一种运输机器人及中转系统

1.本技术涉及机器人的技术领域，具体而言，涉及一种运输机器人及中转系统。


背景技术：

2.现有技术中，移动机器人广泛应用于无人仓储等物流领域，机器人通过牵引或承载的方式，将待转运货物从原始位置运输至指定中转站。当货物有扫码识别、或对接充电消毒等硬性中转需求时，机器人会基于自身搭载的雷达、摄像头等装置所探测到的环境信息，辅助中转站与待转运货物实现精准对接。
3.然而，现有的运输机器人因受到雷达、摄像头等装置的自身精度、装配误差以及环境干扰等多方面因素的影响，运输机器人的导航定位精度无法满足待转运货物与中转站的精准对接需求，例如中转站对待转运货物进行扫码识别、中转站与待转运货物或机器人进行充电接口对接、消毒液接口对接等场景下，运输机器人面临多次调整位置仍难以实现精准对接的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种运输机器人及中转系统，其能够在牵引部件受力移动时、通过压力检测部件检测压力值，进而根据压力值实现运输机器人的精准停靠，有效提高了物流运输的工作效率与接驳、对接准确性。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例第一方面提供了一种运输机器人，包括：机体、牵引部件以及压力检测部件。其中，牵引部件可移动地设于机体内；压力检测部件的一端与机体连接，压力检测部件的另一端与牵引部件连接。
7.于一实施例中，牵引部件包括：移动组件以及伸缩组件。移动组件包括移动支座，移动支座可移动地设于机体内；伸缩组件与移动支座连接。
8.于一实施例中，移动组件还包括：至少一个第一导轨以及至少一个第一滑块。第一导轨设于机体内；第一滑块可移动地设于第一导轨上，且第一滑块与移动支座连接。
9.于一实施例中，移动组件还包括至少一个限位块，一个限位块设于第一导轨的端点的一侧、且靠近压力检测部件。
10.于一实施例中，伸缩组件包括至少一个伸缩柱，移动支座具有至少一个伸缩孔，一个伸缩柱容置于一个伸缩孔内。
11.于一实施例中，移动组件还包括密封板，密封板设于移动支座的顶面，且密封板具有容置伸缩柱的通孔。
12.于一实施例中，伸缩柱的伸缩方向与移动支座的移动方向垂直。
13.于一实施例中，伸缩组件还包括电机，电机固定于移动支座，电机的输出轴与伸缩柱连接。
14.于一实施例中，压力检测部件包括：弹性件以及压力传感器。弹性件的一端与牵引
部件连接；压力传感器与弹性件的另一端连接。
15.于一实施例中，压力检测部件还包括连接座，连接座固定于机体内；压力传感器通过铰接件或关节轴承与连接座连接。
16.本技术实施例第二方面提供了一种中转系统，该中转系统包括：至少一个中转站以及至少一个本技术第一方面及其任一实施例提供的运输机器人。其中，中转站的一侧设有挡销；运输机器人被配置为：在牵引部件或待转运货物抵接于挡销的情况下、响应于超过预设压力阈值的压力检测信号停止运动。
17.于一实施例中，中转站的一侧还设有接头，挡销可伸缩地设于接头的一侧边缘。
18.本技术与现有技术相比的有益效果是：本技术所提供的运输机器人，通过牵引部件带动货物移动，并在牵引部件或货物受到中转站的挡销阻挡时、检测牵引部件因相对于机器人机体发生运动而对压力检测部件产生的推力或压力，并在力的大小超过预设压力阈值时控制机器人停止运动，本技术通过压力检测部件与牵引部件的配合实现了机器人与货物的精准停靠，有效提高了运输机器人的转运效率与转运质量，提升了用户的使用体验。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，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技术的某些实施例，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。
20.图1为本技术一实施例示出的中转系统的结构示意图；
21.图2为本技术一实施例示出的中转系统的应用场景示意图；
22.图3为本技术一实施例示出的运输机器人的整体结构示意图；
23.图4为本技术一实施例示出的运输机器人的局部结构示意图；
24.图5为本技术一实施例示出的移动组件的结构示意图；
25.图6为本技术一实施例示出的伸缩组件的结构示意图；
26.图7为本技术一实施例示出的压力检测部件的结构示意图。
27.图标：1-中转系统；10-中转站；101-接头；102-挡销；103-停靠通道；20-运输机器人；200-机体；201-支撑板；202-盖板；2021-位移长孔；21-牵引部件；22-移动组件；221-第一导轨；222-第一滑块；223-移动支座；224-密封板；225-伸缩孔；226-安装孔；23-伸缩组件；231-伸缩柱；232-电机；2321-输出轴；233-连接件；234-电机安装板；235-电机固定轴；24-压力检测部件；241-弹性件；242-导向柱；243-压力传感器；244-关节轴承；245-连接座；25-限位块；30-货架；301-货物；302-接口。
具体实施方式
28.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
31.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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。
32.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.请参照图1，图1为本技术一实施例示出的中转系统1的结构示意图。如图1所示，本技术提供了一种中转系统1，中转系统1包括至少一个中转站10与至少一个运输机器人20。运输机器人20以搭载或牵引的方式带动货物301或货架30移动，将其转运至中转站10附近以进行消毒、充电或扫码识别等工作。
34.请参照图2，图2为本技术一实施例示出的中转系统1的应用场景示意图。如图2所示，中转站10的一侧伸出有挡销102与接头101，中转站10的一侧还设有停靠通道103(为清楚展示停靠通道103内的挡销102与接头101，附图中的停靠通道103仅做部分展示)，停靠通道103在靠近中转站10一侧设有开口，以供挡销102与接头101伸出。挡销102被配置为阻挡货架30或运输机器人20继续移动；接头101被配置为与货架30或机器人的接口302对接，以提供消毒液对货架30以及货架30上的货物301进行全面喷洒消毒。
35.于一实施例中，挡销102可伸缩地设于接头101的一侧边缘，且挡销102伸出时，挡销102相对于地面的高度高于接口302相对于地面的最低点高度、低于接口302相对于地面的最高点高度，以确保挡销102可以接触到接口302的边缘、并阻碍接口302相对于地面的继续移动。
36.请结合下述实施例与图2至图4。于另一实施例中，挡销102可伸缩地设于中转站10的一侧，且挡销102伸出时，挡销102相对于地面的高度、高于运输机器人20的盖板202相对于地面的高度，且低于货架30底端(即货架30底部的牵引孔所在底板的底面)相对于地面的高度，以确保挡销102伸出时可以接触到伸缩柱231的边缘、却不触碰到运输机器人20的机体200或货架30，并阻碍伸缩柱231相对于地面的继续移动。
37.请参照图3至图4，图3为本技术一实施例示出的运输机器人20的整体结构示意图；图4为本技术一实施例示出的运输机器人20的局部结构示意图；如图3至图4所示，运输机器人20包括机体200、牵引部件21、轮毂(未标出)与压力检测部件24。
38.其中，牵引部件21与压力检测部件24均设于机体200内，牵引部件21包括移动组件22与伸缩组件23，伸缩组件23和压力检测部件24均与移动组件22连接，伸缩组件23包括至少一个伸缩柱231。于一实施例中，牵引部件21被配置为与待转运货物301或货架30连接，并带动货物301或货架30随运输机器人20移动。
39.机体200顶部设有盖板202，盖板202上设有供伸缩柱231伸出、移动的位移长孔2021；机体200内设有支撑板201，移动组件22与压力检测部件24均设于支撑板201上；机体200的底部设有轮毂。于一应用过程中，运输机器人20在牵引货架30发生移动时，伸缩柱231伸出并伸入货架30底部的牵引孔中，以实现运输机器人20通过伸出的伸缩柱231带动货架
30移动或停止。
40.于一实施例中，伸缩柱231设有两个，分别设于移动组件22的两端；对应地，盖板202上的位移长孔2021与货架30底部的牵引孔也对应设有两个。
41.请结合图2至图4所示，于一应用过程中，运输机器人20牵引搭载有货物301的货架30移动至停靠通道103内，当货架30(也可以为移动机器人)的接口302移动至挡销102一侧时，货架30的接口302的边缘抵接于挡销102，货架30及其搭载的货物301不再发生移动。此时运输机器人20仍正常运动，用于牵引货架30的牵引部件21相对于机器人机体200发生移动，牵引部件21相对于机体200发生的移动对压力检测部件24产生推力或压力，并由压力检测部件24检测到。当牵引部件21对压力检测部件24的推力或压力超过预设压力阈值时，机器人响应于该压力检测信号停止运动。
42.请参照图5，图5为本技术一实施例示出的移动组件22的结构示意图。请结合图4至图5所示，移动组件22包括至少一个第一导轨221、至少一个第一滑块222、移动支座223与密封板224。
43.于一实施例中，第一导轨221设有两个，两个第一导轨221相互平行且设于支撑板的顶面上；第一滑块222设有四个，每两个第一滑块222可移动地设于一个第一导轨221上，移动支座223的两端底面分别与各个第一滑块222的顶面连接。移动支座223的顶部设有凸起，凸起部分的中央具有安装孔226、凸起部分的两端具有伸缩孔225，一个伸缩组件23的伸缩柱231容置于一个伸缩孔225内。
44.密封板224设有两个且用于防水，每个密封板224均位于伸缩孔225所在位置顶部、且设于移动支座223的顶面上，一个密封板224具有一个通孔，通孔与伸缩孔225的轴心对齐，以容置伸缩柱231。于一实施例中，每个密封板224上通孔的直径与伸缩孔225的直径相等。
45.移动组件22还包括至少一个限位块25，所有限位块25均设于支撑板201的顶面上。于一实施例中，限位块25有两个，一个限位块25设于靠近压力检测部件24的第一导轨221的端点的一侧；另一个限位块25设于远离压力检测部件24的第一导轨221的另一端点的一侧，限位块25用于限制移动支座223沿第一导轨221延伸方向的位移行程，两个限位块25均设于两个第一导轨221之间。限位块25的顶面相对于支撑板201顶面的高度，应高于移动支座223的底面相对于支撑板201顶面的高度，以使移动支座223移动至任一限位块25所在位置时，移动支座223的侧壁抵接于限位块25不再发生移动，防止移动支座223在移动时第一滑块222脱离第一导轨221。
46.于本技术其他实施例中，移动组件22还包括第二导轨与第二滑块。第二导轨设有两个，每个第二导轨搭设于各个第一导轨221同侧的多个滑块上，且第二导轨的延伸方向垂直于第一导轨221的延伸方向。至少一个第二滑块可滑动地安装于一个第二导轨上，移动支座223的底面两端分别与两个第二导轨上的各个第二滑块连接。由此，移动支座223与伸缩组件23可以同时实现：相对于支撑板201顶面的两组水平直线方向上的位移(例如，将第一导轨221延伸方向看做x轴方向，第二导轨看做y轴方向，移动组件22在增设第二导轨与第二滑块后可以同时实现沿x轴正/负两方向与y轴正/负两方向的位移)。对应地，限位块25增设两个，盖板202上的安装长孔基于移动组件22中第二导轨的增设改为方孔或矩形孔，方孔或矩形孔的各边的边长，与移动支座223在两个水平直线方向上的最大位移行程有关。于一实
施例中，方孔或矩形孔的各边的边长，等于移动支座223在两个水平直线方向上的最大位移行程。
47.请参照图6，图6为本技术一实施例示出的伸缩组件23的结构示意图。如图4至图6所示，伸缩组件23包括伸缩柱231、电机232、连接件233、电机安装板234与电机固定轴235。其中，电机安装板234与电机固定轴235各设有两个，电机232的机身两侧分别通过一个电机固定轴235固定在一个电机安装板234上，电机232两侧的电机安装板234的顶端固定于移动支座223的安装孔226内。伸缩柱231设有两个，电机232具有输出轴2321，两个伸缩柱231分别设于一个连接件233的两端，且连接件233的中部与输出轴2321连接。
48.伸缩组件23中的电机安装板234从移动支座223的底端伸入至安装孔226，并与移动支座223连接，伸缩组件23中的伸缩柱231同样从移动支座223的底端伸入伸缩孔225中。于一实施例中，伸缩柱231的伸缩方向与移动支座223的移动方向垂直。
49.请参照图7，图7为本技术一实施例示出的压力检测部件24的结构示意图。如图4至图7所示，压力检测部件24包括弹性件241、导向柱242、压力传感器243与连接座245。其中，连接座245设于支撑板201的顶面上，压力传感器243通过关节轴承244或铰接件与连接座245连接；弹性件241的一端与移动支座223连接，弹性件241的另一端通过导向柱242与压力传感器243连接。
50.当牵引部件21相对于运输机器人20的机体200发生移动时，移动支座223相对于支撑板201发生位移。移动支座223沿第一导轨221朝向连接座245移动并挤压弹性件241时，弹性件241将受到的挤压力通过导向柱242转换为推力、并将该推力传递至压力传感器243上，压力传感器243检测到压力值并将对应的压力检测信号发送至控制运输机器人20移动的控制器。于一实施例中，弹性件241为弹簧。于本技术其他实施例中，弹性件241还可以选用其他带有弹性且可以传递推力的元件。
51.于一实施例中，压力检测部件24在连接组装完成后，弹性件241与导向柱242的轴线延伸方向平行于支撑板201的顶面，以使相对于支撑板201水平移动的移动支座223，向压力传感器243传递压力时，施力方向尽量与弹性件241、导向柱242的轴线延伸方向一致，压力传感器243检测到的压力值更精准。
52.请结合图2至图7，运输机器人20首先控制轮毂转动、以移动至货架30底部，当运输机器人20基于摄像头或红外雷达等探测组件所探测到的环境信息，确定各个伸缩柱231所在位置、位于货架30底端的各个牵引孔的正下方时，运输机器人20控制伸缩组件23中的电机232工作，电机232的输出轴2321带动伸缩柱231从移动支座223的伸缩孔225、经由密封板224的通孔与盖板202的位移长孔2021伸出盖板202，并伸入牵引孔中。由此，当运输机器人20移动时，伸入货架30底部牵引孔的伸缩柱231会带动货架30随运输机器人20移动。
53.运输机器人被配置为：在牵引部件或待转运货物抵接于挡销的情况下、响应于超过预设压力阈值的压力检测信号停止运动。
54.当运输机器人20牵引货架30进入停靠通道103时，货架30一侧伸出的消毒液接口302，在随货架30移动过程中接触到中转站10一侧伸出的挡销102后，货架30因挡销102阻碍停止运动，进而通过容置于牵引孔中的伸缩柱231、让移动支座223相对于地面停止移动；
55.或者，运输机器人20牵引货架30进入停靠通道103时，牵引部件21中的伸缩柱231在随运输机器人20移动过程中，在接触到中转站10一侧伸出的挡销102后停止运动，货架30
也随伸缩柱231停止运动，与伸缩组件23连接的移动支座223同样相对于地面停止移动。
56.此时，运输机器人20的机体200仍按照正常的移动速度与运动方向相对于地面继续移动，由此，移动支座223相对于机体200发生移动。由于压力检测部件24中的压力传感器243一端通过关节轴承244与固定于支撑板201(或机体200)的连接座245连接，另一端通过导向柱242、可发生形变的弹性件241与移动支座223连接，因此在移动支座223相对于机体200发生移动时，移动支座223会挤压弹性件241使其发生弹性形变，发生弹性形变的弹性件241将靠近移动支座223一端受到的推力传导至另一端，并通过导向柱242将推力传递至压力传感器243，由压力传感器243检测对应的压力值(推力值)。
57.当压力传感器243所检测到的压力值超过预设压力阈值时，运输机器人20响应于超过预设压力阈值的压力检测信号控制轮毂停止转动，并确定货架30已移动至消毒液的接口302对接的指定位置。此时货架30的消毒液的接口302或中转站10的消毒液的接头101弹出气囊等密封件，将货架30的接口302与中转站10的接头101的对接边缘位置密封，中转站10内的消毒液通过接头101、接口302以及货架30上的管路流动至指定喷洒位置，对货架30上的货物301与货架30进行喷洒消毒。
58.消毒结束后，可伸缩的挡销102从停靠通道103内缩回至停靠通道103外，运输机器人20通过伸缩柱231牵引货架30继续按照原来的移动方向离开停靠通道103，移动至下一目标位置。挡销102不具有伸缩功能时，运输机器人20还可以通过伸缩柱231牵引货架30后退、退出停靠通道103。
59.本技术所提供的运输机器人20，通过牵引部件21带动货物301移动，并在牵引部件21或货物301受到中转站10的挡销102阻挡时、检测牵引部件21因相对于机器人机体200发生运动而对压力检测部件24产生的推力或压力，并在力的大小超过预设压力阈值时控制机器人停止运动，本技术通过压力检测部件24与牵引部件21的配合实现了机器人与货物301的精准停靠，有效提高了运输机器人20的转运效率与转运质量，提升了用户的使用体验。
60.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种运输机器人，其特征在于，包括：机体；牵引部件，所述牵引部件可移动地设于所述机体内；压力检测部件，所述压力检测部件的一端与所述机体连接，所述压力检测部件的另一端与所述牵引部件连接。2.根据权利要求1所述的运输机器人，其特征在于，所述牵引部件包括：移动组件，所述移动组件包括移动支座，所述移动支座可移动地设于所述机体内；伸缩组件，所述伸缩组件与所述移动支座连接。3.根据权利要求2所述的运输机器人，其特征在于，所述移动组件还包括：至少一个第一导轨，所述第一导轨设于所述机体内；至少一个第一滑块，所述第一滑块可移动地设于所述第一导轨上，且所述第一滑块与所述移动支座连接。4.根据权利要求3所述的运输机器人，其特征在于，所述移动组件还包括至少一个限位块，一个所述限位块设于所述第一导轨的端点的一侧、且靠近所述压力检测部件。5.根据权利要求2所述的运输机器人，其特征在于，所述伸缩组件包括至少一个伸缩柱，所述移动支座具有至少一个伸缩孔，一个所述伸缩柱容置于一个所述伸缩孔内。6.根据权利要求5所述的运输机器人，其特征在于，所述移动组件还包括密封板，所述密封板设于所述移动支座的顶面，且所述密封板具有容置所述伸缩柱的通孔。7.根据权利要求5所述的运输机器人，其特征在于，所述伸缩柱的伸缩方向与所述移动支座的移动方向垂直。8.根据权利要求5所述的运输机器人，其特征在于，所述伸缩组件还包括电机，所述电机固定于所述移动支座，所述电机的输出轴与所述伸缩柱连接。9.根据权利要求1-8任一项所述的运输机器人，其特征在于，所述压力检测部件包括：弹性件，所述弹性件的一端与所述牵引部件连接；压力传感器，所述压力传感器与所述弹性件的另一端连接。10.根据权利要求9所述的运输机器人，其特征在于，所述压力检测部件还包括连接座，所述连接座固定于所述机体内；所述压力传感器通过铰接件或关节轴承与所述连接座连接。11.一种中转系统，其特征在于，所述中转系统包括：至少一个中转站，所述中转站的一侧设有挡销；至少一个如权利要求1-10任一项所述的运输机器人，所述运输机器人被配置为：在所述牵引部件或待转运货物抵接于所述挡销的情况下、响应于超过预设压力阈值的压力检测信号停止运动。12.根据权利要求11所述的中转系统，其特征在于，所述中转站的一侧还设有接头，所述挡销可伸缩地设于所述接头的一侧边缘。

技术总结
本申请公开了一种运输机器人及中转系统，涉及机器人的技术领域，以解决现有技术中移动机器人定位精度不高、难以精准停靠或精准对接的技术问题。本申请的运输机器人包括：机体、牵引部件以及压力检测部件。其中，所述牵引部件可移动地设于所述机体内；所述压力检测部件的一端与所述机体连接，所述压力检测部件的另一端与所述牵引部件连接。故本申请具有精准停靠、提高物流转运的工作效率与接驳工作质量的优点。优点。优点。


技术研发人员：冯义兴 汪吉梅 潘晶 刘伟 杨帅
受保护的技术使用者：复旦大学附属妇产科医院
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/13