[發明專利]帶防碰撞頂翻裝置的機器人叉齒組件及相應的防護方法

在審

• 申請號: 201810040556.1
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108381572A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 陳良;吳王東;沈振華
• 申請（專利權）人: 浙江國自機器人技術有限公司
• 主分類號: B25J13/08
• 分類號: B25J13/08;B25J15/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種帶防碰撞頂翻裝置的機器人叉齒組件及相應的防護方法。該機器人叉齒組件包括叉齒組件和防碰撞頂翻裝置，其中，叉齒組件包括升降模塊、旋轉模塊、伸縮模塊，具有升降、旋轉、伸縮功能，防碰撞頂翻裝置包括安裝在叉齒組件上的測距傳感器和編碼器，測距傳感器用于檢測叉齒前方有無物體，測量物體相對傳感器的距離或者物體的外形尺寸，編碼器用于反饋叉齒組件的行程和角度，以確保叉齒組件在X、Y、Z維度上到達合適的行程和角度。通過測距傳感器與編碼器相互配合，能夠精確檢測物體尺寸，精確控制叉齒動作，不會造成因為叉齒組件的伸縮、旋轉，而碰撞到貨架甚至推動貨架或把車體自身反向推傾斜、推倒、推翻的情況發生。

技術領域

本發明涉及物流倉儲領域，尤其涉及一種帶防碰撞頂翻裝置的機器人叉齒組件及相應的防護方法。

背景技術

傳統物流倉儲行業，在存取貨物任務中，多以人工或人工通過推車、叉車等方式進行；在存放和取出的過程中，通過人的視覺和感覺判斷，來規避與貨架及其他物體刮擦、碰撞。

隨著物流技術的革新，越來越多的智能化設備被用于存取貨物，如多自由度機械手臂類搬運機器人、無人搬運AGV、倉儲搬運機器人。通過機械手臂的多關節分步動作，來實現從貨架上存取貨物，同時利用工業相機的機器視覺判斷貨物及貨架位置，避免機械手臂與貨架及其它物體發生碰撞，進而損壞貨架、手臂自身及貨物。同樣對于移動無人搬運AGV、倉儲搬運機器人存取貨物時，對貨物和貨架的位置及外形尺寸有一定的精度要求，在貨架變形、設備與貨架相對位置有偏差的情況下，移動無人搬運AGV或機器人多用工業相機的機器視覺、安全激光掃描儀、接近開關等來避免因固化的機械動作，造成與貨架碰撞、刮擦，進而把自己推翻或把貨架推移、變形、貨物掉落等事故發生。

傳統物流倉儲行業在以人工或人工通過推車、叉車等工具存取貨物時，通過人的視覺和感覺判斷，造成動作的精準度較低，刮擦、推動、推翻貨架、損壞貨物的概率較高。

一般智能化設備，如無人搬運AGV、機械手臂在存取貨物的時候，通過工業相機的機器視覺和相映算法，安全激光掃描儀的方法，增加了實現難度及復雜度，實現成本也大幅度增加，簡捷程度不足。采用接近開關的方法，精度不夠高。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種帶防碰撞頂翻裝置的機器人叉齒組件及相應的防護方法，以克服現有技術存在的缺陷，精確檢測物體尺寸，精確控制叉齒動作，不會造成因為叉齒組件的伸縮、旋轉，而碰撞到貨架甚至推動貨架或把車體自身反向推傾斜、推倒、推翻的情況發生。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種帶防碰撞頂翻裝置的機器人叉齒組件及相應的防護方法，使得倉儲搬運機器人每次取放貨物時，通過測距傳感器及編碼器的配合，能夠精確檢測物體尺寸，精確控制叉齒動作，不會造成因為叉齒組件的伸縮、旋轉，而碰撞到貨架甚至推動貨架或把車體自身反向推傾斜、推倒、推翻的情況發生。

為實現上述目的，本發明提供了一種帶防碰撞頂翻裝置的機器人叉齒組件及相應的防護方法，具體地，本發明提供的技術方案如下：

一種帶防碰撞頂翻裝置的機器人叉齒組件，包括叉齒組件和防碰撞頂翻裝置，其中，叉齒組件包括升降模塊、旋轉模塊、伸縮模塊，具有升降、旋轉、伸縮功能，防碰撞頂翻裝置包括安裝在叉齒組件上的測距傳感器和編碼器，測距傳感器用于檢測叉齒前方有無物體，測量物體相對傳感器的距離或者者物體的外形尺寸，編碼器用于反饋叉齒組件的行程和角度，以確保叉齒組件在X、Y、Z維度上到達合適的行程和角度。

進一步地，測距傳感器的類型可以是超聲波、可見光、紅外光或者激光。

進一步地，測距傳感器的測距精度為毫米級，測量范圍為0-3000mm。

進一步地，測距傳感器的激光檢測維度可以是一維、二維或者三維。

進一步地，編碼器的讀出方式可以是接觸式或者非接觸式。