(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、駆動機構と、従動機構と、反転機構とを備える自己駆動ロボットであって、
前記駆動機構および前記反転機構が前記車体に設けられ、
前記駆動機構は、車体を移動駆動するように構成され、第１の駆動輪および第２の駆動輪を備え、
前記従動機構は第１のオムニホイールを備え、前記第１のオムニホイール、前記第１の駆動輪、および前記第２の駆動輪が前記車体の走行方向に直交する方向に沿う前記車体の同一側に設けられ、
前記制御機構は、前記車体が所定の位置に移動した時に、前記反転機構を反転するように制御する、自己駆動ロボット。
【請求項２】
前記制御機構は、更に、初期駆動信号を受信し、且つ、前記初期駆動信号を受信すると、前記車体を駆動して所定の位置に移動させるように、前記駆動機構を制御する、請求項１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項３】
前記車体の所在位置を検出し、検出された位置情報を前記制御機構に送信するように構成される検出機構を更に備え、前記制御機構は、更に、前記車体が所定の位置に到着した情報を受信すると、前記車体の駆動を停止するように前記駆動機構を制御する、請求項１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項４】
前記検出機構は、赤外線センサ、超音波センサ、およびカメラのうちの少なくとも１つを含む、請求項３に記載の自己駆動ロボット。
【請求項５】
前記検出機構は、画像を撮像し、撮像された画像情報を前記制御機構に送信するように構成されるカメラを含み、前記制御機構は、更に、受信された画像情報と目標画像情報とを比較し、前記画像情報が前記目標画像情報に合致すると、前記車体の駆動を停止するように前記駆動機構を制御し、前記反転機構を反転するように制御する、請求項４に記載の自己駆動ロボット。
【請求項６】
前記カメラは、前記車体の走行方向に沿う前記車体の中心軸に設けられる、請求項５に記載の自己駆動ロボット。
【請求項７】
前記検出機構は、二次元コードスキャンモジュールおよびバーコードスキャンモジュールのうちの少なくとも１つを備えるカメラを含む、請求項４に記載の自己駆動ロボット。
【請求項８】
前記駆動機構は、少なくとも駆動輪と、該駆動輪に連結され、前記車体を動かせるように、前記駆動輪を回動駆動する駆動モータとを備える、請求項１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項９】
前記駆動機構は、減速機を更に備え、前記駆動モータは、前記駆動機構を介して前記駆動輪に連結される、請求項８に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１０】
前記駆動機構は、第１の減速機、第２の減速機、第１の駆動モータ、および第２の駆動モータをさらに備え、前記第１の駆動モータが前記第１の減速機に介して前記第１の駆動輪に連結され、前記第２の駆動モータが前記第２の減速機を介して前記第２の駆動輪に連結される、請求項１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１１】
前記第１の駆動輪および前記第２の駆動輪は、前記車体の走行方向に沿う前記車体の両側の中部に設けられる、請求項１０に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１２】
前記第１の駆動輪および前記第２の駆動輪は、前記車体の走行方向に沿う前記車体の中心軸の両側に設けられる、請求項１１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１３】
前記従動機構は、第２のオムニホイールを更に備え、前記第２のオムニホイールおよび前記第１のオムニホイールは、前記車体の走行方向に直交する方向に沿う前記車体の同一側に設けられ、前記第１のオムニホイールおよび前記第２のオムニホイールは、前記車体の走行方向に沿う前記車体の両側に回動可能に設けられる、請求項１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１４】
前記第１のオムニホイールにおける前記車体から最も遠い部分と前記車体との間の第１の距離は、前記第２のオムニホイールにおける前記車体から最も遠い部分と前記車体との間の第２の距離に等しくない、請求項１３に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１５】
前記第１の距離は前記第２の距離よりも小さく、前記第２のオムニホイールにおける前記車体から最も遠い部分と、第１の駆動輪における前記車体から最も遠い部分、及び第２の駆動輪における前記車体から最も遠い部分とは、それぞれ同一平面にある、請求項１４に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１６】
前記減速機は、同期ベルトまたはチェーンを備える、請求項１０に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１７】
前記車体の一側に第１の取付座および第２の取付座が設けられ、前記反転機構は、前記第２の取付座に固定される反転モータと、前記反転モータの第１の出力回転軸に連結される第１のクランクと、ピン軸によって前記第１のクランクに連結される第１のリンクと、第１の取付座に回転可能に連結される揺動レバーと、前記揺動レバーに固定連結される伝動軸とを備え、
前記第１のリンクが前記伝動軸に固定連結されることにより、前記反転モータが回動すると、前記第１のクランクは回動して前記第１のリンクを動かせ、前記第１のリンクは、前記伝動軸により前記揺動レバーを揺動させる、請求項１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１８】
前記反転機構は、前記反転モータの第２の出力回転軸に連結される第２のクランクと、前記第２のクランクに連結される第２のリンクとを更に備え、前記第２のリンクは、前記伝動軸に固定連結される、請求項１７に記載の自己駆動ロボット。
【請求項１９】
前記第１の出力回転軸および前記第２の出力回転軸は、前記反転モータの両側に位置する、請求項１８に記載の自己駆動ロボット。
【請求項２０】
前記第１のリンクの前記第１のクランクから離れた一端に、第１の軸孔が備えられ、前記第２のリンクの前記第２のクランクから離れた一端に、第２の軸孔が備えられ、前記伝動軸は、前記第１の軸孔および前記第２の軸孔を貫通することにより、前記第１のリンクと前記第２のリンクとに固定連結される、請求項１９に記載の自己駆動ロボット。
【請求項２１】
前記反転機構に連結されるトレイを更に備える、請求項１から２０のいずれか１項に記載の自己駆動ロボット。
【請求項２２】
前記反転機構とともに前記車体の同一側に設けられた補助機構を更に備え、前記同一側は、前記車体の走行方向に直交する方向に沿う方向であり、前記補助機構は、前記トレイの支持を補助する支持棒と、前記支持棒に固定され、前記トレイの水平状態を検出するように構成されるセンサとを備える、請求項２１に記載の自己駆動ロボット。 
【請求項２３】
前記車体の走行方向に障害物が検出されると、前記制御機構に信号を送信するように構成される前記車体に設けられる障害回避機構を更に備え、前記制御機構は、更に、前記車体の駆動を停止するように前記駆動機構を制御する、請求項１に記載の自己駆動ロボット。
【請求項２４】
前記障害回避機構は、赤外線センサおよび超音波センサのうちの少なくとも１つを含む、請求項２３に記載の自己駆動ロボット。
【請求項２５】
前記障害回避機構は、少なくとも前記車体の走行方向の前端に設けられる、請求項２４に記載の自己駆動ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、物品搬送の技術分野に関し、例えば、自己駆動ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
物流業界の急速な成長は、多くの物流会社の倉庫保管仕分けの作業量を大幅に増加させた。現在、多くの倉庫は、自動化程度が低く、大量の作業員が手動で荷物の仕分けおよび輸送を行う必要があり、効率が低いだけでなく、物流コストも高くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示は、荷物の仕分けに用いられうる自己駆動ロボットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、出願日が２０１７年７月１８日で、出願番号が２０１７１０５８７５９８．２で、名称が「搬送ロボット」である中国特許出願に対して、優先権の利益を主張するものであり、該出願の内容の全てを引用により本開示に援用する。
【０００５】
荷物の仕分けに使用され、車体と、駆動機構と、制御機構と、反転機構とを備える自己駆動ロボットであって、前記駆動機構および前記反転機構が前記車体に設けられ、前記駆動機構は、車体を移動駆動するように構成され、前記制御機構は、前記車体が所定の位置に移動した時に、前記反転機構を反転するように制御する、自己駆動ロボット。
【０００６】
１つの実施例において、前記制御機構は、更に、初期駆動信号を受信し、且つ、前記初期駆動信号を受信すると、前記車体を駆動して所定の位置に移動させるように、駆動機構を制御する。
【０００７】
１つの実施例において、自己駆動ロボットは、前記車体の所在位置を検出し、検出された位置情報を前記制御機構に送信するように構成される検出機構を更に備え、前記制御機構は、更に、前記車体が所定の位置に到着した情報を受信すると、前記車体の駆動を停止するように前記駆動機構を制御する。
【０００８】
１つの実施例において、前記検出機構は、赤外線センサ、超音波センサ、およびカメラのうちの少なくとも１つを含む。
【０００９】
１つの実施例において、前記検出機構は、画像を撮像し、撮像された画像情報を前記制御機構に送信するように構成されるカメラを含み、前記制御機構は、更に、受信された画像情報と目標画像情報とを比較し、前記画像情報が前記目標画像情報に合致すると、前記車体の駆動を停止するように前記駆動機構を制御し、前記反転機構を反転するように制御する。
【００１０】
１つの実施例において、前記カメラは、前記車体の走行方向に沿う前記車体の中心軸に設けられる。
【００１１】
１つの実施例において、前記検出機構は、二次元コードスキャンモジュールおよびバーコードスキャンモジュールのうちの少なくとも１つを備えるカメラを含む。
【００１２】
１つの実施例において、前記駆動機構は、少なくとも駆動輪と、該駆動輪に連結され、前記車体を動かせるように、前記駆動輪を回動駆動する駆動モータとを備える。
【００１３】
１つの実施例において、前記駆動機構は、減速機を更に備え、前記駆動モータは、前記駆動機構を介して前記駆動輪に連結される。
【００１４】
１つの実施例において、前記駆動機構は、第１の駆動輪、第２の駆動輪、第１の減速機、第２の減速機、第１の駆動モータ、および第２の駆動モータを備え、前記第１の駆動モータが前記第１の減速機を介して前記第１の駆動輪に連結され、前記第２の駆動モータが前記第２の減速機を介して前記第２の駆動輪に連結される。
【００１５】
１つの実施例において、前記第１の駆動輪および前記第２の駆動輪は、前記車体の走行方向に沿う前記車体の両側の中部に設けられる。
【００１６】
１つの実施例において、前記第１の駆動輪および前記第２の駆動輪は、前記車体の走行方向に沿う前記車体の中心軸の両側に設けられる。
【００１７】
１つの実施例において、ロボットは、第１のオムニホイールを備える従動機構を更に備え、前記第１のオムニホイール、前記第１の駆動輪、および前記第２の駆動輪は、前記車体の走行方向に直交する方向に沿う前記車体の同一側に設けられる。
【００１８】
１つの実施例において、前記従動機構は、第２のオムニホイールを更に備え、前記第２のオムニホイールおよび前記第１のオムニホイールは、前記車体の走行方向に直交する方向に沿う前記車体の同一側に設けられ、前記第１のオムニホイールおよび前記第２のオムニホイールは、前記車体の走行方向に沿う前記車体の両側に回動可能に設けられる。
【００１９】
１つの実施例において、前記第１のオムニホイールにおける前記車体から最も遠い部分と前記車体との間の第１の距離は、前記第２のオムニホイールにおける前記車体から最も遠い部分と前記車体との間の第２の距離に等しくない。
【００２０】
１つの実施例において、前記第１の距離は前記第２の距離よりも小さく、前記第２のオムニホイールにおける前記車体から最も遠い部分と、第１の駆動輪における前記車体から最も遠い部分、及び第２の駆動輪における前記車体から最も遠い部分とは、それぞれ同一平面にある。
【００２１】
１つの実施例において、前記減速機は、同期ベルトまたはチェーンを備える。
１つの実施例において、前記車体の一側に第１の取付座および第２の取付座が設けられ、前記反転機構は、前記第２の取付座に固定される反転モータと、前記反転モータの第１の出力回転軸に連結される第１のクランクと、ピン軸によって前記第１のクランクに連結される第１のリンクと、第１の取付座に回転可能に連結される揺動レバーと、前記揺動レバーに固定連結される伝動軸とを備え、前記第１のリンクが前記伝動軸に固定連結されることにより、前記反転モータが回動すると、前記第１のクランクは回動して前記第１のリンクを動かせ、前記第１のリンクは、前記伝動軸により前記揺動レバーを揺動させる。
【００２２】
１つの実施例において、前記反転機構は、前記反転モータの第２の出力回転軸に連結される第２のクランクと、前記第２のクランクに連結される第２のリンクとを更に備え、ここで、前記第２のリンクは、前記伝動軸に固定連結される。
【００２３】
１つの実施例において、前記第１の出力回転軸および前記第２の出力回転軸は、前記反転モータの両側に位置する。
【００２４】
１つの実施例において、前記第１のリンクの前記第１のクランクから離れた一端に、第１の軸孔が備えられ、前記第２のリンクの前記第２のクランクから離れた一端に、第２の軸孔が備えられ、前記伝動軸は、前記第１の軸孔および前記第２の軸孔を貫通することにより、前記第１のリンクと前記第２のリンクとに固定連結される。
【００２５】
１つの実施例において、自己駆動ロボットは、前記反転機構に連結されるトレイを更に備える。
【００２６】
１つの実施例において、自己駆動ロボットは、前記反転機構とともに前記車体の同一側に設けられた補助機構を更に備え、前記同一側は、前記車体の走行方向に直交する方向に沿う方向であり、前記補助機構は、前記トレイの支持を補助する支持棒と、前記支持棒に固定され、前記トレイの水平状態を検出するように構成されるセンサとを備える。
【００２７】
１つの実施例において、自己駆動ロボットは、前記車体の走行方向に障害物が検出されると、前記制御機構に信号を送信するように構成される前記車体に設けられる障害回避機構を更に備え、前記制御機構は、更に、前記車体の駆動を停止するように前記駆動機構を制御する。
【００２８】
１つの実施例において、前記障害回避機構は、赤外線センサおよび超音波センサのうちの少なくとも１つを含む。
【００２９】
１つの実施例において、前記障害回避機構は、少なくとも前記車体の走行方向の前端に設けられる。
【発明の効果】
【００３０】
本開示に係る自己駆動ロボットを採用し、荷物の仕分け効率を向上させ、人件費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施例に係るロボットの正面模式図である。
【図２】一実施例に係るロボットの正面模式図である。
【図３ａ】一実施例に係るロボットの正面模式図である。
【図３ｂ】一実施例に係るロボットの平面模式図である。
【図４ａ】一実施例に係る転向機構を備えるロボットの正面模式図である。
【図４ｂ】一実施例に係るロボットの平面模式図である。
【図５ａ】一実施例に係る反転機構を有するロボットの平面模式図である。
【図５ｂ】一実施例に係る反転機構を有するロボットの平面模式図である。
【図６ａ】一実施例に係る補助機構を有するロボットの正面模式図である。
【図６ｂ】一実施例に係る補助機構を有するロボットの平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面および具体的な実施形態を参照しながら本開示について説明する。
本実施例は、例えば、荷物の搬送に用いられうるロボットであって、搬送ロボットまたは自己駆動ロボットであるロボットを提供する。図１〜図２は、本実施例に係るロボットの正面模式図である。図１に示すように、ロボットは、車体１と、駆動機構２と、制御機構と、反転機構３とを備える。ここで、駆動機構２および反転機構３が車体１に設けられ、制御機構は、車体または車体に設けられた他の構造（図示せず）に設けられてもよい。例えば、制御機構は、反転機構３または駆動機構２に設けられてもよい。駆動機構２は、車体１を移動駆動するように構成され、制御機構は、車体が所定の位置に移動すると、反転機構３を反転するように制御する。本実施例に係るロボットを採用すれば、荷物の搬送効率を改善し、人件費を低減することができる。
【００３３】
１つの実施例において、制御機構は、初期駆動信号を受信し、且つ、初期駆動信号を受信すると、車体１を駆動して所定の位置に移動させるように、駆動機構を制御する。実際の使用において、初期駆動信号は手動で送信されてもよい。例えば、操作者は、遠隔制御器によって初期駆動信号を制御機構に送信する。この場合、制御機構は、例えば、初期駆動信号を受信するための受信ユニットを備える。初期駆動信号は、有線または無線の方式で制御機構の受信ユニットに送信することができる。制御機構は、初期駆動信号を受信すると、駆動機構２を作動させるように制御する。１つの可能な実現形態として、駆動機構２の電源に連結されるスイッチに、電磁弁が設けられてもよい。駆動機構２は、制御機構の電気信号を受信すると、電磁弁をオンさせ、スイッチを閉位置に吸着し、これにより、駆動機構２はオンになり、車体１を移動駆動する。
【００３４】
本実施例に係るロボットは、内部にバッテリを設置してバッテリを電源としてもよく、外部電源を設けてもよい。電源は、制御機構、駆動機構２、反転機構３の動作のために電力を提供することに用いられる。
【００３５】
図２に示すように、１つの実施例において、ロボットは検出機構４を更に備える。検出機構４は、車体１の所在位置を検出し、検出された位置情報を制御機構に送信するように構成される。制御機構は、更に、車体１が所定の位置に到着した情報を受信すると、車体１の駆動を停止するように駆動機構２を制御する。検出構造４による所定の位置の検出をより正確にするために、検出機構４を車体１の走行方向の前端に設けてもよく、例えば、検出機構４を車体１の走行方向の中心軸に設ける。
【００３６】
例えば、検出機構４は、赤外線センサ、超音波センサ、およびカメラのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００３７】
検出機構４は、カメラを含む場合、位置の検出過程が以下のステップに従って行われてもよい。カメラは、車体１の前下方の画像を撮像し、撮像された画像情報を制御機構に送信し、制御機構は、受信された画像情報と目標位置の画像情報とを比較し、画像情報が目標位置の画像情報に合致すると、制御機構は、車体１の駆動を停止するように前記駆動機構２を制御し、反転機構３を反転するように制御する。
【００３８】
なお、荷物の目標位置の面積が大きければ、荷物量の増加に伴い、元の目標位置の画像は変化していく。いくつかの実施例において、制御機構は、更新モジュールを備えてもよい。該更新モジュールは、カメラによって撮像された最新の画像に基づいて、記憶された目標位置の画像を次々に更新することにより、検出機構４による目標位置の検出を正確にする。たとえば、ロボットが荷物を初めて目標位置に置く時に、カメラは、一回目に搬送された荷物が表示された画像を制御機構に送信し、制御機構は、記憶された元の画像を更新し、すなわち、該荷物が保管された目標位置を新しい目標位置に更新する。また、制御機構内に、これ以降受信する目標位置の画像と予め記憶された画像とを比較し、目標位置の画像に新たに追加された荷物を自動的に排除し、位置決めの正確さを確保することができる画像処理部が設けられてもよい。
【００３９】
上記したように、該実施例において、カメラは車体１の走行方向の中心軸に設けられる。検出範囲および検出精度を確保するために、例えば、カメラを、地面からの距離が０．５〜１メートルである範囲内に設置することができる。また、カメラと重力方向との角度を３０〜６０°の範囲内にし、且つ、カメラの撮像部分をカメラの前方の地面に向かってもよい。それにより、カメラは、車体１の前方で扇形のスキャンエリアを形成することができる。
【００４０】
該実施例において、カメラは、二次元コードスキャンモジュールおよびバーコードスキャンモジュールのうちの少なくとも１つを備えてもよい。施工者は、保管待ちの荷物の目標位置に二次元コードまたはバーコードを事前に貼り付けることができ、カメラは、地面を随時にスキャンすることができ、これによって、カメラがこれらの二次元コードまたはバーコードをスキャンした時に、位置情報を解析し、位置情報を制御機構にフィードバックし、これにより、制御機構は反転機構３を起動して荷卸しを行う。１つの可能な場合として、制御機構は、まず、目標位置の方向に向かって動かすように車体を制御し、すなわち、車体は目標方向にほぼ一致する方向に従って走行する。この過程において、カメラは、前方の荷物の保管位置をスキャンし続け、且つ、例えば二次元コード情報をスキャンして解析すると、信号を制御機構に転送することができ、それにより、制御機構は車体の動きを停止して反転機構３を起動することができる。
【００４１】
例えば、目標位置に荷物をより多く保管することができ、荷物の置き間違えを防止するために、二次元コードおよびバーコードを目標位置の中心付近に貼り付けることができる。また、二次元コードまたはバーコード情報は、例えば、１号保管エリア、２号保管エリア等、保管位置を表す数字を含んでもよく、カメラがスキャンした情報を制御機構に送信すると、制御機構は、予め設定された位置情報と結び付け、対応する保管エリアまで移動するように車体を駆動することができ、それにより、ロボットは、目標保管位置をより明確に識別し、荷物のカテゴリ分けの保管を実現することができる。
【００４２】
図３ａは一実施例に係るロボットの正面模式図であり、図３ｂは一実施例に係るロボットの平面模式図であり、図３ａおよび図３ｂに示すように、１つの実施例において、駆動機構２は、少なくとも駆動輪２０と、該駆動輪２０に連結され、車体１を動かせるために、上記駆動輪２０の回動を駆動するように構成される駆動モータ２１とを備える。例えば、駆動輪２０は、車体１の通常走行の時に地面に接近する一側に設けられる。例えば、駆動モータ２１は、車体１の通常走行の時に地面から離れた一側に設けられてもよい。駆動モータ２１のハウジングは、ボルトにより車体１に固定され、駆動モータ２１の回動部分は、例えば、回転軸により駆動輪２０に連結することができることにより、駆動モータ２１がオンして回転部分が回動すると、駆動輪２０を回動させることができ、車体１を容易に動かせる。また、駆動モータ２１は、車体１をより良く駆動させるために、減速機２３により駆動輪２０に連結されてもよい。
【００４３】
該実施例において、車体の走行をより安定にさせるために、駆動輪２０の構成および設置方式を調整することができる。例えば、駆動機構２は、第１の駆動輪、第２の駆動輪、減速機２３、および減速機２３を介して、第１の駆動輪と第２の駆動輪とにそれぞれ連結される２つの駆動モータを備えてもよい。２つの駆動輪は、車体１の動きをより柔軟かつ安定にさせることができる。引き続き図３ａを参照すると、駆動機構２は、車体１の幅方向に沿う左右両側に設けられた２つの駆動輪を備え、この２つの駆動輪は、車体１の走行方向の中部（走行方向とは、車体が正常に前へ走行する時の方向を意味する）に回動可能に設けられ、車体１の幅方向の両側に分布される。駆動機構２は、減速機２３を介して２つの駆動輪にそれぞれ連結され、対応する駆動輪の転向および回転数を制御する２つの駆動モータを更に備える。ここで、駆動輪の転向および回転数を変更することにより、車体１の移動方向および速度を変えることができる。例えば、車体の左右の２つの駆動輪の転向が逆で回転数が同じである場合、車体１は中心軸Ｘに沿って回動し、車体１の方向変換を実現することができる。このような設置方式により、車体が移動方向を柔軟かつ安定して転換し、移動速度を調整することを実現でき、車体１を迅速に目標位置に移動させることができる。本実施例に係るロボットは、２つの駆動輪の設置位置により、２つの駆動輪の転向が逆で回転数が同じ場合、車体をその場で回動させることができるため、車体の転向速度を向上させ、荷物の搬送効率を向上させる。
【００４４】
図４ａおよび４ｂに示すように、１つの実施例において、ロボットは従動機構５を更に備える。従動機構５は、駆動輪２０とともに車体１の同一側に設けられたオムニホイール５１を備える。例えば、オムニホイール５１は２つであってもよく、２つのオムニホイールは走行方向に沿う車体の前端と後端に回動可能に設けられてもよい。例えば、２つのオムニホイール５１は、駆動輪の前方と后方（車体の走行方向にある前端を前とする）とにそれぞれ設けられてもよく、すなわち、一方のオムニホイール５１は車の前端に近く、他方のオムニホイールは車の後部に近い。一実施例において、２つのオムニホイール５１の間の距離は、２つの駆動輪の間の距離よりも若干大きくしてもよく、車体１の旋回をより安定させ、車体１が横転することを防止する。例えば、車体１の旋回効果を改善するために、２つのオムニホイール５１の間の距離は２つの駆動輪の間の距離の１．２〜１．５倍である。
【００４５】
図４ａに示すように、該実施例において、例えば、２つのオムニホイール５１のうち、一方のオムニホイール５１の車体１から離れた一側（すなわち、車体１から最も遠い部分）から、車体１までの第１の距離ｄ１は、他方のオムニホイール５１の車体１から離れた一側（すなわち、車体１から最も遠い部分）から、該車体１までの第２の距離ｄ２に等しくない。すなわち、車体を地面に反転すると、少なくとも１つのオムニホイール５１が他のオムニホイール５１および駆動輪で構成される平面に存在せず、図４ａは、車体１からｄ１を離れたオムニホイール５１が上記平面に存在しないことを示す。例えば、他のオムニホイール５１の車体１から最も遠い部分と、駆動輪２０の前記車体１から最も遠い部分とが同一平面にある場合、該少なくとも１つのオムニホイール５１の車体１から最も遠い部分は、車体の地面に近い側（車が地面に正常に置かれる場合）と、上記他のオムニホイール５１および駆動輪で構成される平面との間にある。例えば、第１の距離ｄ１および第２の距離ｄ２は、ｄ１＝（９０％−９８％）×ｄ２を満たす。少なくとも１つのオムニホイール５１と、他のオムニホイール５１及び駆動輪とを同一平面に存在しないようにし、さらに異なるオムニホイール５１の車体からの距離関係を調整することにより、車体の旋回効果を改善し、車体が旋回時に横転することを防止することができる。
【００４６】
いくつかの実施例において、例えば、駆動輪が設けられた車体と同一側に、複数のオムニホイール５１が設けられてもよい。例えば、複数のオムニホイール５１のうち、車体１の前端と后端とにそれぞれ設けられたオムニホイール５１を含んでもよい。複数のオムニホイール５１を設置し、オムニホイール５１の位置およびオムニホイール５１と駆動輪との関係を最適化することにより、車体の旋回効果を改善することができる。
【００４７】
上記実施例において、車体１は、オムニホイール５１に連結され、オムニホイール５１を退避または出頭するために用いられうる収縮装置を更に備えてもよい。更に、オムニホイール５１が退避すると、オムニホイール５１は車体１の方向に収納でき、車体１の転向に関与しない。オムニホイール５１が出頭すると、車体１の転向に関与しやすいために、車体１から離れた側に開くことができる。一実施例において、収縮装置は、例えば、ピン軸または油圧レバー構造であってもよい。収縮装置がピン軸構造であると、オムニホイール５１のハウジングはピン軸および外スリーブによって車体に連結することができる。例えば、ピン軸はその長手方向に沿って位置決め孔を備えてもよく、スリーブは、その長手方向に沿って位置決め孔と係合するための２つの開孔を備える。ピン軸とスリーブとが十分に係合すると（すなわち、ピン軸が最大でスリーブに入った場合）、ピン軸の位置決め孔はスリーブのうちの一方の開孔にマッチングし、オムニホイール５１は動作位置に位置する。それと同時に、ピン軸の位置決め孔がスリーブの他方の開孔と係合すると、オムニホイールはリトラクト状態にある。いくつかの使用シーンにおいて、例えば、地面に障害物が存在し、または車体が斜面にあり、または地面に凹凸がある場合、動作状態にあるオムニホイールの数を対応的に調整することができ、それにより、オムニホイールの数を地面の状況と適応させ、安定した転向を保証すると同時に、車体の運行速度を向上させる。
【００４８】
いくつかの実施例において、減速機は、タービンウォーム、遊星減速機、スパイラルベベルギヤであってもよく、同期ベルト、チェーンのような自作の減速機能を有する機械装置であってもよい。上記駆動モータは、直角減速機に直接連結してもよい。減速機を設置することにより、減速するとともに、出力トルクを向上させ、負荷のイナーシャを低減し、駆動機構の作動性能を改善することができる。
【００４９】
図５ａおよび図５ｂに示すように、１つの実施例において、車体１の一側に第１の取付座４０および第２の取付座３３が固定される。反転機構３は、第２の取付座３３に固定される反転モータ３１と、反転モータ３１の第１の出力回転軸に連結される第１のクランク３０と、ピン軸によって第１のクランク３０に連結される第１のリンク３６と、第１の取付座４０に回転可能に連結される揺動レバー３５と、揺動レバー３５に固定連結される伝動軸３９とを備える。ここで、第１のリンク３６が伝動軸３９に固定連結されることにより、反転モータ３１が回動すると、第１のクランク３０は回動し、第１のリンク３６を動かせ、第１のリンク３６は、前記伝動軸３９により揺動レバー３５を揺動させる。反転モータ３１は、第１のクランク３０、ピン軸、および第１のリンク３６により、回転運動を揺動レバー３５に伝達し、揺動レバー３５と反転モータ３１との同一方向の回動を実現し、安全な荷卸しを実現することができる。
【００５０】
上記実施例において、例えば、揺動レバー３５の回転方向は第１のリンク３６の回転方向と同じである。図５ａに示すように、例えば、第１の取付座４０は、反転モータ３１の第１の出力回転軸とほぼ同じ方向に沿って、それぞれ開孔を有する２つの固定片を備え、且つ、２つの開孔の中心を連結する方向は、反転モータ３１の第１の出力回転軸の方向に一致する。ピン軸は２つの開孔を貫通し、且つ、揺動レバー３５の端部はピン軸外に嵌着され、揺動レバー３５はピン軸に対して回転することができる。つまり、このような構造は、揺動レバー３５の回転方向を反転モータの第１の出力回転軸の回動方向と一致させることができる。また、図５ａに示すように、反転モータ３１の第１の出力回転軸の方向は、車体の走行方向とほぼ一致することができるが、当業者であれば、反転モータ３１の第１の出力回転軸の方向は他の方向であってもよいことを理解すべきである。
【００５１】
図５ａに示すように、反転機構はデュアルリンク機構であってもよい。一実施例において、第２の取付座３３は車体１に固定され、例えば、車体の一側に螺合されることができる。反転モータ３１が第２の取付座３３に固定され、且つ、２つの出力回転軸が２つのクランクに連結され、２つのクランクがそれぞれピン軸によって対応する第１のリンク３６と第２のリンク３８とに連結される。具体的には、反転モータ３１の出力回転軸はその両端から延出し、車体１の走行方向とほぼ平行であり、第１のリンク３６および第２のリンク３８はそれぞれ反転モータ３１の両側でピン軸およびクランクによって反転モータ３１の両側の出力回転軸に連結され、それにより、デュアルリンク機構を構成する。第１の取付座４０および上記第２の取付座３３は車体１の同一側に固定され、揺動レバー３５は第１の取付座４０に固定され、第１の取付座４０の中心軸周りに回動することができる。揺動レバー３５は伝動軸３９に固定連結され、伝動軸３９はリンク側へ延出し、第１のリンク３６および第２のリンク３８の端部はそれぞれ伝動軸３９に固定連結される。このように、反転モータ３１が動作すると、第１のリンク３６、第２のリンク３８、および反転モータ３１は共に回動し、伝動軸３９を回動させ、伝動軸３９は揺動レバー３５を回動させやすくなり、荷物の転倒機能を実現する。また、反転モータの両側にいずれも伝動軸に連結されるリンクを設置することにより、反転の安定性を向上させ、反転機構の力学的性能を改善し、反転動作の精度を向上させることができる。
【００５２】
一実施例において、例えば、デュアルリンクと伝動軸との連結方式も設置できる。例えば、２つのリンクはそれぞれ第１のリンク３６および第２のリンク３８である。好ましくは、反転モータ３１がデュアルリンクによって伝動軸３９に連結される場合、例えば、第１のリンク３６の第１のクランク３０から離れた一端に第１の軸孔が備えられ、第２のリンク３８の第２のクランクから離れた一端に第２の軸孔が備えられる。伝動軸３９は、第１の軸孔および第２の軸孔を貫通することで、第１のリンク３６および第２のリンク３８に固定連結される。例えば、リンクを伝動軸に固定連結しやすいために、軸孔と伝動軸３９とを締り嵌めすることができ、すなわち、軸孔の寸法は伝動軸３９の寸法よりも若干小さく、それにより、伝動軸３９がリンクに従って回動することを確保する。また、伝動効果を改善し、伝動構造の安定性を向上させるために、伝動軸３９のリンクにマッチングする位置にネジ孔を開設することができ、伝動軸３９は軸孔を貫通した後、ボルトによって伝動軸３９とリンクとを固定連結する。
【００５３】
図５ｂに示すように、上記実施例において、例えば、揺動レバー３５の端部にトレイ７を設置してもよい。トレイ７は荷物を載置するために用いることができる。例えば、車体１が正常に地面に置かれ、且つ、反転モータ３１が動作しない場合、トレイ７は基本的に水平状態にある。車体１が所定の荷卸し位置に到着すると、反転モータ３１は回動し、上記機構によって揺動レバー３５を反転モータ３１とともに回動させ、トレイ７と地面とが一定の角度をなし、荷物がトレイ７から滑落しやすくなり、荷卸しの目的を実現する。本実施例に係るロボットはトレイ７を備えてもよく、トレイを設置しなくてもよい。ロボットがトレイを備えない場合、揺動レバー３５の端部は、トレイ等の載置装置を置きやすい構造を備えてもよく、例えば、該構造は支持フレーム構造または円形の収納構造等であってもよい。
【００５４】
一実施例において、出荷状態下でトレイ７が水平の位置に位置することを確保するために、揺動レバー３５は復帰機構を備えてもよい。復帰機構はバネまたはねじりバネであってもよい。復帰機構により、揺動レバー３５を、トレイ７を復帰させて水平状態に保持する位置に位置することができる。この場合、反転モータ３１が動作すると、揺動レバー３５を復帰機構の復帰力に抗して一側（例えば、車体の走行方向の前方）に傾斜させることができ、揺動レバー３５に連結されるトレイ７を傾斜させ、荷卸しを実現する。反転モータ３１がオフされると、揺動レバー３５はその復帰機構の作用によって元の位置に戻すことができ、トレイをほぼ水平状態に保持することができる。
【００５５】
一実施例において、復帰機構がバネである場合、以下の方式で復帰機構を配置することができる。バネの一端は第１の取付座４０に固定され、他端は揺動レバー３５を引き、且つ、バネは例えば引張状態にある。揺動レバー３５が限界位置（すなわち、トレイ７が水平状態となる位置）にあると、揺動レバー３５は反転モータの回動方向と逆の方向に回転することができず、例えば、揺動レバー３５の逆方向への移動限界にストッパを設けてもよく、該ストッパは第１の取付座４０に固定連結されてもよく、車体１に固定されてもよい。揺動レバー３５はバネの引張力およびストッパの二重作用で、一定の作用力でストッパと緊密に接触し、反転モータ３１の回動方向と逆の方向にストッパに一定の作用力を施す。揺動レバー３５が該位置にあると、荷物を配置かつ搬送しやすいために、トレイ７をほぼ水平状態にすることができる。すなわち、揺動レバー３５は外力を受けていない場合、ほぼ水平の状態に保持する。反転モータ３１が回動すると、リンクおよび回転軸３９により捩り力を揺動レバー３５に伝達し、揺動レバー３５をバネの引張力に抗して反転モータ３１と同一方向に回動させることができる。反転モータ３１の動作が停止すると、揺動レバー３５はバネの張力の作用で、その逆方向の移動限界位置に復帰し、すなわち、トレイ７をほぼ水平の位置にする。
【００５６】
該実施例において、荷物が完全に卸されることを確保するために、反転機構は、制御構造に連結される検出爪を更に備えてもよい。反転機構は、所定の位置に反転すると、制御機構に到着信号を送信することができ、制御機構は該到着信号を受信すると、検出爪に作動信号を送信し、該検出爪は受信された作動信号に基づき、折り畳み状態から開放状態に変換し、検出爪の前端で荷物を載置したトレイに軽くタッチすることができる。トレイ以外の異物にタッチすると、荷物が完全に卸されていないと判断し、その前端のフィンガー状部材で該異物を挟み、トレイから離脱してからフィンガー状部材を開放し、荷物は荷卸しエリアに落下する。トレイ以外の異物にタッチしたことがないと、荷物が完全に卸されたと判断し、折り畳み構造を開き、検出爪を復帰させる。
【００５７】
図６ａおよび図６ｂに示すように、１つの実施例において、ロボットは、前記反転機構とともに前記車体の同一側に設けられた補助機構８を更に備える。補助機構８は、車体１に固定される支持棒８１と、該支持棒８１に固定されるセンサ８２とを備える。支持棒８１は、車体１の移動時にトレイ７をより安定させるために、ロボットが荷物を輸送する際に、反転機構６を補助してトレイ７を支持するように構成される。センサ８２は、トレイ７が水平状態にあるか否かを検出するように構成される。支持棒およびセンサを設置することにより、荷物の運送をより安定にさせ、荷物がほぼ水平状態にあることを確保することができる。
【００５８】
１つの実施例において、ロボットは、車体に設けられた障害回避機構を更に備える。例えば、該障害回避機構は車体１の走行方向の両側にある。例えば、障害回避機構は走行方向に沿う車体の前端または后端に設けられる。例えば、障害回避機構は、赤外線カメラおよび／または超音波検出器であってもよい。障害物が検出されると、障害回避機構は、制御機構に信号を送信し、制御機構が、車体の駆動を停止するおよび／または反転機構の反転動作を停止するように駆動機構を制御することができる。該障害回避機構は、障害物が検出されると警報することができる警報器を更に備えてもよい。
【００５９】
本実施例に係るロボットは、荷物の搬送を補助し、荷物の搬送効率を向上させ、人件費を低減するために用いることができる。
【００６０】
以上の実施例は、互いに組み合わせることができ、且つ、より良好な効果を有する。
以上、本開示の複数の実施例について説明したが、上記の説明は、例示的なものであり、網羅的なものではなく、かつ、開示された複数の実施例に限定されない。説明した複数の実施例の範囲および主旨から逸脱しない限り、当業者にとって、多くの修正や変更は明らかである。そのため、本開示の保護範囲は、特許請求の範囲を基準とすべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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