CN103328317A - 移动设备和在移动设备之间的对接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了移动设备和用于移动设备之间的对接的方法。根据本发明的一个实施方案的移动设备包括：一对机器人导轨，其通过在第一方向上延伸来引导工作机器人，并且具有作为其两个端部的第一端部和第二端部；一对第一滚动器，其设置在机器人导轨的第一端部附近，并且具有与第一方向形成直角的第二方向的旋转轴线；一对钩臂，其设置在机器人导轨的第一端部附近，并且包括在第一方向延伸并且面向上的钩；一对钩保持器，其设置在机器人导轨的第二端部附近，该一对钩保持器定位在相应于钩臂的位置处，并且使钩臂的钩能够被从下方钩住；以及一对对接导轨，其设置在机器人导轨的第二端部附近，该一对对接导轨延伸至第一方向，与第一滚动器对准，并且具有用于引导第一滚动器的顶部表面。

Description

移动设备和在移动设备之间的对接方法

技术领域

本发明涉及移动设备和在移动设备之间的对接方法。

背景技术

船舶的尺寸比一般结构更大且更复杂，使得船舶经历制造块的单元中的许多构件和基础材料并且然后组装它们的过程。当船段被制造时，操作，例如焊接、涂漆和检查，通过使用工作机器人来进行，并且已经开发了用于通过使用线材把工作机器人在块内移动的自控制移动设备。

通过把一个块分为多个小室，把一个自控制移动设备安装在每个小室中并且把工作机器人移动和加载到自控制移动设备中来执行对一个块的操作。为了把工作机器人从一个移动设备移动和加载到另一个移动设备中，首先，移动设备需要通过在小室之间形成的入口对接。相关技术中的对接手段通常使用螺栓和螺母的啮合方法。

然而，在使用螺栓和螺母的方法中，当异物被陷入螺丝部分中时，对接可能是困难的，并且入口中的被对接模块占据的空间是大的，使得工作机器人在其中可移动的间隙空间可能减少。

在本背景章节中公开的以上信息仅仅是为了增强对本发明的背景的理解，并且因此在背景章节中可以含有不形成在本国中为本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

公开内容

技术问题

本发明已经努力来提供一种移动设备，对于该移动设备来说对接是容易的且该移动设备占据小的空间。

技术方案

本发明的示例性实施方案提供了一种移动设备，在工作场所中工作的工作机器人可安装在该移动设备上，该移动设备包括：一对机器人导轨，其在第一方向上延伸以引导工作机器人并且包括作为两个端部的第一端部和第二端部；一对第一滚动器，其被包括在机器人导轨的第一端部附近并且具有在垂直于第一方向的第二方向上的旋转轴线；一对钩臂，其被包括在机器人导轨的第一端部附近并且包括在第一方向上延伸并且面向上的钩；一对钩闩锁，其被包括在机器人导轨的第二端部附近，该一对钩闩锁定位在相应于钩臂的位置处，并且被钩臂的钩在其下侧处锁住；以及一对对接导轨，其被包括在机器人导轨的第二端部附近，该一对对接导轨在第一方向上延伸，与第一滚动器对准，并且具有用于引导第一滚动器的上表面。

第一滚动器可以具有类似于具有凹形中心的楔形物的形状。

对接导轨的上表面可以包括用于限制第一滚动器在第一方向上的位置的引导部分。

引导部分可以包括：倾斜部分，其从机器人导轨的第二端部沿着朝向第一端部的方向倾斜；以及末端部分，其从倾斜部分的端部开始并且向上升高。

末端部分可以具有圆弧的形状。

末端部分和倾斜部分的边界点的高度在引导部分中可以是最小的。

在第一方向上从钩至第一滚动器的旋转轴线的距离可以与从在第一方向上钩闩锁至边界点的距离相同，并且在第一方向上从第一滚动器的旋转轴线至机器人导轨的前端部的距离可以与在第一方向上从边界点至机器人导轨的后端部的距离相同。

第一滚动器和钩臂可以在第一方向上从机器人导轨的第一端部向外突出，并且钩闩锁和对接导轨可以在第一方向不与机器人导轨的第二端部分离。

钩闩锁可以具有接收钩臂的钩的凹陷部。

移动设备可以包括：主体；以及第一模块，其与主体结合，并且包括第一滚动器和钩臂，其中机器人导轨可以包括分别形成在主体的上表面和第一模块的上表面上的第一部分和第二部分。

第一模块可以包括：固定部件，其固定于主体；以及移动部件，其固定于机器人导轨的第二部分并且是相对于主体可移动的，其中移动部件可以包括第一滚动器和钩臂。

主体可以包括：线材，其具有固定于移动部件的一个端部；绞盘，其被配置为缠绕线材；以及马达，其被配置为旋转绞盘。

固定部件可以包括：一对固定构件，其固定于主体的侧表面并且包括三角形孔，该三角形孔具有在变得远离主体时倾斜的倾斜侧部；以及滑动构件，其定位在一对固定构件之间并且包括在变得远离主体时倾斜的倾斜表面，并且移动部件还可以包括：一对第二滚动器，其穿过固定构件的三角形孔，并且具有在第二方向上的旋转轴线；以及球状脚轮，其安装在相应于滑动构件的位置处。

移动部件的重心可以定位在第一滚动器和第二滚动器之间。

三角形孔的倾斜侧部具有比滑动构件的倾斜表面和对接导轨的倾斜部分的倾角大的倾角。

移动设备还可以包括：第二模块，其在相对于主体与第一模块相反的侧部处与主体结合，并且包括钩闩锁和对接导轨，其中机器人导轨还可以包括被包括在第二模块的上表面中的第三部分。

机器人导轨还可以包括被包括在主体的底部表面中的第四部分，其中第二模块是相对于主体可旋转的，并且当第二模块相对于主体旋转180度时，机器人导轨的第三部分和第四部分连接于彼此。

本发明的另一个示例性实施方案提供了移动设备之间的对接方法，该对接方法包括：使包括主体和对接模块的第一移动设备接近第二移动设备的上部分；通过旋转对接模块的移动部件使移动部件与第二移动设备的对接导轨接触；通过把移动部件沿着对接导轨倾斜地移动来把移动部件的闩锁定位在第二移动设备的钩闩锁的下部分处；停止移动部件跟随对接导轨的移动；以及通过把第一移动设备向下移动并且反向地旋转移动部件来把钩向上移动并且把钩锁至钩闩锁。

除了移动部件之外，对接模块还可以包括固定于主体的固定部件，并且移动部件可以通过线材与主体连接。

接近操作可以在线材被缠绕的状态下进行，并且旋转操作和移动操作可以通过逐渐地松弛线材而连续地进行。

旋转操作、移动操作和反向旋转操作可以通过移动部件的重力来进行。

旋转操作可以包括把移动部件相对于移动部件的支撑滚动器的旋转轴线旋转，移动部件的支撑滚动器结合于固定部件的支撑构件。

移动操作可以包括通过移动部件的重力把移动部件的楔型滚动器沿着对接导轨的倾斜部分滚动。

旋转操作还可以包括使移动部件的球状脚轮与固定部件的滑动构件接触，并且移动操作还可以包括把球状脚轮沿着滑动构件的倾斜表面向下滑动。

停止操作可以包括停止楔型滚动器在形成在对接导轨的倾斜部分的端部处的具有类似于圆弧的形状的末端部分处的移动。

反向旋转操作可以包括：通过把第一移动设备向下移动来使球状脚轮与滑动构件间隔开；以及相对于楔型滚动器反向地旋转移动部件。

对接方法还可以包括在反向旋转操作之后使主体接近移动部件。

有利效果

依照根据本发明的示例性实施方案的移动设备，容易地进行对接，并且移动设备占据小的空间，使得可能减少用于对接的时间以及改进对接性能。

附图说明

图1是示意性地图示根据本发明的示例性实施方案的移动设备被安装在船段内侧的形式的透视图。

图2是根据本发明的该示例性实施方案的移动设备的透视图。

图3是示意性地图示根据该示例性实施方案的移动设备中的主体的内部结构的透视图。

图4是对接模块的透视图。

图5是对接模块和对接模块驱动单元的侧视图。

图6是对接模块和对接模块驱动单元的俯视平面图。

图7是图示对接模块的钩臂的透视图。

图8是图示对接模块的楔型滚动器的透视图。

图9是图示对接模块的固定构件的侧视图。

图10是图示对接模块的滑动构件的侧视图。

图11是旋转模块和旋转模块驱动单元的侧视图。

图12是旋转模块和旋转模块驱动单元的俯视平面图。

图13至15分别是图示旋转模块的钩闩锁的透视图、前视图和侧视图。

图16是图示旋转模块的对接导轨的侧视图。

图17至19分别是图示钩臂与钩闩锁结合的状态的透视图、前视图和侧视图。

图20是图示钩臂、楔型滚动器、钩闩锁和对接导轨的排列状态的俯视平面图。

图21是图示钩臂、楔型滚动器、钩闩锁和对接导轨的排列状态的侧视图。

图22和23是顺序地图示两个根据该示例性实施方案的移动设备的对接操作的示意图。

图24至27是详细地图示两个移动设备之间的对接过程的示意性侧视图。

用于本发明的模式

接下来，将在下文中参照其中示出了本发明的示例性实施方案的附图更全面地描述本发明。如本领域的技术人员将意识到的，所描述的实施方案可以被以各种不同的方式来修改，全部不偏离本发明的精神或范围。附图和描述应被认为是在本质上例证性的并且不是限制性的。相同的参考数字在整个说明书中指代相同的元件。

首先，将参照图1和2详细地描述根据本发明的示例性实施方案的移动设备的整个结构。

图1是示意性地图示根据本发明的该示例性实施方案的移动设备被安装在船段内侧的形式的透视图，并且图2是根据本发明的该示例性实施方案的移动设备的透视图。

参照图1，根据该示例性实施方案的移动设备10是一种设备，该设备被安装在工作场所中并且允许工作机器人40被安装并且把工作机器人40移动至指定位置，由此使工作机器人40能够在该位置处进行工作。在这种情况下，移动设备100的工作场所可以是，例如船段1的内侧或外侧。然而，移动设备的工作场所不限于此。在本示例性实施方案中，移动设备100在船段内部工作的情况将作为示例来描述。

同时，通过工作机器人40进行的工作需要在该工作场所中进行，并且可以包括各种可由机器人进行的工作。在本示例性实施方案中，工作机器人40进行对船段1内侧涂漆的工作的情况将作为示例来描述。

在本示例性实施方案中，移动设备10穿过多个线材161安装在船段1内侧，并且移动设备10在船段1内侧的位置可以通过调整线材161的长度来改变。

参照图2，示例性实施方案的移动设备10包括主体100以及结合于主体100的两个端部的对接模块200和旋转模块300。

主体100可以具有类似于近似长方体成形的外观，并且特别地，可以具有平坦的上表面，但是主体100的形状不限于此。对接模块200的上表面和旋转模块300的上表面可以是平坦的，并且可以连接在与主体100的上表面相同的表面上。

面向彼此的一对机器人导轨400固定于主体100的上表面和下表面、对接模块200的上表面以及旋转模块300的上表面，并且固定辅助构件450形成在该一对机器人导轨400中的一个机器人导轨400上。机器人导轨400的安装在主体100、对接模块200和旋转模块300中的部件可以彼此分离。

如使用图2的双向箭头图示的，在下面为了描述的方便，定义了：主体100的长侧的方向是纵向方向；以及上表面和下表面的短侧的方向是宽度方向；以及竖直侧的方向是高度方向。此外，定义了：在纵向方向上朝向对接模块200的侧部是前侧，朝向旋转模块300的侧部是后侧；以及在宽度方向朝向在两个机器人导轨400之间的空间的方向是内侧，并且内侧的相反的方向是外侧。纵向方向、宽度方向和高度方向实质上正交于彼此。

旋转模块300可以相对于平行于纵向方向的旋转轴线旋转，并且旋转模块300的机器人导轨400的一部分在以180度旋转之后与机器人导轨400的被包括在主体100的下表面中的部分连接。

工作机器人40沿着机器人导轨400在移动设备100的上表面或下表面上移动，并且根据需要被固定构件（未图示）固定于移动设备10的上表面或下表面的特定位置。

固定构件与工作机器人40、固定辅助构件450以及在其下方的机器人导轨400结合，并且起作用为增强摩擦力从而防止固定构件移动的固定辅助器构件450由毛皮或类似物形成。

然后，将参照图3至16以及图1和2详细地描述在根据该示例性实施方案的移动设备10中的主体100、对接模块200和旋转模块300的结构。

图3是示意性地图示根据该示例性实施方案的移动设备中的主体的内部结构的透视图。图4是对接模块的透视图。图5是对接模块和对接模块驱动单元的侧视图。图6是对接模块和对接模块驱动单元的俯视平面图。图7是图示对接模块的钩臂的透视图。图8是图示对接模块的楔型滚动器的透视图。图9是图示对接模块的固定构件的侧视图。图10是图示对接模块的滑动构件的侧视图。图11是旋转模块和旋转模块驱动单元的侧视图。图12是旋转模块和旋转模块驱动单元的俯视平面图。图13至15分别是图示旋转模块的钩闩锁的透视图、前视图和侧视图。图16是图示旋转模块的对接导轨的侧视图。

参照图3，主体100包括壳体110、移动装置驱动单元160、旋转模块驱动单元180、对接模块驱动单元170、控制单元140和类似单元。

移动装置驱动单元160是用于驱动用于移动该移动设备10的移动装置的部件，并且如上所述，根据该示例性实施方案的移动设备10的移动装置是多个线材161。

移动装置驱动单元160固定于壳体110或其中的框架（未图示），并且可以包括被线材161围绕来缠绕的绞盘，以及用于旋转绞盘的马达。

参照图1，线材161的连接于移动设备10的移动装置驱动单元160的相反的端部固定于船段1，同时穿过在壳体110处形成的通孔112。

线材161的数量需要是六个或更多个，使得移动设备10竖直地和水平地移动，并且移动装置驱动单元160和通孔112的数量与线材161的数量是相同的。

特别地，为了使移动设备10围绕船段1内侧的每个凹角和转角移动同时保持相对于船段1的底部的平行状态，线材161的数量可以是八个或更多个。

通孔112的位置可以根据通孔112的数量、船段1的尺寸和移动设备10的尺寸而改变，并且例如，当移动设备10的主体100的外观是长方体并且通孔的数量是六个时，通孔112可以分别在主体100的六个表面上形成。如在附图中图示的，当通孔的数量是八个时，四个通孔可以在主体100的四个侧表面中的在纵向方向上的两个侧表面中的每个上形成，并且一个通孔可以在侧表面的四个转角中的每个周围形成。

移动设备10在船段1内侧的位置可以通过使用移动装置驱动单元160来缠绕或释放相应的线材161而被控制。

每个移动装置驱动单元160可以定位在毗邻于相应的通孔112的位置处。

参照图5和6，对接模块驱动单元170固定于壳体110的壁表面，壳体110的该壁表面定位在对接模块200或其中的框架的侧部处，并且对接模块驱动单元170包括线材171、绞盘172、一对正齿轮173和174、马达175、滑轮176和固定构件177。

线材171围绕绞盘172缠绕，并且经过与固定于壳体110或框架的固定构件177结合的滑轮176穿过壳体110的通孔114，并且线材171的端部被固定于对接模块200。

通过由一对正齿轮173和174接收马达175的功率，绞盘172通过旋转松弛或缠绕线材171。正齿轮173和174分别同轴地固定于绞盘172和马达175，并且彼此啮合。

参照图11和12，旋转模块驱动单元180固定于壳体110的壁表面，壳体110的该壁表面定位在旋转模块300或其中的框架的侧部处，并且旋转模块驱动单元180包括马达182和连接于马达182的减速器184。

减速器184包括多个齿轮，该多个齿轮的轴线是平行的并且该多个齿轮彼此啮合，并且减速器184结合于旋转模块300以把马达182的旋转力传输至旋转模块300，由此旋转该旋转模块300。

再次参照图3，控制单元140可以被安装在壳体110内侧或外侧，并且根据外部信号控制在主体100内侧的驱动装置，例如移动装置驱动单元160、旋转模块驱动单元180和对接模块驱动单元170。

参照图2至6，对接模块200包括固定于主体100的固定部件260和270以及基于主体100可移动的移动部件210、220、230、240、250、255、275、280和290。

移动部件210、220、230、240、250、255、275、280和290通过线材171与主体100连接，并且可以通过释放或缠绕线材171而变得远离或接近于主体100。

固定部件260和270结合于移动部件210、220、230、240、250、255、275、280和290，并且限制移动部件210、220、230、240、250、255、275、280和290的移动范围。

移动部件210、220、230、240、250、255、275、280和290直接地或间接地固定于机器人导轨400。

参照图2，底部板290直接地固定于机器人导轨400，并且底部板290的上表面是平坦的，并且可以实质上形成在与主体100的上表面相同的平面上。虽然未在图2中图示，但是复杂结构形成在底部板290下方，并且为了描述的方便，底部板290未在图4中图示以便清楚地图示该复杂结构，并且在图6中仅仅图示了底部板290的边界。由于相同的原因，机器人导轨400和固定辅助构件450未在图6中图示。

参照图4，一对门构件280在机器人导轨400的两个前部侧表面处形成。

门构件280包括可旋转地结合于机器人导轨400的侧表面的竖直部分以及从竖直部分弯曲以倾斜地面向内的倾斜部分。

门构件280防止安装在移动设备10上的工作机器人40在经过对接模块200之后被分离至移动设备10的外侧。

因为门构件280可以基于竖直部分的中心轴线旋转，所以倾斜部分在对接时通过旋转门构件280而朝向机器人导轨400打开，使得工作机器人40可以移动至另一个设备。门构件280为了方便而未在图5和6中图示。

一对滚动器臂210固定于两个机器人导轨400的前端部，并且钩臂220分别地固定在滚动器臂210的端部下方。

滚动器臂210和钩臂220在纵向方向上延伸，并且钩臂220比滚动器臂210在向前方向更多地突出。钩臂220可以定位在比滚动器臂210略微外侧处。

参照图7，钩臂220包括被在纵向方向上延伸的臂部分222以及从臂部分222的端部向上弯曲的钩部分224。

臂部分222的上表面可以保持平坦且平行的状态，并且臂部分222与钩部分224交会的部位可以被处理为是圆形的。

钩臂220可以直接地固定于滚动器臂210，并且可以通过另一个构件间接地结合于滚动器臂210。

滚动器结合构件240分别固定于滚动器臂210的端部，并且具有在宽度方向上的旋转轴线的楔型滚动器230结合于滚动器结合构件240。

参照图8，楔型滚动器230具有一形状，在该形状中，一对截玉米状物的上表面面向彼此，并且其外周边232是最大的且中心周边234是最小的。然而，与此相反，楔型滚动器230可以具有一对截玉米与置于其间的圆柱连接的形式。

具有作为中心的中心轴线并且类似于圆柱地成形的插入柱236形成在楔型滚动器230中，以被可旋转地插入滚动器结合构件240中。与此相反，楔型滚动器230可以具有一形状，在该形状中，形成经过楔型滚动器230的中心轴线附近的通孔并且插入柱235被插入在通孔内侧。

楔型滚动器230比机器人导轨400的前端部在向前方向上更远地突出，并且可以被定位在钩臂220的外部侧处。

两对支撑构件255固定于底部板290的底部表面，并且一对支撑构件255定位在两个侧部中的每个处。

每个支撑构件255具有类似于近似反向直角三角形的形状，并且其的底部侧固定于底部板290，并且其横向侧毗邻于主体100。

四个支撑构件255中的定位在外部侧处的两个支撑构件255和定位在内部侧处的两个支撑构件255可以具有不同的形状，并且在附图中定位在外部侧处的两个支撑构件255比定位在内部侧处的两个支撑构件255大。然而，支撑构件255的形状不限于上文提到的描述。

在每个支撑构件255处，孔被围绕倾斜侧与横向侧交会的转角制造，并且支撑滚动器250的两个端部都被插入每一对支撑构件255的孔中。

支撑滚动器250可以基于旋转轴线在宽度方向上旋转，并且两个支撑滚动器250可以被实质上放在直线上。

球状脚轮275也安装在底部板290的底部表面中。

球状脚轮275在宽度方向上的位置是两个支撑滚动器250之间的中心点，并且球状脚轮275在高度方向上的位置高于支撑滚动器250。

球状脚轮275在纵向方向上从对接模块200和主体100之间的边界朝向对接模块200略微向内地定位。线材171的从主体100出来的端部固定于球状脚轮275的上侧。

一对具有类似于近似三角形定形的孔262（在下文中被称为“三角形孔”）的固定构件260在主体100的对接模块200的侧部处固定于外部表面。

参照图9，三角形孔262包括向下地倾斜同时正在成为远离主体100的底部侧（在下文中被称为“倾斜侧”）264、与倾斜侧264相反地向上倾斜的上侧以及连接该两个侧部的竖直侧。

每个固定构件260定位在一对的两个支撑构件255之间，并且支撑滚动器250经过固定构件260的三角形孔262。

三角形孔262的转角被处理为是圆形的，使得支撑滚动器250可以与三角形孔262的表面平滑地接触。

固定于主体100的滑动构件270被包括在两对固定构件260之间。

参照图10，滑动构件270具有被定位在相应于球状脚轮275的位置处的倾斜表面274，并且倾斜表面274的斜度小于固定构件260的三角形孔262的倾斜侧264的斜度。

对接模块200中的重心定位在楔型滚动器230和支撑滚动器250之间。

具有V形凹陷部的托架可以被包括在对接模块200或主体100中，从而防止在对接模块200和主体100之间产生水平方向上的错误对准。

参照图2、11和12，旋转模块300包括机器人导轨400被安装在其上的作为基本框架的框架310，并且被包括在旋转模块300中的其他部件被框架310支撑。

框架310包括在容器350外侧处的外部框架以及在内侧处的内部框架，并且外部框架在附图中图示，但是内部框架未在附图中图示。

内部框架和外部框架可以通过结合构件，例如螺钉结合于彼此并且固定，同时容器350内插在内部框架和外部框架之间。

内部框架与主体100的减速器184结合，以便基于预确定轴线可旋转，并且外部框架和固定于内部框架的容器350可以也与内部框架共同地旋转。因此，框架310和被结合或固定于框架310的其他部件也可以基于同一个轴线旋转。

容器350的上表面可以是平坦的，并且可以实质上定位在与主体100的上表面相同的平面上。

用于把电供应至主体100的控制单元140以及每个驱动装置即移动装置驱动单元160、旋转模块驱动单元180和对接模块驱动单元170的电池（未图示）可以被包括在容器350内侧。

电池可以通过安装在移动设备10上的工作机器人40对外部充电。

被结合以便与内部框架和容器350一起旋转的旋转辅助构件360被包括在容器350外侧。旋转辅助器构件360可以与主体100接触，并且当旋转模块300被旋转时，旋转模块300和主体100的面对表面不与彼此接触同时保持预定距离，使得可能防止当两个表面与彼此接触时所导致的磨蚀或不完全旋转的问题。

一对门构件380附接在容器350的两个侧表面处或两个机器人导轨400的外部侧表面处。

门构件380的结构和操作几乎与对接模块200的门构件280的结构和操作相同。然而，当旋转模块300旋转时以及当进行对接时，旋转模块300的门构件380被打开。工作机器人40在旋转开始之前通过打开门构件380而在旋转模块300上移动，并且然后旋转模块300在安装工作机器人40的状态下旋转180度，并且在这种情况下，工作机器人40也被反向180度。然后，通过把工作机器人40移动至主体100的底部表面而在船段1内侧的底部表面上进行工作。为了方便，门构件380未在图11和12中图示。

一对钩闩锁320被包括在容器350的两个侧表面（或两个机器人导轨400的外部侧的侧表面）中和大门构件380的后侧中，并且对接导轨330被分别包括在钩闩锁320的端部中。

当从容器350的侧表面和机器人导轨400察看时，钩闩锁320具有在宽度方向上朝向外侧延伸的形状，并且钩闩锁320可以被弯曲。

参照图13至15的实施例，钩闩锁320是在其中约四个矩形柱被垂直地连接的形状，并且包括第一柱至第四柱321、322、323和324。第一柱321从容器350的侧表面或机器人导轨400在宽度方向上延伸，并且第二柱322从第一柱321的端部向上延伸。第三柱323从第二柱322的端部向后延伸，并且第四柱324从第三柱323的端部在宽度方向上向外延伸。

因为第三柱323的底部表面是具有近似的拱形形状的弯曲表面，并且第三柱323在其中与第四柱324接触的表面的高度H1小于第四柱324的高度H2，使得具有第二柱322和第四柱324的作为侧壁的面对表面以及第三柱323的作为天花板的底部表面的凹陷部326在第三柱323的底部侧处形成。

第四柱324的底部表面和凹陷部326的侧表面之间的转角可以被处理为是圆形的。

钩闩锁320定位在相应于钩部分224的位置处，并且另一个移动设备的钩部分224被锁在钩闩锁320的凹陷部326的下侧处，以在进行对接时被容纳。然而，钩闩锁320可以是在宽度方向上简单地延伸的矩形柱。

对接导轨330从钩闩锁320的端部在向后方向上延伸，并且其端部部分和中心部分被框架310支撑。对接导轨330的后端部可以与机器人导轨400的后端部匹配。

参照图16，对接导轨330的上表面的高度不是恒定的并且被改变，并且对接导轨330包括用于在进行对接时引导另一个移动设备的楔型滚动器230的引导部分332。

当倾斜部分334变得更接近于前侧时从后侧倾斜的倾斜部分334占据引导部分332的大部分，并且倾斜部分334的倾斜度小于固定构件260的三角形孔262的倾斜侧264的倾斜度。

引导部分332还包括分别连接于倾斜部分334的前端部和后端部的末端部分336和开始部分338。

末端部分336从与倾斜部分334的连接点以近似的圆弧的形状上升，并且开始部分338从与倾斜部分334的连接点以近似圆弧的形状略微地下降。末端部分336近似地定位在对接导轨330的中心部分处，并且倾斜部分334和末端部分336的边界点335定位在引导部分332的最低位置处。

当包括相同结构的两个移动设备被对接时，一个移动设备的钩臂220和楔型滚动器230分别与另一个移动设备的钩闩锁320和对接导轨330结合，使得这两个移动设备的机器人导轨400连接于彼此。为此，需要满足多个条件。这将参照图17至21详细地描述。

图17至19分别是图示钩臂与钩闩锁结合的状态的透视图、前视图和侧视图。图20是图示钩臂、楔型滚动器、钩闩锁和对接导轨的排列状态的俯视平面图。图21是图示钩臂、楔型滚动器、钩闩锁和对接导轨的排列状态的侧视图。

首先，图17至19图示了钩臂220的钩部分224被装配至钩闩锁320的状态。

在这种情况下，钩部分224定位在凹陷部326内侧，并且钩臂220的上表面与第四柱324的底部表面接触。当钩部分224定位在凹陷部326内侧时，纵向方向的移动被限制，使得具有益处，因为钩部分224和凹陷部326之间的结合不被容易地松开。

参照图20，钩臂220被在纵向方向上与钩闩锁320的凹陷部326对准。参照图21，钩臂220的臂部分222的上表面的高度实质上与钩闩锁320的第四柱324的底部表面的高度相同。

参照图20，钩部分224的宽度W1和长度L1分别小于凹陷部326的宽度W2和长度L2。此外，参照图21，钩部分224的端部的高度实质上与在凹陷部326的第四柱324的侧部处的侧壁的高度相同或较低。在本文中，凹陷部326的宽度W2和长度L1是与一般含义相反的，但是被如上文地表达以满足“宽度方向”和“纵向方向”的前述定义。由于相同的原因，另一个部分的宽度、长度和高度可以不同于一般含义。

图20和21图示了一种状态，在该状态中，楔型滚动器230被装配在对接导轨330上，并且楔型滚动器230中的最窄中心周边234不能与对接导轨330接触，并且与中心周边234略微地间隔开的接触部分238由于对接导轨330的宽度与对接导轨330接触。因此，对接导轨330的末端部分336的圆弧的直径可以与楔型滚动器230的接触部分238的直径相同。

参照图20，楔型滚动器230和对接导轨330在纵向方向上排列，并且参照图21，楔型滚动器230的接触部分238的最低部分的高度可以实质上与对接导轨330中的倾斜部分334和末端部分336的边界点335的高度相同。

同时，参照图20，在纵向方向上从钩臂220中的钩部分224和臂部分222的边界点至楔型滚动器230的旋转轴线的距离L3可以实质上与在纵向方向上从在钩闩锁320中的凹陷部326的第四柱324的侧部处的侧壁至对接导轨330中的倾斜部分334和末端部分336的边界点335的距离L4相同。

换句话说，在纵向方向上从钩部分224至楔型滚动器230的旋转轴线的距离可以示意性地与在纵向方向上从钩闩锁320至对接导轨330的上表面的最低点（或引导部分332的最低点，该点与边界点335相同）的距离相同。

此外，在纵向方向上从楔型滚动器230的旋转轴至机器人导轨400的前端部的距离L5可以实质上与在纵向方向上从对接导轨330的上表面的最低点至机器人导轨400的后端部的距离L6相同。

然后，将参照图22至27以及图1和2详细地描述根据该示例性实施方案的移动设备的对接操作。

图22和23是顺序地图示根据该示例性实施方案的两个移动设备的对接操作的示意图。图24至27是详细地图示该两个移动设备之间的对接过程的示意性侧视图。相关部分被略微地修改并且在图24至27中图示，以用于对对接过程的容易理解。

船段1被分为多个小室2和3，例如左小室2和右小室3，并且移动设备20和30分别安装在小室2和3中。可以被工作机器人40以及移动设备20和30穿过的入口5、6和7在船段1之间以及小室2和3的外侧和之间形成。

参照图22，为了把被安装在左小室2的移动设备20上的工作机器人40移动至右小室3的移动设备30，两个移动设备20和30被移动至两个小室2和3之间的入口6。

参照图23，两个小室2和3的移动设备20和30通过入口6对接，并且然后工作机器人40被移动至右小室3的移动设备30以被安装。

通过使用钩闩锁320和左移动设备20的对接导轨330以及右移动设备30的对接模块200来进行对接，并且将描述对接的详细过程。

首先，参照图24，当两个移动设备20和30接近时，右移动设备30从比左移动设备20高的位置接近，使得右移动设备30的对接模块200定位在钩闩锁320和左移动设备20的对接导轨330上。

在这种情况下，两个移动设备20和30之间的距离被调整，使得钩臂220的钩部分224定位在钩闩锁320的后侧中并且楔型滚动器230定位在对接导轨330的倾斜部分334上。

右移动设备30的对接模块200（严格地说，对接模块200的移动部件，但是为了描述的方便而被表达为对接模块200）与主体100紧密接触，这意指通过绷紧地拉动线材171而使线材171围绕绞盘172缠绕的状态。

在这种情况下，支撑滚动器250处于支撑滚动器250与在固定构件260中形成的三角形孔262的上侧和底部侧（或倾斜侧264）之间的圆形转角紧密接触的状态下，并且球状脚轮275处于球状脚轮275从滑动构件270的上表面略微地突出的状态下。

参照图25，围绕绞盘172缠绕的线材171开始被松开。然后，因为对接模块200的重心在支撑滚动器250的前侧中，所以对接模块200在前侧中倾斜，同时相对于支撑滚动器250在逆时针方向上旋转，并且因此钩臂220和楔型滚动器230向下移动，同时略微地向前侧前进。在这种情况下，球状脚轮275与滑动构件270的倾斜表面274接触，并且开始向下滑动。

参照图26，当线材171被进一步松开时，对接模块200被进一步倾斜并且右移动设备30的楔型滚动器230与左移动设备20的对接导轨330接触。

当线材171在楔型滚动器230与对接导轨330接触之后被进一步松开时，对接模块200不再进一步在逆时针方向上旋转，并且其沿着对接导轨330的倾斜部分334和滑动构件270的倾斜表面274向下滚动或滑动，并且支撑滚动器250同时漂浮在空气中。

原因在于，对接导轨330的倾斜部分334和滑动构件270的倾斜表面274的斜度小于固定构件260的三角形孔262的倾斜侧264的斜度。

在这种情况下，对接模块200的负荷的支撑点是两个楔型滚动器230和球状脚轮275，使得对接模块200的负荷被三点支撑，并且因此，具有凹形中心的楔型滚动器230可以容易地校正在水平方向的错误对准。

对接模块200沿着对接导轨330和滑动构件270连续地移动，直到楔型滚动器230与在对接导轨330的倾斜部分334的端部处的末端部分336交会。

当楔型滚动器230与末端部分336交会使得楔型滚动器230不能再前进时，对接模块200不再移动，即使在线材171被进一步松开的情况下，使得不需要进一步松开线材171。

参照图27，右移动设备30的主体100向下地移动，使得两个移动设备20和30具有相同的高度。

然后，对接模块200相对于楔型滚动器230在顺时针方向上旋转，并且钩臂220与钩闩锁320接触。

当钩闩锁320被完全地锁在钩臂220中时，对接模块200的旋转停止，并且右移动设备30的主体100略微地进一步向下移动，即使在对接模块200的旋转停止之后，并且主体100然后停止。

在这种情况下，球状脚轮275处于球状脚轮275漂浮在滑动构件270的倾斜表面274中的状态下，并且对接模块200的负荷被楔型滚动器230和钩臂220支撑。

通过这，左移动设备20的机器人导轨（未图示）和右移动设备30的对接模块200的机器人导轨（未图示）被平行地连接于彼此。

最后，当主体100通过最大地缠绕线材171同时把主体100朝向对接模块200移动而与对接模块200紧密接触时，完成了对接，并且两个移动设备20和30的机器人导轨400被对准，同时被连接于彼此。

在此，当移动主体100时，主体100的位置通过松开或缠绕线材161而被调整，如在图1中所图示的。

如上所述，在本发明的示例性实施方案中，移动设备20和30之间的对接可以通过使用对接模块200的重力而便利且快速地进行，对接必需的部件占据的空间是小的，并且对接性能也是优良的。

在前述多个操作中的松开或缠绕线材161和171的操作通过外部控制件进行，并且控制可以通过图3中图示的控制单元140来进行。

在本示例性实施方案中描述了，移动设备10被分为三个部分，即主体100、对接模块200和旋转模块300，但是可以省略旋转模块300。在这种情况下，钩闩锁320和对接导轨330可以围绕安装在主体100的后端部安装。

虽然已经关于目前被认为是实际的示例性实施方案的实施方案描述了本发明，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方案，而是相反地意在覆盖被包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效安排。

工业适用性

依照根据本发明的该示例性实施方案的移动设备，容易地进行对接，并且移动设备占据小的空间，使得可能减少用于对接的时间并改进对接性能。

Claims (27)

1.一种移动设备，在工作场所中工作的工作机器人可安装在所述移动设备上，所述移动设备包括：

一对机器人导轨，其在第一方向上延伸以引导所述工作机器人，并且包括作为两个端部的第一端部和第二端部；

一对第一滚动器，其被包括在所述机器人导轨的所述第一端部附近并且具有在垂直于所述第一方向的第二方向上的旋转轴线；

一对钩臂，其被包括在所述机器人导轨的所述第一端部附近，并且包括在所述第一方向上延伸并且面向上的钩；

一对钩闩锁，其被包括在所述机器人导轨的所述第二端部附近，所述一对钩闩锁定位在相应于所述钩臂的位置处，并且被所述钩臂的所述钩在其下侧处锁住；以及

一对对接导轨，其被包括在所述机器人导轨的所述第二端部附近，所述一对对接导轨在所述第一方向上延伸，与所述第一滚动器对准，并且具有用于引导所述第一滚动器的上表面。

2.根据权利要求1所述的移动设备，其中：

所述第一滚动器具有类似于具有凹形中心的楔形物的形状。

3.根据权利要求2所述的移动设备，其中：

所述对接导轨的所述上表面包括用于限制所述第一滚动器在所述第一方向上的位置的引导部分。

4.根据权利要求3所述的移动设备，其中：

所述引导部分包括：

倾斜部分，其从所述机器人导轨的所述第二端部沿着朝向所述第一端部的方向倾斜；以及

末端部分，其从所述倾斜部分的端部开始并且向上升高。

5.根据权利要求4所述的移动设备，其中：

所述末端部分具有圆弧的形状。

6.根据权利要求5所述的移动设备，其中：

所述末端部分和所述倾斜部分的边界点的高度在所述引导部分中是最小的。

7.根据权利要求6所述的移动设备，其中：

在所述第一方向上从所述钩至所述第一滚动器的旋转轴线的距离与在所述第一方向上从所述钩闩锁至所述边界点的距离相同，并且

在所述第一方向上从所述第一滚动器的所述旋转轴线至所述机器人导轨的前端部的距离与在所述第一方向上从所述边界点至所述机器人导轨的后端部的距离相同。

8.根据权利要求7所述的移动设备，其中：

所述第一滚动器和所述钩臂在所述第一方向上从所述机器人导轨的所述第一端部向外突出，并且所述钩闩锁和所述对接导轨在所述第一方向不与所述机器人导轨的所述第二端部分开。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的移动设备，其中：

所述钩闩锁具有接纳所述钩臂的所述钩的凹陷部。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的移动设备，包括：

主体；以及

第一模块，其与所述主体结合，并且包括所述第一滚动器和所述钩臂，

其中所述机器人导轨包括分别在所述主体的上表面和所述第一模块的上表面上形成的第一部分和第二部分。

11.根据权利要求10所述的移动设备，其中：

所述第一模块包括：

固定部件，其固定于所述主体；以及

移动部件，其固定于所述机器人导轨的所述第二部分并且是相对于所述主体可移动的，

其中所述移动部件包括所述第一滚动器和所述钩臂。

12.根据权利要求11所述的移动设备，其中：

所述主体包括：

线材，其具有固定于所述移动部件的一个端部；

绞盘，其被配置为缠绕所述线材；以及

马达，其被配置为旋转所述绞盘。

13.根据权利要求12所述的移动设备，其中：

所述固定部件包括：

一对固定构件，其固定于所述主体的侧表面并且包括三角形孔，所述三角形孔具有在变得远离所述主体时倾斜的倾斜侧部；以及

滑动构件，其定位在所述一对固定构件之间并且包括倾斜表面，所述倾斜表面在变得远离所述主体时倾斜，并且

所述移动部件还包括：

一对第二滚动器，其穿过所述固定构件的所述三角形孔，并且具有在所述第二方向上的旋转轴线；以及

球状脚轮，其安装在相应于所述滑动构件的位置处。

14.根据权利要求13所述的移动设备，其中：

所述移动部件的重心定位在所述第一滚动器和所述第二滚动器之间。

15.根据权利要求14所述的移动设备，其中：

所述三角形孔的所述倾斜侧部具有比所述滑动构件的所述倾斜表面和所述对接导轨的所述倾斜部分的倾斜角大的倾斜角。

16.根据权利要求15所述的移动设备，还包括：

第二模块，其在相对于所述主体与所述第一模块相反的侧部处与所述主体结合，并且包括所述钩闩锁和所述对接导轨，

其中所述机器人导轨还包括被包括在所述第二模块的上表面中的第三部分。

17.根据权利要求16所述的移动设备，其中：

所述机器人导轨还包括被包括在所述主体的底部表面中的第四部分，

所述第二模块是相对于所述主体可旋转的，并且

当所述第二模块相对于所述主体旋转180度时，所述机器人导轨的所述第三部分和所述第四部分连接于彼此。

18.一种移动设备之间的对接方法，包括：

使包括主体和对接模块的第一移动设备接近第二移动设备的上部分的接近操作；

通过旋转所述对接模块的移动部件使所述移动部件与所述第二移动设备的对接导轨接触的旋转操作；

通过把所述移动部件沿着所述对接导轨倾斜地移动来把所述移动部件的闩锁定位在所述第二移动设备的钩闩锁的下部分处的移动操作；

停止所述移动部件跟随所述对接导轨的移动的停止操作；以及

通过把所述第一移动设备向下移动并且反向地旋转所述移动部件来把所述钩向上移动并且把所述钩锁至所述钩闩锁的反向旋转操作。

19.根据权利要求18所述的对接方法，其中：

除了所述移动部件之外，所述对接模块还包括固定于所述主体的固定部件，并且

所述移动部件通过线材与所述主体连接。

20.根据权利要求19所述的对接方法，其中：

所述接近操作在所述线材在所述主体和所述移动部件之间的长度最短的状态下进行，并且

所述旋转操作和所述移动操作通过调整所述线材在所述主体和所述移动部件之间的长度而连续地进行。

21.根据权利要求20所述的对接方法，其中：

所述旋转操作、所述移动操作和所述反向旋转操作通过所述移动部件的重力来进行。

22.根据权利要求21所述的对接方法，其中：

所述旋转操作包括把所述移动部件相对于所述移动部件的支撑滚动器的旋转轴线旋转，所述移动部件的所述支撑滚动器结合于所述固定部件的支撑构件。

23.根据权利要求22所述的对接方法，其中：

所述移动操作包括通过所述移动部件的重力把所述移动部件的楔型滚动器沿着所述对接导轨的倾斜部分滚动。

24.根据权利要求23所述的对接方法，其中：

所述旋转操作还包括使所述移动部件的球状脚轮与所述固定部件的滑动构件接触，并且

所述移动操作还包括把所述球状脚轮沿着所述滑动构件的倾斜表面向下滑动。

25.根据权利要求24所述的对接方法，其中：

所述停止操作包括停止所述楔型滚动器在形成在所述对接导轨的所述倾斜部分的端部处的具有类似于圆弧的形状的末端部分处的移动。

26.根据权利要求25所述的对接方法，其中：

所述反向旋转操作包括：

通过把所述第一移动设备向下移动来使所述球状脚轮与所述滑动构件间隔开；以及

相对于所述楔型滚动器反向地旋转所述移动部件。

27.根据权利要求18至26中任一项所述的对接方法，还包括：

在所述反向旋转操作之后使所述主体接近所述移动部件。

Images