專利名稱：倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，尤指自動(dòng)化的倉(cāng)庫(kù)貨物 存取管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
倉(cāng)儲(chǔ)在整個(gè)供應(yīng)鏈中起著至關(guān)重要的作用，如果不能保證正確 的進(jìn)貨和庫(kù)存控制及發(fā)貨，將會(huì)導(dǎo)致管理費(fèi)用的增加，服務(wù)質(zhì)量難以 得到保證，從而影響整體的竟?fàn)幜?。傳統(tǒng)簡(jiǎn)單、靜態(tài)的倉(cāng)儲(chǔ)管理已無(wú) 法保證各種資源的高效利用。如今的倉(cāng)庫(kù)作業(yè)和庫(kù)存控制作業(yè)己十分復(fù)雜化多樣化，僅靠人工 記憶和手工錄入及存取操作，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且容易出錯(cuò)，這將帶 來(lái)?yè)p失。特別在軍事方面，由于存儲(chǔ)貨物一般是彈藥、槍支、專用通 信器材等特殊設(shè)備， 一旦發(fā)生丟失或數(shù)據(jù)出錯(cuò)，后果將不堪設(shè)想。目前國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)， 一般采用計(jì)算機(jī)軟件管理和人 工收發(fā)，極少數(shù)自動(dòng)化程度較高的場(chǎng)合也只是停留在結(jié)合電動(dòng)軌道進(jìn) 行收發(fā)的水平，系統(tǒng)集成并沒(méi)有達(dá)到真正意義上的智能化。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供了一種倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人，與傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)相比，能保證各種資源的高效利用，達(dá)到真正意義上的智能化。 具體的技術(shù)方案是倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人，與貨柜、軌道配合，其底
部有圓形的驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪軸上固定有伺服驅(qū)動(dòng)器和與伺服驅(qū)動(dòng)器連 接的驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)， 一個(gè)光電編碼器也同軸固定連接在驅(qū)動(dòng)輪軸 上，驅(qū)動(dòng)輪沿?cái)?shù)字軌道滾動(dòng)，在倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人的上部裝有存取系統(tǒng)， 核心控制計(jì)算機(jī)，在倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人中部安裝有包含電池組和低電壓 檢測(cè)設(shè)備的電源系統(tǒng)，核心控制計(jì)算機(jī)和記憶系統(tǒng)的硬盤(pán)錄像機(jī)和工 控機(jī)的電源線，分別連接到電池組上。倉(cāng)管機(jī)器人的存取系統(tǒng)由數(shù)字升降控制、伸縮控制、貨物固定控 制三部分來(lái)組成，其中數(shù)字升降控制由固定在機(jī)器人上的兩個(gè)升降模 塊來(lái)完成，伸縮控制和貨物固定控制由伸縮模塊來(lái)完成，升降模塊由 兩個(gè)軌道式的固定架和一個(gè)履帶式升降架來(lái)組成的，履帶式升降架可 相對(duì)固定架滑動(dòng)；伸縮控制是由固定在履帶式升降架上的伸縮架、 滑動(dòng)導(dǎo)軌、滑動(dòng)板組成，滑動(dòng)導(dǎo)軌裝設(shè)在伸縮架上，可相對(duì)伸縮架 滑動(dòng)，滑動(dòng)板裝設(shè)在滑動(dòng)導(dǎo)軌上，可相對(duì)滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)，防掉滑動(dòng) 塊可相對(duì)伸縮架上下滑動(dòng)。倉(cāng)管機(jī)器人裝有二維條碼掃描槍，可以將貼于箱體上的二維碼 進(jìn)行讀取，同時(shí)送到核心控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后做出判斷， 進(jìn)行貨物的再次確認(rèn)和信息的讀取操作。其安全系統(tǒng)包含身份指紋識(shí)別設(shè)備、裝有距離探測(cè)的智能防撞 系統(tǒng)，同時(shí)內(nèi)置有溫感探測(cè)器，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)有異樣溫度的時(shí)候發(fā)出警報(bào)， 防火防爆系統(tǒng)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。 上述技術(shù)方案的有益之處在于通過(guò)上述結(jié)構(gòu)組成，可以保證正 確的進(jìn)貨和庫(kù)存控制及發(fā)貨，減少管理費(fèi)用，比傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)能 保證各種資源的高效利用，達(dá)到真正意義上的智能化。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明圖l.為本實(shí)用新型的平面布置示意圖； 圖2.為本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3.為本實(shí)用新型的行走系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4.為本實(shí)用新型的數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理圖； 圖5.為本實(shí)用新型的存取系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6.為本實(shí)用新型的數(shù)字升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7.為本實(shí)用新型的伸縮控制的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
-如圖1、圖2、所示，1為數(shù)字軌道、2為倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人、3 為充電位、4為貨物窗口、 5為遠(yuǎn)程管理中心、6貨柜、21為監(jiān) 控系統(tǒng)、22為裝有距離傳感器的防撞系統(tǒng)、23為核心計(jì)算機(jī)、24為 電源系統(tǒng)、25為行走系統(tǒng)、26為指紋識(shí)別系統(tǒng)、27為裝有溫感探測(cè) 器的防火防暴系統(tǒng)、28為存取系統(tǒng)、29為二維條碼掃描槍。圖l為平面布置示意圖，由圖可以看到，貨物存放在標(biāo)準(zhǔn)的貨柜 6上，沿貨柜6排列有數(shù)字軌道1、倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人2平時(shí)停在充電 位3上，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人2接收到出倉(cāng)控制指令后，倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器
人將立刻鎖定貨物坐標(biāo)并迅速準(zhǔn)確移動(dòng)到該位置。系統(tǒng)設(shè)有高能儲(chǔ)電的電源系統(tǒng)24， 一般可連續(xù)供電4小時(shí)以上，當(dāng)系統(tǒng)剩余用電30分 鐘，電壓檢測(cè)系統(tǒng)將告知充電需求，機(jī)器人將自動(dòng)回位充電。 行走系統(tǒng)機(jī)器人的行走系統(tǒng)中包括數(shù)字軌道、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)三個(gè)部分，車身的行走系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖3所示數(shù)字軌道的實(shí)現(xiàn)有多種方式，分別說(shuō)明如下1、 鐵軌式采用類似火車鐵軌的方式來(lái)確定機(jī)器人的行走路徑，同時(shí)在鐵軌 的下面安裝有干簧管來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字軌道的功能。2、 履帶式采用類似于坦克的方式行走方式來(lái)確定機(jī)器人的行走方式，同時(shí) 釆用一些反饋系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行數(shù)字軌道的實(shí)現(xiàn)。3、 懸空軌道式采用架空的空中軌道來(lái)引導(dǎo)機(jī)器人的行走，同時(shí)也采用一些反饋 機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字軌道的功能。4、 采用類似于車的形式倉(cāng)管機(jī)器人是根據(jù)特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行走問(wèn)題，并 采用特殊的智能算法來(lái)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字軌道的功能。其中數(shù)字軌道是通過(guò) 智能倉(cāng)管機(jī)器人的監(jiān)控軟件接受上位機(jī)命令，再經(jīng)過(guò)監(jiān)控軟件的智能 算法來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析，引導(dǎo)機(jī)器人自動(dòng)尋址，通過(guò)采用光電編碼器34進(jìn)行反饋控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)器人的行走路線，通過(guò)伺服電機(jī)33帶 動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪32與支撐輪31，完成行走。通過(guò)采用了兩維條碼掃描槍29， 對(duì)所存取的貨物位置進(jìn)行再次的驗(yàn)證，從而構(gòu)成了一個(gè)智能化的數(shù)字 軌道。如圖3、圖4所示，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是利用伺服控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的， 速度控制系統(tǒng)采用的是技術(shù)非常成熟的直流伺服調(diào)速，通過(guò)核心控制 計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行智能化控制，并通過(guò)直流伺服驅(qū)動(dòng)器41來(lái)進(jìn)行直流伺 服電動(dòng)機(jī)42調(diào)速。存取系統(tǒng)機(jī)器人完成的首要任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的自動(dòng)存取，如圖5所示 倉(cāng)管機(jī)器人的存取系統(tǒng)由數(shù)字升降控制、伸縮控制、貨物固定控制三 部分來(lái)組成，其中數(shù)字升降控制由固定在機(jī)器人上的兩個(gè)升降模塊 51來(lái)完成，伸縮控制和貨物固定控制由伸縮模塊52來(lái)完成，升降模 塊由兩個(gè)軌道式的固定架61和一個(gè)履帶式升降架62來(lái)組成的，履帶 式升降架62可相對(duì)固定架61滑動(dòng)；伸縮控制是由固定在履帶式升降 架上的伸縮架73 、滑動(dòng)導(dǎo)軌72、滑動(dòng)板74組成，滑動(dòng)導(dǎo)軌72裝設(shè) 在伸縮架上73，可相對(duì)伸縮架73滑動(dòng)，滑動(dòng)板74裝設(shè)在滑動(dòng)導(dǎo)軌 72,可相對(duì)滑動(dòng)導(dǎo)軌72滑動(dòng)，防掉滑動(dòng)塊71可相對(duì)伸縮架73上下 滑動(dòng)。伸縮控制是存取貨物的最終執(zhí)行步驟，直接關(guān)系到貨物的存取情
況，倉(cāng)管機(jī)器人是采用伸縮系統(tǒng)來(lái)完成的，如圖6、截面圖如圖7 所示，當(dāng)要存取貨物的時(shí)候，在升降系統(tǒng)到達(dá)預(yù)存取貨物的位置時(shí)， 伸縮系統(tǒng)開(kāi)始工作，從圖7可以來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，此時(shí)伸縮系統(tǒng)的伸縮架73固定不動(dòng)，作為伸縮系統(tǒng)的固定部分，而滑動(dòng)導(dǎo)軌72、滑動(dòng) 板74則同時(shí)往預(yù)存取貨物的位置移動(dòng)，進(jìn)行伸縮，待伸縮到貨物的 終端時(shí)，自動(dòng)停止伸縮動(dòng)作。此時(shí)，如果是要進(jìn)行取貨時(shí)，則機(jī)器 人將進(jìn)行一個(gè)提升動(dòng)作，將貨物提取，然后滑動(dòng)板74在的支撐下， 將貨物伸縮回機(jī)器人身上，待滑動(dòng)板74將貨物伸縮完畢之后，接 下來(lái)滑動(dòng)導(dǎo)軌72也進(jìn)行伸縮返回。貨物的固定控制是指機(jī)器人在行走的時(shí)候，貨物可能會(huì)發(fā)生摔落 的情況，機(jī)器人在設(shè)計(jì)時(shí)，將貨物存放于機(jī)器人的物理中心點(diǎn)，不會(huì) 造成機(jī)器人重心的偏移，同時(shí)設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到行走可能出現(xiàn)貨物的 滑落，因此在伸縮系統(tǒng)中加了一個(gè)防護(hù)模塊71，具體的設(shè)計(jì)如圖7 中所示，當(dāng)貨物己經(jīng)平穩(wěn)的被取出時(shí)，防護(hù)模塊71也將上升，防止 貨物在行走時(shí)出現(xiàn)滑落情況。倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人通過(guò)存取系統(tǒng)的自動(dòng)鉗固定，當(dāng)箱體為鐵制品 時(shí)，也可通過(guò)安裝在手臂上的電磁鐵進(jìn)行磁性固定。系統(tǒng)配備類似電梯的速度控制系統(tǒng)，保證平穩(wěn)快速， 一般速度可 達(dá)人行速度的兩倍以上。
取到貨物后，倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人2將沿?cái)?shù)字軌道1回到貨物窗口 4。倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡接入局域網(wǎng)(因特網(wǎng)〕，或直接與管 理計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)預(yù)先將被受權(quán)的倉(cāng)管員或提貨人指紋錄入指紋識(shí)別系統(tǒng)26，工作前倉(cāng)管員或提貨人必須先經(jīng)過(guò)系統(tǒng)確認(rèn)。倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人配備高清晰紅外夜視攝像系統(tǒng)，管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控倉(cāng)庫(kù)情況;圖像也可保存1年以上，以備必要時(shí)查詢。系統(tǒng)還 裝有距離探測(cè)的智能防撞系統(tǒng)22，當(dāng)有人非法入侵便高音報(bào)警，語(yǔ) 音通知有關(guān)值班人員。系統(tǒng)配備裝有距離探測(cè)的智能防撞系統(tǒng)22，當(dāng)異物擋道，將自動(dòng)識(shí)別，停止行走。電源系統(tǒng)作為機(jī)器人的動(dòng)力來(lái)源，其性能直接影響著機(jī)器人的整 體性能，在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)充分考慮好機(jī)器人的電源配備以及各種保護(hù) 功能，機(jī)器人采用高性能電池組進(jìn)行供電，為使機(jī)器人在工作的時(shí)候 能有足夠的動(dòng)力來(lái)源，在機(jī)器人處于空閑狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行到充電位。在電源保護(hù)功能上，配備有低電壓檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)器人檢測(cè)到電 壓低于預(yù)定電壓時(shí)，無(wú)論機(jī)器人此時(shí)處于何種狀態(tài)，監(jiān)控軟件都將發(fā) 出命令，讓機(jī)器人返回充電位，進(jìn)行充電。對(duì)于無(wú)人自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)記憶和影音記憶是管理
系統(tǒng)的一大重要組成部分，在管理系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)中心和管理中 心，并對(duì)系統(tǒng)發(fā)生的異常情況進(jìn)行記錄，便于用戶進(jìn)行查看，也便于 管理人員進(jìn)行如年報(bào)表、月報(bào)表、周報(bào)表、日?qǐng)?bào)表等的統(tǒng)計(jì)與結(jié)算。 機(jī)器人中采用了數(shù)字硬盤(pán)錄相機(jī)、工控機(jī)等對(duì)數(shù)據(jù)和影音進(jìn)行了記 憶。隨著物流行業(yè)的發(fā)展，以及智能化倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)種類繁多、數(shù)量巨大， 要求的數(shù)據(jù)量大，促使了二維條碼技術(shù)的發(fā)展。機(jī)器人裝有二維條 碼掃描槍29，可以將貼于箱體上的二維碼進(jìn)行讀取，同時(shí)送到核心 控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后做出判斷，具體的連接結(jié)構(gòu)如圖9所示。安全系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能就是對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)完整的保護(hù)，監(jiān) 測(cè)、報(bào)警等功能。包含圖象實(shí)時(shí)監(jiān)控(配合防入侵系統(tǒng))，對(duì)貨艙里的不正?，F(xiàn) 象進(jìn)行實(shí)時(shí)的報(bào)告。身份指紋識(shí)別對(duì)要求存取的人進(jìn)行授權(quán)認(rèn)證。對(duì)通過(guò)認(rèn)證的進(jìn) 行存取，未通過(guò)的警告。智能防撞系統(tǒng)采用距離探測(cè)，當(dāng)機(jī)器人與障礙物的距離太近的 時(shí)候自動(dòng)停止運(yùn)行。并在機(jī)器人的周圍安裝抗震材料，最小的減少碰 撞的力度。內(nèi)置溫感探測(cè)器防火防暴系統(tǒng)27，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)有異樣溫度的時(shí)候發(fā) 出警報(bào)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。語(yǔ)音系統(tǒng)包含歡迎，警報(bào)，貨物送達(dá)，無(wú)貨物等語(yǔ)音提示。功能自檢當(dāng)機(jī)器人出問(wèn)題的時(shí)候，自身能夠識(shí)別問(wèn)題所在，并 做出相應(yīng)的維修處理。通過(guò)上述組成，可以保證正確的進(jìn)貨和庫(kù)存控制及發(fā)貨，減少管 理費(fèi)用，比傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)能、無(wú)法保證各種資源的高效利用， 達(dá)到真正意義上的智能化。
權(quán)利要求1.一種倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人，與貨柜、軌道配合，其特征在于倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人底部有圓形的驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪軸上固定有伺服驅(qū)動(dòng)器和與伺服驅(qū)動(dòng)器連接的驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，一個(gè)光電編碼器也同軸固定連接在驅(qū)動(dòng)輪軸上，驅(qū)動(dòng)輪沿?cái)?shù)字軌道滾動(dòng)，在倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人的上部裝有存取系統(tǒng)，核心控制計(jì)算機(jī)，在倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人中部安裝有包含電池組和低電壓檢測(cè)設(shè)備的電源系統(tǒng)，核心控制計(jì)算機(jī)和記憶系統(tǒng)的硬盤(pán)錄像機(jī)和工控機(jī)的電源線，分別連接到電池組上。
2. 如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人，其特征在于所述的倉(cāng)管 機(jī)器人的存取系統(tǒng)由數(shù)字升降控制，伸縮控制，貨物固定控制三 部分機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其中數(shù)字升降控制為一個(gè)固定在機(jī)器人上部的升 降模塊，升降模塊的兩側(cè)為兩個(gè)軌道式的固定架，在軌道固定架中間安裝有一個(gè)履帶式升降架，在履帶式升降架上固定有一個(gè)伸 縮架，伸縮架的一側(cè)連接有截面為方型的滑動(dòng)導(dǎo)軌，滑動(dòng)板上開(kāi) 有與滑動(dòng)導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)的方型的孔，滑動(dòng)板通過(guò)該孔套在滑動(dòng)導(dǎo)軌上。
3. 如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人，其特征在于倉(cāng)管機(jī)器人 上部裝有二維條碼掃描槍，二維條碼掃描槍的數(shù)據(jù)線與核心控制計(jì) 算機(jī)相連接。
4、如權(quán)利要求1所述的倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人，其特征在于倉(cāng)庫(kù)管 理機(jī)器人還裝設(shè)有安全系統(tǒng)，安全系統(tǒng)內(nèi)置有身份指紋識(shí)別設(shè)備，距 離探測(cè)智能防撞系統(tǒng)和溫感探測(cè)器。
專利摘要一種倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人，與貨柜、軌道配合，其特征在于倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人底部有圓形的驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)輪軸上固定有伺服驅(qū)動(dòng)器和與伺服驅(qū)動(dòng)器連接的驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)，一個(gè)光電編碼器也同軸固定連接在驅(qū)動(dòng)輪軸上，驅(qū)動(dòng)輪沿?cái)?shù)字軌道滾動(dòng)，在倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人的上部裝有存取系統(tǒng)，核心控制計(jì)算機(jī)，在倉(cāng)庫(kù)管理機(jī)器人中部安裝有包含電池組和低電壓檢測(cè)設(shè)備的電源系統(tǒng)，核心控制計(jì)算機(jī)和記憶系統(tǒng)的硬盤(pán)錄像機(jī)和工控機(jī)的電源線，分別連接到電池組上?？梢员ＷC正確的進(jìn)貨和庫(kù)存控制及發(fā)貨，減少管理費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)真正意義上的倉(cāng)儲(chǔ)智能化，實(shí)現(xiàn)安全、自動(dòng)化的倉(cāng)庫(kù)管理。
文檔編號(hào)B25J9/00GK201027091SQ200620123290
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者陳延行 申請(qǐng)人:陳延行