取放货装置及搬运机器人的制作方法

1.本实用新型涉及仓储物流技术领域，特别涉及一种取放货装置及搬运机器人。


背景技术：

2.随着人工智能和自动化技术的发展，搬运机器人被广泛应用在仓储物流领域中，用于运送货物。物流系统中，通常以货架来存放货物，搬运机器人通过与货架或输送线等对接来取放货物，并完成货物运送任务。
3.目前，搬运机器人上通常设置有取放货物的货叉，货叉上通常设置有可以相对于搬运机器人的本体往一个固定方向伸出的多段伸缩臂，而货叉整体可以相对于搬运机器人的本体旋转，当货叉在货架上进行取放货时，多段伸缩臂需要伸缩进入货架的库位内部，并且伸缩臂的末端需要设置可移动或伸缩的末端关节，用于和物料箱的里侧端面抵接，并将装有货物的物料箱脱出，多段伸缩臂的驱动结构以及末端关节的驱动结构均需要设置在相应的伸缩臂上，并通过不同的驱动源分级驱动，且多个驱动结构均需要设置在伸缩臂的侧方。
4.然而，相关技术中伸缩臂的伸缩驱动结构复杂，并且会增加货叉宽度方向的占用用空间，导致取放货时物料箱的箱间距增大，降低存储的空间利用率。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种取放货装置及搬运机器人，以解决取放货时占用过多物料箱侧方空间，导致箱间距增大以及降低空间利用率的问题。
6.第一方面，本技术提供一种取放货装置，包括伸缩组件、驱动组件和夹取组件，伸缩组件包括固定件和可相对于固定件沿第一方向伸缩的伸缩件，夹取组件移动设置于伸缩件上，夹取组件用于夹取物料箱。
7.其中，驱动组件包括第一驱动单元、柔性传动件和传动轮组，传动轮组包括多个平行设置的传动轮，多个传动轮分别位于固定件和伸缩件上，柔性传动件绕设于多个传动轮上，夹取组件设置于柔性传动件上并随柔性传动件而移动，第一驱动单元连接于传动轮，并用于驱动传动轮转动，以使柔性传动件在传动轮驱动下绕多个传动轮传动，并带动伸缩件和夹取组件中的至少一者沿第一方向移动。
8.本技术提供的取货装置通过多个传动轮的配合，既可以实现伸缩件相对于固定件的移动，也可以实现夹取组件相对于伸缩臂的移动，简化了取货装置在夹取物料箱时的多级驱动结构，减少伸缩组件侧方的空间占用，进而在取放物料箱时，可以减小箱间距，进而提高空间利用率。
9.作为一种可选的实施方式，本技术中的取货装置还可以包括锁合机构，锁合机构可以设置在伸缩组件上，锁合机构的至少部分结构可相对于伸缩件移动并与固定件抵接或分离，以将伸缩件与固定件之间锁定或解锁。
10.当伸缩件和固定件之间解锁时，传动轮组被构造为在柔性传动件传动时带动伸缩
件沿第一方向伸缩；当伸缩件和固定件之间锁定时，传动轮组中的各传动轮的相对位置均不变，从而满足取放货过程不同行程的需要。
11.作为一种可选的实施方式，伸缩件和固定件之间解锁时，传动轮组的部分传动轮在第一方向上具有可变的相对位置，以在柔性传动件传动时带动伸缩件沿所述第一方向伸缩。
12.作为一种可选的实施方式，多个传动轮可以包括多个内传动轮和至少一个外传动轮，柔性传动件绕设在多个内传动轮外侧，外传动轮抵接于柔性传动件的外周面。
13.外传动轮和部分内传动轮连接于伸缩件，且柔性传动件传动时，连接于伸缩件的传动轮相对于连接于固定件的传动轮沿第一方向移动，以带动伸缩件伸缩。
14.作为一种可选的实施方式，多个内传动轮可以包括由柔性传动件的传动方向依次排布的第一传动轮、第二传动轮和第四传动轮，外传动轮可以包括第三传动轮，第三传动轮设置于第二传动轮和第四传动轮之间，第一传动轮和第一驱动单元均设置于固定件的第一端，且第一驱动单元驱动第一传动轮转动，第二传动轮设置于固定件的第二端，第三传动轮设置于伸缩件的第一端，第四传动轮设置于伸缩件的第二端，从而形成一个闭环的传动结构，通过柔性传动件的传动既可以实现夹取组件的移动，也可以实现伸缩件的移动。
15.作为一种可选的实施方式，伸缩件相对于固定件伸出时，第一传动轮和第四传动轮之间的间距增加，第二传动轮和第三传动轮之间的间距减小；伸缩件相对于固定件缩回时，第一传动轮和第四传动轮之间的间距减小，第二传动轮和第三传动轮之间的间距增加；第一传动轮和第四传动轮之间的间距与第二传动轮和第三传动轮之间的间距之和保持不变，如此设置，可以保证伸缩件和夹取组件的移动精度。
16.作为一种可选的实施方式，夹取组件与第一传动轮和第四传动轮之间的柔性传动件连接，伸缩件的第一端设置有第一缓冲件，伸缩件的第二端设置有第二缓冲件，夹取组件移动至伸缩件的第一端时，夹取组件与第一缓冲件抵接并带动伸缩件相对于固定件缩回，夹取组件移动至伸缩件的第二端时，夹取组件与第二缓冲件抵接并带动伸缩件相对于固定件伸出，从而实现夹取组件与伸缩件之间的配合。
17.作为一种可选的实施方式，夹取组件可以包括第一安装板和第二安装板，第一安装板和第二安装板分别位于柔性传动件的不同侧，并共同夹紧柔性传动件，第一安装板和第二安装板中的至少一者具有与柔性传动件的表面啮合的啮合面，以保证夹取组件与柔性传动件连接的可靠性，避免两者产生相对滑移，从而提高传动精度。
18.作为一种可选的实施方式，传动轮组和柔性传动件均可以为两个，且传动轮组和柔性传动件可以成对设置于伸缩组件的两侧；两个传动轮组的第一传动轮通过驱动轴连接，第一驱动单元的输出端与驱动轴连接，从而实现两侧传动轮组的同步传动，并且保证伸缩件和夹取组件移动过程的稳定性。
19.作为一种可选的实施方式，伸缩件可以包括托盘和分别设置于托盘两侧的侧板，托盘用于承载物料箱，固定件的两侧分别设置有第一导轨，侧板分别与第一导轨滑动连接；第三传动轮和第四传动轮均设置于侧板的内侧，且第三传动轮和第四传动轮均位于托盘背离承载物料箱的一侧，从而保证伸缩件移动的顺畅性，同时避免传动轮组占用伸缩件外侧的空间。
20.作为一种可选的实施方式，锁合机构可以包括联动板和多个联动件，伸缩件背离
固定件的一侧用于承载物料箱，伸缩件朝向固定件的一侧设置有导向槽，联动板插接于导向槽，且联动板沿伸缩件的长度方向延伸并沿第一方向移动，多个联动件设置于伸缩件长度方向的不同位置，多个联动件分别与联动板长度方向的不同位置配合，且多个联动件中的至少一者可与固定件插接或分离，从而在伸缩件移动至不同位置时，伸缩件与固定件都可以根据需求进行锁定或解锁。
21.作为一种可选的实施方式，夹取组件上可以设置有推块，夹取组件或物料箱移动至伸缩件长度方向的不同位置时，推块或物料箱与不同的联动件抵接，在推块或物料箱推动多个联动件中的一者移动时，联动板沿伸缩件的长度方向移动，且联动板带动多个联动件中的其他联动件移动，以将伸缩件与固定件锁定或解锁。
22.作为一种可选的实施方式，多个联动件可以包括第一联动件，伸缩件的第二端设置有向固定件延伸的第一导向件，第一联动件套设于第一导向件并可以沿第一导向件移动，联动板上设有第一滑槽，第一滑槽相对于第一导向件倾斜设置，第一联动件的一端插接于第一滑槽中，从而通过第一联动件的移动可以带动联动板移动，且两者可以具有不同的移动方向。
23.作为一种可选的实施方式，第一联动件上可以设置有第一触发部，推块朝向伸缩件的第二端的一侧具有导向面，导向面与第一触发部抵接时，第一触发部沿导向面滑动，并使第一联动件带动联动板移动，以使伸缩件与固定件锁定或解锁，从而夹取组件移动至伸缩件的第二端时，可以触发伸缩件与固定件的解锁。
24.作为一种可选的实施方式，多个联动件还可以包括第二联动件，第二联动件位于伸缩件的第二端，且第二联动件与联动板相对固定，第二联动件上设置有第二触发部，推块朝向伸缩件第一端的一侧具有抵接面，抵接面与第二触发部抵接时，第二联动件带动联动板移动，以使伸缩件与固定件锁定或解锁。
25.作为一种可选的实施方式，在推块推动第一联动件移动时，以及推块推动第二联动件移动时，联动板移动的方向相同，从而在夹取组件运动至伸缩件的两端时均可以触发伸缩件与固定件的解锁。
26.作为一种可选的实施方式，多个联动件还可以包括第三联动件，第三联动件设置于第一联动件与第二联动件之间，伸缩件上设置有第二导向件，第三联动件套设于第二导向件并可以沿第二导向件移动，联动板上设有第二滑槽，第二导向件的延伸方向相对于第二滑槽倾斜设置，第三联动件的一端插接于第二滑槽中，从而第三联动件可以带动联动板移动。
27.作为一种可选的实施方式，伸缩件上设有开口，第三联动件具有第三触发部，第三触发部至少部分从该开口伸出，并延伸至伸缩件承载物料箱的一侧，在物料箱与第三触发部抵接时，第三联动件带动联动板移动，以使伸缩件与固定件锁定或解锁。
28.作为一种可选的实施方式，多个联动件还可以包括第四联动件，伸缩件上设置有第三导向件，第四联动件套设于第三导向件并可以沿第三导向件移动，联动板上设置有第三滑槽，第三滑槽相对于第三导向件倾斜设置，且第三滑槽与第一滑槽具有相反的倾斜方向，从而在第一联动件被触发时，第四联动件可以往相反方向移动，实现伸缩件与固定件的解锁。
29.作为一种可选的实施方式，第四联动件朝向固定件的一端可以设置有锁止部，固
定件上设有沿伸缩件移动方向排布的多个凹槽，伸缩件相对于固定件移动至不同位置时，锁止部与不同的凹槽插接配合，从而在其他联动件未被触发时，第四联动件可以保证伸缩件与固定件处于锁定状态。
30.作为一种可选的实施方式，夹取组件可以包括支撑板和两个相对设置的夹板，两个夹板分别位于伸缩组件的相对两侧，且两个夹板用于夹持物料箱，夹取组件还可以包括传动杆和第二驱动单元，两个夹板移动设置于传动杆上，第二驱动单元的输出端与传动杆连接并驱动传动杆转动，以使两个夹板靠近或远离，从而可以调节两个夹板之间的宽度，以适应不同尺寸的物料箱的夹取需要。
31.作为一种可选的实施方式，伸缩件上可以设置有第二导轨，支撑板朝向伸缩件的一侧可以设置有滑块，第二导轨与滑块配合并支撑该支撑板，从而保证支撑板沿伸缩件长度方向移动的稳定性和可靠性。
32.作为一种可选的实施方式，取放货装置还可以包括旋转组件，伸缩组件可以设置在旋转组件上，旋转组件用于驱动伸缩组件转动，从而可以在不同方向上实现取放货操作。
33.第二方面，本技术还提供一种搬运机器人，包括机器人主体、升降装置和上述技术方案中的取放货装置，升降装置设置于机器人主体上，并可沿机器人主体的高度方向移动，取放货装置设置于升降装置上，从而升降装置可以带动取放货装置移动，实现不同高度上的取放货操作。
34.作为一种可选的实施方式，机器人主体可以包括底座和储物架，储物架安装于底座上，升降装置设置于储物架上，且可沿储物架的高度方向移动，储物架背离取放货装置的一侧可以设置有多个储物槽，多个储物槽沿储物架的高度方向间隔分布。
35.除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本技术提供的取放货装置及搬运机器人所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本技术实施例提供的取放货装置的结构示意图；
38.图2为本技术实施例提供的取放货装置的侧视图；
39.图3为本技术实施例提供的取放货装置的正视图；
40.图4为本技术实施例提供的取放货装置中伸缩组件与夹取组件配合的侧视图；
41.图5为本技术实施例提供的取放货装置中伸缩组件与夹取组件配合的正视图；
42.图6为本技术实施例提供的取放货装置伸缩过程的示意图；
43.图7为图6中a位置的局部视图；
44.图8为本技术实施例提供的取放货装置中锁合机构的示意图；
45.图9为本技术实施例提供的取放货装置中锁合机构的正视图；
46.图10为本技术实施例提供的取放货装置中联动板的配合示意图；
47.图11为本技术实施例提供的取放货装置中伸缩件的俯视图；
48.图12为本技术实施例提供的取放货装置中锁合结构锁定状态的示意图；
49.图13为本技术实施例提供的取放货装置中锁合结构解锁状态的示意图；
50.图14为本技术实施例提供的取放货装置取货过程的步骤示意图；
51.图15为本技术实施例提供的取放货装置放货过程的步骤示意图；
52.图16为本技术实施例提供的取放货装置中夹取组件；
53.图17为本技术实施例提供的搬运机器人的结构示意图。
54.附图标记说明：
55.100-取放货装置；110-伸缩组件；111-固定件；1111-第一导轨；1112-凹槽；112-伸缩件；1121-第一缓冲件；1122-第二缓冲件；1123-托盘；1124-侧板；1125-开口；1126-第二导轨；1127-导向槽；
56.120-夹取组件；121-第一安装板；122-第二安装板；123-推块；1231-导向面；1232-抵接面；124-支撑板；125-夹板；126-第二驱动单元；127-传动杆；
57.130-第一驱动单元；131-驱动轴；140-柔性传动件；150-传动轮组；151-第一传动轮；152-第二传动轮；153-第三传动轮；154-第四传动轮；155-张紧机构；
58.160-联动板；1601-第一滑槽；1602-第二滑槽；1603-第三滑槽；161-第一联动件；1611-第一触发部；162-第二联动件；1621-第二触发部；163-第三联动件；1631-第三触发部；164-第四联动件；1641-锁止部；171-第一导向件；172-第二导向件；173-第三导向件；
59.180-旋转组件；181-基板；182-链轮；183-第三驱动单元；184-链条；
60.200-机器人主体；210-底座；220-储物架；221-储物槽；300-升降装置；
61.400-物料箱。
具体实施方式
62.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
63.首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本技术的技术原理，并非旨在限制本技术的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
64.其次，需要说明的是，在本技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构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技术的限制。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的
示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、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。
66.各类机器人被广泛应用在工业、生活等各个领域内，而搬运机器人在运输、物流等行业发挥着重要的作用，物流系统中，通常以货架来存放货物，搬运机器人通过与货架或输送线对接来取放货物，并对货物进行运送。搬运机器人上通常设置有取放货物的货叉，货叉上通常设置有可以相对于搬运机器人的本体往一个固定方向伸出的伸缩臂，伸缩臂取放货物时需要伸入至货架库位内，且依靠伸缩臂的末端关节与装有货物的物料箱的端面抵接，伸缩臂的驱动结构以及末端关节的驱动结构均需要设置在相应的伸缩臂上，并通过不同的驱动源分级驱动，且多个驱动结构均需要设置在伸缩臂的侧方。因此，伸缩臂的伸缩驱动结构复杂，并且会增加货叉宽度方向的占用用空间，导致取放货时物料箱的箱间距增大，降低存储的空间利用率。
67.针对上述问题，本技术实施例提供一种取放货装置及搬运机器人，通过对其伸缩结构的设计，简化其进行伸缩取放货时所需要的驱动结构，同时避免驱动结构占用过多取放货装置侧方的空间，此外，在取放货时，伸缩臂不需要进入库位内部，进一步降低了物料箱存放时的箱间距，提高了存储时的空间利用率。
68.本技术实施例提供的搬运机器人用于取放货物，该搬运机器人可以应用于工业生产线的物流配送、制造业库存产品的出入库、零售业产品的出入库，也可以应用于电商物流的快递出入库等不同领域，且涉及运输的产品或货物可以是工业零部件、电子配件或产品、药物、服装饰品、食品、书籍等，本技术实施例对此不作具体限定，且上述的货物都可以放置在物料箱中进行转运或者存放，下面将都以“物料箱”来指代搬运机器人的搬运对象，不再具体举例。
69.如图1至图5所示，本实施例提供的取放货装置100包括伸缩组件110、驱动组件和夹取组件120，伸缩组件110包括固定件111和伸缩件112，伸缩件112设置在固定件111上，且可相对于固定件111沿第一方向伸缩，夹取组件120移动设置在伸缩件112上，夹取组件120用于夹取物料箱并相对于伸缩件112移动，即进行物料箱的取放，伸缩件112可以对物料箱起到承载作用，驱动组件用于驱动伸缩件112和夹取组件120移动。
70.首先，为了便于说明，以固定件111为参照，定义固定件111的长度方向为x方向，即第一方向为x方向，伸缩件112可以沿x方向进行伸缩，定义固定件111的宽度方向为y方向，定义取放货装置100的高度方向为z方向，固定件111、伸缩件112以及夹取组件120可以沿z方向布置。
71.其中，驱动组件包括第一驱动单元130、柔性传动件140和传动轮组150，传动轮组150可以包括多个平行设置的传动轮，多个传动轮分别位于固定件111和伸缩件112上，柔性传动件140绕设于多个传动轮上，第一驱动单元130连接于传动轮中的至少一者，并用于驱动该传动轮转动，以使柔性传动件140在传动轮驱动下绕多个传动轮传动。
72.可以理解的是，夹取组件120设置于柔性传动件140上，即在柔性传动件140传动时，夹取组件120可以随柔性传动件140而移动，在这一过程中，夹取组件120相对于伸缩件112移动，即夹取组件120沿第一方向移动，而在伸缩件112与固定件111进行相对移动时，设置在伸缩件112和固定件111上的传动轮的相对位置会产生变化。
73.本技术提供的取货装置通过多个传动轮的配合，既可以实现伸缩件112相对于固
定件111的移动，也可以实现夹取组件120相对于伸缩臂的移动，简化了取货装置在夹取物料箱时的多级驱动结构，减少伸缩组件110侧方的空间占用，进而在取放物料箱时，可以减小箱间距，进而提高空间利用率。
74.需要说明的是，伸缩件112沿x方向的长度可以近似看作为夹取组件120的移动行程，即夹取组件120可以在伸缩件112的两端之间移动，而伸缩件112相对于固定件111的移动，可以看作时伸缩件112与移动件之间沿z方向的重叠状态的变化，其中，伸缩件112和固定件111在z方向处于重叠状态时，可以看作伸缩件112的收缩状态，而伸缩件112相对于固定件111从其一端伸出时，即部分重叠时，可以看做伸缩件112的伸出状态，第一驱动单元130在驱动传动轮转动时，可以带动伸缩件112和夹取组件120中的至少一者沿第一方向移动，例如，取放货的部分行程中，只带动夹取组件120移动，或者，在部分行程中，同时带动伸缩件112和夹取组件120移动。
75.本技术提供的取放货装置100在进行取放货操作时，其首先需要与取放货的目标进行对接，以货架的库位取货过程为例，先将夹取组件120移动至伸缩件112的前端，再通过伸缩件112的伸缩移动，可以将伸缩件112的端部与库位的库口下沿抵接，从而在取放货装置100与库位之间建立一个供物料箱移动的通道，其后通过夹取组件120相对于伸缩件112的移动，将物料箱从库位中脱出至伸缩件112上，再将伸缩件112缩回，完成取货。
76.由此可见，在取放货装置100的取货或者放货的步骤中，伸缩件112相对于固定件111的移动，以及夹取组件120相对于伸缩件112的移动需要进行控制，即第一驱动单元130在驱动传动轮组150转动以及柔性传动件140组传动时，需要在部分情况下保持伸缩件112与固定件111相对于不动，而夹取组件120相对于伸缩件112移动，在另一部分情况下保持夹取组件120与伸缩件112相对不动，而伸缩件112相对于固定件111移动。
77.为了实现上述取放货过程中的各关节部件的移动需求，本技术实施例中的取货装置还可以包括锁合机构，锁合机构可以设置在伸缩组件110上，锁合机构的至少部分结构可相对于伸缩件112移动，且不同的移动位置可以使锁合机构的至少部分结构并与固定件111抵接或分离，从而将伸缩件112与固定件111之间锁定或解锁。
78.可以理解的是，当伸缩件112和固定件111之间解锁时，传动轮组150可以在柔性传动件140传动时带动伸缩件112沿第一方向伸缩，传动轮组150的部分传动轮在第一方向上具有可变的相对位置，即固定件111上的传动与伸缩件112上的传动轮的相对位置可以产生变化，相应的部分传动轮之间的柔性传动件140的长度也产生变化。
79.当伸缩件112和固定件111之间锁定时，传动轮组150中的各传动轮的相对位置均不变，此时第一驱动单元130驱动传动轮转动，柔性传动件140形成一个形状相对固定的封闭循环，从而在柔性传动件140传动，可以使夹取组件120相对于伸缩件112移动。
80.下面对传动轮组150的具体结构、设置方式，以及驱动组件实现驱动的具体原理进行详细说明。
81.如图4至图7所示，在一种可能实现方式中，多个传动轮可以包括多个内传动轮和至少一个外传动轮，柔性传动件140绕设在多个内传动轮外侧，外传动轮抵接于柔性传动件140的外周面。
82.其中，外传动轮和部分内传动轮连接于伸缩件112，而其余的内传动轮则设置在固定件111上，且柔性传动件140传动时，带动夹取组件120移动，由夹取组件120触发锁合机构
解锁，再带动伸缩件112移动，从而带动连接于伸缩件112的传动轮相对于连接于固定件111的传动轮沿第一方向移动。
83.示例性的，柔性传动件140可以为同步带，内传动轮可以为同步轮，且同步轮与同步带的内侧通过同步齿进行啮合，而外传动轮可以是平带轮，其与同步带的外侧抵接，从而作为导向轮起到引导同步带转向的作用。
84.在一些实施例中，多个内传动轮可以包括由柔性传动件140的传动方向依次排布的第一传动轮151、第二传动轮152和第四传动轮154，外传动轮可以包括第三传动轮153，第三传动轮153设置于第二传动轮152和第四传动轮154之间，即柔性传动件140依次绕过第一传动轮151、第二传动轮152、第三传动轮153和第四传动轮154，并且形成封闭的传动循环。
85.为了充分利用固定件111和伸缩件112的长度，保证夹取组件120具有足够的取货行程，第一传动轮151和第一驱动单元130可以均设置在固定件111的第一端，第二传动轮152可以设置在固定件111的第二端，而第三传动轮153则可以设置在伸缩件112的第一端，第四传动轮154可以设置在伸缩件112的第二端，形成的闭环的传动结构中，柔性传动件140先从固定件111的第一端延伸至固定件111的第二端，再从固定件111件的第二端延伸至伸缩件112的第一端，其后由伸缩件112的第一端延伸至伸缩件112的第二端，最后再从伸缩件112的第二端回到固定件111的第一端，从而通过柔性传动件140的传动既可以实现夹取组件120的移动，也可以实现伸缩件112的移动。
86.可以理解的是，为了保证空间布局的合理性，第一驱动单元130可以设置在固定件111上，并用于驱动第一传动轮151转动，即第一传动轮151可以为主动轮，第二传动轮152和第四传动轮154为从动轮，第三传动轮153为导向轮。为了保证沿z方向空间布局的合理性，第一传动轮151的之间可以大于其他传动轮的直径，且本技术对所有传动轮的具体数值不做限定。
87.夹取组件120可以与第一传动轮151和第四传动轮154之间的柔性传动件140相对固定连接，当伸缩件112与固定件111保持相对不动，而柔性传动件140传动时，夹取组件120可以第一传动轮151和第四传动轮154之间移动。此时，如果夹取组件120抵接在伸缩件112的第一端或者伸缩件112的第二端，则夹取组件120可以在柔性传动件140的传动作用下，推动伸缩件112相对于固定件111移动。
88.其中，当伸缩件112相对于固定件111伸出时，第一传动轮151和第四传动轮154之间的间距增加，第二传动轮152和第三传动轮153之间的间距减小，即可以理解为第二传动轮152和第三传动相互靠近，而第一传动轮151和第四传动轮154相互远离，第二传动轮152和第三传动轮153之间的柔性传动件140的长度可以补偿第一传动轮151和第四传动轮154之间的柔性传动件140的长度。
89.当伸缩件112相对于固定件111缩回时，第一传动轮151和第四传动轮154之间的间距减小，第二传动轮152和第三传动轮153之间的间距增加，即可以理解为第二传动轮152和第三传动相互远离，而第一传动轮151和第四传动轮154相互靠近，第一传动轮151和第四传动轮154之间的柔性传动件140的长度可以补偿第二传动轮152和第三传动轮153之间的柔性传动件140的长度，即l1＝l2，其中，l1为第一传动轮151和第四传动轮154之间距离的变化，l2为第二传动轮152和第三传动轮153之间距离的变化。
90.需要说明的是，第一传动轮151和第四传动轮154之间的间距与第二传动轮152和
第三传动轮153之间的间距之和保持不变，从而可以保证伸缩件112和夹取组件120的移动精度，避免柔性传动的传动出现张力过大导致的卡死或者张力不足出现松弛等现象。
91.此外，为了保持柔性传动件140的张紧状态，在多个传动轮的其中一者上可以设置张紧机构155，张紧机构155可以调整其对应位置的传动轮的位置，从而保持柔性传动件140具有较为合适的张紧状态，避免过紧导致传动困难或者过松导致传动失效。示例性的，张紧机构155可以设置在第二传动轮152上，并且通过螺栓和卡槽调节第二传动轮152的位置，本实施例对张紧机构155的具体结构和调节方式不做限定。
92.为了便于夹取组件120在移动至伸缩件112的第一端时可以推动伸缩件112相对于固定件111缩回，或者夹取组件120移动至伸缩件112的第二端时可以推动伸缩件112相对于固定件111伸出，在伸缩件112的第一端可以设置有第一缓冲件1121，而在伸缩件112的第二端可以设置有第二缓冲件1122，夹取组件120移动至伸缩件112的第一端时，夹取组件120与第一缓冲件1121抵接并带动伸缩件112相对于固定件111缩回，夹取组件120移动至伸缩件112的第二端时，夹取组件120与第二缓冲件1122抵接并带动伸缩件112相对于固定件111伸出，从而实现夹取组件120与伸缩件112之间的运动配合。
93.请继续参照图2至图4，在一种可能的实现方式中，夹取组件120可以包括第一安装板121和第二安装板122，第一安装板121和第二安装板122分别位于柔性传动件140的不同侧，即第一安装板121和第二安装板122分别位于柔性传动带沿z方向的上下两侧，并共同夹紧柔性传动件140，从而保证柔性传动件140传动时，夹取组件120与第一传动轮151和第四传动轮154之间的柔性传动件140保持固定的相对位置。
94.其中，夹取组件120在柔性传动件140的带动下可以移动至沿x方向的不同位置，而夹取组件120自身可以完成货物的夹持操作，即夹取组件120在取放货过程中，可以保持其与货物的相对位置，例如，夹取组件120可以包括可开合的夹持机械手，以抱紧货物两侧，利用与货物之间的摩擦力带动货物移动，或者夹取组件120可以包括可转动的手指关节，并且可以与货物的部分结构抵接，从而利用抵接力推动或拉动货物移动，本技术实施例对夹取组件120实现货物夹持的具体结构和操作方式不做限定。
95.可以理解的是，在柔性传动件140为同步带时，第一安装板121和第二安装板122中的至少一者具有与柔性传动件140的表面啮合的啮合面，以保证夹取组件120与柔性传动件140连接的可靠性。示例性的，第一安装板121和第二安装板122的其中一者可以具有与同步带的带齿啮合的齿板，另一者可以为压板并压在背离同步带具有带齿的一侧，第一安装板121和第二安装板122通过螺钉等紧固件锁紧，从而避免两者产生相对滑移，从而提高柔性传动件140对夹取组件120的传动精度。
96.在一些实施例中，传动轮组150和柔性传动件140均可以为两个，且两者可以成对设置，且两对传动轮组150和柔性传动件140可以分别设置在伸缩组件110的两侧，即在伸缩件112和固定件111的两侧形成镜像对称的传动结构，以提高驱动机构的稳定性。
97.其中，两个传动轮组150的第一传动轮151通过驱动轴131连接，第一驱动单元130的输出端与驱动轴131连接，从而实现两侧传动轮组150的同步传动，并且保证伸缩件112和夹取组件120移动过程的稳定性。
98.示例性的，驱动轴131的两端可以通过轴承座和轴承支撑安装在固定件111的第一端，而第一驱动单元130可以为电机，且该电机的输出轴可以通过齿轮啮合的方式与驱动轴
131进行配合，本技术实施例对第一驱动单元130与驱动轴131的具体配合方式不做具体限定。
99.需要说明的是，驱动组件中的柔性传动件140除了可以采用同步带之外，还可以采用的结构类型包括但不限于链条等其他形式，相应的传动轮可以是链轮等与之相匹配的结构，本技术实施例对此不做具体限定，也不再赘述。
100.此外，为了在使伸缩件112具有足够承载物料箱的空间的同时，避免驱动组件占用其两侧的空间，伸缩件112可以包括托盘1123和分别设置于托盘1123两侧的侧板1124，托盘1123用于承载物料箱，固定件111的两侧分别设置有第一导轨1111，托盘1123两侧的侧板1124分别与固定件111两侧的第一导轨1111滑动连接，即将第一导轨1111的延伸方向为x方向，从而固定件111通过第一导轨1111对伸缩件112起到支撑和导向作用。
101.其中，第三传动轮153和第四传动轮154均可以设置在侧板1124的内侧，即两个侧板1124相互面对的一侧，且第三传动轮153和第四传动轮154均可以位于托盘1123背离承载物料箱的一侧，一方面可以避免传动轮组150在伸缩组件110的侧方露出，充分利用伸缩件112与固定件111之间在z发方向的间隙，提高结构的空间利用率，另一方面避免驱动组件占用托盘1123承载物料箱的空间，并且避免与夹取组件120产生干涉，保证伸缩件112和夹取组件120移动的顺畅性。
102.由于驱动组件在驱动伸缩件112以及夹取组件120移动的取放货步骤中，需要依靠锁合机构在特定的位置将伸缩件112与固定件111锁定，下面对锁合机构的具体结构以及原理进行详细说明。
103.请参照图8至图15，在一种可能的实现方式中，锁合机构可以包括联动板160和多个联动件，伸缩件112背离固定件111的一侧用于承载物料箱，伸缩件112朝向固定件111的一侧设置有导向槽1127，联动板160可以插接在导向槽1127中，且联动板160沿伸缩件112的长度方向延伸并沿第一方向移动，多个联动件设置于伸缩件112长度方向的不同位置，多个联动件分别与联动板160长度方向的不同位置配合，且多个联动件中的至少一者可与固定件111插接或分离。
104.可以理解的是，联动板160可以沿x方向移动，而联动板160的移动会使的伸缩件112与固定件111在锁定和解锁的状态之间切换，联动板160的移动由联动件进行驱动，联动件被触发时可以带动联动板160移动，不同的联动件具有不同的触发位置，也可以有不同的触发对象，不同的联动件的运动方式和结构可以根据其触发位置和触发对象进行设置，但不同的联动件的运动都与联动板160相关联，因此，其中一个联动件触发时，联动板160与其他的联动件都会相应的进行运动，从而在伸缩件112移动至不同位置时，伸缩件112与固定件111都可以根据需求进行锁定或解锁。
105.首先对联动件可能的触发对象进行说明，其中，夹取组件120上可以设置有推块123，夹取组件120或物料箱移动至伸缩件112长度方向的不同位置时，推块123或物料箱与不同的联动件抵接，即联动件可以通过推块123的抵接或者物料箱的抵接进行触发，部分联动件以推块123为触发对象，即以夹取组件120为触发对象，部分联动件以物料箱为触发对象。
106.可理解的，在推块123或物料箱推动多个联动件中的一者移动时，联动板160沿伸缩件112的长度方向移动，且联动板160带动多个联动件中的其他联动件移动，由于多个联
动件中至少一者可以与固定件111插接或者分离，从而可以将伸缩件112与固定件111锁定或解锁。
107.下面对沿第一方向的不同触发位置的联动件，以及相应的联动件结构、功能和触发方式进行说明。
108.在一种可能的实现方式中，多个联动件可以包括第一联动件161，伸缩件112的第二端可以设置有向固定件111延伸的第一导向件171，第一联动件161套设于第一导向件171并可以沿第一导向件171移动，联动板160上设有第一滑槽1601，第一滑槽1601相对于第一导向件171倾斜设置，第一联动件161的一端插接于第一滑槽1601中，从而通过第一联动件161的移动可以带动联动板160移动，且两者可以具有不同的移动方向。
109.可以理解的是，在夹取组件120移动至伸缩件112的第二端，并且需要推动伸缩件112相对于固定件111伸出时，会触发第一联动件161，并使伸缩件112与固定件111解锁。
110.第一联动件161上可以设置有第一触发部1611，推块123朝向伸缩件112的第二端的一侧具有导向面1231，导向面1231与第一触发部1611抵接时，第一触发部1611沿导向面1231滑动，并使第一联动件161带动联动板160移动，从而使得其他联动件一起移动，使伸缩件112与固定件111解锁，而当夹取组件120缩回，推块123与第一联动件161分离时，第一联动件161回位，以是固定件111和伸缩件112恢复锁定状态。
111.示例性的，第一导向件171可以为导向杆，且导向杆可以为一个也可以为多个，第一联动件161可以为异形结构的板状件，且可以通过直线轴承与导向杆配合，而第一触发部1611可以为滚轮，导向面1231可以为弧形面，以保证第一触发部1611与导向面1231配合的顺畅性，而第一联动件161插接在第一滑槽1601中的一端可以连接有锁接螺钉，避免其从第一滑槽1601中滑脱。此外，第一导向件171的移动方向可以为z方向，而第一滑槽1601相对于z方向倾斜设置，从而在第一导向件171移动时，可以带动联动板160在x方向产生位移。
112.在一种可能的实现方式中，多个联动件还可以包括第二联动件162，第二联动件162可以设置在伸缩件112的第二端，且第二联动件162与联动板160相对固定，第二联动件162上设置有第二触发部1621，推块123朝向伸缩件112第一端的一侧具有抵接面1232，抵接面1232与第二触发部1621抵接时，第二联动件162带动联动板160移动，以使伸缩件112与固定件111锁定或解锁。
113.可以理解的是，在夹取组件120移动至伸缩件112的第一端，并且需要推动伸缩件112相对于固定件111缩回时，会触发第二联动件162，并使伸缩件112与固定件111解锁，推块123的抵接面1232位于背离其导向面1231的一侧，并且由于第二联动件162与联动板160相对固定，因此第二联动件162与联动板160具有一致的移动方向。
114.示例性的，第二联动件162可以是通过螺栓等紧固件连接在联动板160上的板状件。
115.需要说明的是，第一联动件161和第二联动件162都是通过推块123进行触发，在推块123推动第一联动件161移动时，以及推块123推动第二联动件162移动时，联动板160移动的方向相同，即在推块123向前对第一联动件161施加推力或者推块123向后对第二联动件162施加推力时，联动板160都会向后移动，从而在夹取组件120运动至伸缩件112的两端时均可以触发伸缩件112与固定件111的解锁。此外，推块123即具有触发第一联动件161或第二联动件162的作用，又具有推动伸缩件112移动的作用。
116.在一种可能的实现方式中，多个联动件还可以包括第三联动件163，第三联动件163可以通过物料箱进行触发，第三联动件163可以设置在第一联动件161与第二联动件162之间，伸缩件112上设置有第二导向件172，第三联动件163套设于第二导向件172并可以沿第二导向件172移动，联动板160上设有第二滑槽1602，第二导向件172的延伸方向相对于第二滑槽1602倾斜设置，第三联动件163的一端插接于第二滑槽1602中，从而第三联动件163可以带动联动板160移动。
117.可以理解的是，第三联动件163的移动是通过物料箱的下压实现，且第三联动件163距离第二联动件162的距离可以小于其距离第一联动件161的距离，如此设置，一方面，在取货时，可以在夹取组件120将货物拖出的初期，物料箱不会接触到第三联动件163，保证伸缩件112与固定件111锁定，避免伸缩件112在物料箱的摩擦力作用下缩回导致物料箱坠落，另一方面，在放货时，可以在夹取组件120将货物推出的初期，物料箱可以与第三联动件163抵接，以使伸缩件112与固定件111处于解锁状态，从而使得伸缩件112可以在物料箱的摩擦力作用下伸出与货架库位抵接，同样可以避免物料箱坠落。
118.此外，伸缩件112上设有开口1125，第三联动件163具有第三触发部1631，第三触发部1631至少部分从该开口1125伸出，并延伸至伸缩件112承载物料箱的一侧，在物料箱与第三触发部1631抵接时，第三联动件163带动联动板160移动，以使伸缩件112与固定件111锁定或解锁。
119.示例性的，第二导向件172可以为导向杆，第三联动件163可以通过直线轴承与该导向杆配合，第三触发部1631可以从开口1125伸出的沿x方向延伸的板状部，且第三触发部1631与物料箱抵接的端部可以具有斜面，以为物料箱的抵接移动起到导向作用，避免物料箱移动过程中卡死。此外，第二滑槽1602可以沿z方向延伸，而第二导向件172可以相对于z方向倾斜设置，且第二导向件172的倾斜方向与第一滑槽1601的倾斜方向可以相反，从而在第三联动件163被物料箱下压时，其可以带动联动板160向伸缩件112的第一端移动，即第三联动件163触发时使联动板160移动的方向与第一联动件161触发时使联动板160移动的方向相同。
120.在一种可能的实现方式中，多个联动件还可以包括第四联动件164，第四联动件164用于在前述其他联动件被触发时，第四联动件164可以与固定件111插接锁定，即第四联动件164可以在联动板160带动下，起到将伸缩件112与固定件111锁接或解锁的作用。
121.其中，伸缩件112上可以设置有第三导向件173，第四联动件164套设于第三导向件173并可以沿第三导向件173移动，联动板160上设置有第三滑槽1603，第三滑槽1603相对于第三导向件173倾斜设置。
122.可理解的，第三导向件173可以导向杆，第四联动件164可以通过直线轴承与第三导向件173配合，第四联动件164可以沿z方向移动，第三滑槽1603相对于z方向倾斜设置，且第三滑槽1603与第一滑槽1601具有相反的倾斜方向，从而在第一联动件161被触发时，第四联动件164可以往相反方向移动，实现伸缩件112与固定件111的解锁。
123.此外，第四联动件164朝向固定件111的一端可以设置有锁止部1641，固定件111上设有沿伸缩件112移动方向排布的多个凹槽1112，伸缩件112相对于固定件111移动至不同位置时，锁止部1641与不同的凹槽1112插接配合，从而在其他联动件未被触发时，第四联动件164可以保证伸缩件112与固定件111处于锁定状态。示例性的，锁止部1641可以连接有一
个滚轮，以避免第四联动件164与凹槽1112插接时卡死。
124.需要说明的是，上述的锁合机构可以为一个、两个和多个，并且可以在伸缩件112上沿y方向布置在不同位置，以保证锁定的可靠性，并且不同锁合机构的联动板160之间可以通过支架进行固定，从而保证同步移动。
125.此外，上述不同联动件中的至少一者可以设置有复位弹性件，例如复位弹簧，可以使锁合机构保持自锁状态，以及在触发解锁失效时，使其回复到锁合状态，相应的，在各个触发位置中的任一个触发解锁时，不论是推块123推动还是物料箱提供的压力，均可以克服该复位弹簧的弹力，实现解锁。
126.下面对本技术实施例的取放货装置100的对货架进行具体取货以及放货的步骤进行示例性说明。
127.请继续参照图14，以下是取货过程中取放货装置100的各阶段状态的说明：
128.状态
①
：伸缩件112处于收缩状态，夹取组件120位于伸缩件112的第一端，且夹取组件120不对第二联动件162具有推力，或者具有间隙，伸缩件112与固定件111锁定，此时为取货前的初始状态。
129.状态
②
：驱动组件工作，夹取组件120沿第一方向往伸缩件112的第二端移动，这一过程中，夹取组件120相对于伸缩件112移动，而伸缩件112相对于固定件111静止。
130.状态
③
：夹取组件120到达伸缩件112的第二端，且夹取组件120与第一联动件161抵接，并触发伸缩件112与固定件111的解锁。
131.状态
④
：驱动组件继续驱动，夹取组件120推动伸缩件112相对于固定件111伸出，并且，伸出的伸缩件112可以与货架库位边缘抵接，此时夹取组件120可以夹取库位中的物料箱400。
132.状态
⑤
：驱动组件反向进行驱动，夹取组件120后移并与伸缩件112的第二端分开，此时伸缩件112与物料箱400少量接触，且在物料箱400与伸缩件112的摩擦力作用下，伸缩件112后移较小的距离，并且伸缩件112与固定件111进入锁定状态，如此避免物料箱400坠落。
133.状态
⑥
：夹取组件120带动物料箱400移动，直至物料箱400与第三联动件163抵接，并触发伸缩件112与固定件111的解锁，且夹取组件120继续向后移动，伸缩件112可以在物料箱400的摩擦力作用下，一起相对于固定件111向后缩回。
134.状态
⑦
：伸缩件112回到初始的收缩状态后，夹取组件120继续拖动物料箱400移动一定距离，直至夹取组件120回到伸缩件112的第一端。
135.请继续参照图15，以下是放货过程中取放货装置100的各阶段状态的说明：
136.状态
①
：由于伸缩件112上放置有物料箱400，第三联动件163处于触发状态，伸缩件112与固定件111解锁，此时驱动组件工作，夹取组件120推动物料箱400移动时，物料箱400与伸缩件112的摩擦力会带动伸缩件112往前伸出，此时夹取组件120与伸缩件112保持相对静止。
137.状态
②
：伸缩件112抵接至货架的库位边缘，从而使得伸缩件112与固定件111保持静止，其实夹取组件120在驱动下相对于伸缩件112移动，即夹取组件120此时可以将物料箱400从伸缩件112上推出至库位内。
138.状态
③
：夹取组件120移动至伸缩件112的第二端，物料箱400被完全推进至库位
内，而由于物料箱400与第三联动件163分离，伸缩件112与固定件111也进入锁定状态。
139.状态
④
：夹取组件120完成放货操作往回移动，此时固定件111与伸缩件112一直保持锁定并相对静止，直至夹取组件120移动到伸缩件112的第一端，与第二联动件162抵接，触发伸缩件112与固定件111的解锁。
140.状态
⑤
：夹取组件120推动伸缩件112缩回至初始位置。
141.状态
⑥
：夹取组件120相对于伸缩件112往前移动微小距离，以与第二联动件162分离，从而使得伸缩件112与固定件111进入锁定状态，以便于进入下一轮放货循环。
142.本技术实施例提供的取放货装置100中，夹取组件120在往货架的库位中放货或者从货架上取货时，只会夹取物料箱朝向货物的库位口的一端的较少部分的侧壁，并将物料箱脱出，而不会完全伸进库位内部，从而避免占用货架上的箱间距，以提高货架储存效率。
143.如图16所示，在一种可能的实现方式中，夹取组件120可以包括支撑板124和两个相对设置的夹板125，两个夹板125分别位于伸缩组件110的相对两侧，且两个夹板125用于夹持物料箱，夹取组件120还可以包括传动杆127和第二驱动单元126，两个夹板125移动设置于传动杆127上，第二驱动单元126的输出端与传动杆127连接并驱动传动杆127转动，以使两个夹板125靠近或远离，从而可以调节两个夹板125之间的宽度，以适应不同尺寸的物料箱的夹取需要。
144.可以理解的是，伸缩件112上可以设置有第二导轨1126，支撑板124朝向伸缩件112的一侧可以设置有滑块，第二导轨1126与滑块配合并支撑该支撑板124，从而保证支撑板124沿伸缩件112长度方向移动的稳定性和可靠性。
145.示例性的，第二驱动单元126可以为电机，传动杆127可以为具有两端相反旋向螺纹的丝杠，两个夹板125分别与两节丝杠通过螺母连接，从而在电机驱动丝杠转动时，通过丝杠的正传和反转，两个夹板125可以沿丝杠的长度方向相互靠近或者相互远离。
146.为了实现取放货装置100在不同方向上进行取放货操作，取放货装置100还可以包括旋转组件180，伸缩组件110可以设置在旋转组件180上，旋转组件180用于驱动伸缩组件110转动，从而可以在不同方向上实现取放货操作。
147.请继续参照图1至图3，在一种可能的实现方式中，旋转组件180可以包括第三驱动单元183、基板181、传动结构，伸缩组件110可以旋转设置在基板181上，第三驱动单元183可以通过传动结构驱动伸缩组件110旋转。
148.示例性的，第三驱动单元183可以为电机，且该电机可以安装在固定件111上，传动结构可以包括链条184和两个链轮182，其中一个链轮182可以与基板181相对固定，且固定板可以与该链轮182转动连接，另一个链轮182可以转动设置在固定件111的底部，链条184绕设在两个链轮182上，第三驱动单元183可以驱动固定件111上的链轮182转动，从而使固定件111相对于基板181产生相对旋转，实现伸缩组件110相对于基板181的旋转。
149.需要说明的是，本技术提供的取货装置上还可以设置有3d相机、光电扫码器等识别单元(未示出)，从而在取货物料箱时对目标进行识别。
150.如图17所示，本技术实施例还提供一种搬运机器人，包括机器人主体200、升降装置300和上述技术方案中的取放货装置100，升降装置300设置于机器人主体200上，并可沿机器人主体200的高度方向移动，取放货装置100设置于升降装置300上，从而升降装置300可以带动取放货装置100移动，实现不同高度上的取放货操作。
151.其中，机器人主体200可以包括底座210和储物架220，储物架220安装于底座210上，升降装置300设置于储物架220上，且可沿储物架220的高度方向移动，储物架220背离取放货装置100的一侧可以设置有多个储物槽221，多个储物槽221沿储物架220的高度方向间隔分布。
152.示例性的，升降装置300可以通过电机进行驱动，并通过同步带或链传动的方式带动取放货装置100沿机器人主体200的高度方向上下移动。
153.本领域技术人员可以理解的是，在储物槽221设置在搬运机器人的后侧时，取放货装置可以设置于机器人主体200的前侧，而根据上述取放货装置100的结构，其可以实现在机器人主体200的前侧、左侧、右侧与其他设备对接完成取放货操作，同时还可以在机器人主体200的后侧的储物槽221中完成取放货的操作，只需相应旋转90
°
或者180
°
即可。
154.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。