分拣机器人及分拣方法与设计方案

图片简介:
本技术涉及一种分拣机器人及分拣方法。

分拣方法适用于所述的分拣机器人，分拣机器人用于投递特定待分拣的货物至特定的分拣位置，承载特定待分拣货物的分拣机构与特定的分拣位置对应，分拣方法包括：S30：分拣机构接收待分拣的货物；S40：分拣机构在升降机构的带动下升降至对应分拣位置的高度；S60：分拣机构执行动作将置放于分拣机构上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。

上述分拣机器人及分拣方法，底盘、升降机构和分拣机构之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。

同时分拣机构在升降机构的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物放入不同高度的分拣位置。

技术要求
1.一种分拣机器人，其特征在于，所述分拣机器人包括：
底盘，所述底盘能够在地面上移动；
立式框架，所述立式框架固定设置于所述底盘，所述立式框架沿竖直方向设置；
升降机构，能够相对于所述立式框架沿竖直方向升降；
分拣机构，沿竖直方向活动设置于所述立式框架，所述分拣机构与所述升降机构连接，
所述分拣机构在所述升降机构的带动下能够沿竖直方向升降，所述分拣机构带动待分拣
的货物同步升降，所述分拣机构能够将待分拣的货物投递至对应的分拣位置；
控制中心，分别与所述底盘、所述升降机构以及所述分拣机构电连接，所述控制中心用
于控制所述底盘、所述升降机构以及所述分拣机构单独执行动作或者联合执行动作。

2.一种分拣方法，其特征在于，适用于权利要求1所述的分拣机器人，所述分拣机器人用于投递特定待分拣的货物至特定的所述分拣位置，承载特定待分拣货物的所述分拣机构与特定的所述分拣位置对应，所述分拣方法包括：
S30：所述分拣机构接收待分拣的货物；
S40：所述分拣机构在所述升降机构的带动下升降至对应分拣位置的高度；
S60：所述分拣机构执行动作将置放于所述分拣机构上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。

3.根据权利要求2所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机器人还包括存储机构，所述存储机构设置于所述立式框架，所述存储机构用于存储待分拣的货物，所述存储机构执行动作时将待分拣的货物输送至所述分拣机构，或者所述分拣机构能够将货物传输至所述存储机构；在所述步骤S30之前还包括步骤S10：所述存储机构接收待分拣的货物；在所述步骤S30中，所述存储机构执行动作将待分拣的货物输送至所述分拣机构。

4.根据权利要求3所述的分拣方法，其特征在于，所述存储机构包括多个存储组件，多个所述存储组件沿竖直方向间隔设置于所述立式框架,多个所述分拣位置沿竖直方向间隔设置,所述存储组件执行动作时将待分拣的货物输送至所述分拣机构，所述分拣机构能够将待分拣的货物投递至对应的分拣位置，或者所述分拣机构能够将货物传输至对应的所述存储组件；在所述步骤S10中，多个所述存储组件分别接收待分拣的货物；在所述步骤
S30中，特定所述存储组件将待分拣的货物输送至所述分拣机构；所述分拣方法在所述步骤S60后还包括所述步骤S70:所述分拣机器人重复执行所述步骤S30-S60，直至待投递至本列所述分拣位置的全部待分拣货物投递完毕。

5.根据权利要求4所述的分拣方法，其特征在于，多列所述分拣位置沿水平方向顺次设置，所述分拣方法在所述步骤S70后还包括所述步骤S80：所述分拣机构在所述底盘的带动下运动至其他投递位置，所述分拣机器人重复所述步骤S70。

6.根据权利要求5所述的分拣方法，其特征在于，在所述步骤S80后还包括所述步骤S90：所述分拣机器人重复执行所述步骤S70及步骤S80，直至全部所述存储组件上承载的待分拣货物投递完毕；所述分拣机器人等待下一步指令。

7.根据权利要求4所述的分拣方法，其特征在于，多个所述存储组件在所述立式框架上呈多列设置，所述分拣机构升降时能够同时对应同一高度的多个所述存储组件，所述分拣机构能够绕水平方向的轴线翻转设定角度；在所述步骤S60中，所述分拣机构翻转设定角度将置放于所述分拣机构上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。

8.根据权利要求4-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，所述步骤S30包括：
S301：所述分拣机构在所述升降机构的带动下升降至对应所述存储组件的高度；
S303：所述存储组件执行动作将待分拣的货物输送至所述分拣机构。

9.根据权利要求8所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机构包括分拣支架和分拣动作台，所述分拣支架沿竖直方向活动设置于所述立式框架，所述分拣支架与所述升降机构连接，所述分拣支架在所述升降机构的带动下能够沿竖直方向升降，所述分拣动作台转动设置于所述分拣支架，所述分拣动作台能够相对于所述分拣支架在水平面内转动，所述分拣动作台能够承载待分拣的货物，所述分拣动作台执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置，或者所述分拣机构能够将货物传输至所述存储组件；所述步骤S301之后还包括步骤S302：所述分拣动作台在水平面内相对于所述分拣支架转动，直至所述分拣动作台的接收端朝向所述存储组件。

10.根据权利要求4-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，所述步骤S10包括：
S101：所述分拣机器人接收收货指令，所述收货指令包括收货位置信息；
S102：所述底盘根据所述收货位置信息带动所述分拣机器人移动至对应的收货位置；
S103：所述存储组件接收待分拣货物。

11.根据权利要求10所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机构收货时具有收货高度，所述步骤S103包括：
S1031：所述分拣机构在所述升降机构的带动下升降至所述收货高度；
S1032：所述分拣机构接收待分拣的货物；
S1033：承载货物的所述分拣机构升降至对应所述存储组件的高度；
S1035：所述分拣机构执行动作将承载的货物传输至对应的所述存储组件；
S1036：逐一重复所述步骤S1031及所述步骤S1036，直至全部所述存储组件上分别存储有货物，或所述分拣机构空载。

12.根据权利要求11所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机构包括分拣支架和分拣动作台，所述分拣支架沿竖直方向活动设置于所述立式框架，所述分拣支架与所述升降机构连接，所述分拣支架在所述升降机构的带动下能够沿竖直方向升降，所述分拣动作台转动设置于所述分拣支架，所述分拣动作台能够相对于所述分拣支架在水平面内转动，所述分拣动作台能够承载待分拣的货物，所述分拣动作台执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置，或者所述分拣机构能够将货物传输至所述存储组件；所述步骤
S1033之后还包括步骤S1034：所述分拣动作台在水平面内相对于所述分拣支架转动，直至所述分拣动作台的出货端朝向对应的所述存储组件。

13.根据权利要求2-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，所述分拣机构包括分拣支架和分拣动作台，所述分拣支架沿竖直方向活动设置于所述立式框架，所述分拣支架与所述升降机构连接，所述分拣支架在所述升降机构的带动下能够沿竖直方向升降，所述分拣动作台转动设置于所述分拣支架，所述分拣动作台能够相对于所述分拣支架在水平面内转动，所述分拣动作台能够承载待分拣的货物，所述分拣动作台执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置，或者所述分拣动作台能够将货物传输至所述存储机构；在所述步骤S60之前还包括步骤S50：所述分拣动作台在水平面内相对于所述分拣支架转动，直至所述分拣动作台的投递端朝向对应的分拣位置。

14.根据权利要求2-7任一项所述的分拣方法，其特征在于，在步骤S30之前还包括步骤
S20：所述分拣机器人移动至对应分拣位置的投递位置。

15.根据权利要求14所述的分拣方法，其特征在于，所述步骤S20包括：
S201：所述分拣机器人接收投递指令，所述分拣指令包括投递位置信息；
S202：所述底盘根据所述投递位置信息带动所述分拣机器人移动至对应分拣位置的投递位置。

技术说明书
分拣机器人及分拣方法
技术领域
本技术涉及智能仓储物流技术领域，特别是涉及一种分拣机器人及分拣方法。

背景技术
仓储物流领域的快速发展，给人们的生活带来了越来越多的便捷。

货物的分拣作为仓储物流过程中的一个关键环节，在很大程度上决定了仓储物流的整体效率。

目前，主要的货物分拣工作由人工完成或者由简单的机械设备完成。

人工分拣具有劳动强度大、人工成本高的缺点，而简单的机械设备基本为专用设备，仅能将货物分散在特定的区域，效率低、占地面积大且对不同工况的适应性差。

目前主要的货物分拣方式严重制约了仓储物流过程的整体效率。

技术内容
基于此，有必要针对现有的货物分拣方式存在的成本高、效率低、通用性差的问题，提供一种成本低、效率高、通用性强的分拣机器人及分拣方法。

一种分拣机器人，所述分拣机器人包括：
底盘，所述底盘能够在地面上移动；
立式框架，所述立式框架固定设置于所述底盘，所述立式框架沿竖直方向设置；
升降机构，能够相对于所述立式框架沿竖直方向升降；
分拣机构，沿竖直方向活动设置于所述立式框架，所述分拣机构与所述升降机构连接，所述分拣机构在所述升降机构的带动下能够沿竖直方向升降，所述分拣机构带动待分拣的货物同步升降，所述分拣机构能够将待分拣的货物投递至对应的分拣位置；
控制中心，分别与所述底盘、所述升降机构以及所述分拣机构电连接，所述控制中心用于控制所述底盘、所述升降机构以及所述分拣机构单独执行动作或者联合执行动作。

一种分拣方法，适用于上述的分拣机器人，所述分拣机器人用于投递特定待分拣的货物至特定的所述分拣位置，承载特定待分拣货物的所述分拣机构与特定的所述分拣位置对应，所述分拣方法包括：
S30：所述分拣机构接收待分拣的货物；
S40：所述分拣机构在所述升降机构的带动下升降至对应分拣位置的高度；
S60：所述分拣机构执行动作将置放于所述分拣机构上的待分拣货物投递至对应的分拣位置。

上述分拣机器人及分拣方法，底盘、升降机构和分拣机构之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。

同时分拣机构在升降机构的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物放入不同高度的分拣位置，通用性强且减小了分拣位置的占地面积。

附图说明
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本技术一实施例提供的分拣机器人结构示意图；
图2为本技术一实施例提供的分拣机器人向货架投递货物的结构示意图；
图3为本技术一实施例提供的分拣机构侧视示意图；
图4为本技术一实施例提供的分拣机构平视示意图；
图5为本技术一实施例提供的存储组件结构示意图；
图6为本技术一实施例提供的附带特定升降机构的分拣机器人示意图；
图7为本技术一实施例提供的附带特定导向机构的分拣机器人示意图；
图8为本技术另一实施例提供的分拣系统结构示意图；
图9为本技术一实施例提供的分拣系统结构示意图；
图10为本技术一实施例提供的分拣方法；
图11为本技术另一实施例提供的分拣方法；
图12为本技术又一实施例提供的分拣方法；
图13为本技术再一实施例提供的分拣方法；
图14为步骤S30的详细过程；
图15为步骤S20的详细过程；
图16为步骤S10的详细过程；
图17为步骤S103的详细过程。

其中：10-分拣机器人；100-立式框架；200-升降机构、210-动力源、220-传动组件、221-牵引索、222-转轮、230-传动轴；300-分拣机构、310-分拣支架、320-分拣动作台、321-分拣动作架、322-分拣皮带；330-自转驱动组件、331-自转齿轮、332-自转电机、340-水平轴；400-导向机构、410-导向轨道、420-导向组件、421-导向轮组、422-导向连接架；500-底盘、510-盘架、520-转动轮；600-存储机构、610-存储组件、611-存储支架、612-存储动作台；80-货架、810-分拣位置。

具体实施方式
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。

应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。

当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。

如图1及图2所示，本技术一实施例提供一种分拣机器人10。

分拣机器人10包括立式框架100、升降机构200以及分拣机构300。

立式框架100沿竖直方向设置。

升降机构200能够相对于立式框架100沿竖直方向升降。

分拣机构300沿竖直方向活动设置于立式框架100，分拣机构300与升降机构200连接，分拣机构300在升降机构200的带动下能够沿竖直方向升降，分拣机构300带动待分拣的货物同步升降，分拣机构300能够将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。

上述分拣机器，升降机构200和分拣机构300之间的协同配合实现了货物分拣的自动化，降低了货物分拣成本的同时大大提高了货物分拣的效率。

同时分拣机构300在升降机构200的带动下运动至不同的高度，进而能够将待分拣的货物放入不同高度的分拣位置810中，通用性强且减小了分拣位置810的占地面积。

能升降的分拣机构300也更能适应分拣机器人10收货的实际工况，分拣机构300能够升降至合适的收货高度以便于快速完成收货。

分拣机构300是本技术提供的分拣机器人10的动作执行终端，其作用是将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。

可选的，分拣机构300是机械手、能够动作的推杆或者具有输送功能的平面等。

如图2-4所示，作为一种可实现的方式，分拣机构300包括分拣支架310和分拣动作台320，分拣支架310沿竖直方向活动设置于立式框架100，分拣支架310与升降机构200连接，分拣支架310在升降机构200的带动下能够沿竖直方向升降。

分拣动作台320设置于分拣支架310，分拣动作台320能够承载待分拣的货物，分拣动作台320执行动作时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。

分拣支架310和分拣动作台320的结构方式不仅便于承载待分拣的货物，而且分拣动作台320对于各种不同尺寸、不同重量的货物具有较强的适应性，同时还能保证易变性货物、易碎货物的安全分拣。

可选的，分拣动作台320执行分拣动作时，分拣动作台320的台面动作或者由其他的动作机构将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。

在本技术一实施例中，如图3所示，分拣动作台320包括分拣动作架321、分拣皮带322和分拣驱动组件，分拣动作架321设置于分拣支架310，分拣驱动组件设置于分拣动作架321，分拣皮带322转动设置于分拣动作架321，分拣皮带322与分拣驱动组件传动连接，分拣皮带322用于承载待分拣的货物，分拣皮带322在分拣驱动组件的驱动下转动时将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810。

转动的分拣皮带322上表面形成对待分拣货物的支撑面，分拣动作台320执行的分拣动作为分拣皮带322的转动。

采用分拣动作架321、分拣皮带322和分拣驱动组件的方式，分拣动作台320执行分拣动作时无需占用多余的动作空间，且分拣皮带322具有性能稳定、成本低廉、便于更换的优点。

在本技术其他的实施例中，置放于分拣动作台320上的货物可以被弹性机构推至分拣位置810，或者由凸轮机构推至分拣位置810，或者分拣动作台320的台面由多个可转动的滚筒形成，本技术并不限制分拣动作台320的具体结构形式。

分拣驱动组件的作用是带动分拣皮带322执行设定行程的转动以将其上待分拣的货物投递至对应的分拣位置810，进而完成货物的分拣动作。

作为一种可实现的方式，分拣驱动组件包括分拣电机和两个分拣轴，两个分拣轴间隔设置于分拣动作架321，分拣皮带322套设于两个分拣轴上，至少一个分拣轴与分拣电机传动连接，分拣电机能够正转或反转。

电机与分拣轴的组合方式具有传动效率高、便于控制、技术成熟且成本低的优点。

进一步，电机的输出轴直接与分拣轴连接或者通过齿轮结构传动连接。

在本技术一实施例中，电机为步进电机。

在其它的可实现方式中，分拣驱动组件为气动马达与转轴的配合形式或者液压马达与转轴的驱动形式，只要能实现驱动分拣皮带322转动即可。

分拣动作台320能够向位于自身出货端的分拣位置810投递待分拣的货物。

在本技术一实施例中，如图3-4所示，分拣动作台320转动设置于分拣支架310，分拣动作台320能够相对于分拣支架310在水平面内转动。

具体的，分拣动作架321转动设置于分拣支架310，分拣皮带322和分拣驱动组件随分拣支架310同步转动。

当分拣位置810不直接位于分拣动作台320的出货端时，分拣动作台320能够通过自身的转动，调整出货端朝向分拣位置810，避免了分拣机器人10的整体转动，大大提高了分拣机器人10的分拣效率。

同时，分拣动作台320在接收货物时与能够通过自身的转动增强对收货工况的适应性，大大提高了分拣机器人10的收货效率。

作为一种可实现的方式，如图3-4所示，分拣机构300还包括自转驱动组件330，自转驱动组件330设置于分拣支架310，自转驱动组件330与分拣动作台320的分拣动作架321传动连接，分拣动作台320整体能够在自转驱动组件330的带动下相对于分拣支架310在水平面内转动。

在本技术一具体的实施例中，自转驱动组件330包括设置于分拣动作架321底部的自转齿轮331以及固定安装于分拣支架310的自转电机332，自转电机332的输出轴与自转齿轮331传动连接，进而驱动分拣动作台320的转动。

在本技术一实施例中，分拣机器人10还包括存储机构600，存储机构600设置于立式框架100，存储机构600用于存储待分拣的货物。

存储机构600执行动作时将待分拣的货物传输至分拣机构300，或者分拣机构300能够将货物传输至存储机构600。

存储机构600能够暂时存储待分拣的货物，提高了分拣机器人10的携带货物的能力。

当需要投递储存于存储机构600的待分拣货物时，存储机构600先将待分拣的货物传输至分拣机构300的分拣动作台320，然后分拣动作台320执行投递动作。

进一步，存储机构600包括多个存储组件610，多个存储组件610沿竖直方向间隔设置于立式框架100。

存储组件610执行动作时将待分拣的货物传输至分拣机构300，分拣机构300能够将待分拣的货物投递至对应的分拣位置810，或者分拣机构300能够将货物传输至对应的存储组件610上。

多个存储组件610进一步提高了本实施例提供的分拣机器人10一次性携带待分拣货物的数量，能明显提高分拣机器人10的分拣效率。

可选的，存储组件610是机械手、能够动作的推杆或者具有输送功能的平面等。

作为一种可实现的方式，如图1-2及图5所示，存储组件610包括存储支架611和存储动作台612，存储支架611固定设置于立式框架100的，存储动作台612设置于存储支架611，存储动作台612能够存储待分拣的货物，存储动作台612执行动作时将待分拣的货物传输至分拣机构300。

存储支架611和存储动作台612的结构方式不仅便于承载待分拣的货物，而且存储动作台612对于各种不同尺寸、不同重量的货物具有较强的适应性，同时还能保证易变性货物、易碎货物的安全存储。

可选的，存储动作台612执行输送动作时，存储动作台612的台面动作或者由其他的动作机构将待分拣的货物输送至分拣机构300。

在本技术一实施例中，存储动作台612包括存储皮带和存储驱动组件，存储驱动组件设置于存储支架611，存储皮带转动设置于存储支架611，存储皮带与存储驱动组件传动连接，存储皮带用于承载待存储的货物，存储皮带在存储驱动组件的驱动下转动时将待存储的货物传输至分拣机构300。

转动的存储皮带上表面形成对待分拣货物的支撑面，存储动作台612执行的输送动作为存储皮带的转动。

采用存储皮带和存储驱动组件的方式，存储动作台612执行输送动作时无需占用多余的动作空间，且存储皮带具有性能稳定、成本低廉、便于更换的优点。

在本技术其他的实施例中，置放于存储动作台612上的货物可以被弹性机构推至分拣机构300，或者由凸轮机构推至分拣机构300，或者存储动作台612的台面由多个可转动的滚筒形成，本技术并不限制存储动作台612的具体结构形式。

存储驱动组件的作用是带动存储皮带执行设定行程的转动以将其上待分拣的货物投递至分拣机构300。

作为一种可实现的方式，存储驱动组件包括存储电机和两个存储轴，两个存储轴间隔设置于存储支架611，存储皮带套设于两个存储轴上，至少一个存储轴与存储电机传动连接，存储电机能够正转或反转。

电机与存储轴的组合方式具有传动效率高、便于控制、技术成熟且成本低的优点。

进一步，电机的输出轴直接与存储轴连接或者通过齿轮结构传动连接。

在本技术一实施例中，电机为步进电机。

在其它的可实现方式中，存储驱动组件为气动马达与转轴的配合形式或者液压马达与转轴的驱动形式，只要能实现驱动存储皮带转动即可。