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海柔创新攀爬货架机器人专利：双货箱同步操作，物流效率再突破

排行榜 2025年09月23日 21:02 0 aa



导语


2025年3月，深圳市海柔创新科技有限公司（以下简称“海柔创新”）新发布了新一代料箱机器人系统——闪攀系统，其核心攀爬技术、高效拣选与智能调度能力，引起行业广泛关注。而近日，海柔创新再获授权一项实用新型专利——机器人、入库工作站及仓储系统（公开号：CN223303389U，公开日期：2025.09.05），该专利提出了一种支持双层货箱携带的攀爬机器人系统，旨在单次任务中完成两个货箱的取放与运输，为仓储效率提升提供了突破性技术路径。


01技术背景


随着人工智能与自动化技术的不断发展，机器人已在仓储物流领域得到广泛应用，承担货物取放、运送及分拣等任务。立体仓库作为高效利用纵向空间的仓储形式，具有较高的存储密度，可采用机器人在高处进行货物存取操作。

在现有技术中，立体仓库货架通常设有供机器人攀爬的轨道，机器人移动至相应位置后可实现与货架的对接，并沿货架爬升至目标库位，完成货物取出或放入作业，之后返回地面。然而，该类攀爬机器人每次作业仅能存取单个货箱，导致取放和运送效率较低。


02系统构成概况


海柔创新攀爬货架机器人专利：双货箱同步操作，物流效率再突破

实用新型专利——机器人、入库工作站及仓储系统

该专利系统由机器人本体、入库工作站及仓储系统三部分构成，其中机器人是技术核心，其创新设计体现在三大模块：

海柔创新攀爬货架机器人专利：双货箱同步操作，物流效率再突破

海柔创新攀爬货架机器人专利：双货箱同步操作，物流效率再突破机器人的结构示意图

1. 移动装置：地面与货架双模态移动

其移动装置包括行走机构与攀爬机构，分别负责机器人在地面移动及与货架对接并进行攀爬移动。

  • 行走机构：采用万向轮+驱动电机组合，支持地面灵活转向与高速移动。

  • 攀爬机构：创新设计“第三驱动单元+对接组件”结构。对接组件包含齿轮与货架导轨的齿条啮合，通过电机驱动实现沿货架的垂直攀爬。其独特之处在于对接组件可伸缩收纳，使机器人在地面移动与货架攀爬模式间快速切换，减少空间占用。


2. 升降装置：动态构建双层货箱空间

由升降机构和支撑架组成，升降机构驱动支撑架进行升降运动，从而在支撑架上方形成第一放置区，并在移动装置与支撑架之间形成第二放置区，两区域可同时放置货箱。

  • 支撑架结构：由双支撑板与连接板组成“U”形框架。支撑板外侧设挡板防止货箱侧滑，两端配置活动限位部，取货时自动避让，放置后锁定货箱。

  • 升降机构：采用剪刀式连杆组+柔性传动的创新设计：两组交叉铰接的连杆件形成升降支架，端部通过滚轮在滑槽内滑动，降低摩擦阻力。

  • 驱动系统提供两种方案：①推杆+连动杆的直线驱动；②第一传动轴+柔性传动件的旋转驱动，后者通过同步带/链条实现两侧同步升降，结构更紧凑。

  • 动态空间构建：支撑架沉降时形成第一放置区，抬升后与移动装置间形成第二放置区，实现货箱“先进后出”的双层堆叠。


3. 取放货装置：精准定位与双区适配

设置于移动装置上，负责执行从货架取货或将货箱放回货架的操作。通过升降装置对支撑架的抬降控制，机器人实现了双层货箱存取能力，单次任务即可完成两个货箱的取放与运送，显著提升了仓储系统中的货箱流转效率。

  • 伸缩板设计：通过第二传动轴驱动柔性传动件，带动伸缩板双向伸缩。其上表面凸起部与货箱底部凹槽嵌合，实现“托底式”取放，避免侧向干涉。

  • 双区协同逻辑：支撑架沉降时，伸缩板将货箱送至第一放置区；抬升后，伸缩板缩回并将货箱置于第二放置区。单装置完成双区操作。

此外，专利还涵盖了与机器人配套的入库工作站及整体仓储系统。入库工作站包括攀爬支架和入库输送线，机器人可通过攀爬支架与输送线对接，完成货箱的送入与取出。仓储系统则整合了货架、分拣工作站及上述机器人，机器人负责在货架与分拣工作站之间进行货箱转运，分拣工作站可对货物进行分拣，并支持通过订单支架与原料支架实现多种货箱的协同处理，进一步提升系统整体的作业柔性与效率。


海柔创新攀爬货架机器人专利：双货箱同步操作，物流效率再突破

入库工作站的结构示意图

海柔创新攀爬货架机器人专利：双货箱同步操作，物流效率再突破

仓储系统中分拣工作站的示意图


03专利亮点


1.双层货箱存取结构，单次任务效率提升

通过创新的升降装置设计，机器人可在支撑架抬升后于移动装置上方形成第二放置区，与支撑架上的第一放置区共同构成双货箱存储空间。这使得机器人在单次攀爬和取放货任务中能同时处理两个货箱，从根本上解决了传统攀爬机器人单箱作业的效率瓶颈。

2.结构设计精巧，兼顾稳定性、安全性与空间效率

支撑架优化设计

支撑架可采用两个支撑板结构，分布于取放货装置两侧，为货箱提供稳定支撑；增设的连接板提升了整体结构强度，其设计的避让槽确保了取放货装置的移动路径不受干涉。

货箱定位与防护

支撑板设有挡板与活动式限位部，有效防止货箱在移动过程中发生滑动或掉落，保障了操作安全性与可靠性。

升降驱动结构紧凑高效

升降机构可采用双升降支架与剪刀式连杆组设计，配合滑槽与滚轮结构，实现了支撑架的平稳、顺畅升降，并最大限度地节省了设备空间。

3.单一取放货装置实现双区操作，显著降低成本

仅通过一套由驱动组件和伸缩板构成的取放货装置，即可完成两个放置区内货箱的取放作业。这种高度集成的设计不仅保证了动作的顺畅性，避免了与支撑结构的干涉，更大幅降低了机器人的制造成本与复杂度。

4.系统集成度高，提升整体物流效率

专利不仅涉及机器人单体，更构建了包含专用入库工作站和仓储系统的完整解决方案。机器人可在单次攀爬中与工作站的不同高度输送线完成“送箱”与“接箱”的连续动作；在仓储系统内，多机器人可依据订单与原料分类进行协同作业，极大优化了仓储物流的整体工作流与响应速度。


04应用场景


本专利所涉及的机器人、入库工作站及仓储系统，凭借其独特的双层货箱存取能力和高度灵活的攀爬与调度机制，在多个对仓储物流效率、密度及柔性有高要求的行业中具备广阔的应用前景。其技术特性与海柔创新已商用的“闪攀系统”一脉相承，旨在解决高密度仓储、高频出入库及快速部署等核心痛点。

01电商与零售物流中心

电商及零售行业面临订单量波动大、SKU繁多、时效要求极高的挑战。本专利机器人单次任务可处理双箱的能力，能显著提升拣选和出库效率。

02鞋服与时尚行业

鞋服与时尚行业具有强烈的季节性和流行趋势变化，库存周转快，且需要高效处理频繁的补货与退货。专利系统的高效存储与快速货物处理能力，能够灵活应对销售旺季的高频出入库需求，提升库存周转率。

03跨境电商与国际物流

跨境电商的订单分布全球，波峰波谷明显，对仓储系统的部署速度和弹性扩容能力要求极高。专利系统中机器人的快速部署特性以及无缝扩容能力，使其能够快速响应不同地区的业务需求，确保全球订单的及时履约。

04医药与医疗器械仓储

医药行业对存储环境的规范性、货物的可追溯性以及操作准确性有极其严格的要求。专利技术中精准的定位控制、异常检测机制以及智能化管理平台，能够满足GSP等法规对药品存储、拣选和配送的全流程可追溯与高精度要求。其柔性化设计也能适应冷藏药品、特殊制剂等不同温区及安全标准的仓储场景。

05美妆、冷链及食品行业


这些行业同样面临新品上市、促销活动带来的订单波动，以及有保质期管理、批次追踪等需求。机器人的双箱作业和智能调度策略可提升订单响应速度，优化库存管理，减少滞销损耗。此外，系统在冷链环境下的适应性（如耐低温设计、防冷凝处理等）也可支持冷冻冷藏商品的自动化存取。

【注： 本文旨在传递技术创新信息，不构成任何形式的投资或采购建议。本文介绍的“机器人、入库工作站及仓储系统”技术方案基于官方公开的实用新型专利（公开号：CN223303389U，公开日期：2025.09.05）申请人授权：深圳市海柔创新科技有限公司。 文中所示结构示意图及说明均源自该发明专利申请公开文本（说明书附图），仅用于技术原理阐释，版权归申请人/发明人所有。】



欢迎各位行业同仁、技术专家及爱好者们在评论区分享您对该机器人、入库工作站及仓储系统专利的见解与评价，共同探讨料箱机器人系统/爬架机器人升级发展方向与实践路径！

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