全方位运输车和运输装置的制作方法

本实用新型涉及运输车技术领域，具体而言，涉及一种全方位运输车和运输装置。

背景技术：

随着我国国力发展迅速增强，对物资需求越来越烈，运输机在物流运送过程中扮演着至关重要的角色。普通全方位运输车在储物仓库中装卸物品时，需进行调头、转弯等操作。由于全方位运输车体积较大，且需掉头、转弯等，所占用的储物仓库空间较大，对原本有限的仓库储物空间造成了极大的挑战。

不仅如此，常规全方位运输车缺少减震系统，在运输易碎货物时，容易造成货物在运送过程中出现的损坏，对操纵人员技术要求较高，使仓库系统的运行效率低、运行成本增加、造成不必要的经济损失。

因此，发明人发现，设计一种全方位运动的全方位运输车，能够在有限的空间范围内实现灵活转弯或掉头的操作，且对所运载的物品起到缓冲作用，是目前物流运输领域急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种全方位运输车，能够在有限的空间范围内实现灵活转弯或掉头的操作，且对所运载的物品起到缓冲作用，有效解决常规全方位运输车运载物品易损坏的缺陷。

本实用新型的目的还在于提供一种运输装置，包括数控操作系统和全方位运输车，可以实现远程控制全方位运输车，操作方便，安全可靠，运输效率高。

本实用新型改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供的全方位运输车包括车架、控制系统、驱动系统、多个独立悬挂减震系统、多个麦克纳姆轮和多个换向系统。所述驱动系统与所述麦克纳姆轮相连，用于驱动所述麦克纳姆轮。所述独立悬挂减震系统和所述麦克纳姆轮分别安装在所述车架上，所述麦克纳姆轮用于带动所述车架运动，所述独立悬挂减震系统用于降低所述车架与所述麦克纳姆轮之间的冲击。所述换向系统与所述麦克纳姆轮相连，用于改变所述麦克纳姆轮的方向。所述控制系统分别与所述换向系统和所述驱动系统相连，用于控制所述换向系统和所述驱动系统。

进一步地，所述麦克纳姆轮的数量为四个，分别为第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮。所述第一麦克纳姆轮与所述第二麦克纳姆轮相对设置，所述第三麦克纳姆轮和所述第四麦克纳姆轮相对设置。所述第一麦克纳姆轮与所述第三麦克纳姆轮位于所述车架的同一侧，所述第二麦克纳姆轮与所述第四麦克纳姆轮位于所述车架的相对的另一侧。

进一步地，所述麦克纳姆轮包括轮体和多个滚轮。多个所述滚轮沿所述轮体外周设置、且多个所述滚轮的外轮廓线与所述轮体的理论圆周线重合。多个所述滚轮与所述轮体可相对转动。

进一步地，所述滚轮轴线与所述轮体轴线呈45度夹角。

进一步地，所述独立悬挂减震系统包括连接板、支架、车桥和弹性件。所述连接板与所述车桥之间设有所述弹性件，所述车桥与所述车架之间设有所述弹性件。所述连接板的两端分别连接于所述车架的两侧，所述车桥包括第一车桥、第二车桥、第三车桥和第四车桥，所述第一车桥与所述第二车桥同轴线设置、且分别连接于所述连接板，所述第一车桥与所述第一麦克纳姆轮连接，所述第二车桥与所述第二麦克纳姆轮连接。所述第三车桥与所述第四车桥同轴线设置、且分别连接于所述连接板，所述第三车桥与所述第三麦克纳姆轮连接，所述第四车桥与所述第四麦克纳姆轮连接。所述支架的一端连接于所述连接板，所述支架的另一端连接于所述车架。

进一步地，所述第一车桥与所述连接板之间设有所述弹性件，所述第一车桥和所述车架之间设有所述弹性件。所述第二车桥与所述连接板之间设有所述弹性件，所述第二车桥和所述车架之间设有所述弹性件。所述第三车桥与所述连接板之间设有所述弹性件，所述第三车桥和所述车架之间设有所述弹性件。所述第四车桥与所述连接板之间设有所述弹性件，所述第四车桥和所述车架之间设有所述弹性件。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，所述换向系统包括多个换向器，所述换向器安装在所述车桥上靠近所述麦克纳姆轮处，用于控制所述麦克纳姆轮的转向。

进一步地，所述控制系统包括多个控制器，多个所述控制器可以分别独立控制所述驱动系统和多个所述换向器。

本实用新型提供的运输装置，包括数控操作系统和上述的的全方位运输车，所述数控操作系统可以远程控制所述全方位运输车。

本实用新型提供的全方位运输车和运输装置具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的全方位运输车，首先，通过采用麦克纳姆轮代替传统车轮，其转向更灵活，实现转弯或掉头操作所需的空间更小，可以实现运输车的全方位移动。在有限的物流仓储空间，装卸物品效率更高，对全方位运输车的操控更方便。其次，采用了多个独立悬挂减震系统，降低了车架与车桥或车架与车轮之间的冲击，使得车载物品更平稳，装载的货物不易受碰撞或冲击。该全方位运输车结构简单，操控方便，转弯或掉头所占的空间范围小，实用性强，具有极大的推广应用价值。

本实用新型提供的运输装置，包括数控操作系统和上述的全方位运输车，数控操作系统可以远程控制全方位运输车，操控简单方便，减低了操作人员的工作强度，安全性能更好，效率更高。该运输装置转向灵活、操控方便，且该运输装置减震性能好，能有效缓减、吸收并隔离在行驶过程中由于路面的不平而引起的车架和车身的冲击现象，实用性强，具有极大的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车的一种视角的整体结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车的麦克纳姆轮的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车的另一种视角的整体结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车的工作原理示意图。

图标：100-全方位运输车；111-第一麦克纳姆轮；1111-滚轮；1112-轮体；112-第二麦克纳姆轮；113-第三麦克纳姆轮；114-第四麦克纳姆轮；120-车架；130-独立悬挂减震系统；131-连接板；132-支架；1331-第一车桥；1332-第二车桥；1333-第三车桥；1334-第四车桥；134-弹性件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

本实用新型的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车100的一种视角的整体结构示意图，请参照图1，该全方位运输车100包括车架120、控制系统(图中未示出)、驱动系统(图中未示出)、多个独立悬挂减震系统130、多个麦克纳姆轮和多个换向系统(图中未标出)。驱动系统与麦克纳姆轮相连，用于驱动麦克纳姆轮。独立悬挂减震系统130和麦克纳姆轮分别安装在车架120上，麦克纳姆轮用于带动车架120运动，独立悬挂减震系统130用于降低车架120与麦克纳姆轮之间的冲击。换向系统与麦克纳姆轮相连，用于改变麦克纳姆轮的方向。控制系统分别与换向系统和驱动系统相连，用于控制换向系统和驱动系统。

具体地，该全方位运输车100包括四个麦克纳姆轮，分别为第一麦克纳姆轮111、第二麦克纳姆轮112、第三麦克纳姆轮113和第四麦克纳姆轮114。第一麦克纳姆轮111与第二麦克纳姆轮112相对设置，第三麦克纳姆轮113和第四麦克纳姆轮114相对设置。第一麦克纳姆轮111与第三麦克纳姆轮113位于车架120的同一侧，第二麦克纳姆轮112与第四麦克纳姆轮114位于车架120的相对的另一侧。

图2为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车100的麦克纳姆轮的结构示意图，请参照图2，麦克纳姆轮包括轮体1112和多个滚轮1111。多个滚轮1111沿轮体1112外周设置、且多个滚轮1111的外轮廓线与轮体1112的理论圆周线重合。多个滚轮1111与轮体1112可相对转动。作为优选，滚轮1111轴线与轮体1112轴线呈45度夹角。

具体地，滚轮1111有3个自由度，在绕自身转动的同时又能绕轮体1112的轴线转动，还能绕滚轮1111与地面接触点的转动。这使得麦克纳姆轮也具备3个自由度：绕轮体1112的轴线转动、沿滚轮1111的轴线的垂线方向的平动和绕滚轮1111与地面接触点的转动。这样，麦克纳姆轮在一个方向上具有主动驱动能力的同时，另外一个方向上也具有自由移动的特性。当四个麦克纳姆轮独立驱动时，在摩擦力和驱动力的共同作用下，车体就可以实现全方位移动。

麦克纳姆轮具有转向灵活、可全方位移动的特点，无论横向移动、纵向移动、斜向移动或旋转运动都可以轻易实现，而且转弯或掉头操作方便，可以原地旋转，占用空间范围小。

图3为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车100的另一种视角的结构示意图，请参照图3，独立悬挂减震系统130包括连接板131、支架132、车桥和弹性件134。连接板131与车桥之间设有弹性件134，车桥与车架120之间设有弹性件134，连接板131的两端分别连接于车架120的两侧。

车桥包括第一车桥1331、第二车桥1332、第三车桥1333和第四车桥1334。第一车桥1331与第二车桥1332同轴线设置、且分别连接于连接板131，第一车桥1331与第一麦克纳姆轮111连接，第二车桥1332与第二麦克纳姆轮112连接。

第三车桥1333与第四车桥1334同轴线设置、且分别连接于连接板131，第三车桥1333与第三麦克纳姆轮113连接，第四车桥1334与第四麦克纳姆轮114连接。支架132的一端连接于连接板131，支架132的另一端连接于车架120。

独立悬挂减震系统130包括八个弹性件134，车架120的前后分别设置四个弹性件134。作为优选，本实施例中的弹性件134为弹簧。具体地，第一车桥1331与连接板131之间设有弹性件134，第一车桥1331和车架120之间设有弹性件134。第二车桥1332与连接板131之间设有弹性件134，第二车桥1332和车架120之间设有弹性件134。第三车桥1333与连接板131之间设有弹性件134，第三车桥1333和车架120之间设有弹性件134。第四车桥1334与连接板131之间设有弹性件134，第四车桥1334和车架120之间设有弹性件134。

独立悬挂减震系统130的设置时为了承受全方位运输车100横向载荷、纵向载荷和侧向载荷，使得车架120与车桥或车架120与车轮之间的连接为弹性连接，能够有效的缓减、隔离并吸收在行驶过程中由于路面的不平而引起的车架120和车身的冲击现象，并衰减由此引起的全方位运输车100的振动。

本实施例中提供的全方位运输车100采用八个弹性件134横向布置的方式，可降低整车重心，增加全方位运输车100的稳定性。该全方位运输车100具有较强的局部可调节缓冲系数与减震能力性能，且四个麦克纳姆轮独立控制、运动互不影响。

需要说明的是，弹性件134的数量以及麦克纳姆轮的数量并不仅限于上述列举值，也可以根据实际的全方位运输车100的工作情况，适当增加或减少。

换向系统包括多个换向器，换向器安装在车桥上靠近麦克纳姆轮处，用于控制麦克纳姆轮的转向。

控制系统包括多个控制器，多个控制器可以分别独立控制驱动系统和多个换向器。

作为优选，该全方位运输车100还采用电子稳定性控制系统(Electric Stability Control)，以防止车辆弯曲路段处发生侧滑。该电子稳定性控制系统使用了Murata Electronics Oy的加速度传感器和陀螺仪。电子稳定性控制系统(ESC)能够通过修正操作人员在操作中的转向不足或过度转向，来控制车辆使其不偏离道路。陀螺仪用于测量车辆的偏航角，同时用一个低重力加速度传感器来测量横向加速度，将所得测量数据与通过行驶速度和车轮倾斜角两项数据计算得到的结果进行比对，从而调整车辆转向以防止发生侧滑。

本实用新型提供的全方位运输车100和运输装置，其工作原理如下：

图4为本实用新型具体实施例提供的全方位运输车100的工作原理示意图。请参照图4、并结合图1和图3，该全方位运输车100纵向移动、横向移动、斜向移动和原地旋转的示意图分别如图4中的a、b、c、d所示。该全方位运输车100采用四个麦克纳姆轮，转向灵活。各个换向器独立控制各麦克纳姆轮，操控方便，容易实现各个方向的移动、旋转等操作。

全方位运输车100在行驶过程中受到的因路面不平引起的振动、颠簸，可以由车架120与麦克纳姆轮之间的弹性件134缓减并吸收。由于第一车桥1331和第二车桥1332不是一个整体，第三车桥1333和第四车桥1334也不是一个整体，车架120一侧的振动或颠簸不会传递至车架120的另一侧，也可以通过车桥与连接板131之间的弹性件134吸收、隔离，使整车的平稳性更好，运载的物品不易受到碰撞或冲击，安全性能更高。

本实施例提供的运输装置，包括数控操作系统和上述的全方位运输车100，数控操作系统可以远程控制全方位运输车100。通过数控操作系统，可以远距离操控全方位运输车100的运动状态，降低了操作人员的工作强度，安全性能更好，可靠性更高，效率更高。

具体地，全方位运输车100采用的是STM32L微控制器，该微控制器包括低功耗运行和低功耗睡眠两种低功耗模式，通过利用超低功耗的稳压器和振荡器，微控制器可大幅度降低在低频下的工作功耗。稳压器不依赖电源电压即可满足电流要求。STM32L微控制器还提供动态电压升降功能，在正常运行模式下，闪存的电流消耗最低230μA/MHz，STM32L的功耗/性能比最低185μA/DMIPS。通过采用电流环控制系统和数控操作系统，可以保证该全方位运输车100始终在最有效功率下工作并实现对其远程操控。

综上所述，和现有技术的运输车相比，本实用新型提供的全方位运输车100和运输装置具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的全方位运输车100，首先，通过采用麦克纳姆轮代替传统车轮，其转向更灵活，可全方位移动，实现转弯或掉头操作所需的空间更小。在有限的物流仓储空间，装卸物品效率更高，对全方位运输车100的操控更方便。其次，采用了多个独立悬挂减震系统130，降低了车架120与车桥或车架120与车轮之间的冲击，使得车载物品更平稳，装载的货物不易受碰撞或冲击。该全方位运输车100结构简单，操控方便，转弯或掉头所占的空间范围小，实用性强，具有极大的推广应用价值。

本实用新型提供的运输装置，包括数控操作系统和上述的全方位运输车100，数控操作系统可以远程控制全方位运输车100，操控简单方便，降低了操作人员的工作强度，安全性能更好，效率更高。该运输装置转向灵活、操控方便，且该运输装置减震性能好，能有效缓减、吸收并隔离在行驶过程中由于路面的不平而引起的车架120和车身的冲击现象，实用性强，具有极大的推广应用价值。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。