本发明涉及物流装卸方法领域，主要涉及一种履带自适应软托装卸机器人。本方法可以实现货物从车厢到仓库物流装卸环节的无人化，显著提高物流装卸的工作效率。
背景技术：
1、现阶段，我国智慧物流行业市场交易规模超过6000亿元，同比增速超过16％，物流自动化、智能化软硬件设施在信息、运输、仓储、搬运、库存以及包装等物流主要环节均有广泛应用，唯独在装卸环节依然由人工完成，效率低下，不足以满足物流经济发展所需。
2、庞大的市场需求依然由人工作业完成，效率相当低下，我国物流装卸环节依然属于劳动密集型产业，超过90％的物流产品转运均为不带托盘装卸，而装卸工人大多在45岁以上，按照40ft集装箱计算，每集装箱货物根据产品尺寸规格不同，约1500-3000件货物不等，以2个装卸工人装卸1集装箱货物为例，约3-4个小时才能完成，在不计算分拣时间情况下，很难匹配物流时效需求。因此，物流装卸环节仍存在部分问题：一是托盘标准化程度低，二是由于物流企业更期待较高的装载率以增加物流利润，三是由于装卸行业尚无行业标准，自动化研制成本高且技术难度大。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本发明设计了一种履带自适应软托装卸机器人，该方法具备高效率、路径规划能力以及易于操作的特点，特别适用于箱装、袋装等采用软托盘运输的货物。以下是本发明的详细内容：
2、本发明的机器人主要由履带式行走平台、夹紧机构、拖送机构、前雷达前视觉后雷达后视觉系统、中控系统、气动液压装置和纯电动力系统等组成，配合组合式输送线实现货物从货车车厢到仓库的自动化运输。
3、所述压紧机构由分段式抓取装置和夹紧装载机构组成。分段式抓取装置包括三个夹爪、连接横梁和气缸，气缸推动横梁进行上下移动，实现夹爪的同步上移或下降，适应对不同高度的软托盘进行抓取；且可以根据中控系统中的算法，来控制夹爪夹取的力度，避免损伤软托。
4、进一步的方案是，拖送机构的旋转门架上装有高清摄像头、雷达和照明装置，高清摄像头用于捕捉集装箱内货物图像和软托盘图像，照明装置可以辅助高清摄像头在光线不足的环境下工作；雷达用于实时测量货物、软托盘与机器人之间的距离，并将数据传输至中控系统，两者协同工作，提高货物定位的准确性。
5、进一步的方案是，拖送机构由挡板、平行四杆机构、液压杆、连接杆、推板和叉板组成，所述推板和挡板由平行四杆机构连接，平行四杆机构由液压驱动，实现推板的前进和后退；叉板与挡板连接的下方设有三角轮，且位于每相邻叉板间的空位，提高了机构的稳定性，并且机构在拖送货物的过程中，三角轮与地面接触并进行滚动，既可以承担些压力也更加方便实现货物拖送。
6、进一步的方案是，拖送机构的旋转门架可以进行一定角度的俯仰；叉板始终垂直于旋转门架，液压杆推动旋转门架进行一定范围的顺时针方向和逆时针方向的旋转，从而改变叉板的高度，利于叉板对不同高度的软托盘进行定位；此外，装载货物时，将叉板往顺时针方向旋转一定角度，可以防止货物回遛；卸载货物时，将叉板往逆时针方向旋转一定角度，利于货物卸载。
7、进一步的方案是，组合式输送线旁设有机械手，在货物到达输送线上时，可进行拆垛和堆垛；组合式输送线由多段可拆卸的皮带输送或辊式单元组成，在拐角处的输送单元下设有一旋转圆盘，可以将导轨的方向进行360度调节，可根据仓库布局灵活布置，旋转圆盘下设置有重力传感器，在感应到重量发生变化后，重力传感器将信息发送给中控系统，从而控制导轨旋转，改变输送方向与下一段输送线对接。各段导轨之间采用快速插接设计，便于根据作业需求快速调整输送线的长度和方向。在导轨的入口和出口处分别设置有二维码识别传感器，可识别货物信息并将货物信息发送到云端信息中心。
8、进一步的方案是，前雷达前视觉后雷达后视觉系统包括前置和后置的高清摄像头与雷达，前置高清摄像头和雷达系统配备有先进的图像处理算法，能够识别多种类型的货物和障碍物。后置摄像头则采用全景扫描技术，为机器人提供全方位的环境感知能力，确保在工作环境中的安全导航。
9、进一步的方案是，中控系统包括一个中央处理单元，负责接收和处理来自双视觉双雷达系统和各个传感器的数据，以及向各执行机构发送控制指令，用于协调各个机构之间正常工作。系统内置故障自诊断程序，能够实时监测机器人各部件的工作状态，一旦发现异常，立即启动应急预案，确保作业安全。在机器人主体侧边设有液晶显示屏，可以实时显示机器人的工作状态，并且可以进行简单的操作。
10、进一步的方案是，机器人具有自动充电功能，机器人的自主充电功能包括电量监测、路径规划和自动对接充电站。中控系统会实时监测机器人的电量状态，在机器人电量低于设定阈值时，中控系统会发出指令，在执行完当前工作流程后，会自动导航至最近的充电站，并使用自动对接技术进行充电。
11、机器人通过视觉和雷达系统识别工作区域，中控系统控制机器人到达指定位置，夹紧软托盘，拖送至平台，然后中控系统根据摄像头识别到的信息，判断哪一段的导轨适合传送货物，然后发送指令，使机器人行驶到指定导轨旁边，将货物推送至导轨上，然后二维码识别传感器识别货物信息，发送信息至信息中心，意味着货物已经卸载进入导轨上，当货物输送到导轨末端，准备入库时，另一二维码识别传感器启动，识别货物信息并发送信息至信息中心，意味着货物已入库。
12、通过这些技术方案，本发明的履带自适应软托装卸机器人不仅提高了物流装卸的自动化水平，还为物流行业带来了经济、环境和社会的多重利益，具有广泛的应用前景和市场潜力。
13、本发明的有益效果
14、1.本发明履带自适应软托装卸机器人利用高清摄像头和雷达组成的双视觉双雷达系统，机器人能够自动进行货物定位和环境识别，减少了人为操作的误差，提高了装卸作业的精确度和整体安全性。
15、2.本发明履带自适应软托装卸机器人通过中控系统实现精确的动力传递和控制，使机器人在装卸作业中展现出良好的稳定性，，确保了货物在装卸过程中的平稳性。
16、3.本发明履带自适应软托装卸机器人采用中控系统的高度集成化设计，使得操作更为简便直观，机器人的智能化水平得到显著提升，大幅降低了对操作人员技能的依赖，同时也提高了作业的自动化程度，进而提升装卸流程的效率。
17、4.本发明履带自适应软托装卸机器人采用分段模块化设计，各个模块可以根据具体的作业需求进行选择和组合，使得机器人能够更好地满足多样化的装卸需求。
1.一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于：主要包括履带式行走平台(1)、拖送机构(3)夹紧机构(4)、前雷达(5)前视觉(6)后雷达后视觉系统、组合式输送线(7)和中控系统；
2.根据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，夹紧机构(4)的分段式抓取装置由三个可调节夹爪(43)、连接横梁(44)、气缸(41)和滑动导轨(42)组成，气缸(41)推动连接横梁(44)进行上下移动，使得夹爪(43)可以同步上移或者下降，实现对不同高度软托盘(101)的适应性抓取；同时夹爪(43)可以实时调整抓取力度，以适应不同重量的货物，且夹爪内侧设有防滑垫，增强了抓取时的摩擦力，有效防止货物在搬运过程中滑落。
3.根据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，拖送机构(3)的旋转门架(37)可以进行一定角度的俯仰，叉板(32)始终垂直于旋转门架(37)，液压杆(38)推动旋转门架(37)进行一定范围的顺时针方向和逆时针方向的旋转，从而改变叉板(32)的高度，利于叉板(32)对不同高度的软托盘(101)进行定位；此外，装载货物时，将叉板(32)往顺时针方向旋转一定角度，可以防止货物回遛；卸载货物时，将叉板(32)往逆时针方向旋转一定角度，利于货物卸载。
4.据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，拖送机构(3)由挡板(34)、平行四杆机构(33)、液压杆(36)、连接杆(35)、推板(31)和叉板(32)组成，所述推板(31)和挡板(34)由平行四杆机构(33)连接，所述平行四杆机构(33)由液压驱动，实现推板(31)的前进和后退；叉板(32)与挡板(34)连接的下方设有三角轮(371)，且位于每相邻叉板(32)间的空位，提高了机构的稳定性，并且机构在拖送货物的过程中，三角轮(371)与地面接触并进行滚动，既可以承担些压力也更加方便实现货物拖送。
5.据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，拖送机构(3)的旋转门架(37)上装有高清摄像头(62)、雷达(51)和照明装置(61)，高清摄像头(62)用于捕捉集装箱内货物图像和软托盘(101)图像；雷达(51)用于实时测量货物、软托盘(101)与机器人之间的距离，并将数据传输至中控系统(2)，两者协同工作，提高货物定位的准确性。
6.根据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，组合式输送线(7)的每段输送单元都配备有独立的电机(71)驱动；组合式输送线(7)由多段可拆卸的皮带输送或辊式单元组成，在拐角处的输送单元下设有一旋转圆盘(83)，可以将导轨的方向进行360度调节，可根据仓库布局灵活布置，旋转圆盘(83)下设置有重力传感器(88)，在感应到重量发生变化后，将信号发送给中控系统(2)，继而控制电机(81)工作，使导轨旋转，从而改变输送方向与下一段输送线进行对接。各段导轨之间采用快速插接设计，便于根据作业需求快速调整输送线的长度和方向。在导轨的入口和出口处分别设置有二维码识别传感器(9)，可识别货物信息并将货物信息发送到云端信息中心。
7.据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，前雷达(5)前视觉(6)后雷达后视觉系统包括前置和后置的高清摄像头与雷达，前置高清摄像头(62)和雷达(51)系统配备有先进的图像处理算法，能够识别多种类型的货物和障碍物。后置摄像头(63)则采用全景扫描技术，为机器人提供全方位的环境感知能力，确保在工作环境中的安全导航。
8.据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，中控系统包括一个中央处理单元，负责接收和处理来自前雷达(5)前视觉(6)后雷达后视觉系统和各个传感器的数据，以及向各执行机构发送控制指令，用于协调各个机构之间正常工作。系统内置故障自诊断程序，能够实时监测机器人各部件的工作状态，一旦发现异常，立即启动应急预案，确保作业安全。在机器人主体侧边设有液晶显示屏(2)，可以实时显示机器人的工作状态，并且可以进行简单的操作。
9.据权利要求1所述的一种履带自适应软托装卸机器人，其特征在于，履带自适应软托机器人具有自主充电功能，机器人的自主充电功能包括电量监测、路径规划和自动对接充电站。中控系统会实时监测机器人的电量状态，在机器人电量低于设定阈值时，中控系统会发出指令，在执行完当前工作流程后，会自动导航至最近的充电站，并使用自动对接技术进行充电。
