级升降结构和二级升降结构，二级升降结构搭载在一级升降结构上。5.如权利要求1所述的一种自动拣货机器人，其特征在于：所述的货物识别系统包括RGB‐D相机，RGB‐D相机与控制器相连。6.如权利要求1所述的一种自动拣货机器人，其特征在于：所述末端拣货装置包括货物托盘前后伸缩臂、吸盘前后伸缩臂、吸盘高度调节升降臂和吸取装置，所述货物托盘前后伸缩臂和吸盘高度调节升降臂搭载在二级升降结构上，吸盘前后伸缩臂搭载在吸盘高度调节升降臂上，吸取装置搭载在吸盘前后伸缩臂上。7.如权利要求6所述的一种自动拣货机器人，其特征在于：所述货物托盘前后伸缩臂包括第一导轨、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫军，林吉君，
申请(专利权)人：杭州蓝芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33