[发明专利]仓储货架用垂直夹持式无人智能搬运机器人及其工作方法

权利要求书

1.仓储货架用垂直夹持式无人智能搬运机器人，由底架机构、伸缩夹持机构、动力传动机构、纵向平移机构、锁止机构、智能控制系统组成，其特征在于：底架机构由上固定板、下固定板、侧板、滚珠丝杠、行走电机、行走轮和支撑轴承组成，伸缩夹持机构由夹持杆、万向支撑机构、直线电机组成，动力传动机构由中心电机、联轴器机构、主齿轮、连接齿轮、小齿轮、过渡齿轮、齿条、支撑柱、主齿轮支撑柱、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，主齿轮支撑柱的一端通过导套安装在上固定板，另一端通过联轴器机构连接中心电机，纵向平移机构由中间游动板、齿条固定板、滑动导轨和梯形导轨组成，锁止机构由底座、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伸缩；伸缩夹持机构可进行伸缩运动，纵向平移机构通过与动力传动机构结合实现夹持杆纵向运动，夹持杆被固定在中间游动板上，伸缩夹持机构与纵向平移机构共同动作可将货物托盘夹起或松开，从而搬运货物托盘及货物进出仓储货架；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，可降低夹持杆的载重，上底板与中间游动板设有凹槽，可在垂直夹持式无人智能搬运机器人未工作状态存放万向支撑机构，不影响垂直夹持式无人智能搬运机器人运动，锁止机构安装在中间游动板上，能在夹持杆伸到最大距离时把夹持杆锁止，防止其反转移动；动力传动机构通过齿轮带动齿条传递动力，齿条固定在齿条固定板上，齿条固定板通过螺栓与中间游动板连接，同时安装在滑动导轨上，梯形导轨通过移动螺栓安装在侧板上，也与齿条固定板连接,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。

2.根据权利要求1所述的仓储货架用垂直夹持式无人智能搬运机器人的工作方法，其特征在于：该方法包括空载、夹持与锁止、搬运、解锁与释放四个步骤：

(1)空载：垂直夹持式无人智能搬运机器人空载工作时，夹持杆处于收缩状态，与垂直夹持式无人智能搬运机器人运动方向垂直，垂直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纵向平移机构到最大跨度，直线电机收回夹持杆，万向支撑机构进入凹槽，行走电机带动行走轮动作，驱动垂直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；

(2)夹持与锁止：红外传感器根据货物托盘尺寸大小，滚珠丝杠工作进行调整，直线电机启动，夹持杆伸展到最大长度，直线电机停止运转，电磁止动杆工作，电磁铁断开电源，释放电磁止动杆，使其插入夹持杆，中心电机启动，通过联轴器机构连接主齿轮支撑柱，从而带动主齿轮旋转，带动小齿轮、过渡齿轮，连接齿轮旋转，使与其啮合的齿条移动，从而使和齿条固定板连接的中间游动板向着货物托盘边缘靠近，直到夹持杆将货物托盘夹紧并抬离地面，万向支撑机构起支撑作用，托住货物托盘，红外传感器动作，中心电机停止运转，电磁止动杆工作，电磁铁断开电源，释放电磁止动杆，使其卡住夹持杆，纵向平移机构调整加紧轮胎后传感器反馈中心电机锁死，夹持与锁止动作完成；

(3)搬运：行走电机开始动作使垂直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；

(4)解锁与释放：搬运动作完成后，行走电机停止动作，中心电机反转，带动中间游动板返回至起始位置，电磁止动杆工作，电磁铁接通电源，吸合电磁止动杆，使其脱离夹持杆，直线电机动作，使夹持杆处于收缩状态，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反应，使直线电机停止运转，行走电机动作垂直夹持式无人智能搬运机器人退出，解锁与释放动作完成。

3.一种如权利要求1所述的仓储货架用垂直夹持式无人智能搬运机器人的应用，将上述仓储货架用垂直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。