本实用新型涉及机器人运输技术领域，尤其涉及一种机器人对接货架系统。
背景技术：
自动导航车(agv)又名移动机器人，是一种无人驾驶的智能化搬运工具，作为移动式的机器人系统，逐步成为了现代工业自动化物流系统的关键设备之一。虽然agv近年来在柔性制造行业、自动化仓储行业发挥重大作用，但是在医疗物流的应用仍然是空白。在医疗物流行业，日益增长的物流量与高昂的人工成本的矛盾越来越明显，在医院内，急切需要一套高效、快捷的物流系统，充分发挥agv与智能医疗分配平台的作用。
当前agv针对自动装卸货物大致有两种方案：一种是底盘做抬升机构，对好位置后agv上的抬升机构将货架整体抬升，再运到指定地点，这种方案的前提条件是底盘空间要足够，但医院对agv的要求是尺寸尽可能做小，否则走廊和手术室门不易通过，所以在agv上留给抬升机构的空间就非常有限；另一种是牵引式，牵引相对来说对agv的空间占用比较小，一般就是一到两个升降机的空间，但这个方案最大的问题是越障和爬坡性能较差，只适合平层运输，而且在agv运动时，agv与货架的撞击声音很大，而在坡度大的时候，负载如果过重，易溜坡。
因此，亟需设计一种机器人对接货架系统，在不占用agv空间的同时，也可以将货架直接固定在agv上，可解决越障和爬坡及噪音的问题。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机器人对接货架系统，通过在货架上设置伸缩机构对车轮进行伸缩，在不占用机器人空间的同时，也可以将货架直接固定在机器人上，可解决越障和爬坡及噪音的问题。
本实用新型提供的技术方案如下：
一种机器人对接货架系统，包括机器人和货架，所述机器人包括机器人本体，所述机器人本体设置有固定孔；
所述货架包括货架本体，所述货架本体对应所述固定孔设置有固定杆，所述货架本体的下方设有用于所述机器人潜入的对接通道，所述对接通道沿所述机器人的潜入方向的两侧分别设有货轮；
货架本体设有伸缩机构，所述伸缩机构与所述货轮连接控制所述货轮上下移动；
当伸缩机构处于伸展状态时，所述机器人潜入所述对接通道，所述固定孔位于所述固定杆的下侧；
当所述伸缩机构处于收缩状态时，所述货轮上移离地，所述机器人顶持所述货架，所述固定杆伸入所述固定孔内，使所述机器人与所述货架对接。
本技术方案中，传统机器人与货架的对接采用在机器人上设置伸缩机构，对好位置后机器人上的伸缩机构将货架整体抬升，再运到指定地点，此结构需要底盘空间要足够；本方案机器人与货架的对接采用在货架上设置伸缩机构，对好位置后货架上的伸缩机构收缩将货架整体下降，在不占用agv空间的同时，也可以将货架直接固定在agv上，可解决越障和爬坡及噪音的问题，且结构简单、成本低、易于实现。
优选地，所述伸缩机构包括多个伸缩构件，所述多个伸缩构件与所述货架本体的底板垂直连接，所述多个伸缩构件分两组设置在所述对接通道的两侧，每个伸缩构件均与一所述货轮连接，用于控制所述货轮上下移动。
本技术方案中，通过多个伸缩构件分两组设置在对接通道的两侧，每个伸缩构件与货轮一对一设置，使货轮的伸缩更加灵活；同时结构简单，便于安装维护。
进一步优选地，所述伸缩构件包括壳体及伸缩轴，所述壳体与所述货架本体的底板固定连接，所述伸缩轴的一端穿设于所述壳体内与所述壳体活动连接；
所述货轮包括底座及轮子，所述轮子设置在所述底座的下端，所述底座的上端与所述伸缩轴的另一端垂直连接。
进一步优选地，所述壳体上还设有定位孔，所述定位孔的轴线方向与所述伸缩轴的轴向方向平行；
所述底座上对应所述定位孔设置有定位杆，当所述伸缩轴处于收缩状态时，所述定位杆伸入所述定位孔中。
本技术方案中，机器人与货架完成对接，伸缩构件处于收缩状态，此时货轮位于机器人的两侧，在运输过程中，若货轮发生触碰，极易损坏伸缩构件的内部伸缩轴部分；通过在伸缩构件的壳体上设置定位孔，货轮的底座上设置定位杆，在伸缩构件处于收缩状态时，定位杆伸入定位孔中，对底座与伸缩构件产生二次固定，防止货轮发生触碰时，伸缩轴产生扭转对伸缩构件的内部结构产生破坏。
进一步优选地，所述对接通道的上侧壁设有识别标签，所述机器人对应所述识别标签的位置设有视觉传感器，所述视觉传感器识别所述识别标签以实现所述固定杆和所述固定孔的对接。
本技术方案中，通过识别标签和视觉传感器实现机器人与货架的精准定位和对接，大大提高了对接精度。
进一步优选地，所述识别标签设置在所述对接通道的上侧壁的中部，所述固定孔包括第一固定孔及第二固定孔，所述第一、二固定孔对称设置在所述识别标签的两侧；
所述视觉传感器设置在所述机器人本体的上端的中部，所述固定杆包括第一固定杆及第二固定杆，所述第一、二固定杆对称设置在所述视觉传感器的两侧。
进一步优选地，所述第一固定孔靠近所述第一固定杆的一端部为第一喇叭状结构，所述第一喇叭状结构的大径端靠近所述第一固定杆设置；
和/或，所述第二固定孔靠近所述第二固定杆的一端部为第二喇叭状结构，所述第二喇叭状结构的大径端靠近所述第二固定杆设置。
本技术方案中，喇叭状结构实现了固定杆自导引伸入固定孔，提高固定杆伸入固定孔时的最大允许误差范围，降低固定杆伸入固定孔的难度。
进一步优选地，当伸缩机构处于伸展状态，所述机器人潜入所述对接通道时，所述机器人本体的上端与所述固定杆的下端之间的距离不小于10mm。
进一步优选地，当所述伸缩机构处于收缩状态，所述机器人与所述货架对接时，所述货轮的底部位于所述机器人的底部的上方。
与现有技术相比，本实用新型的机器人对接货架系统有益效果在于：
本实用新型中，改变了传统机器人与货架的对接采用在机器人上设置伸缩机构的设置方式，将机器人与货架的对接采用在货架上设置伸缩机构，对好位置后货架上的伸缩机构收缩将货架整体下降；此结构在不占用agv空间的同时，也可以将货架直接固定在agv上，解决了现有技术中的越障和爬坡及噪音的问题，并且结构简单、成本低、易于实现。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本实施例机器人的结构示意图；
图2是本实施例货架的结构示意图；
图3是本实施例机器人与货架对接前的结构示意图；
图4是本实施例机器人与货架对接后的剖视图。
附图标号说明：
1.机器人，11.机器人本体，12.固定孔，13.视觉传感器，14.驱动轮，15.从动轮，16.定位机构，2.货架，21.货架本体，22.固定杆，23.对接通道，24.货轮，241.底座，242.轮子，25.伸缩构件，251.壳体，2511.定位孔，252.伸缩轴，26.识别标签。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本实用新型的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
在一实施例中，如图1至图4所示，本实施例提供了一种机器人对接货架系统，包括机器人1和货架2。其中，机器人1包括机器人本体11，在机器人本体11的上端设置有固定孔12。货架2包括货架本体21，货架本体21对应固定孔12设置有固定杆22，货架本体21的下方设有用于机器人1潜入的对接通道23，对接通道23沿机器人1的潜入方向的两侧分别设有货轮24。货架本体21的下端设有伸缩机构，伸缩机构包括多个伸缩构件25，伸缩构件25与货轮24连接控制货轮24上下移动。
当伸缩构件25处于伸展状态时，机器人1方可潜入对接通道23。当机器人1潜入对接通道23中，使固定孔12位于固定杆22的正下方。当伸缩构件25处于收缩状态时，伸缩构件25带动货轮24上移离地，使机器人1顶持货架2。此时，固定杆22伸入固定孔12内，完成机器人1与货架2的固定，实现机器人1与货架2的对接。
在实际应用中，传统的机器人1与货架2的对接采用在机器人1上设置伸缩机构，对好位置后机器人1上的伸缩机构将货架2整体抬升，再运到指定地点，此结构需要底盘空间要足够。但在医院使用时，对机器人的要求是尺寸尽可能做小，否则走廊和手术室门不易通过，所以在机器人上留给伸缩机构的空间就非常有限。本实施例中，机器人1与货架2的对接采用在货架2上设置伸缩机构，对好位置后货架2上的伸缩机构收缩将货架2整体下降，在不占用机器人1空间的同时，也可以将货架2直接固定在机器人1上，可解决现有机器人对接货架系统中越障和爬坡及噪音的问题，并且结构简单、成本低、易于实现，可实际应用中推广。
具体地，伸缩机构包括多个伸缩构件25，伸缩构件25可以是气缸或电动推杆等可用于伸缩的装置。多个伸缩构件25均与货架本体21的底板垂直设置，伸缩构件25的底部经螺丝固定在货架本体21上。多个伸缩构件25分两组设置在对接通道23的两侧，每个伸缩构件25均与一货轮24连接，用于控制该货轮24上下移动。通过将多个伸缩构件25分两组设置在对接通道23的两侧，每个伸缩构件25与货轮24一对一设置，使货轮24的伸缩更加灵活；同时结构简单，便于安装维护。当伸缩构件25处于伸展状态，机器人1潜入对接通道23时，机器人本体11的上端与固定杆22的下端之间的距离不小于10mm。当伸缩构件25处于收缩状态，机器人1与货架2对接时，货轮24的底部位于机器人1的底部的上方。
机器人本体11的下端设有驱动轮14和从动轮15，从动轮15设有四个，四个从动轮15设于机器人本体11的四个边角处，驱动轮14设于前后两个从动轮15之间。机器人1还设有定位机构16，用于机器人1定位与至对应的货架2，定位机构16可为雷达定位机构、激光定位机构等均可。机器人1还设有避障机构，如激光避障机构、视觉避障机构、红外避障机构等具有避障功能的组件。或者，机器人1还设有导引机构，如视觉导引机构、激光导引机构、电磁导引机构等等。
进一步地，如图2所示，在上述实施例的基础上，伸缩构件25设有四个，分别设置在货架本体21的底部四周，每个伸缩构件25的伸缩端均安装有货轮24。其中，伸缩构件25包括壳体251及伸缩轴252，壳体251与货架本体21的底板固定连接，伸缩轴252的一端穿设于壳体251内与壳体251活动连接。货轮24包括底座241及轮子242，底座241的一端与伸缩轴252的另一端固定连接，底座241的另一端上设有两个平行设置的安装板，一插销将轮子242活动连接在两安装板之间。壳体251上设有定位孔2511，定位孔251的轴线方向与伸缩轴252的轴向方向平行。底座241上对应定位孔251设置有定位杆，当伸缩轴252处于收缩状态时，定位杆伸入定位孔251中，实现货轮24与伸缩构件25的固定。
在实际应用中，机器人1与货架2完成对接，伸缩构件25处于收缩状态，此时货轮24位于机器人1的两侧悬空。在运输过程中，若发生触碰，货轮24与伸缩轴252容易产生扭转，极易损坏伸缩构件25的内部结构。通过在伸缩构件25的壳体251上设置定位孔2511，货轮24的底座241上设置定位杆，在伸缩构件25处于收缩状态时，定位杆伸入定位孔2511中，对底座241与伸缩构件25产生二次固定，防止货轮24发生触碰时，伸缩轴252产生扭转对伸缩构件25的内部结构产生破坏。
在另一实施例中，如图1至图2所示，在上述实施例的基础上，对接通道23的上侧壁设有识别标签26，识别标签26可以是二维码。机器人1对应识别标签26的位置设有视觉传感器13，视觉传感器13辨识识别标签26以实现固定杆22和固定孔12的对接。通过识别标签26和视觉传感器13实现机器人1与货架2的精准定位和对接，大大提高了对接精度。
识别标签26设置在对接通道23的上侧壁的中部，固定孔12包括第一固定孔及第二固定孔，第一、二固定孔对称设置在识别标签26的两侧。视觉传感器13设置在机器人本体11的上端的中部，固定杆22包括第一固定杆及第二固定杆，第一、二固定杆对称设置在视觉传感器13的两侧。第一固定孔靠近第一固定杆的一端部为第一喇叭状结构，第一喇叭状结构的大径端靠近第一固定杆设置。第二固定孔靠近第二固定杆的一端部为第二喇叭状结构，第二喇叭状结构的大径端靠近第二固定杆设置。喇叭状结构实现了固定杆22自导引伸入固定孔12，提高固定杆22伸入固定孔12时的最大允许误差范围，降低固定杆22伸入固定孔12的难度。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种机器人对接货架系统，包括机器人和货架，其特征在于：
所述机器人包括机器人本体，所述机器人本体设置有固定孔；
所述货架包括货架本体，所述货架本体对应所述固定孔设置有固定杆，所述货架本体的下方设有用于所述机器人潜入的对接通道，所述对接通道沿所述机器人的潜入方向的两侧分别设有货轮；
货架本体设有伸缩机构，所述伸缩机构与所述货轮连接控制所述货轮上下移动；
当伸缩机构处于伸展状态时，所述机器人潜入所述对接通道，所述固定孔位于所述固定杆的下侧；
当所述伸缩机构处于收缩状态时，所述货轮上移离地，所述机器人顶持所述货架，所述固定杆伸入所述固定孔内，使所述机器人与所述货架对接。
2.如权利要求1所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
所述伸缩机构包括多个伸缩构件，所述多个伸缩构件与所述货架本体的底板垂直连接，所述多个伸缩构件分两组设置在所述对接通道的两侧，每个伸缩构件均与所述货轮连接，用于控制所述货轮上下移动。
3.如权利要求2所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
所述伸缩构件包括壳体及伸缩轴，所述壳体与所述货架本体的底板固定连接，所述伸缩轴的一端穿设于所述壳体内与所述壳体活动连接；
所述货轮包括底座及轮子，所述轮子设置在所述底座的下端，所述底座的上端与所述伸缩轴的另一端垂直连接。
4.如权利要求3所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
所述壳体上还设有定位孔，所述定位孔的轴线方向与所述伸缩轴的轴向方向平行；
所述底座上对应所述定位孔设置有定位杆，当所述伸缩轴处于收缩状态时，所述定位杆伸入所述定位孔中。
5.如权利要求1所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
所述对接通道的上侧壁设有识别标签，所述机器人对应所述识别标签的位置设有视觉传感器，所述视觉传感器识别所述识别标签以实现所述固定杆和所述固定孔的对接。
6.如权利要求5所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
所述识别标签设置在所述对接通道的上侧壁的中部，所述固定孔包括第一固定孔及第二固定孔，所述第一、二固定孔对称设置在所述识别标签的两侧；
所述视觉传感器设置在所述机器人本体的上端的中部，所述固定杆包括第一固定杆及第二固定杆，所述第一、二固定杆对称设置在所述视觉传感器的两侧。
7.如权利要求6所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
所述第一固定孔靠近所述第一固定杆的一端部为第一喇叭状结构，所述第一喇叭状结构的大径端靠近所述第一固定杆设置；
和/或，所述第二固定孔靠近所述第二固定杆的一端部为第二喇叭状结构，所述第二喇叭状结构的大径端靠近所述第二固定杆设置。
8.如权利要求1所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
当伸缩机构处于伸展状态，所述机器人潜入所述对接通道时，所述机器人本体的上端与所述固定杆的下端之间的距离不小于10mm。
9.如权利要求1所述的机器人对接货架系统，其特征在于：
当所述伸缩机构处于收缩状态，所述机器人与所述货架对接时，所述货轮的底部位于所述机器人的底部的上方。
技术总结