[0001] 本申请涉及物料搬运技术领域，尤其是涉及一种叉车机器人。

[0002] 随着物流领域的发展，越来越多的搬运工作均可由叉车机器人完成，叉车机器人自动化程度高，能够极大地降低人工成本，并且提升搬运的效率。

[0003] 然而，在叉车机器人运行的过程中存在遇到障碍物或者异物侵入叉车机器人的风险，使得叉车机器人存在发生碰撞、倾倒等风险，现有的叉车机器人的安全防护方式较为单一，无法对叉车机器人进行全方面防护。

[0048] 提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

[0049] 这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供了这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些方式。

[0050] 在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件、“结合到”另一元件、“在”另一元件“之上”或“覆盖”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接结合到”另一元件、“直接在”另一元件“之上”或“直接覆盖”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

[0051] 如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

[0052] 尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

[0053] 为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将对在这里使用的空间关系术语做出相应的解释。

[0054] 在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

[0055] 由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

[0056] 这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能的。

[0057] 以下将结合图1至图7对本申请的叉车机器人进行描述，在图1至图7中，第一方向L1、第二方向L2和第三方向L3两两垂直。

[0058] 如图1至图4所示，叉车机器人包括车身主体1和货叉2，车身主体1设置在安置平面(安置平面可以为地面)上，车身主体1能够在安置平面上移动，车身主体1包括承载面；货叉2与车身主体1滑动连接，以使货叉2能够沿第一方向L1伸出或者收回，在货叉2相对车身主体1收回时，货叉2位于车身主体1的内部，货叉2沿第二方向L2上升或者下降。

[0059] 进一步地，叉车机器人还包括：

[0060] 货物承载检测组件，货物承载检测组件设置在车身主体1的外缘上，在货物承载检测组件检测到待搬运物7时，待搬运物7超出车身主体1的外缘，此时叉车机器人停止运行，以避免货物发生倾倒；

[0061] 扫描组件，扫描组件设置在车身主体1上，扫描组件用于扫描叉车机器人所处的环境，以避免叉车机器人在移动的过程中与障碍物碰撞；

[0062] 叉取检测组件，叉取检测组件设置在车身主体1上，在进行叉取前，可以通过叉取检测组件检测叉车机器人与待搬运物7之间的夹角，基于叉车机器人与待搬运物7之间的夹角，可以通过叉车机器人旋转确保货叉2正对待搬运物7，以便于进行待搬运物7的叉取；

[0063] 安全检测组件，安全检测组件设置在车身主体1上，在安全检测组件检测到异物车身主体1时，叉车机器人停止运行，以避免异物对叉车机器人以及叉车机器人对侵入的异物造成损伤；

[0064] 障碍物检测组件，在叉车机器人进行旋转或者卸货前，若障碍物检测组件检测到障碍物，则叉车机器人停止运行，以避免叉车机器人与障碍物发生碰撞；

[0065] 碰撞检测件97，碰撞检测件97设置在货叉2上，在进行叉取的过程中，若碰撞检测件97检测到待搬运物7，则待搬运物7的至少部分低于货叉2或者货叉2移动的路径上存在异物，此时叉车机器人停止运行，以避免货叉2与障碍物或者待搬运物7发生碰撞，同时可以进行声光报警，以提升操作人员进行检修；

[0066] 装载检测件96，装载检测件96设置在车身主体1上，装载检测件96位于承载面(承托板121的上表面)在第二方向L2上的下侧，在货叉2带动待搬运物7向车身主体1上移动的过程中，若装载检测件96检测到待搬运物7时，则待搬运物7的部分低于承载面，货叉2继续收回存在车身主体1与带搬运物存在碰撞的风险，此时叉车机器人停止运行。

[0067] 本申请通过设置多个检测机构实现了对叉车机器人运行的各个运行过程的安全防护，保证了叉车机器人的运行安全。

[0068] 在本申请的实施例中，如图1和图3所示，车身主体1包括连接机构11和三个承托机构12，三个承托机构12均与连接机构11连接，三个承托机构12沿第三方向L3间隔设置，相邻的两个承托机构12围设出安置空间18，货叉2的叉齿21可以位于安置空间18内，位于边缘的两个承托机构12的下侧设置有车轮，以实现叉车机器人的移动。

[0069] 进一步地，承托机构12包括承托板121和移动框架122，移动框架122呈长方体状，承托板121的两端通过支撑块连接，使得承托板121与移动框架122之间形成避让槽123，承托板121的上表面即为承载面，装载检测件96设置在承托板121的下表面上。连接机构11包括连接部111和电气仓112，连接部111呈长方体状，三个承托机构12均与连接部111连接，电气仓112固定在连接部111上。叉车机器人的连接机构11所在端为前端，在第一方向L1上的与前端相对的一端为后端，电池仓的靠近前端的一侧设置有手动充电插头13，连接部111靠近前端的一侧设置有自动充电插头14，电气仓112上设置有触摸屏幕15和操作按钮16，操作人员可以通过触摸屏幕15和操作按钮16实现对叉车机器人的操作，车身本体的四角处设置有急停按钮17，在叉车机器人出现异常时可以通过急停按钮17切断叉车机器人的电源。

[0070] 此外，如图1和图5所示，货叉2包括推拉机构和两个叉齿21，两个叉齿21均通过衔接件22与推拉机构连接，叉齿21包括抵接板211，待搬运物7可以承载在抵接板211上，推拉机构可以设置在位于中间的承托机构12的内部，推拉机构能够带动叉齿21在安置空间18内伸出或者收回。

[0071] 在本申请的实施例中，如图8所示，推拉机构包括第一电机31、第一丝杠32和第一减速机，第一电机31、第一减速机以及第一丝杠32均设置在位于中间的承托机构12的内部，第一电机31通过第一减速机与第一丝杠32连接，第一丝母(第一丝母位于衔接件22的下方)设置在第一丝杠32上，第一丝母与衔接件22连接，第一丝杠32的两端通过安装座固定在位于中部的承托机构12内壁上，第一电机31能够旋转，从而带动第一丝母沿丝杆移动，进而推动叉齿21移动。

[0072] 进一步地，推拉机构还包括导轨33和滑块(位于衔接件22的下方)，导轨33的延伸方向与第一丝杠32的延伸方向相同，滑块设置在导轨33上，并且滑块与衔接件22连接，在第一丝母沿第一丝杠32移动时，滑块沿导轨33移动，以对叉齿21的移动进行导向。

[0073] 在本申请的实施例中，如图9所示，叉齿21还包括壳体212、第二丝杠213、第二丝母214和剪叉机构，剪叉机构包括第一剪叉臂215和第二剪叉臂216，第一剪叉臂215的下端与壳体212铰接，第一剪叉臂215的上端能够相对抵接板211滑动，第二剪叉臂216上端与抵接板211铰接，第二剪叉臂216的下端与第二丝母214铰接，第一剪叉臂215的中部与第二剪叉臂216的中部铰接。第二丝母214套设于第二丝杠213，当第二电机552驱动第二丝杠213旋转时，第二丝母214能够沿第二丝杠213移动，从而驱动设置在剪叉机构上的抵接板211上升或者下降。

[0074] 进一步地，叉齿21在伸出方向上的两端分别设置有第一抵接块23和第二抵接块24，在叉齿21收回的过程中，下述的第一抬升机构4和第二抬升机构6能够分别对第一抵接块23和第二抵接块24施力，以使整个叉齿21不与地面接触。在货叉2完全收回时，第一抬升机构4和第二抬升机构6将货叉2抬起，以提升叉车机器人的越障能力。

[0075] 在本申请的实施例中，如图8和图10所示，第一抬升机构4设置在位于边缘的承托机构12的朝向安置空间18的一侧，第一抬升机构4包括第一弹簧41、稳定板42、滑轨43、滑动块44、连接板45、压块46、第一安装轴47、第一连接轴48和第一抬升轮49，稳定板42固定在承托机构12上，滑轨43固定在稳定板42上，并且滑轨43沿第二方向L2延伸，滑动块44设置在滑轨43上。连接板45与滑动块44固定连接，第一连接轴48固定在连接板45上，第一抬升轮49套设在第一连接轴48上，并且能够相对第一连接轴48转动，第一抬升轮49用于与第一抵接块23抵接。压块46也固定在连接板45上，第一安装轴47的两端分别通过两个安装座固定在稳定板42上，第一弹簧41套设在第一安装轴47上，压块46也被第一安装轴47穿过，并且第一弹簧41的两端分别与压块46和位于下方的安装座抵接，第一弹簧41处于压缩状态。在叉齿21收回的过程中，第一抬升轮49能够与第一抵接块23抵接，由于第一弹簧41处于压缩状态，使得第一抬升轮49能够对叉齿21施力，使得叉齿21被抬起。

[0076] 在本申请的实施例中，如图8、图11和图12所示，第二抬升机构6设置在位于边缘的承托机构12的朝向安置空间18的一侧，第一抬升机构4和第二抬升机构6位于第二方向L2上的两侧。第二抬升机构6包括安装壳61，安装壳61开设有穿出孔，安装壳61的内部设置有第二安装轴62，第二安装轴62沿第二方向L2延伸，第二安装轴62上套设有第二弹簧63，衔接块64也被第二安装轴62穿过，第二弹簧63的两端分别与安装壳61的内壁和衔接块64抵接。第二连接轴65与衔接块64连接，第二弹簧63处于压缩状态。第二连接轴65通过穿出孔穿出安装壳61，第二抬升轮66固定在第二连接轴65的端部。在叉齿21收回的过程中，第二抬升轮66能够与第二抵接块24抵接，由于第二弹簧63处于压缩状态，使得第二抬升轮66能够对叉齿
21施力，使得叉齿21被抬起。

[0077] 优选地，每一个叉齿21均对应设置有第一抬升机构4和第二抬升机构6。

[0078] 进一步地，如图8、图13和图14所示，两个承托机构12的底部均设置有行走组件55，行走组件55包括固定壳551、第二电机552、第二减速器、主动齿轮554、从动轴、从动齿轮555和链条556，第二电机552和第二减速器设置在固定壳551的内部，第二电机552与第二减速器连接，第二减速器的输出轴的端部设置有主动齿轮554，从动轴与行走轮553固定连接，从动轴上设置有从动齿轮555，主动齿轮554与从动齿轮555通过链条556连接。如此，通过第二电机552能够驱动行走轮553转动。行走组件55还包括万向轮557，万向轮557也固定在固定壳551上。

[0079] 此外，每一个承托机构12还对应设置有两个支撑轮56，两个支撑轮56位于承托机构12的底部在第一方向L1上的两端，以支撑承托机构12，叉车机器人可以采用差速转向的形式进行转向。

[0080] 可选地，叉车机器人在进行待搬运物7叉取时，可以首先将叉齿21自安置空间18内伸出，并且使得叉齿21伸入待搬运物7的下侧，之后货叉2升起下使得待搬运物7的升起，之后叉齿21向安置空间18内收回使得待搬运物7位于车身本体的上侧，之后货叉2在下降使得待搬运物7的下降，待搬运物7被放置在车身主体1上，从而完成待搬运物7的叉取。

[0081] 在本申请的实施例中，如图2和图7所示，叉车机器人包括多个第一搬运检测器51和多个第二搬运检测器52，多个第一搬运检测器51被划分为两组，两组第一搬运检测器51分别设置在车身主体1在第一方向L1上的两侧，多个第二搬运检测器52被划分为两组，两组第二搬运检测器52分别设置在车身主体1在第三方向L3上的两侧，在待搬运物7在第一方向L1或者第三方向L3上超出车体的外缘时，至少一个第一搬运检测器51或者至少一个第二搬运检测器52能够检测到待搬运物7，待搬运物7存在倾斜倒塌的风险，叉车机器人停止移动，并且进行声光报警，以警示操作人员进行处理。

[0082] 优选地，第一搬运检测器51的数量为四个，其中两个第一搬运检测器51设置在位于边缘的两个承托结构的背对连接部111的一端上，这两个第一搬运检测器51均对应设置有围挡54，围挡54在第三方向L3上的两端均与承托机构12连接，第一搬运检测器51位于围挡54的内部，围挡54在第三方向L3上的上端敞开，以便于第一搬运检测器51对待搬运物7进行检测。另外两个第一搬运检测器51设置在电气仓112的内部，电气仓112与第一搬运检测器51对应的位置上开设有连通孔，使得第一搬运检测器51能够通过连通孔实现对位于电气仓112上侧的待搬运物7的检测。第二搬运检测器52的数量为四个，其中两个第二搬运检测器52设置在第一个承托结构的第二个第二搬运检测器52的一侧，另外两个设置在第三个承托结构的背对第二个第二搬运检测器52的一侧。

[0083] 可选地，叉车机器人包括保护件53，保护件53均固定在车身主体1上，保护件53围设出容纳空间，保护件53具有与容纳空间连接的开口，开口朝向第三方向L3上的上侧，第二搬运检测器52设置在容纳空间内，保护件53能够对第二搬运检测器52进行保护。

[0084] 可选地，保护件53和围挡54可以为保护件53。

[0085] 在本申请的实施例中，如图3和图4所示，扫描组件包括多个导航雷达99，其中两个导航雷达99中的第一者设置一个承托机构12的背对连接机构11的一侧，两个导航雷达99中的第二者设置在连接机构11背对承托机构12的一侧，第一者和第二者分别位于车身主体1在第三方向L3上的两端，从而实现对叉车机器人周边环境的全面检测。

[0086] 优选地，导航雷达99的数量为两个，两个导航雷达99对角布置，其中一个导航雷达99固定在电气仓112上，另一个雷达位于避让槽123内，以保证导航雷达99能够全面覆盖叉车机器人的周边环境。

[0087] 进一步地，扫描组件包括避障雷达98，避障雷达98设置在连接机构11的背对承托机构12的一侧，避障雷达98用于检测障碍物，以便于实现对前进路径上的障碍物的扫描，以避免叉车机器人在移动的过程中与障碍物发生碰撞。

[0088] 可选地，电气仓112的朝向前端的一侧设置凹口，避障雷达98设置在凹口内，既能保证避障雷达98的有效扫描区域，又能防止异物碰撞，从而降低避障雷达98与低矮障碍物和高空障碍物发生碰撞的风险。

[0089] 在本申请的实施例中，待搬运物7可以为承载有货物的托盘，如图6所示，托盘包括支撑板75和支撑框架，支撑板75固定在支撑框架上，支持框架包括三个第一支撑梁71和三个第二支撑梁72，三个第一支撑梁71沿第一方向L1间隔设置在支撑板75的下侧，三个第二支撑梁72沿第三方向L3间隔设置，并且第二支撑梁72与第一支撑梁71的下侧连接，从而使得支撑框架围设出两个第一安置槽73和两个第二安置槽74，第一安置槽73和第二安置槽74分别位于支撑板75在第一方向L1上的两侧，叉齿21能够与第一安置槽73和第二安置槽74抵接。抵接板211在第一方向L1上的尺寸a大于第一安置槽73和第二安置槽74之间的距离c，以确保在待搬运物7能够平稳地被承载在两个叉齿21上；抵接板211在第一方向L1上的尺寸a大于安置空间18在第一方向L1上的尺寸b，以确保待搬运物7能够完全被拉回至车身本体上。在货叉2无法收回至安置空间18内时，可以伸出货叉2，再次执行待搬运物7的叉取动作，从而实现货叉2的收回。

[0090] 在本申请的实施例中，如图3和图7所示，叉取检测组件包括识别雷达81、第一测距传感器82和第二测距传感器83，识别雷达81设置在位于中间的承托机构12的背对连接机构11的一侧，识别雷达81用于扫描待搬运物7，从而实现对待搬运物7的位置的定位，以使叉车机器人能够初步移动至与待搬运物7的位置对应。第一测距传感器82和第二测距传感器83分别设置在位于边缘的两个承托机构12的背对连接机构11的一侧，在第一测距传感器82与待搬运物7的距离等于第二测距传感器83与待搬运物7的距离时，叉车机器人与待搬运件平行，第一测距传感器82和第二测距传感器83所在的直线与待搬运物7的边缘之间的夹角为
0，货叉2可以叉取待搬运物7。在第一测距传感器82与待搬运物7的距离大于第二测距传感器83与待搬运物7的距离时，第一测距传感器82和第二测距传感器83所在的直线与待搬运物7的边缘之间的夹角大于0，此时货叉2与待搬运物7未对正，叉车机器人可以顺时针旋转直至第一测距传感器82与待搬运物7的距离等于第二测距传感器83与待搬运物7的距离，以便于货叉2叉取待搬运物7；在第一测距传感器82与待搬运物7的距离小于第二测距传感器
83与待搬运物7的距离时，第一测距传感器82和第二测距传感器83所在的直线与待搬运物7的边缘之间的夹角大于0，此时货叉2与待搬运物7未对正，叉车机器人可以顺时针旋转直至第一测距传感器82与待搬运物7的距离等于第二测距传感器83与待搬运物7的距离，以便于货叉2叉取待搬运物7。

[0091] 在本申请的实施例中，如图3和图7所示，安全检测组件包括第一异物检测器91和第二异物检测器92，第一异物检测器91设置在电气仓112内，电气仓112的朝向承托机构12的一侧开设有第一贯通孔，第一异物检测器91的至少部分被第一贯通孔暴露，在进行叉取待搬运物7时，若第一异物检测器91能够检测异物，则有异物或者人员进入，叉车机器人停止运行，以避免出现安全问题。

[0092] 进一步地，第二异物检测器92设置在电气仓112内，电气仓112的朝向承托机构12的一侧开设有第二贯通孔，第二异物检测器92的至少部分被第二贯通孔暴露，第二异物检测器92的位置与安置空间18对应，在进行货叉2回收前，第二异物检测器92进行异物检测，若第二异物检测器92能够检测异物或者操作人员的手时，搬运机器人停止运行，以避免造成安全隐患。

[0093] 此外，安全检测组件还包括第三异物检测器93，第三异物检测器93设置在连接部111的朝向承托机构12的一侧，第三异物检测器93位于安置空间18内，在第三异物检测器93检测到异物时，货叉2无法进行收回，叉车机器人停止作业并进行声光报警，以便于操作人员进行检修。

[0094] 在本申请的实施例中，如图7所示，障碍物检测组件包括旋转避障检测器94和卸货检测器95，旋转避障检测器94设置在车身主体1在第三方向L3上的一侧，在叉车机器人旋转，且旋转避障检测器94检测到障碍物时，叉车机器人停止运行。旋转避障检测器94的数量为4个，4个均为两组，两组分别设置在车身主体1在第三方向L3上的两侧，每组内的两个旋转避障检测器94沿第一方向L1间隔设置。当旋转时，对于叉车机器人两侧的低矮障碍物避障雷达98无法检测到，通过交叉布置4个旋转避障检测器94能够实现对低矮障碍物的检测，以避免叉车机器人在旋转的过程中与障碍物发生碰撞。

[0095] 进一步地，卸货检测器95设置在车身主体1在第三方向L3上的一侧，卸货检测器95位于旋转避障检测器94的背对连接机构11的一侧，在叉车机器人进行卸货，且卸货检测器95检测到障碍物时，叉车机器人停止运行，避免待搬运物7或者货叉2与障碍物发生碰撞。

[0096] 可选地，叉车机器人包括控制器，上述的检测器以及雷达均与控制器连接，控制器能够基于检测器以及雷达传输至控制器的信息控制搬运机器人进行对应的操作，从而保证了叉车机器人的运行安全。

[0097] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。