CN114084553B - 太空仓储系统 - Google Patents

Abstract

本发明创造公开了太空仓储系统，包括：货架，其设有成排设置的多个货仓，货架在每个货仓的旁侧共同设有第一轨道；仓储车，其设有车架，车架的下部设有行走装置和行走电磁铁，行走装置驱动有行走轮，行走轮可沿第一轨道进行移动，行走电磁铁与货架间隔设置，货架至少在行走电磁铁的移动路径的投影位置上具有磁性；车架设有取放装置，取放装置驱动有可取放货仓内货物的取放部。行走电磁铁与货架之间的磁力能够为行走轮提供必要的行走摩擦力，使得仓储车在无重力的环境仍能沿着第一轨道进行移动，并通过取放装置来对每个货仓内的货物进行取放，以解决现有技术中存在的技术问题。

Description

太空仓储系统

技术领域

本发明创造涉及仓储技术领域，特别涉及太空仓储系统。

背景技术

随着天宫一号的建成，标志着我国在太空领域的进一步发展，但现有太空站内的物资主要还是依靠宇航员进行搬运，不但费时费力，还具有一定的安全风险。

为了解决太空物资仓储自动化的问题，可结合现有的agv技术来进行解决,但由于空间站是处于失重的环境，无法通过重力来产生对agv的行走摩擦力。

发明内容

本发明创造旨在提供一种太空仓储系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

根据本发明创造的第一方面实施例的太空仓储系统，包括：

货架，其设有成排设置的多个货仓，所述货架在每个所述货仓的旁侧共同设有第一轨道；

仓储车，其设有车架，所述车架的下部设有行走装置和行走电磁铁，所述行走装置驱动有行走轮，所述行走轮可沿所述第一轨道进行移动，所述行走电磁铁与所述货架间隔设置，所述货架至少在所述行走电磁铁的移动路径的投影位置上具有磁性；所述车架设有取放装置，所述取放装置驱动有可取放所述货仓内货物的取放部。

根据本发明创造实施例的太空仓储系统，至少具有如下有益效果：所述行走电磁铁与所述货架之间的磁力能够为所述行走轮提供必要的行走摩擦力，使得所述仓储车在无重力的环境仍能沿着所述第一轨道进行移动，并通过所述取放装置来对每个货仓内的货物进行取放，以解决现有技术中存在的技术问题。

根据本发明创造的一些实施例，为了提升仓储量，所述货架的数量为多个，多个所述货架排列设置并共同构成货站，使得所有的货仓呈矩阵分布。

根据本发明创造的一些实施例，所述货站在每相邻的两个货架之间均设有副过道，每个所述副过道均设有所述第一轨道；所述货站的两端分别设有主过道，所述主过道连通所有的货架，每个所述主过道均设有第二轨道，所述第二轨道正交于所述第一轨道，所述行走轮可沿所述第二轨道进行移动。这样的设置，使得所述仓储车能够沿所述第一轨道和所述第二轨道进行移动。

根据本发明创造的一些实施例，由于所述第二轨道正交于所述第一轨道，因此为了实现所述仓储车在所述第一轨道与所述第二轨道之间的相互转向，所述仓储车设有转向模块，所述转向模块包括伸缩装置、转动装置和转向电磁铁，所述伸缩装置安装于所述车架，所述伸缩装置设有可朝所述货站进行伸缩的伸缩部，所述转动装置连接于所述伸缩部，所述转动装置设有可转动的转动部，所述转向电磁铁连接于所述转动部。当需要对所述仓储车进行转向时，首先所述伸缩装置向下伸出所述伸缩部，致使所述转向电磁铁与所述货站进行抵接并吸引，随着所述伸缩部的逐渐伸出，整个车架被所述伸缩装置抬起，与此同时，所述行走电磁铁停止工作；在此之后，所述转动装置转动所述转动部，由于所述转向电磁铁与所述货站暂时固定连接，因此所述转动装置驱使整个车架转动90°；最后，所述转向电磁铁停止工作，且所述伸缩装置向上缩回所述伸缩部，致使整个车架下降，此时所述行走轮重新落在轨道上，而所述转向电磁铁则离开所述货站。

根据本发明创造的一些实施例，由于线性电机和电机均能在无重力的环境下正常使用，因此所述伸缩装置为第二线性电机，所述转动装置为第二电机。

根据本发明创造的一些实施例，为了对同一货架的不同货仓进行标记，所述货站在每个所述副过道上均设有多个第一扫描标签，所有的第一扫描标签与所有的货仓均一一对应设置；为了对不同的货架进行标记，所述货站在每个所述主过道上均设有第二扫描标签，所有的第二扫描标签与所有的货架均一一对应设置。

根据本发明创造的一些实施例，为了使所述仓储车能够定位到不同货架的不同货仓，所述车架的下部还设有用于识别所述第一扫描标签和所述第二扫描标签的摄像头传感器。

根据本发明创造的一些实施例，所述第一轨道和所述第二轨道均为凸棱轨道，所述行走轮为匹配于所述凸棱轨道的槽轮，以降低所述行走轮在轨道上发生脱轨的风险。

根据本发明创造的一些实施例，所述车架在所述取放装置的左右两侧均设有导向栏，两个所述导向栏之间的宽度略大于货物的宽度。所述导向栏的设置，能够为货物的取放提供导向，避免货物在取放的过程中发生偏移。

根据本发明创造的一些实施例，由于线性电机和电机均能在无重力的环境下正常使用，因此所述行走装置为第一电机，所述取放装置为第一线性电机；所述取放部为取放电磁铁或者夹爪，当所述取放部为取放电磁铁时，此时所有货物的外包装均设有可被所述取放电磁铁吸引的磁性构件，当所述取放部为夹爪时，此时对货物的外包装无强制性要求。

本发明创造的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明创造的实践了解到。

附图说明

本发明创造的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明创造实施例的太空仓储系统的立体结构示意图；

图2是图1所示的太空仓储系统的俯视图；

图3是图1所示的太空仓储系统在A处的局部放大图；

图4是本发明创造实施例的仓储车的立体结构示意图；

图5是图4所示的仓储车的前视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明创造的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明创造，而不能理解为对本发明创造的限制。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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发明创造的限制。

在本发明创造的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明创造的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明创造中的具体含义。

如图1至图3所示，根据本发明创造的第一方面实施例的太空仓储系统，包括货站100和仓储车200，所述货站100设有多个排列设置的货架110，每个所述货架110均设有成排设置的多个货仓111，使得所有的货仓111呈矩阵分布。所述货站100在每相邻的两个货架110之间均设有副过道120，每个所述副过道120均设有第一轨道121，所述第一轨道121从位于货架110首端的货仓111延伸至位于货架110末端的货仓111。所述货站100的两端分别设有主过道130，所述主过道130连通所有的货架110，每个所述主过道130均设有第二轨道131，所述第二轨道131从位于货站100首端的货架110延伸至位于货站100末端的货架110，所述第二轨道131正交于所述第一轨道121。

进一步地，为了对同一货架110的不同货仓111进行标记，所述货站100在每个所述副过道120上均设有多个第一扫描标签122，所有的第一扫描标签122与所有的货仓111均一一对应设置；为了对不同的货架110进行标记，所述货站100在每个所述主过道130上均设有第二扫描标签132，所有的第二扫描标签132与所有的货架110均一一对应设置。这样的设置，使得每个货仓111均具有唯一的编号，以便于区分不同的货仓111。

如图4和图5所示，所述仓储车200包括车架210、行走装置、取放装置、电池和控制盒，所述电池和所述控制盒均安装在所述车架210内，所述电池用于供电，所述控制盒用于控制所述仓储车200根据既定的程序进行运行，所述行走装置安装在所述车架210的下部，所述行走装置设有由第一电机220驱动的行走轮221，所述行走轮221的数量为两个或者两个以上，所述行走轮221可沿所述第一轨道121和所述第二轨道131进行移动。由于所述仓储车200在太空中是处于失重状态，因此为了对所述行走轮221提供必要的行走摩擦力，所述车架210的下部设有行走电磁铁230，所述行走电磁铁230与所述货站100间隔但相对靠近地设置，所述货站100至少在所述行走电磁铁230的移动路径的投影位置上具有磁性，当所述行走电磁铁230通电后，其能够产生用于吸引所述货站100的磁力，该磁力在无重力的环境下能够为所述行走轮221提供必要的行走摩擦力，以实现所述仓储车200沿轨道的正常行驶。可以理解的是，流经所述行走电磁铁230的电流越大，或者所述行走电磁铁230与所述货站100之间的距离越近，所述行走轮221的行走摩擦力则越大，反之则越小。

此外，所述取放装置安装于所述车架210，在本实施例中，所述取放装置可选为第一线性电机240，其设有可上下往复移动的移动部241，所述移动部241连接有用于取放所述货仓111内货物400的取放部。在本实施例中，所述取放部可选为取放电磁铁250，此时所有货物400的外包装均设有可被所述取放电磁铁250吸引的磁性构件。本发明创造并没有对所述取放部进行限定，所述取放部还可以为夹爪，其通过夹取的方式来实现对货物400的取放，而不限于上述实施例。

由于所述货站100具有相互交错的主过道130和副过道120，因此为了实现所述仓储车200在所述第一轨道121与所述第二轨道131之间的相互转向，所述仓储车200设有转向模块300，所述转向模块300包括伸缩装置310、转动装置320和转向电磁铁330，所述伸缩装置310安装于所述车架210，所述伸缩装置310位于所述行走装置的外一侧，所述伸缩装置310设有可朝所述货站100进行伸缩的伸缩部311，所述转动装置320连接于所述伸缩部311，所述转动装置320设有可转动的转动部321，所述转向电磁铁330连接于所述转动部321。在本实施例中，所述伸缩装置310可选为第二线性电机，所述转动装置320可选为第二电机。当需要对所述仓储车200进行转向时，首先所述伸缩装置310向下伸出所述伸缩部311，致使所述转向电磁铁330与所述货站100进行抵接并吸引，随着所述伸缩部311的逐渐伸出，整个车架210被所述伸缩装置310抬起，与此同时，所述行走电磁铁230停止工作；在此之后，所述转动装置320转动所述转动部321，由于所述转向电磁铁330与所述货站100暂时固定连接，因此所述转动装置320驱使整个车架210转动90°；最后，所述转向电磁铁330停止工作，且所述伸缩装置310向上缩回所述伸缩部311，致使整个车架210下降，此时所述行走轮221重新落在轨道上，而所述转向电磁铁330则离开所述货站100。需要说明的是，为了使所述仓储车200均能够在两个所述主过道130上进行转向，所述转向模块300的数量为两个，两个所述转向模块300分别位于所述行走装置的外两对侧。

为了使所述仓储车200能够定位到不同货架110的不同货仓111，所述车架210的下部还设有用于识别所述第一扫描标签122和所述第二扫描标签132的摄像头传感器260，在本实施例中，所述第一扫描标签122和所述第二扫描标签132均可选为二维码。当需要对指定货仓111内的货物400进行提取时，由于该货仓111具有唯一的编号，例如A1b5，因此所述仓储车200首先通过扫描所述主过道130的第二扫描标签132来定位至A1的货架110，然后通过所述转向模块300进行90°转向，使得所述仓储车200能够在所述第一轨道121上进行移动，并通过扫描所述副过道120的第一扫描标签122来定位至b5的货仓111，最后通过所述取放装置来对该货仓111内的货物400进行提取。同理，可采用几乎相同的步骤来将货物400置入到指定的货仓111内。可以理解的是，只有当所述仓储车200移动至指定的位置上时，所述转向模块300才开始进行转向，否则所述仓储车200的行走轮221在转向后无法刚好落在所述第一轨道121上，从而造成所述仓储车200脱轨。

在本发明创造的一些实施例中，所述第一轨道121和所述第二轨道131均为凸棱轨道，所述行走轮221为匹配于所述凸棱轨道的槽轮，以降低所述行走轮221在轨道上发生脱轨的风险。在本实施例中，所述凸棱轨道可选为V形轨道，所述槽轮可选为V形轮。

在本发明创造的一些实施例中，所述车架210在所述取放装置的左右两侧均设有导向栏270，两个所述导向栏270之间的宽度略大于货物400的宽度。所述导向栏270的设置，能够为货物400的取放提供导向，避免货物400在取放的过程中发生偏移。

如图1和图2所示，在本发明创造的一些实施例中，为了提升取放货物400的效率，所述仓储车200的数量可以为多个，多个所述仓储车200在各自控制盒的控制下进行分区工作。

上面结合附图对本发明创造实施例作了详细说明，但是本发明创造不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明创造宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.太空仓储系统，其特征在于，包括：

货架，其数量为多个，所述货架设有成排设置的多个货仓，多个所述货架排列设置并共同构成货站，使得所有的货仓呈矩阵分布，所述货站在每相邻的两个货架之间均设有副过道，每个所述副过道均在每排货仓的旁侧共同设有第一轨道；所述货站的两端分别设有主过道，所述主过道连通所有的货架，每个所述主过道均设有第二轨道，所述第二轨道正交于所述第一轨道；

仓储车，其设有车架，所述车架的下部设有行走装置和行走电磁铁，所述行走装置驱动有行走轮，所述行走轮可沿所述第一轨道或者所述第二轨道进行移动，所述行走电磁铁与所述货架间隔设置，所述货架至少在所述行走电磁铁的移动路径的投影位置上具有磁性，所述仓储车设有转向模块，所述转向模块包括伸缩装置、转动装置和转向电磁铁，所述伸缩装置安装于所述车架，所述伸缩装置设有可朝所述货站进行伸缩的伸缩部，所述转动装置连接于所述伸缩部，所述转动装置设有可转动的转动部，所述转向电磁铁连接于所述转动部；所述车架设有取放装置，所述取放装置驱动有可取放所述货仓内货物的取放部。

2.根据权利要求1所述的太空仓储系统，其特征在于：所述伸缩装置为第二线性电机；所述转动装置为第二电机。

3.根据权利要求1所述的太空仓储系统，其特征在于：所述货站在每个所述副过道上均设有多个第一扫描标签，所有的第一扫描标签与所有的货仓均一一对应设置；所述货站在每个所述主过道上均设有第二扫描标签，所有的第二扫描标签与所有的货架均一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的太空仓储系统，其特征在于：所述车架的下部还设有用于识别所述第一扫描标签和所述第二扫描标签的摄像头传感器。

5.根据权利要求1所述的太空仓储系统，其特征在于：所述第一轨道和所述第二轨道均为凸棱轨道，所述行走轮为匹配于所述凸棱轨道的槽轮。

6.根据权利要求1所述的太空仓储系统，其特征在于：所述车架在所述取放装置的左右两侧均设有导向栏。

7.根据权利要求1所述的太空仓储系统，其特征在于：所述行走装置为第一电机；所述取放装置为第一线性电机；所述取放部为取放电磁铁或者夹爪。

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