CN219297063U - 一种新型潜伏顶升式搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型潜伏顶升式搬运机器人，其包括顶升机构、驱动组件和从动组件。在顶升机构中，采用凸轮顶升设计方案，相较于传统丝杆顶升或连杆顶升等结构设计方式，结构紧凑合理，对空间占用较小，在空间设计上具有更高的自由度，且顶升机构收缩后的高度较低，从而有利于降低搬运机器人的整体高度。在驱动组件中，采用伺服电机和减速器平行设计方案，相较于将伺服电机和减速器同轴设置(也即二者直连)，可显著降低对搬运机器人在水平方向上的空间占用，从而显著缩短搬运机器人的宽度。在从动组件中，采用摆臂式悬挂方案，相较于传统独立式等悬挂结构，可降低对搬运机器人在竖直方向上的空间占用，从而有利于降低搬运机器人的整体高度。

Description

一种新型潜伏顶升式搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及物流搬运机器人技术领域，尤其涉及一种新型潜伏顶升式搬运机器人。

背景技术

物流搬运机器人属于移动机器人的一种，主要用于物流行业的自动搬运和自动分拣工作，也可用于工厂货物的自动搬运，其能够替代原始的人工搬运方式，具有提高搬运效率和降低生产成本等特点。潜伏顶升式搬运机器人是物流搬运机器人的其中一种，其工作原理为潜入货物或货架的底部，通过将货物或货架顶离地面，然后进行自动搬运工作。

目前市场上已有的潜伏顶升式搬运机器人中，受限于自身的悬挂机构过于复杂以及顶升机构收缩后高度过高等因素，其自身高度较高(多在300mm以上)，对于货架底部空间高度较低的场景(例如低于300mm)，这类机器人无法潜入货架底部。例如，公告号为CN215287812U的中国专利申请文献公开了一种剪叉举升装置和AGV小车，其包括座体和支撑部，且二者通过剪叉机构相互连接，还包括直线驱动机构和顶升件，顶升件的第一端与直线驱动机构铰接，第二端与剪叉机构铰接，从而使直线驱动机构通过顶升件驱动剪叉机构动作，使剪叉举升装置具备举升和下降的能力。又如，公告号为CN212049253U的中国专利申请文献公开了一种举升装置及自动导引运输车，其包括动力组件及与动力组件连接的驱动轴，驱动轴连接有第一摆臂及第二摆臂，第一摆臂与第二摆臂间隔设置；第一摆臂上铰接有第一连杆机构，第二摆臂上铰接有第二连杆机构，第一连杆机构与第二连杆机构顶部设有举升平台，通过多个连杆机构协同实现举升。

上述现有技术的方案均通过丝杆、螺母、连杆或叉臂等结构实现顶升件的升降运动，结构设计复杂，即使在举升装置完全收缩的情况下，其整体高度仍较高，导致产品使用范围小。而若从进行自动化改造的角度考虑，则需将原有货架更换成底部空间高度更高的货架(例如高于300mm)，这将会大幅增加改造成本，阻碍相关领域的自动化改造工作。

因此，现有技术中亟需实用新型一种结构紧凑且适用范围更广的潜伏顶升式搬运机器人。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种新型潜伏顶升式搬运机器人，该新型潜伏顶升式搬运机器人具有结构设计紧凑合理、大幅降低装配空间以及适用范围广的特点。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

在本实用新型的第一个实施例中，提供了一种新型潜伏顶升式搬运机器人，包括底座以及设置在所述底座上的壳体，其还包括顶升机构，所述顶升机构包括：

顶升板；

轴支座、连接轴和滚轮，所述轴支座固定安装在所述顶升板的底部，所述连接轴和所述轴支座固定连接，所述滚轮可转动地套设在所述连接轴的外周侧；

驱动机构和凸轮，所述驱动机构固定安装在所述底座的顶部，所述凸轮和所述驱动机构的输出端固定连接，且所述凸轮的外周侧和所述滚轮的外周侧相抵接；

若干导向柱和若干导向筒，所述导向柱固定安装在所述顶升板的底部，所述导向筒固定安装在所述底座的顶部，所述导向柱可升降地插设在所述导向筒中；

其中，所述驱动机构用于驱动所述凸轮旋转运动，进而带动所述顶升板相对于所述壳体做升降运动。

进一步地，所述导向筒包括直线轴承、轴承支撑板和轴承安装板，所述轴承支撑板固定安装在所述底座的顶部，所述轴承安装板固定安装在所述轴承支撑板上，所述直线轴承固定安装在所述轴承安装板上，所述直线轴承设有用于供所述导向柱插设的导向孔。

进一步地，所述驱动机构包括第一伺服电机和第一减速器，所述第一伺服电机的输出端和所述第一减速器的输入端固定连接，所述第一减速器的输出端和所述凸轮固定连接，所述第一减速器通过减速器支架固定安装在所述底座的顶部。

在本实用新型的第二个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于驱动组件的具体结构设置的技术方案。

在该实施例的技术方案中，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括驱动组件，所述驱动组件包括：

第二伺服电机和主同步轮，所述主同步轮和所述第二伺服电机的输出端固定连接；

从同步轮、第二减速器和主动轮，所述从同步轮和所述第二减速器的输入端固定连接，所述主动轮和所述第二减速器的输出端固定连接；

传送带，所述传送带缠绕设置在所述主同步轮和所述从同步轮的外周侧；

其中，所述第二伺服电机和所述第二减速器相互平行设置。

进一步地，所述主同步轮和所述从同步轮为皮带轮，所述传送带为同步带；

或者，所述主同步轮和所述从同步轮为链轮，所述传送带为链条。

进一步地，所述驱动组件还包括电机安装座、减速器支座、张紧座和张紧螺丝，所述第二伺服电机通过所述电机安装座可移动地安装在所述底座上；所述第二减速器通过所述减速器支座固定安装在所述底座上；所述张紧座固定安装在所述底座上，所述张紧螺丝和所述张紧座螺纹连接，且所述张紧螺丝的一端和所述第二伺服电机可转动连接，所述张紧螺丝用于通过旋转带动所述第二伺服电机朝靠近或远离所述第二减速器的方向运动。

在本实用新型的第三个实施例中，在第一个实施例的基础上提供了一种关于从动组件的具体结构设置的技术方案。

在该实施例的技术方案中，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括从动组件，所述从动组件包括：

摆动板和从动轮，所述从动轮可转动地安装在所述摆动板上；

摆动支座、摆动轴承座和摆动轴，所述摆动支座和所述摆动板固定连接，所述摆动轴承座固定安装在所述底座上，所述摆动轴穿过所述摆动支座和所述摆动轴承座设置且和二者可转动连接；

弹簧、上弹簧座和下弹簧座，所述弹簧的顶部通过所述上弹簧座和所述底座固定连接，所述弹簧的底部通过所述下弹簧座和所述摆动板固定连接；

其中，所述摆动板可绕所述摆动轴进行摆动。

进一步地，所述从动组件还包括限位螺丝，所述限位螺丝设置在所述摆动板的底部，且二者螺纹连接，所述限位螺丝用于通过旋转调整其底端和所述底座之间的距离。

在本实用新型的第四个实施例中，在第一个、第二个和第三个实施例的基础上提供了一种关于主动轮、前从动轮和后从动轮的具体结构设置的技术方案。

在该实施例的技术方案中，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括可相对于所述壳体转动的主动轮、前从动轮和后从动轮，所述前从动轮和所述后从动轮分别设置在所述主动轮的前后两侧，所述顶升板设置在所述主动轮和所述后从动轮之间；

其中，所述后从动轮和所述前从动轮的轮径大小相等，且所述后从动轮的中心高度低于所述前从动轮的中心高度；

或者，所述后从动轮和所述前从动轮的中心高度相等，且所述后从动轮的轮径大于所述前从动轮的轮径；

或者，所述后从动轮的中心高度低于所述前从动轮的中心高度，且所述后从动轮的轮径大于所述前从动轮的轮径。

在本实用新型的第五个实施例中，在第一个、第二个和第三个实施例的基础上提供了一种关于超声波传感器、激光雷达和防撞传感器等各个部件的具体结构设置的技术方案。

在该实施例的技术方案中，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括超声波传感器、激光雷达和防撞传感器，所述超声波传感器设置在所述底座的顶部后端和/或顶部左右两侧；所述激光雷达设置在所述底座的顶部前端；所述防撞传感器设置在所述底座的顶部前端。

综上所述，本实用新型提供的新型潜伏顶升式搬运机器人相比于现有技术，至少具有以下技术效果：

1)本实用新型提供的新型潜伏顶升式搬运机器人包括顶升机构，顶升机构包括顶升板、滚轮、凸轮和驱动机构等，滚轮的底部和凸轮的顶部相抵接，通过驱动机构驱动凸轮转动可带动滚轮升降运动，进而带动顶升板升降运动，在下降后潜入货物或货架的底部，在上升时将货物或货架顶离地面，实现自动搬运工作。相较于现有技术中的丝杆顶升或连杆顶升等结构设计方式，本实用新型的凸轮顶升设计方案的结构设计更为紧凑合理，对空间占用较小，能够在空间设计上具有更高的自由度，且顶升机构收缩后的高度较低，可显著降低对搬运机器人在竖直方向上的空间占用，从而有利于降低搬运机器人的整体高度，使其能够适配于多种不同高度的货架或货物，提高其适用范围。

2)本实用新型提供的新型潜伏顶升式搬运机器人包括驱动组件，驱动组件包括第二伺服电机、主同步轮、第二减速器、从同步轮和传送带等，第二伺服电机和第二减速器相互平行设置，主同步轮和从同步轮之间通过传送带连接，第二伺服电机通过驱动主同步轮转动可依次带动主同步轮转动和从同步轮转动，最终实现主动轮旋转运动。相较于将伺服电机和减速器同轴设置(也即二者直连)的结构设计方式，本实用新型可显著降低对搬运机器人在水平方向上的空间占用，从而显著缩短搬运机器人的宽度，结构设计紧凑合理，使其能够适配于多种不同宽度的货架或货物，进一步提升其适用范围。

3)本实用新型提供的新型潜伏顶升式搬运机器人包括从动组件，从动组件包括摆动板、摆动支座、摆动轴承座和摆动轴等，摆动板可绕摆动轴进行摆动，确保摆动板上的两个从动轮均可贴地设置，避免搬运机器人在行走时出现从动轮打滑现象，进而确保搬运机器人按预设方向运动。相较于传统独立式等悬挂结构，本实用新型的摆臂式悬挂设计方案的结构设计更为紧凑合理，对空间占用较小，可降低对搬运机器人在竖直方向上的空间占用，从而有利于降低搬运机器人的整体高度，使其能够适配于多种不同高度的货架或货物，进一步提高其适用范围。

4)本实用新型提供的新型潜伏顶升式搬运机器人包括主动轮、后从动轮和前从动轮，前从动轮和后从动轮分别设置在主动轮的前后两侧，顶升板设置在主动轮和后从动轮之间，在初始状态或载货状态下，后从动轮和主动轮的底端位于同一高度，前从动轮的底端高于该高度，搬运机器人重心位于主动轮和后从动轮之间。当搬运机器人匀速或加速前进时，后从动轮和主动轮贴地行走；减速或者急刹时，前从动轮可用作支撑，前从动轮和主动轮贴地行走，从而确保搬运机器人和搬运的货架或货物不会向前翻倒。通过该结构设计方式，可显著提高搬运机器人的整体结构强度和运动稳定性，结构设计简单合理。

附图说明

图1为本实用新型的新型潜伏顶升式搬运机器人和货架的结构示意图；

图2为本实用新型的顶升机构的***图；

图3为本实用新型的顶升机构的结构示意图；

图4为本实用新型的驱动组件的结构示意图；

图5为本实用新型的从动组件的***图；

图6为本实用新型的新型潜伏顶升式搬运机器人的内部结构示意图；

图7为本实用新型的新型潜伏顶升式搬运机器人的另一内部结构示意图；

图8为本实用新型的新型潜伏顶升式搬运机器人的内部结构***图；

图9为本实用新型的新型潜伏顶升式搬运机器人的另一内部结构***图；

其中，附图标记含义如下：

1、壳体；2、底座；3、顶升板；4、轴支座；5、连接轴；6、滚轮；7、驱动机构；8、减速器支架；9、凸轮；10、导向柱；11、轴承支撑板；12、轴承安装板；13、直线轴承；14、第一伺服电机；15、第一减速器；16、第二伺服电机；17、电机安装座；18、主同步轮；19、传送带；20、带轮轴承座；21、带轮轴；22、从同步轮；23、第二减速器；24、减速器支座；25、主动轮；26、张紧座；27、张紧螺丝；28、摆动板；29、从动轮；30、摆动支座；31、摆动轴承座；32、摆动轴；33、弹簧；34、上弹簧座；35、下弹簧座；36、限位螺丝；37、后从动轮；38、前从动轮；39、超声波传感器；40、激光雷达；41、防撞传感器；42、电源；43、操作面板；44、急停按钮；45、启动按钮；46、停止指示灯；47、行走指示灯；48、散热风扇；49、控制板；50、伺服驱动器；51、步进驱动器；52、电控板；53、工控机；54、接触器；55、继电器；56、熔断器；57、钥匙开关；58、充电口；59、过线槽。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

实施例1

参见图1所示，根据本实用新型的第一个实施例，新型潜伏顶升式搬运机器人包括底座2和设置在底座2上的壳体1，二者之间设有容纳空间，用于为顶升机构等各个部件提供安装空间。

参见图2所示，新型潜伏顶升式搬运机器人还包括顶升机构，该顶升机构包括顶升板3、轴支座4、连接轴5和滚轮6，轴支座4固定安装在顶升板3的底部，轴支座4和连接轴5固定连接，滚轮6可转动地套设在连接轴5的外周侧。其中，轴支座4的数量为两个，连接轴5的两端分别和两个轴支座4固定连接。将连接轴5穿过滚轮6后，滚轮6可转动地套设在连接轴5的外周侧，且前后两侧的两个轴支座4可以为滚轮6提供轴向限位效果，确保滚轮6仅可在连接轴5上转动，无法前后移动。

参见图2和图3所示，顶升机构还包括驱动机构7和凸轮9，驱动机构7固定安装在底座2的顶部，凸轮9和驱动机构7的输出端固定连接，且凸轮9的外周侧和滚轮6的外周侧相抵接。具体来说，凸轮9为偏心轮，凸轮9的顶端和滚轮6的底端抵接，驱动机构7用于驱动凸轮9旋转运动，进而带动顶升板3相对于壳体1做升降运动。

参见图2和图3所示，顶升机构还包括若干导向柱10和若干导向筒，导向柱10固定安装在顶升板3的底部，导向筒固定安装在底座2的顶部，导向柱10可升降地插设在导向筒中。具体地，导向柱10和导向筒的数量可优选为四个，且四个导向柱10分别设置在顶升板3下的四个边角位置，且四个导向筒设置在底座2上的四个边角位置。其中，导向柱10可升降地插设在导向筒中，从而可为顶升板3的升降运动提供导向定位作用，确保顶升板3在升降运动过程中不发生水平方向上的位置偏移，提高顶升板3在升降运动过程的稳定性。

在该实施例的技术方案中，新型潜伏顶升式搬运机器人的工作原理为：顶升机构通过驱动机构7驱动凸轮9转动可带动滚轮6升降运动，进而带动顶升板3升降运动，顶升板3下降后的最低高度低于或等于壳体1的顶部高度，顶升板3上升后的最高高度可根据凸轮9的凸起部高度设置决定。搬运机器人在顶升板3下降后潜入货物或者货架的底部，在顶升板3上升时将货物或者货架顶离地面，最终实现自动搬运工作。相较于现有技术中的丝杆顶升或连杆顶升等结构设计方式，本实用新型的凸轮顶升设计方案的结构设计更为紧凑合理，对空间占用较小，能够在空间设计上具有更高的自由度(例如将各种电器元件设置在顶升板3和底座1之间)，且顶升机构中的顶升板3在收缩后的高度较低，可显著降低对搬运机器人在竖直方向上的空间占用，从而有利于降低搬运机器人的整体高度，使其能够适配于多种不同高度的货架或货物，进而提高其产品适用范围。

参见图2所示，在该实施例的一个优选方案中，导向筒包括直线轴承13、轴承支撑板11和轴承安装板12，轴承支撑板11固定安装在底座2的顶部，轴承安装板12固定安装在轴承支撑板11上，直线轴承13固定安装在轴承安装板12上，直线轴承13设有用于供导向柱10插设的导向孔。具体而言，轴承支撑板11为两块与底座1相互垂直设置的板体结构，轴承安装板12和轴承支撑板11相互垂直设置，且其两侧和两块轴承支撑板11固定连接，也即两块轴承支撑板11和轴承安装板12组合形成U形结构，用于为直线轴承13提供结构支撑作用，从而将直线轴承13固定安装在底座1上。其中，直线轴承13内设有轴孔，导向柱10***轴孔后与直线轴承13间隙配合，直线轴承13可降低二者之间的摩擦作用力，从而提高顶升板3升降运动的稳定性和运动精度。

参见图2和图3所示，在该实施例的另一个优选方案中，驱动机构包括第一伺服电机14和第一减速器15，第一伺服电机14的输出端和第一减速器15的输入端固定连接，第一减速器15的输出端和凸轮9固定连接，第一减速器15通过减速器支架8固定安装在底座2的顶部。具体来说，通过在第一伺服电机14和凸轮9之间设置第一减速器15，在对第一伺服电机14起到降速作用的同时，还可提高其输出扭矩，提高凸轮9的转动运动精度。更为具体地，第一减速器15优选可包括外壳及设置在外壳内部的齿轮或蜗杆等结构，通过齿轮传动、蜗杆传动或齿轮-蜗杆传动实现降低转速和增强输出转矩的作用。

实施例2

在本实用新型的第二个实施例中，在第一个实施例的基础上公开了一种关于驱动组件的具体结构设置的技术方案。

参见图4所示，在该实施例的技术方案中，新型潜伏顶升式搬运机器人还包括驱动组件，该驱动组件包括第二伺服电机16和主同步轮18，主同步轮18和第二伺服电机16的输出端固定连接。其中，第二伺服电机16通过其输出端驱动主同步轮18做旋转运动。驱动组件还包括从同步轮22、第二减速器23和主动轮25，从同步轮22和第二减速器23的输入端固定连接，主动轮25和第二减速器23的输出端固定连接。驱动组件还包括传送带19，传送带19缠绕设置在主同步轮18和从同步轮22的外周侧。具体来说，主同步轮18转动时，通过传送带19带动从同步轮22旋转运动。通过在第二伺服电机16和主动轮25之间设置第二减速器23，可起到提高第二伺服电机16的输出扭矩以及提高主动轮25的转动运动精度的作用。同理，该实施例中所述的第二减速器23也可优选为包括外壳及设置在外壳内部的齿轮或蜗杆等结构。更为具体地，由于主同步轮18和从同步轮22之间通过传送带19连接，故可将第二伺服电机16和第二减速器23相互平行设置。相较于将第二伺服电机16和第二减速器23同轴设置(也即第二伺服电机16和第二减速器23直连)的结构设计方式，本实用新型可显著降低对搬运机器人在水平方向上的空间占用，从而显著缩短搬运机器人的宽度，结构设计紧凑合理，使其能够适配于多种不同宽度的货架或货物，进一步提升其适用范围。

更为具体来说，第二伺服电机16、第二减速器23、主同步轮18、从同步轮22和主动轮25的数量均为两个，且各个部件相互对称设置。

在该实施例的一个可选方案中，主同步轮18和从同步轮22可选择为皮带轮，传送带19可选择为同步带，也即主同步轮18和从同步轮22之间通过传送带19实现皮带或同步带传动效果。

在该实施例的另一个可选方案中，主同步轮18和从同步轮22可选择为链轮，传送带19可选择为链条，也即主同步轮18和从同步轮22之间通过传送带19实现链条传动效果。

参见图4所示，在该实施例的一个优选方案中，驱动组件还包括电机安装座17、减速器支座24、张紧座26和张紧螺丝27，第二伺服电机16通过电机安装座17可移动地安装在底座2上，也即电机安装座17为第二伺服电机16的安装起到结构支撑作用；第二减速器23通过减速器支座24固定安装在底座2上，也即减速器支座24为第二减速器23的安装起到结构支撑作用；张紧座26固定安装在底座2上，张紧螺丝27和张紧座26螺纹连接，且张紧螺丝27的一端和第二伺服电机16可转动连接，张紧螺丝27用于通过旋转带动第二伺服电机16朝靠近或远离第二减速器23的方向运动。具体而言，减速器支座24分别和底座2、第二减速器23固定连接，从而将第二减速器23固定安装在底座2上。第二伺服电机16和电机安装座17固定连接，且电机安装座17可移动地设置在底座2上，从而将第二伺服电机16可移动地安装在底座2上。更为具体地，本实用新型还提供了一种用于调节传送带19的松紧程度的技术方案，通过旋转张紧螺丝27可带动第二伺服电机16在底座2上水平移动，且具体为朝靠近或远离第二减速器23的方向移动，从而可调节主同步轮18和从同步轮22之间的距离，进而调节传送带19的松紧程度。

参见图4所示，在该实施例的另一个优选方案中，驱动组件还包括带轮轴承座20和带轮轴21，带轮轴承座20固定安装在底座2上，带轮轴21***带轮轴承座20的轴孔设置，且二者可转动连接。其中，从同步轮22固定安装在带轮轴21上，且带轮轴21和第二减速器23输入端固定连接，也即从同步轮22通过带轮轴21和第二减速器23输入端固定连接。

实施例3

在本实用新型的第三个实施例中，在第一个实施例的基础上提供了一种关于从动组件的具体结构设置的技术方案。

参见图5所示，在该实施例的技术方案中，新型潜伏顶升式搬运机器人还包括从动组件，该从动组件包括摆动板28和从动轮29，从动轮29可转动地安装在摆动板28上。该从动组件还包括摆动支座30、摆动轴承座31和摆动轴32，摆动支座30和摆动板28固定连接，摆动轴承座31固定安装在底座2上，摆动轴32穿过摆动支座30和摆动轴承座31设置且和二者可转动连接。其中，摆动板28可绕摆动轴32进行摆动。具体来说，摆动轴承座31用于为摆动轴32提供结构支撑作用，且二者可转动连接，摆动板28通过摆动支座30和摆动轴32可转动连接，从而实现摆动板28(以及摆动板28上的从动轮29)可绕摆动轴32进行摆动。更为具体地，从动轮29设置在摆动板28的两侧底部位置，摆动支座30设置在摆动板28的中部底侧位置。通过以上结构设计方式，可确保摆动板28上的两个从动轮29以及搬运机器人的两个主动轮均可贴地设置(尤其在地面不平时)，避免搬运机器人在行走时出现从动轮29打滑现象，进而确保搬运机器人按预设方向运动。相较于传统独立式等悬挂结构，本实用新型的摆臂式悬挂设计方案的结构设计更为紧凑合理，对空间占用较小，可降低对搬运机器人在竖直方向上的空间占用，从而有利于降低搬运机器人的整体高度，使其能够适配于多种不同高度的货架或货物，进一步提高其适用范围。

更为具体地，该从动组件还包括弹簧33、上弹簧座34和下弹簧座35，弹簧33的顶部通过上弹簧座34和底座1固定连接，弹簧33的底部通过下弹簧座35和摆动板28固定连接，也即摆动板28和底座2之间通过上弹簧座34连接。其中，弹簧33的数量为两个，且二者分别设置在摆动轴32的左右两侧。具体地，弹簧33用于在摆动板28绕摆动轴32进行摆动时起到弹性缓冲作用，且可减小摆动板28在摆动过程中的振动，从而进一步提升搬运机器人运动过程中的平稳性。

参见图5所示，在该实施例的一个优选方案中，从动组件包括还包括限位螺丝36，限位螺丝36设置在摆动板28的底部，且限位螺丝36和摆动板28螺纹连接，限位螺丝36用于通过旋转调整其底端和底座2之间的距离。具体而言，摆动板28在绕摆动轴32摆动的过程中，当限位螺丝36的底端和底座2接触时，摆动板28无法继续摆动，也即限位螺丝36的底端和底座2之间的距离即为摆动板28的摆动范围，从而可通过旋转限位螺丝36起到调节摆动板28的摆动范围的作用。更为具体地，限位螺丝36的数量可优选为两个，且二者分别设置在摆动轴32的左右两侧。

实施例4

在本实用新型的第四个实施例中，在第一个、第二个和第三个实施例的基础上提供了一种关于主动轮25、前从动轮38和后从动轮37的具体结构设置的技术方案。

参见图6所示，在该实施例的技术方案中，新型潜伏顶升式搬运机器人还包括可相对于壳体1转动的主动轮25、前从动轮38和后从动轮37，前从动轮38和后从动轮37分别设置在主动轮25的前后两侧，顶升板3设置在主动轮25和后从动轮37之间。具体地，在搬运机器人移动过程中，主动轮25在驱动组件的驱动作用力下主动转动，为搬运机器人的移动提供动力；前从动轮38和后从动轮37用于和地面接触，起到支撑作用。本实用新型的搬运机器人通过在中部位置设置主动轮25、前后两侧位置设置前从动轮38和后从动轮37的结构布局方式，结构紧凑合理，占用空间小，进一步提高产品适用范围。

在该实施例的一个可选方案中，后从动轮37和前从动轮38的轮径大小相等，且后从动轮37的中心高度低于前从动轮38的中心高度。此时可确保在初始状态或载货状态下，后从动轮37和主动轮25的底端位于同一高度，且二者的底端均贴地设置，而前从动轮的底端高于该高度，搬运机器人重心位于主动轮25和后从动轮37之间。当搬运机器人匀速或加速前进时，后从动轮37和主动轮25贴地行走。当搬运机器人减速或急刹时，前从动轮38可用作支撑，前从动轮38和主动轮25贴地行走，从而确保搬运机器人和搬运的货架或货物不会向前翻倒。

在该实施例的另一个可选方案中，后从动轮37和前从动轮38的中心高度相等，且后从动轮37的轮径大于前从动轮38的轮径。同理，该结构设计方案也可确保在初始状态或载货状态下，后从动轮37和主动轮25的底端位于同一高度，且二者的底端均贴地设置，而前从动轮的底端高于该高度，搬运机器人重心位于主动轮25和后从动轮37之间。

在该实施例的另一个可选方案中，后从动轮37的中心高度低于前从动轮38的中心高度，且后从动轮37的轮径大于前从动轮38的轮径。同理，该结构设计方案也可确保在初始状态或载货状态下，后从动轮37和主动轮25的底端位于同一高度，且二者的底端均贴地设置，而前从动轮的底端高于该高度，搬运机器人重心位于主动轮25和后从动轮37之间。

因此，通过以上三个可选的结构设计方案，可显著提高搬运机器人的整体结构强度和运动稳定性，避免搬运机器人在搬运货物过程中发生翻倒现象，结构设计简单合理。

实施例5

在本实用新型的第五个实施例中，在第一个、第二个和第三个实施例的基础上提供了一种关于超声波传感器39、激光雷达40和防撞传感器41等各个部件的具体结构设置的技术方案。

参见图7-图9所示，在该实施例的技术方案中，新型潜伏顶升式搬运机器人还包括超声波传感器39、激光雷达40和防撞传感器41，超声波传感器39设置在底座2的顶部后端和/或顶部左右两侧，激光雷达40设置在底座2的顶部前端，防撞传感器41设置在底座2的顶部前端。具体来说，将激光雷达40设置在底座2的顶部前端(也即搬运机器人的前端位置)，且其临近位置安装有雷达驱动板，可使激光雷达40起到扫描前侧障碍物的作用，是搬运机器人导航和避障的基础。底座2的顶部前端还设有防撞传感器41(又称避障传感器)，可用于起到检测机械碰撞的作用。更进一步地，由于仅在搬运机器人的前端位置设置激光雷达40，故搬运机器人的左右两侧及后侧区域均为激光雷达40的扫描盲区，通过在底座2的顶部后端和/或顶部左右两侧安装超声波传感器39，可用于检测以上盲区的障碍，从而起到扫描避障作用。

参见图6-图9所示，在本实用新型的一个可选方案中，新型潜伏顶升式搬运机器人还包括电源42，该电源42设置在底座2上，且其设置在顶升板3的底部，该电源42可优选为锂电池。新型潜伏顶升式搬运机器人还包括操作面板43，该操作面板43设置在壳体1上，且其和壳体1平齐设置，该操作面板43上设有急停按钮44和启动按钮45，分别用于控制搬运机器人的停止和启动；该操作面板43上还设有停止指示灯46和行走指示灯47，分别用于指示搬运机器人的停止运动状态和正在运动状态。新型潜伏顶升式搬运机器人还包括散热风扇48，该散热风扇48通过风扇支架安装在底座2上，用于对搬运机器人内部的高功率、易发热部件起到通风散热作用。新型潜伏顶升式搬运机器人还包括控制板49、伺服驱动器50、步进驱动器51、电控板52以及工控机53，工控机53通过工控机支架固定在底座2上，伺服驱动器50和步进驱动器51直接安装在底座2上，电控板52设置在伺服驱动器50的正上方，且其与底座2相连，伺服驱动器50和控制板49安装在电控板52上。新型潜伏顶升式搬运机器人还包括接触器54、继电器55、熔断器56、钥匙开关57以及充电口58，接触器54通过接触器支架固定安装在底座2上，继电器55、熔断器56、钥匙开关和充电口58直接安装在底座2上，且钥匙开关和充电口58穿过壳体1并朝向外侧设置。新型潜伏顶升式搬运机器人还包括过线槽59，该过线槽59设置在驱动组件上，且该过线槽59用于起到收集以及固定导线线束的作用，从而避免多根导线在搬运机器人的内部排布杂乱无章。

综上所述，相较于现有技术中的丝杆顶升或连杆顶升等结构设计方式，本实用新型的凸轮顶升设计方案的结构设计更为紧凑合理，对空间占用较小，能够在空间设计上具有更高的自由度，且顶升机构收缩后的高度较低，可显著降低对搬运机器人在竖直方向上的空间占用，从而有利于降低搬运机器人的整体高度，使其能够适配于多种不同高度的货架或货物，提高其适用范围。相较于将伺服电机和减速器同轴设置(也即二者直连)的结构设计方式，本实用新型的传送带机构设计方案可显著降低对搬运机器人在水平方向上的空间占用，从而显著缩短搬运机器人的宽度，结构设计紧凑合理，使其能够适配于多种不同宽度的货架或货物，进一步提升其适用范围。相较于传统独立式等悬挂结构，本实用新型的摆臂式悬挂设计方案的结构设计更为紧凑合理，对空间占用较小，可降低对搬运机器人在竖直方向上的空间占用，从而有利于降低搬运机器人的整体高度，使其能够适配于多种不同高度的货架或货物，进一步提高其适用范围。

值得一提的是，本实用新型中所述的各个部件的“输入端”、“输出端”优选为转轴结构。本实用新型中所述的前后方向为搬运机器人的运动方向，左右方向则与搬运机器人的运动方向相互垂直。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型潜伏顶升式搬运机器人，包括底座(2)以及设置在所述底座(2)上的壳体(1)，其特征在于，还包括顶升机构，所述顶升机构包括：

顶升板(3)；

轴支座(4)、连接轴(5)和滚轮(6)，所述轴支座(4)固定安装在所述顶升板(3)的底部，所述连接轴(5)和所述轴支座(4)固定连接，所述滚轮(6)可转动地套设在所述连接轴(5)的外周侧；

驱动机构(7)和凸轮(9)，所述驱动机构(7)固定安装在所述底座(2)的顶部，所述凸轮(9)和所述驱动机构(7)的输出端固定连接，且所述凸轮(9)的外周侧和所述滚轮(6)的外周侧相抵接；

若干导向柱(10)和若干导向筒，所述导向柱(10)固定安装在所述顶升板(3)的底部，所述导向筒固定安装在所述底座(2)的顶部，所述导向柱(10)可升降地插设在所述导向筒中；

其中，所述驱动机构用于驱动所述凸轮(9)旋转运动，进而带动所述顶升板(3)相对于所述壳体(1)做升降运动。

2.根据权利要求1所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，所述导向筒包括直线轴承(13)、轴承支撑板(11)和轴承安装板(12)，所述轴承支撑板(11)固定安装在所述底座(2)的顶部，所述轴承安装板(12)固定安装在所述轴承支撑板(11)上，所述直线轴承(13)固定安装在所述轴承安装板(12)上，所述直线轴承(13)设有用于供所述导向柱(10)插设的导向孔。

3.根据权利要求2所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，所述驱动机构包括第一伺服电机(14)和第一减速器(15)，所述第一伺服电机(14)的输出端和所述第一减速器(15)的输入端固定连接，所述第一减速器(15)的输出端和所述凸轮(9)固定连接，所述第一减速器(15)通过减速器支架(8)固定安装在所述底座(2)的顶部。

4.根据权利要求1所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括驱动组件，所述驱动组件包括：

第二伺服电机(16)和主同步轮(18)，所述主同步轮(18)和所述第二伺服电机(16)的输出端固定连接；

从同步轮(22)、第二减速器(23)和主动轮(25)，所述从同步轮(22)和所述第二减速器(23)的输入端固定连接，所述主动轮(25)和所述第二减速器(23)的输出端固定连接；

传送带(19)，所述传送带(19)缠绕设置在所述主同步轮(18)和所述从同步轮(22)的外周侧；

其中，所述第二伺服电机(16)和所述第二减速器(23)相互平行设置。

5.根据权利要求4所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，所述主同步轮(18)和所述从同步轮(22)为皮带轮，所述传送带(19)为同步带；

或者，所述主同步轮(18)和所述从同步轮(22)为链轮，所述传送带(19)为链条。

6.根据权利要求4所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，所述驱动组件还包括电机安装座(17)、减速器支座(24)、张紧座(26)和张紧螺丝(27)，所述第二伺服电机(16)通过所述电机安装座(17)可移动地安装在所述底座(2)上；所述第二减速器(23)通过所述减速器支座(24)固定安装在所述底座(2)上；所述张紧座(26)固定安装在所述底座(2)上，所述张紧螺丝(27)和所述张紧座(26)螺纹连接，且所述张紧螺丝(27)的一端和所述第二伺服电机(16)可转动连接，所述张紧螺丝(27)用于通过旋转带动所述第二伺服电机(16)朝靠近或远离所述第二减速器(23)的方向运动。

7.根据权利要求1所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括从动组件，所述从动组件包括：

摆动板(28)和从动轮(29)，所述从动轮(29)可转动地安装在所述摆动板(28)上；

摆动支座(30)、摆动轴承座(31)和摆动轴(32)，所述摆动支座(30)和所述摆动板(28)固定连接，所述摆动轴承座(31)固定安装在所述底座(2)上，所述摆动轴(32)穿过所述摆动支座(30)和所述摆动轴承座(31)设置且和二者可转动连接；

弹簧(33)、上弹簧座(34)和下弹簧座(35)，所述弹簧(33)的顶部通过所述上弹簧座(34)和所述底座(2)固定连接，所述弹簧(33)的底部通过所述下弹簧座(35)和所述摆动板(28)固定连接；

其中，所述摆动板(28)可绕所述摆动轴(32)进行摆动。

8.根据权利要求7所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，所述从动组件还包括限位螺丝(36)，所述限位螺丝(36)设置在所述摆动板(28)的底部，且二者螺纹连接，所述限位螺丝(36)用于通过旋转调整其底端和所述底座(2)之间的距离。

9.根据权利要求1-8任一项所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括可相对于所述壳体(1)转动的主动轮(25)、前从动轮(38)和后从动轮(37)，所述前从动轮(38)和所述后从动轮(37)分别设置在所述主动轮(25)的前后两侧，所述顶升板(3)设置在所述主动轮(25)和所述后从动轮(37)之间；

其中，所述后从动轮(37)和所述前从动轮(38)的轮径大小相等，且所述后从动轮(37)的中心高度低于所述前从动轮(38)的中心高度；

或者，所述后从动轮(37)和所述前从动轮(38)的中心高度相等，且所述后从动轮(37)的轮径大于所述前从动轮(38)的轮径；

或者，所述后从动轮(37)的中心高度低于所述前从动轮(38)的中心高度，且所述后从动轮(37)的轮径大于所述前从动轮(38)的轮径。

10.根据权利要求1-8任一项所述的新型潜伏顶升式搬运机器人，其特征在于，该新型潜伏顶升式搬运机器人还包括超声波传感器(39)、激光雷达(40)和防撞传感器(41)，所述超声波传感器(39)设置在所述底座(2)的顶部后端和/或顶部左右两侧；所述激光雷达(40)设置在所述底座(2)的顶部前端；所述防撞传感器(41)设置在所述底座(2)的顶部前端。

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