CN112479099B - 机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种机器人。该机器人，包括：底盘；平台组件，包括可沿第一方向相对移动的第一基座和第二基座，第一方向为平行于底盘的方向；第一基座包括第一基板和支撑件，支撑件的第一端固定于第一基板，支撑件的第二端用于在爬升模式下支撑在目标物体的上表面；升降组件，一端与底盘连接、另一端与第二基座连接，且升降组件可沿第二方向伸缩，第二方向为垂直于底盘的方向；升降组件处于爬升模式的收缩状态下，底盘远离第二基座的一侧、位于第二基座与支撑件的第二端之间。本申请实施例升降组件与平台组件相互配合能够实现机器人的爬升动作，有利于机器人能够将目标物体堆叠得更高，便于扩展目标物体堆叠高度，有利于提高场地利用效率。

Description

机器人

技术领域

本申请涉及人工智能技术领域，具体而言，本申请涉及一种机器人。

背景技术

在仓库、码头和建筑工地等货场，需要对货物或货箱进行有序堆放，以提高场地利用效率。

现有技术通常依靠叉车等人工驾驶的搬运设备实现货物或货箱的运送和堆放，但是搬运设备本身不具备爬升功能，货物或货箱的堆叠高度受限于搬运设备的高度或叉架的行程，导致场地利用效率难以提高。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种机器人，用以解决现有技术存在货场内的货物或货箱堆叠高度受限、或场地利用效率难以提高的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种机器人，包括：

底盘；

平台组件，包括可沿第一方向相对移动的第一基座和第二基座，第一方向为平行于底盘的方向；第一基座包括第一基板和支撑件，支撑件的第一端固定于第一基板，支撑件的第二端用于在爬升模式下支撑在目标物体的上表面；

升降组件，一端与底盘连接、另一端与第二基座连接，且升降组件可沿第二方向伸缩，第二方向为垂直于底盘的方向；升降组件处于爬升模式的收缩状态下，底盘远离第二基座的一侧、位于第二基座与支撑件的第二端之间。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：升降组件与平台组件相互配合能够实现机器人的爬升动作，有利于机器人能够将目标物体堆叠得更高，可以极大地扩展货场目标物体堆叠高度的上限，有利于提高场地的空间利用效率。此外，本申请实施例中的机器人结构较为简单可靠、且易于同时具备运送目标物体、堆叠目标物体和爬升的功能，具有较强的实用性和较为宽广的适用范围。

具体地，升降组件可沿第二方向伸展，抬升支撑件的第二端至不低于距目标物体的上表面的设计高度，平台组件可驱动第一基座沿第一方向移动至目标物体的上方，升降组件再沿第二方向收缩，使得支撑件的第二端抵接于目标物体的上表面，并抬升底盘的下表面至不低于设计高度，平台组件再驱动第二基座带动底盘沿第一方向移动至箱体的上方，完成爬升动作。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种机器人的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种机器人中第一剪叉的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种机器人中底盘和第一驱动机构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种机器人中第二基座的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种机器人中第一基座、第二驱动机构和第三驱动机构的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种机器人中第二剪叉和推送件的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种机器人的运送目标物体状态示意图；

图8为本申请实施例提供的一种机器人的堆叠目标物体状态一的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种机器人的堆叠目标物体状态二的示意图；

图10为本申请实施例提供的一种机器人的堆叠目标物体状态三的示意图；

图11为本申请实施例提供的一种机器人的爬升状态一的示意图；

图12为本申请实施例提供的一种机器人的爬升状态二的示意图；

图13为本申请实施例提供的一种机器人的爬升状态三的示意图；

图14为本申请实施例提供的一种机器人的爬升状态四的示意图；

图15为本申请实施例提供的一种机器人的载货爬升后堆叠目标物体状态一的示意图；

图16为本申请实施例提供的一种机器人的载货爬升后堆叠目标物体状态二的示意图。

图中：

10-机器人；20-目标物体；21-限位条；

1000-底盘；1001-第一滑轨；1002-第一滑块；

1100-滚轮；1110-麦克纳姆轮；1200-承载架；1300-第四驱动机构；

2000-平台组件；

2100-第一基座；2110-第一基板；2120-支撑件；2121-卡位结构；

2200-第二基座；

2210-连接桥；

2220-第二驱动机构；2221-第二丝杆；2222-第二螺母件；2223-第二转轴驱动机；2224-第一皮带；

2230-第一子基座；

2240-第二子基座；

2251-第二滑轨；2252-第二滑块；2253-第三滑块；

2300-托盘组件；

2310-第一子托盘；

2320-第二子托盘；

2330-推送组件；

2331-推送件；

2332-第二剪叉；2332a-菱形剪叉单元；2332b-端头；2332c-节点；2332d-第一剪叉连杆；2332e-第二剪叉连杆；

2333-第三驱动机构；2333a-第三丝杆；2333b-第三螺母件；2333c-第三转轴驱动机；2333d-第二皮带；

2334-限位件；

3000-升降组件；

3100-第一剪叉；3100a-X形剪叉单元；3100b-子端头；

3200-第一驱动机构；3210-第一丝杆；3220-第一螺母件；3230-第一转轴驱动机；

A-第一方向；B-第二方向。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本申请的发明人进行研究发现，爬升功能可基于足式机器人或额外增加导轨来实现，但是轨道、多组车轮或轮腿结构通常较为复杂且稳定性较差，难以推广。

本申请提供的机器人，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

本申请实施例提供了一种机器人10，该机器人10的结构示意图如图1所示，包括：底盘1000、平台组件2000、和升降组件3000。

平台组件2000包括可沿第一方向相对移动的第一基座2100和第二基座2200，第一方向为平行于底盘1000的方向。第一基座2100包括第一基板2110和支撑件2120，支撑件2120的第一端固定于第一基板2110，支撑件2120的第二端用于在爬升模式下支撑在目标物体20的上表面。

升降组件3000的一端与底盘1000连接、另一端与第二基座2200连接，且升降组件3000可沿第二方向伸缩，第二方向为垂直于底盘1000的方向。升降组件3000处于爬升模式的收缩状态下，底盘1000远离第二基座2200的一侧、位于第二基座2200与支撑件2120的第二端之间。

在本实施例中，机器人10处于堆叠货物的状态如图8-图10所示，通过调节升降组件3000，使得平台组件2000的高度与目标物体20的待堆放高度相适应，以利于货物的堆叠。

机器人10处于爬升状态如图11-图14所示。具体地，升降组件3000可沿第二方向伸展，抬升支撑件2120的第二端至不低于距目标物体20的上表面的设计高度，此时机器人10的状态如图11所示。平台组件2000可驱动第一基座2100沿第一方向移动至目标物体20的上方，此时机器人10的状态如图12所示。升降组件3000再沿第二方向收缩，使得支撑件2120的第二端抵接于目标物体20的上表面，并抬升底盘1000的下表面至不低于设计高度，此时机器人10的状态如图13所示。平台组件2000再驱动第二基座2200带动底盘1000沿第一方向移动至箱体的上方，完成爬升动作，此时机器人10的状态如图14所示。

可以理解的是，上述爬升动作包括但不限于机器人10的空载状态、或是机器人10的载货状态。

由于机器人10的升降组件3000与平台组件2000相互配合能够实现上述爬升动作，有利于机器人10能够将目标物体20搬运或堆叠得更高，如图15和图16所示，这样可以极大地扩展货场目标物体20堆叠高度的上限，有利于提高场地的空间利用效率。此外，本申请实施例中机器人10结构较为简单可靠、且易于同时具备运送目标物体20、堆叠目标物体20和爬升的功能，具有较强的实用性和较为宽广的适用范围。

可选地，目标物体20可以是具有一定承载能力的货箱或货物本身等等，只要能够承载本实施例提供的机器人10(包括空载状态或是载货状态)即可，在此不做具体限定。

在一些可能的实施方式中，第二基座2200可以位于第一基座2100靠近底盘1000的一侧。在此情况下，有利于实现第一基座2100与第二基座2200可沿第一方向相对移动的平移组件的布局，可以利于避免平移组件与升降组件3000的相互干涉。

在一些可能的实施方式中，第一基座2100可以位于第二基座2200靠近底盘1000的一侧。在此情况下，第一基座2100离底盘1000更近，有利于在第一基座2100沿第一方向移动至目标物体20的上方的过程中，整个机器人10获得更低的重心，利于机器人10的稳定。

本申请的发明人考虑到，机器人10在爬升的过程中，机器人10的重心会先后在第二方向和第一方向上发生转移，若重心转移不足，会导致机器人10翻车，无法完成爬升动作。为此，本申请为机器人10提供如下两种可能的实现方式：

在一些可能的实施方式中，本申请实施例的第一基座2100的重量大于底盘1000和升降组件3000的重量之和。在此情况下，使机器人10的重心能够顺利转移到目标物体20可以支撑的范围内，由此可以避免在收回底盘1000时发生翻车，保证爬升动作的顺利进行。

在另一些可能的实施方式中，本申请实施例的支撑件2120的第二端具有卡位结构2121，卡位结构2121用于与目标物体20的上表面的限位条21限位配合。在此情况下，平台组件2000驱动第一基座2100沿第一方向移动至目标物体20的上方后，支撑件2120的第二端能够被目标物体20的上表面的限位条21限制住，这样也能够避免机器人10在收回底盘1000时发生翻车，保证爬升动作的顺利进行。

本申请的发明人考虑到，机器人10在爬升过程中，升降组件3000需要可沿垂直于底盘1000的第二方向伸缩。为此，本申请为机器人10提供如下一种可能的实现方式：

如图2和图3所示，本申请实施例的升降组件3000包括：第一剪叉3100和第一驱动机构3200。

第一剪叉3100包括至少一个X形剪叉单元3100a。

X形剪叉单元3100a靠近底盘1000的一端的一个子端头3100b与底盘1000可转动连接，且另一个子端头3100b与第一驱动机构3200的活动部可转动连接。

X形剪叉单元3100a靠近第二基座2200的一端的一个子端头3100b与第二基座2200可转动连接，且另一个子端头3100b与第二基座2200滑动连接。

第一驱动机构3200的固定部与底盘1000连接。

在本实施例中，升降组件3000采用第一剪叉3100和第一驱动机构3200的组合可以实现沿垂直于底盘1000的第二方向伸缩。

第一剪叉3100采用包括至少一个X形剪叉单元3100a的结构，可以在第一剪叉3100的两端各获得两个可以相对运动的子端头3100b。例如，图2中两条虚线之间的剪叉部分即为一个X形剪叉单元3100a。

第一剪叉3100靠近底盘1000的一端中的一个子端头3100b与底盘1000可转动连接，另一个子端头3100b与第一驱动机构3200的活动部可转动连接，可利于第一驱动机构3200对第一剪叉3100的伸缩提供驱动力。

第一剪叉3100靠近第二基座2200的一端中的一个子端头3100b与第二基座2200可转动连接，另一个子端头3100b与第二基座2200滑动连接，可利于第一剪叉3100实现伸缩运动。

可选地，当第一剪叉3100包括至少两个或两个以上的X形剪叉单元3100a时，每两相邻的X形剪叉单元3100a中，一个X形剪叉单元3100a远离第二基座2200的两个子端头3100b与另一个X形剪叉单元3100a远离底盘1000的两个子端头3100b分别可转动连接，从而构成可联动的多级剪叉结构。随着级数(即X形剪叉单元3100a的数量)的增加，第一剪叉3100的行程可以得到进一步放大。

具体地，可转动连接包括铰接。

在一些可能的实施方式中，如图3所示，第一驱动机构3200包括：第一丝杆3210、第一螺母件3220和第一转轴驱动机3230。

第一丝杆3210与第一螺母件3220构成丝杠螺母副。

第一螺母件3220与底盘1000滑动连接，且第一螺母件3220与X形剪叉单元3100a靠近底盘1000的一端的另一个子端头3100b可转动连接。

第一转轴驱动机3230的输出端与第一丝杆3210传动连接。

在本实施例中，第一转轴驱动机3230可以驱动第一丝杆3210以自身轴心为轴进行旋转，进而控制与第一丝杆3210构成丝杠螺母副的第一螺母件3220在第一丝杆3210的轴向上移动，从而驱动第一剪叉3100靠近底盘1000的一端的两个子端头3100b的相对运动，最终驱动第一剪叉3100实现伸缩运动。

可选地，第一转轴驱动机3230的输出端可以与第一丝杆3210的端部通过齿轮啮合连接，这样有利于通过配合不同的齿轮比，实现扭力或转速的控制。

可选地，第一转轴驱动机3230的输出端可以与第一丝杆3210的端部通过皮带或者链条传动连接，这样有利于增大第一丝杆3210与第一转轴驱动机3230之间布局的灵活性。

可选地，第一丝杆3210的一端可以直接焊接在第一转轴驱动机3230的输出端。或将第一转轴驱动机3230的输出轴延长，并在输出端上车削出螺纹，即第一丝杆3210与第一转轴驱动机3230的输出轴一体化。

可选地，第一转轴驱动机3230可以是电动转轴机、气动转轴机和液压转轴机等转轴驱动机中的一种。

在一些可能的实施方式中，如图3所示，底盘1000包括构成滑动连接副的第一滑轨1001和第一滑块1002。

第一滑轨1001与底盘1000靠近第二基座2200的一侧连接，第一滑块1002与第一螺母件3220可转动连接。

在本实施例中，底盘1000上的第一滑轨1001和第一滑块1002构成的滑动连接副，可以实现第一螺母件3220相对于底盘1000进行滑动。

可选地，第一滑块1002和第一螺母件3220中的至少一个，与第一剪叉3100靠近底盘1000的一端中另一个子端头3100b可转动连接，即可实现第一转轴驱动机3230向第一剪叉3100提供动力，以使第一剪叉3100实现伸缩运动。

可选地，第一滑轨1001可以包括平行布置于丝杆的轴向两侧的两条滑轨，滑块可以包括分别与两条滑轨滑动配合的两个子滑块部，滑块的中部可以具有容纳第一螺母件3220并使第一丝杆3210可以穿过的镂空。

本申请的发明人考虑到，平台组件2000中的第一基座2100和第二基座2200可沿第一方向相对移动。为此，本申请为机器人10提供如下一种可能的实现方式：

如图4所示，本申请实施例的第二基座2200包括：连接桥2210、第二驱动机构2220、以及平行布置的第一子基座2230和第二子基座2240。

第一子基座2230和第二子基座2240均与第一基座2100滑动连接。

第二驱动机构2220的活动部和固定部中的一个与第一基座2100连接，第二驱动机构2220的活动部和固定部中的另一个与连接桥2210连接。

连接桥2210呈与第二驱动机构2220相适应的U形，连接桥2210的两端分别与第一子基座2230和第二子基座2240连接。

在本实施例中，第二基座2200采用包括连接桥2210、以及平行布置的第一子基座2230和第二子基座2240的框架结构，可提供足够的承载力的同时，实现第二基座2200的减材和减重，有利于降低机器人10的材料成本，有利于机器人10的轻量化。

第二基座2200采用前述框架结构，还有利于为第二驱动机构2220提供安装空间以及充裕的运动空间，以利于第二驱动机构2220驱动第一基座2100与第二基座2200沿平行于底盘1000的第一方向相对移动。连接桥2210呈与第二驱动机构2220相适应的U形，还可以减少第二驱动机构2220工作时与第二基座2200发生干涉的可能性。

可选地，第一子基座2230和第二子基座2240均与第一方向平行，这样可以利于第一基座2100与第二基座2200之间滑动结构的布设。

在一些可能的实施方式中，如图4所示，第一子基座2230和第二子基座2240均位于第一基座2100靠近底盘1000的一侧，且分别包括构成滑动连接副的第二滑轨2251和第二滑块2252。

第二滑轨2251与第一子基座2230和第二子基座2240靠近第一基座2100的一侧连接，第二滑块2252与第一基座2100连接。

在本实施例中，第二基座2200位于第一基座2100靠近底盘1000的一侧，第一子基座2230和第二子基座2240靠近第一基座2100的一侧上的第二滑轨2251和第二滑块2252，一方面可以便于第二基座2200为第一基座2100提供支撑，另一方面还为第一基座2100沿第一方向相对于第二基座2200位的伸出和收回提供导向作用。

在一些可能的实施方式中，如图5所示，第二驱动机构2220包括：第二丝杆2221、第二螺母件2222和第二转轴驱动机2223。

第二丝杆2221与第二螺母件2222构成丝杠螺母副。

第二螺母件2222与连接桥2210连接。

第二转轴驱动机2223与第一基座2100连接，并与连接桥2210相适应，第二转轴驱动机2223的输出端与第二丝杆2221传动连接。

在本实施例中，第二转轴驱动机2223可以驱动第二丝杆2221以自身轴心为轴进行旋转，进而控制与第二丝杆2221构成丝杠螺母副的第二螺母件2222在第二丝杆2221的轴向上移动，从而驱动第一基座2100沿第一方向相对于第二基座2200位的运动。

可以理解的是，第二转轴驱动机2223的输出端与第二丝杆2221传动连接，可采用与第一转轴驱动机3230的输出端与第一丝杆3210传动连接相同的具体方案，例如第二转轴驱动机2223的输出端与第二丝杆2221通过第一皮带2224实现带传动连接，在此不再赘述。

在一些可能的实施方式中，如图4所示，第一子基座2230和第二子基座2240分别还包括构成滑动连接副的第三滑轨(图中未标示)和第三滑块2253。

第三滑轨与第一子基座2230和第二子基座2240靠近底盘1000的一侧连接，第三滑块2253与升降组件3000的一个子端头3100b可转动连接。

在本实施例中，第一子基座2230和第二子基座2240靠近底盘1000的一侧上的第三滑轨和第三滑块2253，一方面可以便于升降组件3000为第二基座2200提供支撑，另一方面还为升降组件3000采用例如包括第一剪叉3100的结构时，第一剪叉3100靠近第二基座2200的一端的两个子端头3100b的相对运动提供导向作用。

本申请的发明人考虑到，机器人10需要具备一定的载货能力。为此，本申请为机器人10提供如下一种可能的实现方式：

如图1、图5和图6所示，本申请实施例的平台组件2000还包括：托盘组件2300。

托盘组件2300包括第一子托盘2310、第二子托盘2320和推送组件2330。

第一子托盘2310和第二子托盘2320平行布置，且分别与第一基座2100连接。

推送组件2330的固定部与第一基座2100连接，推送组件2330的活动部可沿平行于第一子托盘2310和第二子托盘2320的方向运动。

在本实施例中，托盘组件2300采用包括平行布置的第一子托盘2310和第二子托盘2320的框架结构，可提供足够的目标物体20承载力的同时，实现托盘的减材和减重，有利于降低机器人10的材料成本，有利于机器人10的轻量化。

托盘组件2300中的推送组件2330用于将承载于第一子托盘2310和第二子托盘2320上的目标物体20推送至堆放位置。

可选地，第一子托盘2310和第二子托盘2320均与第一方向平行，这样可以与第一基座2100相对第二基座2200的运动方向一致，有利于在第一子托盘2310和第二子托盘2320与目标物体20堆放平面之间存在沟壑的场景下，利用第一基座2100与第二基座2200的相对运动，补偿托盘前述沟壑，使目标物体20能够被推送组件2330推送至堆放位置。

在一些可能的实施方式中，如图5和图6所示，推送组件2330包括：推送件2331、第二剪叉2332和第三驱动机构2333。

第二剪叉2332包括至少一个菱形剪叉单元2332a。

第二剪叉2332的两个端头2332b分别与第一基座2100和推送件2331可转动连接。

第二剪叉2332的两个端头2332b之间的一个节点2332c与第三驱动机构2333的活动部可转动连接。

推送件2331与第一基座2100滑动连接。

在本实施例中，推送组件2330采用第二剪叉2332和第三驱动机构2333的组合可以实现推送件2331沿平行于第一子托盘2310和第二子托盘2320的方向运动，如图9和图10所示，使推送件2331可以将目标物体20从第一子托盘2310和第二子托盘2320上推送至堆放位置。

第二剪叉2332采用包括至少一个菱形剪叉单元2332a的结构。第二剪叉2332的两端各具有一个端头2332b；其中，一个端头2332b与第一基座2100可转动连接成为固定端，则另一个端头2332b成为活动端并与推送件2331可转动连接。例如，图6中两条虚线之间的剪叉部分即为一个菱形剪叉单元2332a。

第二剪叉2332的两个端头2332b之间的一个节点2332c与第三驱动机构2333的活动部可转动连接，一方面可以利于第三驱动机构2333驱动第二剪叉2332实现沿平行于第一子托盘2310和第二子托盘2320的方向伸缩，从而带动推送件2331运动，另一方面可以放大第二剪叉2332的与推送件2331可转动连接的端头2332b的运动行程。

推送件2331与第二剪叉2332的一个端头2332b可转动连接，有利于在推送目标物体20时，推送件2331具备一定的自由度，以适应目标物体20与推送件2331抵接面的角度，避免推送件2331与目标物体20成为点接触或线接触，尽量以面接触的方式实现推送，可减少货损。

可选地，推送件2331可以直接与第一基座2100滑动连接。

可选地，第二剪叉2332与推送件2331连接的活动端可以直接与第一基座2100滑动连接，此时推送件2331间接与第一基座2100滑动连接。

在一些可能的实施方式中，如图5所示，第三驱动机构2333包括：第三丝杆2333a、第三螺母件2333b和第三转轴驱动机2333c。

第三丝杆2333a与第三螺母件2333b构成丝杠螺母副。

第三螺母件2333b与第二剪叉2332的两个端头2332b之间的一个节点2332c连接。

第三转轴驱动机2333c的输出端与第三丝杆2333a传动连接。

在本实施例中，第三转轴驱动机2333c可以驱动第三丝杆2333a以自身轴心为轴进行旋转，进而控制与第三丝杆2333a构成丝杠螺母副的第三螺母件2333b在第三丝杆2333a的轴向上移动，从而驱动第二剪叉2332两端之间的一个节点2332c与可转动连接于第一基座2100的端头(固定端)相对运动，以驱动第二剪叉2332实现伸缩运动，最终放大第二剪叉2332的与推送件2331连接的端头(活动端)的活动行程。

可以理解的是，第三转轴驱动机2333c的输出端与第三丝杆2333a传动连接，也可采用与第一转轴驱动机3230的输出端与第一丝杆3210传动连接相同的具体方案，例如第三转轴驱动机2333c的输出端与第三丝杆2333a通过第二皮带2333d实现带传动连接，在此不再赘述。

在一些可能的实施方式中，如图6所示，推送组件2330还包括：限位件2334。

可选地，限位件2334与第二剪叉2332的剪叉连杆连接，以限制推送件2331与相邻的剪叉连杆之间的距离、或限制两相邻剪叉连杆之间的距离。

在本实施例中，限位件2334与第一剪叉连杆2332d连接，可以限制推送件2331相对于相邻的第一剪叉连杆2332d的角度，从而避免推送件2331角度偏移过大。或，限位件2334与第二剪叉连杆2332e连接，可以限制两相邻第二剪叉连杆2332e之间的角度，进而避免第二剪叉2332伸缩过渡。

可选地，限位件2334可以采用阻挡螺钉，以螺纹配合与剪叉连杆2332d连接。

本申请的发明人考虑到，机器人10需要具备一定的运送能力。为此，本申请为机器人10提供如下一种可能的实现方式：

如图3所示，本申请实施例的底盘1000包括：至少三个滚轮1100、承载架1200和第四驱动机构1300。

每一滚轮1100与承载架1200连接。

滚轮1100中的至少一个为麦克纳姆轮1110。

第四驱动机构1300与至少一个滚轮1100传动连接。

在本实施例中，底盘1000负责支撑机器人10的升降组件3000和平台组件2000等机身结构，以及机器人10承载的目标物体20，底盘1000还可以实现机器人10的水平移动，实现机器人10对目标物体20的水平搬运。

第四驱动机构1300至少一个滚轮1100传动连接，可驱动滚轮1100旋转，实现机器人10的水平移动。

滚轮1100至少有三个，易于形成三角形布局，可为机器人10提供稳定的支撑。滚轮1100采用麦克纳姆轮1110，可有利于防止转向过程中滚轮1100打滑。

可选地，滚轮1100有成对的两组，即四个，其中一组从动轮采用麦克纳姆轮1110。

可选地，本申请上述任一实施例提供的机器人10，可以是智能机器人，可用于集群机器人算法实施，通过机器学习、计算机视觉技术、自动驾驶技术等相结合的人工智能技术，实现自主运送货箱及堆叠货箱，也可应用于载货时利用上下楼梯或下层的货箱等目标物体20进行爬升、仓库箱体堆叠等场景。

可选地，计算机视觉技术通常包括图像处理、图像识别、图像语义理解、图像检索、OCR(Optical Character Recognition,光学字符识别)、视频处理、视频语义理解、视频内容/行为识别、三维物体重建、3D(三维)技术、虚拟现实、增强现实、同步定位与地图构建等技术，以利于智能机器人实现自动驾驶中的环境感知、运动控制等技术，实现智能机器人的自动爬升、自动堆叠目标物体20和自动搬运目标物体20等功能。

下面对本申请提供的机器人10可能实现的几种工作状态举例说明：

可选地，图7示出了机器人10处于运送目标物体20的状态，平台组件2000用于承载目标物体20(例如货箱或货物本身)，底盘1000可以用于实现机器人10的水平移动。可选地，在机器人处于运送目标物体20的状态时，升降组件3000可以保持一定的收缩姿态，只需保证支撑件2120的第二端与地面保持设计距离，无碍于机器人10的水平移动即可，这样可以有效降低机器人10与所载目标物体20的整体重心，提高机器人10运送目标物体20时的稳定性。

可选地，图8至图10示出了机器人10堆叠目标物体20的状态过程。

具体地，如图8所示，机器人10承载着目标物体20移动至待堆放位置，例如机器人10承载着一个目标物体20移动至另一个目标物体20的附近，此时机器人10处于堆叠目标物体20的状态一。

如图9所示，通过调节升降组件3000，使得平台组件2000的高度与(承载的)一个目标物体20的待堆放高度相适应，例如使得平台组件2000(或承载的一个目标物体20的下表面)的高度略大于机器人10前方的另一个目标物体20的上表面，以利于目标物体20的堆叠，此时机器人10处于堆叠目标物体20的状态二。推送组件2330中的第二剪叉2332和第三驱动机构2333相配合实现推送件2331沿平行于第一子托盘2310和第二子托盘2320的方向运动，此时机器人10的状态如图9所示，直至推送件2331可以将一个目标物体20从第一子托盘2310和第二子托盘2320上完全推送至堆放位置(例如另一个目标物体20的上表面)，此时机器人10处于堆叠目标物体20的状态三，如图10所示。

可选地，图11至图14示出了机器人10的爬升过程。

具体地，如图11所示，机器人10的升降组件3000可沿第二方向伸展，抬升支撑件2120的第二端至不低于距目标物体20的上表面的设计高度，此时机器人10处于爬升状态一。如图12所示，机器人10的平台组件2000可驱动第一基座2100沿第一方向移动至目标物体20的上方，此时机器人10处于爬升状态二。如图13所示，机器人10的升降组件3000再沿第二方向收缩，使得支撑件2120的第二端抵接于目标物体20的上表面，并抬升底盘1000的下表面至不低于设计高度，此时机器人10处于爬升状态三。如图14所示，机器人10的平台组件2000再驱动第二基座2200带动底盘1000沿第一方向移动至目标物体20的上方，完成爬升动作，此时机器人10处于爬升状态四。

可选地，图15至图16示出了机器人10载货爬升后堆叠目标物体20的过程。具体地，如图15所示，机器人10承载着一个目标物体20完成爬升至另一个目标物体20的上表面后，通过底盘1000调整到合适的位置，例如使得机器人10靠近一个已堆叠的目标物体20堆，此时机器人10处于载货爬升后堆叠目标物体20的状态一。如图16所示，通过调节机器人10的升降组件3000，使得平台组件2000的高度与一个目标物体20堆的待堆放高度相适应，例如使得平台组件2000(或承载的一个目标物体20的下表面)的高度略大于机器人10前方的一个目标物体20堆的上表面，以利于目标物体20的堆叠，此时机器人10处于载货爬升后堆叠目标物体20的状态二。这样可以极大地扩展货场目标物体20堆叠高度的上限，有利于提高场地的空间利用效率。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

1、由于机器人10的升降组件3000与平台组件2000相互配合能够实现上述爬升动作，有利于机器人能够将目标物体20堆叠得更高，这样可以极大地扩展货场目标物体20堆叠高度的上限，有利于提高场地利用效率。此外，本申请实施例中的机器人10结构较为简单可靠、且易于同时具备运送目标物体20、堆叠目标物体20和爬升的功能，具有较强的实用性和较为宽广的适用范围。

2、第一基座2100的重量大于底盘1000和升降组件3000的重量之和。在此情况下，使机器人10的重心能够顺利转移到目标物体20可以支撑的范围内，由此可以避免在收回底盘1000时发生翻车，保证爬升动作的顺利进行。

3、支撑件2120的第二端具有卡位结构2121，卡位结构2121用于与目标物体20的上表面的限位条21限位配合。在此情况下，平台组件2000驱动第一基座2100沿第一方向移动至目标物体20的上方后，支撑件2120的第二端能够被目标物体20的上表面的限位条21限制住，这样也能够避免机器人10在收回底盘1000时发生翻车，保证爬升动作的顺利进行。

4、升降组件3000采用第一剪叉3100和第一驱动机构3200的组合可以实现沿垂直于底盘1000的第二方向伸缩。当第一剪叉3100包括至少两个或两个以上的X形剪叉单元3100a时，每两相邻的X形剪叉单元3100a中，一个X形剪叉单元3100a远离第二基座2200的两个子端头3100b与另一个X形剪叉单元3100a远离底盘1000的两个子端头3100b分别可转动连接，从而构成可联动的多级剪叉结构。随着级数(即X形剪叉单元3100a的数量)的增加，第一剪叉3100的行程可以得到进一步放大。

5、第一转轴驱动机3230可以驱动第一丝杆3210以自身轴心为轴进行旋转，进而控制与第一丝杆3210构成丝杠螺母副的第一螺母件3220在第一丝杆3210的轴向上移动，从而驱动第一剪叉3100靠近底盘1000的一端的两个子端头3100b的相对运动，最终驱动第一剪叉3100实现伸缩运动。

6、第二基座2200采用包括连接桥2210、以及平行布置的第一子基座2230和第二子基座2240的框架结构，可提供足够的承载力的同时，实现第二基座2200的减材和减重，有利于降低机器人10的材料成本，有利于机器人10的轻量化。第二基座2200采用前述框架结构，还有利于为第二驱动机构2220提供安装空间以及充裕的运动空间，以利于第二驱动机构2220驱动第一基座2100与第二基座2200沿平行于底盘1000的第一方向相对移动。连接桥2210呈与第二驱动机构2220相适应的U形，还可以减少第二驱动机构2220工作时与第二基座2200发生干涉的可能性。

7、第二基座2200位于第一基座2100靠近底盘1000的一侧，第一子基座2230和第二子基座2240靠近第一基座2100的一侧上的第二滑轨2251和第二滑块2252，一方面可以便于第二基座2200为第一基座2100提供支撑，另一方面还为第一基座2100沿第一方向相对于第二基座2200位的伸出和收回提供导向作用。

8、第二转轴驱动机2223可以驱动第二丝杆2221以自身轴心为轴进行旋转，进而控制与第二丝杆2221构成丝杠螺母副的第二螺母件2222在第二丝杆2221的轴向上移动，从而驱动第一基座2100沿第一方向相对于第二基座2200位的运动。

9、托盘组件2300采用包括平行布置的第一子托盘2310和第二子托盘2320的框架结构，可提供足够的目标物体20承载力的同时，实现托盘的减材和减重，有利于降低机器人10的材料成本，有利于机器人10的轻量化。

10、推送组件2330采用第二剪叉2332和第三驱动机构2333的组合可以实现推送件2331沿平行于第一子托盘2310和第二子托盘2320的方向运动，使推送件2331可以将目标物体20从第一子托盘2310和第二子托盘2320上推送至堆放位置。

11、推送件2331与第二剪叉2332的一个端头可转动连接，有利于在推送目标物体20时，推送件2331具备一定的自由度，以适应目标物体20与推送件2331抵接面的角度，避免推送件2331与目标物体20成为点接触或线接触，尽量以面接触的方式实现推送，可减少货损。

12、第三转轴驱动机2333c可以驱动第三丝杆2333a以自身轴心为轴进行旋转，进而控制与第三丝杆2333a构成丝杠螺母副的第三螺母件2333b在第三丝杆2333a的轴向上移动，从而驱动第二剪叉2332两端之间的一个节点2332c与可转动连接于第一基座2100的端头(固定端)相对运动，以驱动第二剪叉2332实现伸缩运动，最终放大第二剪叉2332的与推送件2331连接的端头(活动端)的活动行程。

13、限位件2334可以限制推送件2331相对于相邻的剪叉连杆2332d的角度，从而避免推送件2331角度偏移过大。或，限位件2334可以限制两相邻剪叉连杆2332d之间的角度，进而避免第二剪叉2332伸缩过渡。

14、底盘1000负责支撑机器人10的升降组件3000和平台组件2000等机身结构，以及机器人10承载的目标物体20，底盘1000还可以实现机器人10的水平移动，实现机器人10对目标物体20的水平搬运。

本技术领域技术人员可以理解，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种机器人，其特征在于，包括：

底盘；

平台组件，包括可沿第一方向相对移动的第一基座和第二基座，所述第一方向为平行于所述底盘的方向；所述第一基座包括第一基板和支撑件，所述第一基板与所述第二基座以可沿第一方向相对移动的方式连接，所述支撑件的第一端固定于所述第一基板，所述支撑件的第二端用于在爬升模式下支撑在目标物体的上表面；

升降组件，一端与所述底盘连接、另一端与所述第二基座连接，且所述升降组件可沿第二方向伸缩，所述第二方向为垂直于所述底盘的方向；所述升降组件处于爬升模式的收缩状态下，所述底盘远离所述第二基座的一侧、位于所述第二基座与所述支撑件的第二端之间。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述升降组件包括：第一剪叉和第一驱动机构；

所述第一剪叉包括至少一个X形剪叉单元；

所述X形剪叉单元靠近所述底盘的一端的一个子端头与所述底盘可转动连接，且另一个子端头与所述第一驱动机构的活动部可转动连接；

所述X形剪叉单元靠近所述第二基座的一端的一个子端头与所述第二基座可转动连接，且另一个子端头与所述第二基座滑动连接；

所述第一驱动机构的固定部与所述底盘连接。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述第一驱动机构包括：第一丝杆、第一螺母件和第一转轴驱动机；

所述第一丝杆与所述第一螺母件构成丝杠螺母副；

所述第一螺母件与所述底盘滑动连接，且所述第一螺母件与所述X形剪叉单元靠近所述底盘的一端的另一个子端头可转动连接；

所述第一转轴驱动机的输出端与所述第一丝杆传动连接。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述底盘包括构成滑动连接副的第一滑轨和第一滑块；

所述第一滑轨与所述底盘靠近所述第二基座的一侧连接，所述第一滑块与所述第一螺母件可转动连接。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第二基座包括：连接桥、第二驱动机构、以及平行布置的第一子基座和第二子基座；

所述第一子基座和所述第二子基座均与所述第一基座滑动连接；

所述第二驱动机构的活动部和固定部中的一个与所述第一基座连接，所述第二驱动机构的活动部和固定部中的另一个与所述连接桥连接；

所述连接桥呈与所述第二驱动机构相适应的U形，所述连接桥的两端分别与所述第一子基座和所述第二子基座连接。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述第一子基座和第二子基座均位于所述第一基座靠近所述底盘的一侧，且分别包括构成滑动连接副的第二滑轨和第二滑块；

所述第二滑轨与所述第一子基座和所述第二子基座靠近所述第一基座的一侧连接，所述第二滑块与所述第一基座连接。

7.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述第二驱动机构包括：第二丝杆、第二螺母件和第二转轴驱动机；

所述第二丝杆与所述第二螺母件构成丝杠螺母副；

所述第二螺母件与所述连接桥连接；

所述第二转轴驱动机与所述第一基座连接，并与所述连接桥相适应，所述第二转轴驱动机的输出端与所述第二丝杆传动连接。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述第一子基座和所述第二子基座分别还包括构成滑动连接副的第三滑轨和第三滑块；

所述第三滑轨与所述第一子基座和所述第二子基座靠近所述底盘的一侧连接，所述第三滑块与所述升降组件的一个子端头可转动连接。

9.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述平台组件还包括：托盘组件；

所述托盘组件包括第一子托盘、第二子托盘和推送组件；

所述第一子托盘和所述第二子托盘平行布置，且分别与所述第一基座连接；

所述推送组件的固定部与所述第一基座连接，所述推送组件的活动部可沿平行于所述第一子托盘和所述第二子托盘的方向运动。

10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述推送组件包括：推送件、第二剪叉和第三驱动机构；

所述第二剪叉包括至少一个菱形剪叉单元；

所述第二剪叉的两个端头分别与所述第一基座和所述推送件可转动连接；

所述第二剪叉的两个端头之间的一个节点与所述第三驱动机构的活动部可转动连接；

所述推送件与所述第一基座滑动连接。

11.根据权利要求10所述的机器人，其特征在于，所述第三驱动机构包括：第三丝杆、第三螺母件和第三转轴驱动机；

所述第三丝杆与所述第三螺母件构成丝杠螺母副；

所述第三螺母件与所述第二剪叉的两个端头之间的一个节点连接；

所述第三转轴驱动机的输出端与所述第三丝杆传动连接。

12.根据权利要求11所述的机器人，其特征在于，所述推送组件还包括：限位件；

所述限位件与所述第二剪叉的剪叉连杆连接，以限制所述推送件与相邻的所述剪叉连杆之间的距离、或限制两相邻所述剪叉连杆之间的距离。

13.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述底盘包括：至少三个滚轮、承载架和第四驱动机构；

每一所述滚轮与所述承载架连接；

所述滚轮中的至少一个为麦克纳姆轮；

所述第四驱动机构与至少一个滚轮传动连接。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的机器人，其特征在于，所述第一基座的重量大于所述底盘和所述升降组件的重量之和。

15.根据权利要求1-13中任一项所述的机器人，其特征在于，所述支撑件的第二端具有卡位结构，所述卡位结构用于与所述目标物体的上表面的限位条限位配合。

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