一种具有越障功能的AGV小车的制作方法

本发明涉及运输设备技术领域，特别涉及一种具有越障功能的AGV小车。

背景技术：

近些年来随着物流行业的快速发展AGV小车的需要也越来越大，市面有各种各样导航方式的AGV小车，AGV叉车等，运动形式也有常见的单向AGV小车和双向AGV小车，以及全向AGV小车。目前AGV小车应用的领域大部分在工业环境中。

全向轮很符合AGV小车的设计要求，能满足全方位轮移动和旋转，但是，全向轮轮子的结构决定它不能使用在一般环境，诸如毛发，胶质，灰尘沙粒等很容易被卡住，当周边轮被卡住力矢量的方向的方向就会发生改变从而出现出轨异常。因此基于全向轮设计的AGV小车不适合在办公室，餐厅等服务型场合使用。传统的轮子应用设计能满足常用服务型场合的环境要求。目前基于传统的轮子设计有主要有四驱固定轮、两驱加一万向轮、两驱加两个或多个万向轮三种方式：

四驱固定轮：由于轮子的运动方向是固定的，小车底盘在进行自旋转时，该轮组方式会产生很大的侧滑移，精度降低，且转动效率低。

两驱动加一个万向轮：1.如果驱动轮轴心线在底盘几何中心，那么小车整体的重心只能在小车的底盘的一半范围内，小车的平稳性很差，不实用；2.如果驱动轮轴心线在底盘几何中心在前部，万向轮在后部，则小车自旋转时，该轮组结构和四驱固定轮结构一样会产生很大的滑移，精度降低。

两驱动加两个万向轮：驱动轮轴心线在底盘几何中心，万向轮做前后支撑。这样小车就能在平面上很平稳的运行，小车自旋转几乎没有滑移，转动效率高。但是此结构缺点在于不能过坎，不能上坡，不能越障：小车是4轮支撑，当小车越障时，前从动轮和后从动轮会将中间的驱动轮与地面脱离，小车从而失去动力，无法越障。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种AGV小车。该AGV小车不仅结构简单、成本低，而且具有很好的越障功能。

本发明所采用的技术方案为：

一种具有越障功能的AGV小车，其特征在于：包括车体底座、驱动组件和两个万向轮；

所述驱动组件包括驱动电机和主动轮，所述驱动电机驱动主动轮旋转，所述主动轮和驱动电机安装在车体底座上，所述车体底座上设有两个铰接支点，其中任一所述铰接支点通过摇臂与主动轮活动连接，所述摇臂的另一端与另一铰接支点之间通过拉簧相连接；

两个所述万向轮分别安装在车体底座的前部和后部，所述主动轮与万向轮支撑整个车体。

作为优选，所述驱动电机通过同步带传动系统驱动所述主动轮旋转。

作为优选，所述同步带系统包括小同步带轮、同步带、大同步带轮，所述驱动电机通过减速机与小同步带轮连接，所述同步带带动小同步带轮和大同步带轮旋转，大同步带轮带动主动轮旋转。

作为优选，所述减速机固定在摇臂的铰支点处。

作为优选，所述主动轮上设有用于调整主动轮高度的极限位调整机构。

作为优选，所述主动轮轴心线的中心与小车的几何中心重合。

作为优选，两个所述万向轮对称安装在车体底座前部和后部的中间处。

作为优选，所述万向轮的轴心线与小车底座之间的高度是固定不变的。

本发明方案与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明通过在底座上设置拉簧在服务型场合使用效果好，不用担心诸如毛发、胶质、灰尘沙粒等卡住小车，弹簧的力使主动轮在一定范围能保证与地面的附着力，当小车过坎，或者爬坡时，主动轮仍能够提供动力驱动小车越障，同时两轮驱动，动力少，成本相对低。

2、本发明相对普通的四驱方案来说没有侧滑移，阻力小，转动效率和精度相对较高，前后的万向轮可以自动转向，主动轮轴线和小车几何中心重合无侧向分力，不会产生侧滑。

3、本发明AGV小车在平面上行走平稳,万向轮轴线高度固定,主动轮在水平面上处于上极限位置，不会因为小车本身的启动和刹车而产生前后的大幅度摇摆。

4、本发明驱动组件内的减速机固定在摇臂的铰支点处，既能给主动轮提供动力，同时也不会随着主动轮振动而振动，从而提高了减速机的工况条件，进而提高减速机使用寿命，同时减速机与主动轮之间的动力传递是通过同步带进行，整个传动装置特别紧凑。

附图说明

图1为本发明一种具有越障功能的AGV小车的结构示意图；

图2为图1的A-A部分的剖视图；

图3为本发明一种具有越障功能的AGV小车平地行走时的结构原理图；

图4为本发明一种具有越障功能的AGV小车遇到凹坑时的结构原理图；

图5为本发明一种具有越障功能的AGV小车上坡时的结构原理图；

图6为本发明一种具有越障功能的AGV小车的平面布局图。

图中所示：1、车体底座，2、驱动电机，3、减速机，4、小同步带轮，5、同步带，6、惰轮，7、大同步带轮，8、主动轮，9、拉簧，10、摇臂，11、极限位调整机构，12、万向轮，13、铰接支点。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1～6所示，本实施例提供一种具有越障功能的AGV小车，包括车体底座1、驱动组件和至少两个万向轮12，所述驱动组件包括驱动电机2和主动轮8，所述驱动电机2驱动主动轮8旋转，所述主动轮8和驱动电机2安装在车体底座1上，所述车体底座1上设有两个铰接支点13，其中任一所述铰接支点13通过摇臂10与主动轮1活动连接，所述摇臂10的另一端与另一铰接支点之间通过拉簧9相连接。至少两个所述万向轮12分别安装在车体底座1的前部和后部，所述主动轮8与万向轮12支撑整个车体。

如图1～2所示，本发明所述驱动电机2通过同步带传动系统驱动所述主动轮8旋转。所述同步带传动系统通过车体底座1连接在底盘上，本实施例中优选驱动电机为小型伺服电机，通过伺服电机加减速机的组合方式提供动力，所述减速机3固定在摇臂10的铰接支点13处，这样既能给主动轮8提供动力，同时也不会随着主动轮振动而振动，从而提高了减速机的工况条件，进而提高减速机使用寿命，同时减速机3与主动轮8之间的动力传递是通过同步带进行，整个传动装置特别紧凑。所述同步带传动系统包括小同步带轮4、同步带5、惰轮6、大同步带轮7，所述小同步带轮4通过减速机3与驱动电机2齿轮连接，通过同步带5带动大同步带轮7旋转，所述惰轮6用来改变同步带5的转动方向，使之与主动轮8的转动方向相同。通过大同步带轮7将动力传给主动轮轮子8，摇臂10的一头中心孔和同步带5的小同步带轮5同心，拉簧9一端与铰接支点13固定，另一端拉着摇臂10使轮子有向下摆动的驱动力，即提供轮子与地面的附着力；极限位调整机构11来调整主动轮8的上极限位置，这样就能调节到所有的轮子能在各自合适的高度上：小车所有的重量尽量由万向轮12提供支撑，调整主动轮8的高度使小车左右方向上能水平。

如图3～6所示，本发明所述的AGV小车的轮组结构采用的是由两驱动加两个万向轮组成。两个主动轮8的轴心线重合，且都通过小车的几何中心，两个所述万向轮12对称安装在车体底座1前部和后部的中间处。所述万向轮12的轴心线与车体底座1之间的高度是固定不变的。所述主动轮8的轴心线与车体底座1之间的高度是可变的，图3中所示，主动轮8的轴线高度为最大，即弹簧处于最长的拉伸状态。

如图3所示，AGV小车在平地上行走时,前后两个万向轮12作为小车车体的主要支撑点,小车能保持水平姿态。此时弹簧是处于最大的拉伸状态，假设拉伸长度长度为L0,拉簧拉力为F0，轮子在摆臂10和拉簧9的拉力作用下，对地面的压力为FS0。

如图4所示，AGV小车在平地上行走，突然遇到凹坑时,此时弹簧收缩了一点，此时，拉簧的拉伸长度为L1,此时，拉簧拉力为F1，轮子在摆臂10和拉簧9的作用下，对地面仍存在足够的压力，从而产生足够的摩擦力，主动轮8仍能驱动小车前进。

如图5所示，AGV小车在上坡行走的过程中,此时拉簧9仍存在拉力，轮子在摆臂和拉簧的作用下，对地面仍存在足够的压力，从而产生足够的摩擦力，主动轮仍能驱动小车前进。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。