全向驱动轮装置及AGV小车的制作方法

本发明涉及物流搬运设备领域，尤其是涉及一种全向驱动轮装置及AGV小车。

背景技术：

AGV小车是一种能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，由于其具有自动化程度高、安全、灵活等特点，是目前国内实现物料自动搬运的最佳解决途径之一。

目前很多生产车间或者仓库采用AGV小车来运送物品，以提高生产或者存储的效率。由于受到场地的限制，AGV小车需要具备全向移动的功能，即原地转向和朝任意方向行驶。

现有的麦克纳姆轮能实现全向运动，但是成本较高、负重低。差速轮组用两个电机来驱动一个轮系，通过两个轮子不同的速度来实现轮系的转向，其优点是承载能力大、效率高，缺点是多了一部电机，尤其是在行驶过程中调整方向时，控制难度增大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种全向驱动轮装置，该全向驱动轮装置的目的在于解决现有技术中AGV小车中的驱动轮装置存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种全向驱动轮装置，包括：固定座、驱动装置、传动装置、车轮和转向装置；

所述车轮包括与所述固定座转动连接的主动轮和从动轮；

所述驱动装置通过所述传动装置与所述主动轮的轮轴传动连接，以驱动主动轮转动；

所述转向装置安装在固定座上，同时，所述转向装置与小车连接，以实现小车全向运动。

进一步的，所述固定座通过支架与车轮的轮轴转动连接。

进一步的，所述转向装置包括转向电机、传动机构和连接座；

所述传动机构与固定座上设置的传动轴转动连接；

所述转向电机与所述传动机构传动连接；

所述连接座可转动连接在所述固定座上的传动轴上，同时所述连接座与所述传动机构固定连接，所述连接座还用以连接小车，通过转向电机调节传动机构转动，以使全向驱动轮装置相对于小车进行转向。

所述传动机构采用齿轮传动、链条传动或皮带传动的方式。

进一步的，所述传动机构包括相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与转向电机的输出轴连接，所述从动齿轮转动连接在所述传动轴上，同时，所述从动齿轮与所述连接座固接。

进一步的，所述从动齿轮的直径大于主动齿轮直径。

进一步的，还包括角度检测装置，所述角度检测装置用以检测所述转向装置相对于小车车体的旋转角度。

进一步的，所述角度检测装置包括角度传感器和限位体；

所述角度传感器固接在所述传动轴上，所述角度传感器的轴与限位体一端部相连接，所述连接座中部设有用以容纳所述限位体的卡槽，所述限位体卡接于所述连接座的卡槽内。

进一步的，所述传动装置采用齿轮传动、带传动或链传动。

本发明公开的一种AGV小车，包括如上所述的全向驱动轮装置。

结合以上技术方案，本发明提供的全向驱动轮装置，具有以下优点：

1、通过驱动装置和转向装置共同驱动，使该装置可以360度全方位任意转向，同时能实现转弯半径为零的原地转向。

2、每组轮系有两个轮子同时着地，提升该装置承载能力；

3、转向装置能够精确控制车轮方向，小车行驶偏差小；

4、采用一个驱动装置驱动主动轮的方式(相当于同时驱动两个车轮)，控制比两个电机分别驱动更加容易。

5、本装置的结构简单、成本低，控制难度低。

采用上述的全向驱动轮装置的AGV小车，具有以下优点：

1、通过驱动装置和转向装置共同驱动，使该AGV小车可以360度全方位任意转向，同时能实现转弯半径为零的原地转向。

2、每组轮系有两个轮子同时着地，提升AGV小车承载能力；

3、转向电机精确控制车轮方向，AGV小车行驶偏差小；

4、一个电机驱动两个车轮，控制比两个电机分别驱动更加便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为实施例一提供的全向驱动轮装置第一视角的结构示意图；

图2为实施例一提供的全向驱动轮装置中的第二视角的结构示意图；

图3为实施例一提供的全向驱动轮装置中的第三视角的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的全向驱动轮装置中，固定座的结构示意图。

附图标记：

100-固定座；101-支架；200-驱动装置；300-传动装置；400-车轮；401-主动轮；402-从动轮；500-转向装置；501-转向电机；502-连接座；503-主动齿轮；504-从动齿轮；600-传动轴；700-角度检测装置，701-角度传感器；702-限位体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

实施例一

本实施例提供了一种全向驱动轮装置，该装置能够向任意方向行驶，利用一个驱动装置驱动主动轮，从而使从动轮同步转动，(相当于利用一个驱动装置同时驱动两个车轮)，相对与现有技术中利用两个电机驱动一个轮系的结构形式而言，本装置控制比两个电机分别驱动更加方便。

下面说明本发明提供的全向驱动轮装置的具体结构：

请参照图1至图4所示；

该装置包括：固定座100、驱动装置200、传动装置300、车轮400和转向装置500。

所述车轮400包括与所述固定座100转动连接的主动轮401和从动轮402；

所述驱动装置200通过所述传动装置300与所述主动轮401的轮轴传动连接，以驱动主动轮401转动；

所述转向装置500安装在固定座100上，同时，所述转向装置500与小车连接，以实现小车全向运动。

驱动装置200可以采用电动机、液压驱动或者气动驱动等装置。

作为本发明的一个优选技术方案，上述的驱动装置200采用电动机，驱动装置200与固定座100相连接，具体是安装在固定座100的底面上，驱动装置200可以采用固定连接的方式安装固定座100的底面上；还可以采用可拆卸方式与固定座100相连接，例如可以采用螺栓固定的方式，在驱动装置200产生故障时，以便于对驱动装置200进行拆卸。

作为本发明的一个优选技术方案，所述固定座100的底部两侧设置有支架101，固定座100通过支架101与车轮400的轮轴转动连接。设置支架101的作用是对车轮400的轮轴提供足够的支撑，以确保在行驶过程时，能提供保障足够的稳定性。

作为本发明的一个优选技术方案，支架101与车轮400的轮轴通过轴承转动连接。

作为本发明的一个优选技术方案，传动装置可以采用多种传动形式，例如可以是齿轮传动、带传动或链传动等传动方式。

作为本发明的一个优选技术方案，转向装置500采用可拆卸方式与固定座100相连接，在转向装置500产生故障时，以便于对转向装置500中的相应的零部件进行拆卸维修。

请参照图4，作为本发明的一个优选技术方案，在固定座100的中部竖直设置有一传动轴600，传动轴600与固定座100固定连接，转向装置500与该传动轴600转动连接。

作为本发明的一个优选技术方案，所述转向装置500包括转向电机501、传动机构和连接座502。

所述传动机构与固定座100上设置的传动轴600转动连接；

所述转向电机501与所述传动机构传动连接；

所述连接座502可转动连接在所述固定座100的传动轴上，同时，所述连接座502与所述传动机构固定连接，所述连接座502还用以连接小车，通过转向电机501调节传动机构转动，以使全向驱动轮装置相对于小车进行转向，最终转换为小车的转向功能。

作为本发明的一个优选技术方案，上述的转向电机501安装在固定座100的底面上，因为连接座502在与小车连接时，考虑到两者之间的间隙较小，所以使转向电机501安装在固定座100的底面上可以合理运用使用空间，优化结构。

另外，该转向电机501同样采用固定连接方式或者可拆卸的连接方式与固定座100进行连接。

作为本发明的一个优选技术方案，所述传动机构包括相啮合的主动齿轮503和从动齿轮504，主动齿轮503和从动齿轮504相啮合连接；所述主动齿轮503与转向电机501的输出轴连接，所述从动齿轮504转动连接在所述传动轴600上，同时，所述从动齿轮504与所述连接座502固接。

作为本发明的一个优选技术方案，从动齿轮504与传动轴600通过轴承转动连接，同时，从动齿轮504通过销轴与连接座502相连接。

从动齿轮504的旋转中心与固定座100上传动轴600以及连接座502的旋转中心相重合设置，以保障整个驱动轮装置具有良好的转向性能。

作为本发明的一个优选技术方案，所述从动齿轮504的直径大于主动齿轮503直径。调节过程中，动力由主动齿轮503传递至从动齿轮504，主动齿轮503围绕从动齿轮转动，可以实现对转向的更精确的控制调节。

作为本发明的一个优选技术方案，连接座502设置为平板状，并且，连接座502、固定座100、主动齿轮503、从动齿轮504均水平设置，以使驱动装置200动力输出转换为该装置的旋转运动。

作为本发明的一个优选技术方案，所述连接座502与所述固定座100上的传动轴600转动连接。可以在传动轴600上设置轴承，连接座502通过轴承与所述传动轴600转动连接。

需要说明的是，本装置的传动机构并不限于由主动齿轮和从动齿轮组成的齿轮传动方式，还可以采用带传动或者链传动的传动方式；采用带传动方式时，可以在电动机的输出轴上和连接座上分别安装相应的带轮，采用带传动方式实现传动功能。当然采用链传动方式时，可以在电动机的输出轴上和连接座上分别安装相应的链轮，实现传动功能。

作为本发明的一个优选技术方案，还包括角度检测装置700。

所述角度检测装置700用以检测所述转向装置500相对于小车车体的旋转角度。

具体的，所述角度检测装置700包括角度传感器701和限位体702。

所述角度传感器701固接在所述传动轴600上，所述角度传感器701的轴与限位体702一端部相连接，在所述连接座502中部设有用以容纳所述限位体702的卡槽，所述限位体702卡接于所述连接座502的卡槽内。工作过程中，连接座502与小车固定连接，限位体702固定在连接座502的卡槽内，在驱动装置的驱动下，固定座100相对连接座502转动时，固定座100上的传动轴600带动角度传感器701传动，进而实现对该装置的旋转角度的实时获取。

本发明提供的全向驱动轮装置，具有以下特点：

1、通过驱动装置和转向装置共同驱动，使该装置可以360度全方位任意转向，同时能实现转弯半径为零的原地转向。

2、每组轮系有两个轮子同时着地，提升该装置承载能力；

3、转向装置能够精确控制车轮方向，小车行驶偏差小；

4、采用一个驱动装置驱动主动轮的方式(相当于同时驱动两个车轮)，控制比两个电机分别驱动更加容易。

5、本装置的结构简单、成本低，控制难度低。

实施例二

请参照图4，本实施例的目的在于提供一种AGV小车，包括如上所述的全向驱动轮装置。

具体设置时，可以在AGV小车的底部设置多个上述的全向驱动轮装置。

采用上述的全向驱动轮装置的AGV小车，具有以下优点：

1、通过驱动装置和转向装置共同驱动，使该AGV小车可以360度全方位任意转向，同时能实现转弯半径为零的原地转向。

2、每组轮系有两个轮子同时着地，提升AGV小车承载能力；

3、转向电机精确控制车轮方向，AGV小车行驶偏差小；

4、一个电机驱动两个车轮，控制比两个电机分别驱动更加便捷。

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。