技术领域
[0001] 本
发明涉及无人智能搬运机器人及其工作方法，尤其涉及仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人及其工作方法，属于物流设备技术领域。
背景技术
[0002] 随着经济的发展和人们生活
水平的不断提高，网购已成为当今人们主要的购物方式。网购货物的储存与运输问题随之而来，特别是大型仓储式货架内货物的存放与搬运，于是各种仓储式货架用无人智能搬运机器人应运而生。当前，仓储式货架搬运货物的效率低是制约仓储式物流设备发展的重要因素，而无人智能搬运机器人性能的高低则决定了货物搬运、存储的效率。仓储式货架用无人智能搬运机器人大多数是通过交换托运货物的底盘实现货物的搬运与存储的，即利用“中介物”——托盘作为货物搬运和存储的媒介。由于无人智能搬运机器人托运或夹持托盘的方式和方法不同，导致货物搬运、存储的效率不同。而目前所用的旋转夹持式无人智能搬运机器人的夹持杆与托盘间采用滑动摩擦，导致夹持杆的磨损程度加大，降低了夹持杆的使用寿命。
发明内容
[0003] 针对
现有技术的不足，本发明提供了一种无人智能搬运机器人，尤其涉及仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人，以解决物流设备技术领域中货物的搬运问题。
[0004] 本发明还涉及上述仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人的工作方法。
[0005] 本发明还涉及上述仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人的应用。
[0006] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人，由底架机构、夹持机构、动
力传动机构、
锁止机构、智能控制系统组成，底架机构由上
固定板、下固定板、侧板、滚珠
丝杆、行走
电机、行走轮和
支撑轴承组成，夹持机构由夹持杆、
螺母、
垫片、万向支撑机构、
棘轮组成，动力传动机构由中心电机、
联轴器机构、中心
蜗杆、中心蜗轮、双头蜗杆、轴蜗轮、支撑柱、导套和轴承组成，四个支撑柱的一端通过导套安装在上固定板上，另一端通过轴承安装在侧板上，锁止机构由棘轮、电磁
铁和电磁止动杆组成，锁止机构用于夹持杆的锁止或松开；夹持杆上设有沟槽，夹持杆固定在支撑柱上，棘轮固定在夹持杆上，夹持机构通过动力传动机构的
啮合传动实现夹持杆的动作，夹持杆动作可将货物托盘夹起或松开，从而完成搬运、运送货物动作，并出入仓储货架；两个底架机构之间通过滚珠
丝杠进行连接，滚珠丝杆根据前后托盘夹持
位置的距离调整底架机构的距离，万向支撑机构安装在夹持杆的一端，可降低夹持柱的载重；锁止机构安装在上固定板上，货物的搬运存储过程中利用锁止机构锁紧夹持杆，防止夹持杆受力反转，智能控制系统由控制中枢系统、电源、无线收发装置、红外
传感器组成，智能控制系统设置在底架机构内部，接受、控制无人智能搬运机器人的移动、对中、夹持等动作指令。
[0007] 仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人的工作方法，包括空载、夹持与锁止、搬运、解锁与释放四个步骤：
[0008] (1)空载：旋转夹持式无人智能搬运机器人空载工作时，旋转夹持式无人智能搬运机器人锁定目标，中心电机通过动力传动机构调节夹持杆与旋转夹持式无人智能搬运机器人行走方向平行，行走电机带动行走轮动作，驱动旋转夹持式无人智能搬运机器人到达目标物体底部
指定位置，空载动作完成；
[0009] (2)夹持与锁止：红外传感器根据托盘尺寸大小，丝杠工作调整底架机构的距离，中心电机启动，通过联轴器机构动作，带动中心蜗杆转动，从而双头蜗杆转动，双头蜗杆与轴蜗轮啮合，双头蜗杆的转动带动四个轴蜗轮的转动，其中双头蜗杆两端
螺纹旋向相反，通过蜗杆支撑轴承和固定盖固定，蜗轮轴的转动带动夹持杆转动，夹持杆
接触到货物托盘并继续旋转将其夹紧，万向支撑机构起支撑作用，红外传感器动作指令传至中心电机，中心电机停止运转，红外传感器获得夹持杆加紧货物托盘的反馈，电磁止动杆动作，电
磁铁断开电源，释放电磁止动杆，使其卡住棘轮的
齿槽，夹持与锁止动作完成；
[0010] (3)搬运：行走电机开始动作使旋转夹持式无人智能搬运机器人搬运货物托盘及货物进入相应的仓储货架，到达指
定位置后，行走电机停止动作，搬运动作完成；
[0011] (4)解锁与释放：搬运动作完成后，电磁止动杆动作，电磁铁接通电源，吸合电磁止动杆，使其脱离棘轮的齿槽，夹持机构反向运动把货物托盘及货物放置在仓储货架上，夹持杆移动到原始位置时红外传感器动作，并将指令传至中心电机，中心电机停止运转，行走电机动作，旋转夹持式无人智能搬运机器人退出，解锁与释放动作完成。
[0012] 本发明还提供仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人的应用，将上述仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人应用于仓储式智能立体
车库中，以夹持
汽车前后轮的方式搬运车辆出入立体车库，此设计的优点在于，充分增加了汽车搬运过程中的
稳定性。
[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0014] 1.夹持杆末端安装有万向支撑机构，改善了夹持杆的受力情况，使夹持工作更加平稳可靠。
[0015] 2.夹持杆上的沟槽设计，增加了与托盘的
摩擦力，使夹紧动作更加平稳；
[0016] 3.通过滚珠丝杆调节前后底架的距离，可适应尺寸范围更广的货物。
[0017] 4.利用棘轮机构进行夹持杆的锁止，有效地实现夹持杆的锁止工作。
[0018] 5.利用红外传感器对夹持杆实现定位和传感控制，以确保夹持杆在工作中安全、准确、平稳。
[0019] 6.本发明结构易于实现，转向和移动灵活、智能，搬运目标物体高效，解决了现有旋转夹持式无人智能搬运机器人的移动性、自主性差等特点。
附图说明
[0020] 图1是本发明总体结构示意图
[0021] 图2是本发明夹持机构图
[0022] 图3是本发明动力传动机构图
[0023] 图4是本发明底架机构图
[0024] 图5是本发明在图4中的俯视图
[0025] 图6是本发明在图5中A-A的剖视图
[0026] 图7是本发明在图4中的前视图
[0027] 图8是本发明在图7中的局部放大图
[0028] 图中：I、夹持机构，II、底架机构，III、动力传动机构，Ⅳ、锁止机构，1、万向支撑机构，2、垫片，3、夹持杆，4、棘轮，5、螺母，6、支撑柱，7、导套，8、轴承，9、中心蜗杆，10、联轴器机构，11、中心电机，12、中心蜗轮，13、双头蜗杆，14、轴蜗轮，15、行走轮，16、滚珠丝杆，17、上固定板，18、固定盖，19、下固定板，20、电磁止动杆，21、侧板，22、蜗杆支撑轴承，23、支撑轴承，24、行走电机。
具体实施方式
[0029] 如图1-8所示，仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人，由底架机构II、夹持机构I、动力传动机构III、锁止机构IV、智能控制系统组成，底架机构II由上固定板17、下固定板19、侧板21、滚珠丝杆16、行走电机24、行走轮15和支撑轴承23组成，夹持机构I由夹持杆3、螺母5、垫片2、万向支撑机构1、棘轮4组成，动力传动机构III由中心电机11、联轴器机构10、中心蜗杆9、中心蜗轮12、双头蜗杆13、轴蜗轮14、支撑柱6、导套7和轴承8组成，四个支撑柱6的一端通过导套7安装在上固定板17上，另一端通过轴承8安装在侧板21上，锁止机构IV由棘轮4、电磁铁和电磁止动杆20组成，锁止机构IV用于夹持杆3的锁止或松开；夹持杆3上设有沟槽，夹持杆3固定在支撑柱6上，棘轮4固定在夹持杆3上，夹持机构I通过动力传动机构III的啮合传动实现夹持杆3的动作，夹持杆3动作可将货物托盘夹起或松开，从而完成搬运、运送货物动作，并出入仓储货架；两个底架机构II之间通过滚珠丝杠16进行连接，滚珠丝杆16根据前后托盘夹持位置的距离调整底架机构II的距离，万向支撑机构1安装在夹持杆3的一端，可降低夹持柱3的载重；锁止机构IV安装在上固定板17上，货物的搬运存储过程中利用锁止机构IV锁紧夹持杆3，防止夹持杆3受力反转，智能控制系统由控制中枢系统、电源、无线收发装置、红外传感器组成，智能控制系统设置在底架机构内部，接受、控制无人智能搬运机器人的移动、对中、夹持等动作指令。
[0030] 仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人的工作方法，包括空载、夹持与锁止、搬运、解锁与释放四个步骤：
[0031] (1)空载：旋转夹持式无人智能搬运机器人空载工作时，旋转夹持式无人智能搬运机器人锁定目标，中心电机11通过动力传动机构III调节夹持杆3与旋转夹持式无人智能搬运机器人行走方向平行，行走电机24带动行走轮15动作，驱动旋转夹持式无人智能搬运机器人到达目标物体指定位置，空载动作完成；
[0032] (2)夹持与锁止：红外传感器根据货物托盘尺寸大小，滚珠丝杆16工作调整底架机构II的距离，中心电机11启动，通过联轴器机构10动作，带动中心蜗杆9转动，从而双头蜗杆13转动，双头蜗杆13与轴蜗轮14啮合，双头蜗杆13的转动带动四个轴蜗轮14的转动，其中双头蜗杆13两端螺纹旋向相反，通过蜗杆支撑轴承22和固定盖18固定，蜗轮轴的转动带动夹持杆3转动，夹持杆3接触到货物托盘并继续旋转将其夹紧，万向支撑机构1起支撑作用，红外传感器动作指令传至中心电机11，中心电机11停止运转，红外传感器获得夹持杆3加紧货物托盘的反馈，电磁止动杆20动作，电磁铁断开电源，释放电磁止动杆20，使其卡住棘轮4的齿槽，夹持与锁止动作完成；
[0033] (3)搬运：行走电机24开始动作使旋转夹持式无人智能搬运机器人搬运货物托盘及货物进入相应的仓储货架，到达指定位置后，行走电机24停止动作，搬运动作完成；
[0034] (4)解锁与释放：搬运动作完成后，电磁止动杆20动作，电磁铁接通电源，吸合电磁止动杆20，使其脱离棘轮4的齿槽，夹持机构I反向运动把货物托盘及货物放置在仓储货架上，夹持杆3移动到原始位置时红外传感器动作，并将指令传至中心电机11，中心电机11停止运转，行走电机24动作，旋转夹持式无人智能搬运机器人退出，解锁与释放动作完成。
[0035] 本发明还提供仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人的应用，将上述仓储货架用旋转夹持式无人智能搬运机器人应用于仓储式智能立体车库中，以夹持汽车前后轮的方式搬运车辆出入立体车库。
[0036] 对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、
修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
