CN116552355B - 一种物流配送机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运输装载类小车的技术领域，公开了一种物流配送机器人，包括行走机构、车体、快递仓和取件组件，车体配置于行走机构上表面，快递仓和取件组件分别配置于车体内。取件组件包括升降组件和取件平台，取件平台配置于升降组件的顶部，取件平台包括横梁和一对旋转伸缩组件，该对旋转伸缩组件对称分布于横梁上，旋转伸缩组件包括支撑套管、管芯柱体和L形杆件。本物流配送机器人能够在左开或右开的快递柜门被弹开后，将快递柜门从半开状态开启至全开状态，并且将不同大小的快递件从不同高度的快递柜柜体中取出，便于进一步配送至离收件员更近的位置。

Description

一种物流配送机器人

技术领域

本发明涉及运输装载类小车的技术领域，具体而言，涉及一种物流配送机器人。

背景技术

如今大量快递柜出现于办公楼、居住小区，快递柜方便了快递员，无需爬楼至收货人家门口，无需等待，提升了工作效率；快递柜也方便了收件人，无需特定时间等待快递员的送货，需要取件的时候，自行去快递柜取件。

快递柜的出现引发的潜在问题是：需要收件员出门、乘电梯下楼，输入取件码或扫二维码，再打开柜门取件，再等电梯、乘电梯上楼回到家里或办公室，比较浪费时间。更具体的问题包括：1）一般情况下，同一快递柜的快递柜门包括左开或右开两种情况；2）快递柜的控制终端获取开门信息后，快递柜门弹开，弹开的快递柜门通常处于半开状态，而非全开状态；3）待取出的快递件被存放于不同的快递柜柜体内；4）待取出的快递件的大小不同。

发明内容

本发明的目的是提供一种物流配送机器人，其能够在左开或右开的快递柜门被弹开后，将快递柜门从半开状态开启至全开状态，并且将不同大小的快递件从不同高度的快递柜柜体中取出，便于进一步配送至离收件员更近的位置。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种物流配送机器人，包括行走机构、车体、快递仓和取件组件，车体配置于行走机构上表面，快递仓和取件组件分别配置于车体内。

取件组件包括升降组件和取件平台，取件平台配置于升降组件的顶部，取件平台包括横梁和一对旋转伸缩组件，该对旋转伸缩组件对称分布于横梁上，旋转伸缩组件包括支撑套管、管芯柱体和L形杆件。

L形杆件包括一体成型的长杆和短杆，管芯柱体沿其轴向开设有L形支撑槽，L形杆件嵌设于L形支撑槽内，长杆与管芯柱体同轴分布；长杆表面沿其长度方向配置有齿条部，管芯柱体内配置有用于啮合齿条部的第一齿轮以及用于驱动第一齿轮旋转的第一电机。

管芯柱体同轴分布于支撑套管内，支撑套管上侧开设有套管通槽，短杆从套管通槽中伸出；支撑套管上配置有管芯驱动件，管芯驱动件包括第二齿轮以及用于驱动第二齿轮的第二电机；管芯柱体的圆周表面配置有齿圈，第二齿轮与齿圈啮合。

支撑套管与横梁之间配置有旋转座体，旋转座体内配置有用于驱动支撑套管旋转的第三电机。

在本发明的一实施例中，横梁上配置有导轨组件和双向往复丝杠组件，导轨组件包括导轨本体和一对滑块，双向往复丝杠组件包括双向丝杠本体和一对丝杠螺母，该对丝杠螺母分别与该对滑块固定连接，该旋转座体与滑块固定连接。

在本发明的一实施例中，横梁与快递仓之间配置有伸缩支撑平台，伸缩支撑平台包括若干组端部铰接连接的X型杆组，X型杆组包括一对铰接连接的支撑杆件，靠近横梁的支撑杆件的端部支撑于横梁上表面且与滑块铰接连接。

在本发明的一实施例中，升降组件包括若干组线性阵列分布的升降杆，靠近快递仓的升降杆的外侧配置有卷绳盘，卷绳盘配置有减速电机；靠近横梁的升降杆的端部与横梁底部固定连接。

升降杆沿其长度方向配置有升降导轨，升降杆上端固定连接有滑块本体，滑块本体滑设于相邻的升降杆上的升降导轨，升降杆上端转动连接有定滑轮，定滑轮上绕接有拉绳，拉绳的一端固定连接于相邻一侧的升降杆的底部，拉绳的另一端固定连接于相邻另一侧的升降杆的底部；靠近卷绳盘的拉绳的端部与卷绳盘的圆周表面固定连接。

在本发明的一实施例中，靠近快递仓的2根升降杆的上端固定连接有磁性块，远离横梁的X型杆组的底部贴有铁板；支撑杆件具有弹性。

在本发明的一实施例中，快递仓包括倾斜板，倾斜板的上端靠近磁性块分布。

在本发明的一实施例中，快递仓底部配置有海绵垫，快递仓顶部配置有仓盖。

在本发明的一实施例中，车体内配置有动态视觉捕捉摄像头、定位器、信号收发器。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：快递柜门被弹开后，升降组件将取件平台顶升至半开状态的快递柜柜体与快递柜门之间；再通过第三电机驱动支撑套管水平旋转，向快递柜门旋转的长杆端部将快递柜门抵开，从而为快递件从快递柜柜体中取出提供足够的空间；然后通过第一电机驱动L形杆件相对管芯柱体移动，短杆竖向进入快递柜柜体内深处，此时短杆位于待取快递件后方；再通过第二电机驱动管芯柱体相对支撑套管旋转，从而L形杆件的短杆旋转一定角度后，继而通过第一电机带动L形杆件回拉，短杆将快递柜柜体中的待取快递件勾出；待取快递件进入快递仓，最后通过行走机构将待取快递件配送至收件员更近的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的物流配送机器人的结构示意图；

图2为升降组件提升的原理图；

图3为升降组件提升至顶部的结构示意图；

图4为快递柜门弹开后，取件平台抵达快递柜柜体与快递柜门之间的结构示意图；

图5为第三电机驱动长杆旋转且将快递柜门抵开的过程示意图；

图6为长杆端部将快递柜门抵开后的结构示意图；

图7为取件平台的主视图；

图8为旋转伸缩组件的第一视角的装配结构示意图；

图9为旋转伸缩组件的第二视角的装配结构示意图；

图10为长杆回收至平行于横梁的俯视图；

图11为长杆向快递柜门一侧旋转90度后的俯视图；

图12为第一电机驱动L形杆件的短杆伸至快递柜柜体内的结构示意图；

图13为双向往复丝杠组件驱动该对旋转伸缩组件相向运动后且带动伸缩支撑平台展开的示意图；

图14为第二电机驱动L形杆件转动后短杆由竖向转动为倾斜的俯视图；

图15为短杆勾住待取快递件后方后第一电机带动L形杆件回拉至伸缩支撑平台上的俯视图；

图16为取件后升降组件下放取件平台至磁性块吸引伸缩支撑平台弯折后的结构示意图。

图标：11-行走机构，12-车体，13-快递仓，131-倾斜板，132-海绵垫，133-仓盖，20-升降组件，21-升降杆，22-卷绳盘，23-减速电机，24-滑块本体，25-定滑轮，26-拉绳，27-磁性块，30-取件平台，31-横梁，32-旋转伸缩组件，321-支撑套管，321a-套管通槽，322-管芯柱体，322a-L形支撑槽，323-L形杆件，323a-长杆，323b-短杆，324a-第一齿轮，324b-第一电机，325-管芯驱动件，325a-第二齿轮，326-旋转座体，326a-第三电机，34-伸缩支撑平台，341-支撑杆件，342-弹力绳，41-快递柜柜体，42-快递柜门。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1-图16，一种物流配送机器人，包括行走机构11、车体12、快递仓13和取件组件，车体12配置于行走机构11上表面，快递仓13和取件组件分别配置于车体12内。

取件组件包括升降组件20和取件平台30，取件平台30配置于升降组件20的顶部，取件平台30包括横梁31和一对旋转伸缩组件32，该对旋转伸缩组件32对称分布于横梁31上，旋转伸缩组件32包括支撑套管321、管芯柱体322和L形杆件323。

L形杆件323包括一体成型的长杆323a和短杆323b，管芯柱体322沿其轴向开设有L形支撑槽322a，L形杆件323嵌设于L形支撑槽322a内，长杆323a与管芯柱体322同轴分布；长杆323a表面沿其长度方向配置有齿条部，管芯柱体322内配置有用于啮合齿条部的第一齿轮324a以及用于驱动第一齿轮324a旋转的第一电机324b。

管芯柱体322同轴分布于支撑套管321内，支撑套管321上侧开设有套管通槽321a，短杆323b从套管通槽321a中伸出；支撑套管321上配置有管芯驱动件325，管芯驱动件325包括第二齿轮325a以及用于驱动第二齿轮325a的第二电机；管芯柱体322的圆周表面配置有齿圈，第二齿轮325a与齿圈啮合。

支撑套管321与横梁31之间配置有旋转座体326，旋转座体326内配置有用于驱动支撑套管321旋转的第三电机326a。

对于本物流配送机器人的取件原理，作如下说明：

参照附图3和附图4，快递柜门42被弹开后，升降组件20将取件平台30顶升至半开状态的快递柜柜体41与快递柜门42之间。

参照附图5和附图6，通过第三电机326a驱动支撑套管321水平旋转，向快递柜门42旋转的长杆323a端部将快递柜门42抵开，从而便于将快递件从快递柜柜体41中取出。

参照附图9、图11和图12，通过第一电机324b驱动L形杆件323相对管芯柱体322移动，短杆323b竖向进入快递柜柜体41内深处，最深能抵至快递柜柜体41内的最深处内壁，此时短杆323b位于待取快递件后方；参照附图14，再通过第二电机驱动管芯柱体322相对支撑套管321旋转，从而L形杆件323的短杆323b旋转一定角度后。参照附图15，再通过第一电机324b带动L形杆件323回拉，短杆323b将快递柜柜体41中的待取快递件勾出；待取快递件进入快递仓13，再通过行走机构11将待取快递件配送至收件员更近的位置。

需要说明的是，短杆323b被驱动旋转后，短杆323b在待取快递件后方相对长杆323a相对倾斜向下，以在快递柜柜体41内的高度方向上覆盖一定的高度，从而适配不同大小、不同高度的快递件；包括较薄的快递件，短杆323b可转动倾斜至短杆323b端部抵接于快递柜柜体41内支撑表面，从而将较薄的快递件勾出。

需要进一步说明的是，现有的快递柜的快递柜门42采用弹簧开启结构，无法控制快递柜门42准确定位至快递柜门42处于全打开状态，而取件平台30进行取件的操作过程中需要先保证快递柜门42为全打开状态，从而便于将待取快递件取出；同时，现有的快递柜的快递柜门42一般同时包含左侧开启和右侧开启两种结构，因此，将本取件平台30配置为扁平状，参照附图4和图10，是为了由下至上将取件平台30伸入快递柜门42与快递柜柜体41较窄的空间内。L形杆件323的长杆323a被收纳为平行分布于横梁31上是为了得到更窄的宽度抵达快递柜门42和快递柜柜体41之间，L形杆被巧妙地设计同时具备打开快递柜门42更大角度以及伸入快递柜柜体41内进行勾取快递件的双重功能，结构巧妙且可靠。

在本实施例中，横梁31上配置有导轨组件和双向往复丝杠组件，导轨组件包括导轨本体和一对滑块，双向往复丝杠组件包括双向丝杠本体和一对丝杠螺母，该对丝杠螺母分别与该对滑块固定连接，该旋转座体326与滑块固定连接。参照附图12-图15，横梁31与快递仓13之间配置有伸缩支撑平台34，伸缩支撑平台34包括若干组端部铰接连接的X型杆组，X型杆组包括一对铰接连接的支撑杆件341，靠近横梁31的支撑杆件341的端部支撑于横梁31上表面且与滑块铰接连接。需要说明的是，附图11中的伸缩支撑平台34为简化结构。

需要说明的是，伸缩支撑平台34是为了支撑L形杆件323从快递柜柜体41中勾出的快递件而设置，伸缩支撑平台34配置为伸缩结构是为了取件平台30抵达较狭窄的快递柜门42与快递柜柜体41之间而设置，即在取件平台30抵达较狭窄的快递柜门42与快递柜柜体41之间时，伸缩支撑平台34为收缩状态，参照附图12，否则无法进入到快递柜门42与快递柜柜体41之间；而双向往复丝杠组件驱动该对L形杆件323相向运动、闭合，使得该对短杆323b间距缩小、抵达待取快递件后方的同时，双向往复丝杠组件同时也驱动了伸缩支撑平台34展开，以待承接待取出的快递件。参照附图12，横梁31上表面能支撑伸缩支撑平台34的端部。

在本实施例中，升降组件20包括若干组线性阵列分布的升降杆21，靠近快递仓13的升降杆21的外侧配置有卷绳盘22，卷绳盘22配置有减速电机23；靠近横梁31的升降杆21的端部与横梁31底部固定连接。升降杆21沿其长度方向配置有升降导轨，升降杆21上端固定连接有滑块本体24，滑块本体24滑设于相邻的升降杆21上的升降导轨，升降杆21上端转动连接有定滑轮25，定滑轮25上绕接有拉绳26，拉绳26的一端固定连接于相邻一侧的升降杆21的底部，拉绳26的另一端固定连接于相邻另一侧的升降杆21的底部；靠近卷绳盘22的拉绳26的端部与卷绳盘22的圆周表面固定连接。靠近快递仓13的2根升降杆21的上端固定连接有磁性块27，远离横梁31的X型杆组的底部贴有铁板；支撑杆件341具有弹性。快递仓13包括倾斜板131，倾斜板131的上端靠近磁性块27分布。

参照附图1-图3，通过减速电机23驱动卷绳盘22收放拉绳26，从而实现升降组件20的升降；具体的，每件定滑轮25上绕接的拉绳26为定长，卷绳盘22收卷拉绳26后，最左侧的定滑轮25右侧的拉绳26被收卷至该定滑轮25的左侧，即该定滑轮25上拉绳26的右端与该定滑轮25的间距被缩小，则对应的升降杆21被顶升；同时，被顶升的升降杆21增长了每件定滑轮25左侧的拉绳26的长度，而拉绳26的长度固定，从而每件定滑轮25右侧的拉绳26都被缩短，从而除最左侧的升降杆21外，每件升降杆21都被其左侧的定滑轮25拉起，由此达到升降组件20的伸长效果，升降组件20的缩短效果反之。

进一步需要说明的是，采用此种结构的升降组件20，是为了使得达到不同高度的取件平台30，都能使取件平台30抵接于快递柜柜体41的边沿；举例详述：参照附图1，不论将取件平台30顶升至快递柜的第4层还是第6层，区别于其他升降组件20，本升降组件20都对取件平台30由其最右侧的升降杆21驱动升降，运用于快递柜垂直升降取件，此结构的升降组件20非常巧妙，更有利于取件动作的简化。同时，本升降组件20中的升降杆21呈逐级阶梯状形态，参照附图2和图16，当待取快递件承载于伸缩支撑平台34上、由升降组件20带动下降至靠近快递仓13仓口上沿时，此时磁性块27吸引伸缩支撑平台34的左端致使伸缩支撑平台34下弯，从而快递件从倾斜的伸缩支撑平台34上下滑至快递仓13内；即驱动快递件从取件平台30移动至快递仓13内巧妙地运用了本升降组件20的升降杆21呈逐级阶梯状的结构特点。

将快递件由伸缩支撑平台34送至快递仓13内后，伸缩支撑平台34收缩复位、L形杆收缩复位。

伸缩支撑平台34上表面的两侧配置有弹力绳342，当伸缩支撑平台34收缩的时候，弹力绳342处于收缩状态，当伸缩支撑平台34展开的时候弹力绳342被拉长；展开后的伸缩支撑平台34，弹力绳342能避免快递件从伸缩支撑平台34两侧滑落，且快递件从伸缩支撑平台34滑落至快递仓13内后，当伸缩支撑平台34被驱动收缩时，弹力绳342能抵抗一部分磁性件对于伸缩支撑平台34的吸力，弹力绳342辅助双向往复丝杠组件驱动伸缩支撑平台34回缩。

在本实施例中，快递仓13底部配置有海绵垫132，快递仓13顶部配置有仓盖133。海绵垫132为下滑至快递仓13的快递件提供缓冲；仓盖133在快递件进入快递仓13内或从快递仓13内待取时开启。

在本实施例中，车体12内配置有动态视觉捕捉摄像头、定位器、信号收发器。需要说明的是，本物流配送机器人被配置于快递柜旁，具有自行充电功能，收件人可通过移动终端上的软件启动本物流配送机器人的控制服务器，本物流配送机器人对应的控制服务器对快递柜的平面建模、位置定位，物流配送机器人根据控制服务器给出的坐标抵达开启快递柜柜体41的下方，再通过控制服务器给出的高度顶升取件组件进行取件。本物流配送机器人对应的控制服务器对快递柜所在区域、快递柜与楼栋、电梯位置、楼层、电梯厅等位置坐标具有建模，采用现有技术即可驱动本物流配送机器人抵达收件人员相应楼层的电梯厅，收件员再从家里或办公室出来，在电梯厅扫码打开快递仓13的仓盖133，即可完成取件。例如授权专利《一种AGV机器人路线规划方法、系统及存储介质》（公告号：CN115857515B）已相应记载有类似现有技术，在此不做过多赘述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种物流配送机器人，其特征在于，包括行走机构、车体、快递仓和取件组件，该车体配置于行走机构上表面，该快递仓和取件组件分别配置于该车体内；

该取件组件包括升降组件和取件平台，该取件平台配置于该升降组件的顶部，该取件平台包括横梁和一对旋转伸缩组件，该对旋转伸缩组件对称分布于该横梁上，该旋转伸缩组件包括支撑套管、管芯柱体和L形杆件；

该L形杆件包括一体成型的长杆和短杆，该管芯柱体沿其轴向开设有L形支撑槽，该L形杆件嵌设于该L形支撑槽内，该长杆与该管芯柱体同轴分布；该长杆表面沿其长度方向配置有齿条部，该管芯柱体内配置有用于啮合齿条部的第一齿轮以及用于驱动该第一齿轮旋转的第一电机；

该管芯柱体同轴分布于该支撑套管内，该支撑套管上侧开设有套管通槽，该短杆从该套管通槽中伸出；该支撑套管上配置有管芯驱动件，该管芯驱动件包括第二齿轮以及用于驱动该第二齿轮的第二电机；该管芯柱体的圆周表面配置有齿圈，该第二齿轮与该齿圈啮合；

该支撑套管与该横梁之间配置有旋转座体，该旋转座体内配置有用于驱动该支撑套管旋转的第三电机；

该升降组件包括若干组线性阵列分布的升降杆，靠近该快递仓的升降杆的外侧配置有卷绳盘，该卷绳盘配置有减速电机；靠近该横梁的升降杆的端部与该横梁底部固定连接；

该升降杆沿其长度方向配置有升降导轨，该升降杆上端固定连接有滑块本体，该滑块本体滑设于相邻的升降杆上的该升降导轨，该升降杆上端转动连接有定滑轮，该定滑轮上绕接有拉绳，该拉绳的一端固定连接于相邻一侧的升降杆的底部，该拉绳的另一端固定连接于相邻另一侧的升降杆的底部；靠近该卷绳盘的拉绳的端部与该卷绳盘的圆周表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的物流配送机器人，其特征在于，该横梁上配置有导轨组件和双向往复丝杠组件，该导轨组件包括导轨本体和一对滑块，该双向往复丝杠组件包括双向丝杠本体和一对丝杠螺母，该对丝杠螺母分别与该对滑块固定连接，该旋转座体与该滑块固定连接。

3.根据权利要求2所述的物流配送机器人，其特征在于，该横梁与该快递仓之间配置有伸缩支撑平台，该伸缩支撑平台包括若干组端部铰接连接的X型杆组，该X型杆组包括一对铰接连接的支撑杆件，靠近该横梁的支撑杆件的端部支撑于该横梁上表面且与该滑块铰接连接。

4.根据权利要求1所述的物流配送机器人，其特征在于，靠近该快递仓的2根升降杆的上端固定连接有磁性块，远离该横梁的X型杆组的底部贴有铁板；该支撑杆件具有弹性。

5.根据权利要求4所述的物流配送机器人，其特征在于，该快递仓包括倾斜板，该倾斜板的上端靠近该磁性块分布。

6.根据权利要求1或5所述的物流配送机器人，其特征在于，该快递仓底部配置有海绵垫，该快递仓顶部配置有仓盖。

7.根据权利要求1所述的物流配送机器人，其特征在于，该车体内配置有动态视觉捕捉摄像头、定位器、信号收发器。