AGV转向机构的制作方法

本实用新型涉及一种转向机构，尤其是一种AGV转向机构。

背景技术：

无人搬运车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁或光学等自动导引装置，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，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

现有的AGV较多采用差速驱动装置实现驱动和转弯，主要是利用两个电机的转速的差速比实现转弯，其一般包括小车车身和差速驱动总成，差速驱动总成包括驱动支架和用于支撑驱动支架的驱动外壳，小车车身固定在驱动支架上，驱动支架设于驱动外壳上且和驱动外壳固定连接。

此种结构，一般都要两个电机才能实现转向，动力源数量多，并且，当一个转向轮出现打滑时，就无法保证转向的准确性，甚至无法实现转向，降低了AGV运行的稳定性。

另外，采用差速转向结构，控制器不可能完全准确，车辆在运动过程中会产生车轮滑移，会造成车轮的磨损，

此种固定结构，导致AGV小车在运行过程中遇到颠簸时，小车车身震动幅度较大，使用寿命短。

并且，差速转向受路径纠偏方法的影响较大，而现阶段主流的路径纠偏方法是模糊PID控制调节，由于传感器设备产生了一定的控制滞后，PID控制积分项的调节也存在明显的滞后现象，偏差的累积量增大，无法在短时间内将误差收敛到可以接受的范围。

针对路径纠偏中行驶偏差存在的难以短时间收敛的问题，一些学者应用了一种模糊控制PID的纠偏方法，模糊控制实际上是把采集到的清晰的数据模糊集合化，把控制目标模糊几何化，最终再把模糊化的数据清晰化的实现控制，实际中的模糊PID控制策略很复杂，许多功能用传统PID控制就可以解决，应用模糊化处理需要采集大量的参数，浪费时间成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种AGV转向机构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

AGV转向机构，包括一对共轴的转向轮，一对所述转向轮通过单个电机驱动的转向连接机构连接并向同一方向同步运动，所述转向连接机构与两个所述转向轮连接的部分可自转，且非转向状态下，两条平行的自转轴与两个所述转向轮的中心点位于同一平面内。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述电机通过固定在支撑架上的减速机及转盘连接所述转向连接机构。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述转向连接机构包括一端与所述转盘连接的第一传动杆，所述第一传动杆的另一端枢轴连接第二传动杆的一端，所述第二传动杆的另一端枢轴连接具有T形连接部且可自转的三向连接器的第一连杆，所述三向连接器的第二连杆连接一转向轮，其第三连杆枢轴连接第三传动杆的一端，所述第三传动杆的另一端枢轴连接双向连接器的第一连接杆，所述双向连接器可自转且其第二连接杆连接另一个转向轮，所述第一传动杆、第一连杆、第三连杆、第一连接杆相互平行且与所述转向轮平行，所述第二传动杆与第三传动杆平行。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述第二传动杆及第三传动杆均包括中心杆以及螺栓连接在所述中心杆两端的连接件，所述连接件包括圆环枢轴连接部。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述三向连接器包括枢轴，所述枢轴贯穿一支撑横梁且其外周套装有石墨轴承，所述石墨轴承的两端分别连接推力轴承，所述石墨轴承、推力轴承与螺栓连接所述枢轴的固定螺母配合将所述枢轴固定在所述支撑横梁上，所述石墨轴承的外周连接套筒，所述套筒上设置所述第一连杆、第二连杆及第三连杆。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述第一连杆、第二连杆及第三连杆分别与所述套筒焊接。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述电机的输出轴的轴心到所述三向连接器的自转轴的距离等于其到所述双向连接器的自转轴的距离。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述支撑架上等距设置3个接近传感器，它们的中心点的连线为一延伸方向与所述第二传动杆延伸方向相同的直线，非转向状态时，位于中间位置的接近传感器与连接所述第一传动杆和第二传动杆的螺栓共轴。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述支撑横梁上还设置有至少两个位于所述电机两侧的减震器，所述减震器与支撑横梁和/或车身之间为铰链连接。所述减震器连接车身。

优选的，所述的AGV转向机构，其中：所述支撑横梁上还设置有轴向连接总成，所述轴向连接总成与车身之间为铰链连接。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本实用新型设计精巧，结构简单紧凑，通过联动的转向连接结构以及三向连接器和双向连接器的设置，能够有效的实现单电机驱动两个转向轮同步同向转动，相对于差速转向的结构，仅需一个电机，动力源减少，并且驱动轮和转向轮分开，且两个转向轮联动，不易出现打滑的情况，即使出现一侧转向轮打滑的情况，也能在整体结构的作用下实现转向，运行的稳定性相对更好。

本实用新型的结构使得两个轮同步转向，不需要分别控制两个电极的转速，因此不需要复杂的纠偏过程，控制方法更加简单，进一步保证的运行稳定性。

通过设置减震器及铰接的减震结构，能够有效的提高AGV的减震效果，避免车身出现大幅度振动，保证AGV运行时的稳定性，对不同路况的适应性更佳。

设置多个接近传感器以及位置的设计，能够方便的进行转向角度的精确控制，保证转向控制的准确性和有效性，以硬件信号来控制，对于算法的依赖性降低。

附图说明

图1 是本实用新型的仰视立体结构图；

图2是本实用新型的侧视立体图；

图3是本实用新型的仰视图；

图4是本实用新型中三向连接器结构示意图；

图5是本实用新型的后视图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

本实用新型揭示了一种AGV转向机构，如附图1所示，包括一对轴共转向轮1，一对所述转向轮1在与它们平行的同一平面上的投影重合，且一对所述转向轮1通过单个电机3驱动的转向连接机构2连接并向同一方向同步运动，所述转向连接机构2与两个所述转向轮1连接的部分可自转，且且非转向状态下，两条平行的自转轴与两个所述转向轮1的中心点位于同一平面内。

其中，如附图1、附图2所示，所述电机3的枢轴连接一减速机4并通过所述减速机4固定于一支撑架上，所述支撑架包括方形框架以及对称设置于所述方形框架两侧的支撑横梁26，而所述电机3的输出轴的轴心位于所述支撑架的中心点位置，即其到下述三向连接器23的自转轴的距离等于其到下述双向连接器25的自转轴的距离，所述减速机4的输出轴延伸到所述支撑架的下方，所述减速机4的输出轴位于所述支撑架下方的区域连接一转盘5，所述转盘5螺栓连接所述转向连接机构2，并驱动所述转向连接机构2运作。

具体来说，如附图1所示，所述转向连接机构2包括联动的第一传动杆21、第二传动杆22、三向连接器23、第三传动杆24及双向连接器25，所述转盘5螺栓连接所述第一传动杆21的一端，并带动所述第一传动杆21绕所述转盘5的中心轴转动，所述第一传动杆21的另一端枢轴连接所述第二传动杆22的一端，所述第二传动杆22的另一端枢轴连接三向连接器23。

所述三向连接器23具有T形连接部且可自转，详细的，如附图3-附图4所示，所述三向连接器23包括枢轴234，所述枢轴234贯穿所述支撑架中的一支撑横梁26且其延伸到所述支撑横梁26外的区域外周套装有石墨轴承235，所述石墨轴承235包括外圆半径不同的第一圆环体及第二圆环体，且所述石墨轴承235的两端分别连接推力轴承236，所述石墨轴承235、推力轴承236与两个螺栓连接在所述枢轴234两端的固定螺母237配合将所述枢轴234固定在所述支撑横梁26上，并且距支撑横梁26较远的固定螺母237与推力轴承236以及距支撑横梁较远的推力轴承236与支撑横梁26之间分别设置有垫片239，所述石墨轴承235的第一圆环体外周连接套筒238，所述套筒238上呈T形分布有第一连杆231、第二连杆232及第三连杆233，并且所述第一连杆231和第三连杆233在同一方向延伸，同时优选所述第一连杆231、第二连杆232及第三连杆233分别与所述套筒238焊接。

所述第二传动杆22即连接所述第一连杆231，所述第二连杆232连接一转向轮1，并且所述转向轮1可相对所述第二连杆232自转，所述第三连杆233枢轴连接第三传动杆24的一端，所述第三传动杆24的另一端枢轴连接双向连接器25，所述双向连接器25可自转，具体的，所述双向连接器25的结构与所述三向连接器23的结构相近，区别在于：其仅有两个连接杆，即相互垂直的第一连接杆251和第二连接杆252，并且所述双向连接器25的枢轴可转动地设置于另一支撑横梁26上，对应的，上述的两条自转轴即所述三向连接器23和双向连接器25的枢轴的中心轴。

所述第三传动杆24即枢轴连接所述第一连接杆251，所述第二连接杆252连接另一个转向轮1，所述转向轮1同样可相对所述第二连接杆252自转。

另外，从所述转向连接机构2的整体结构来看，所述第一传动杆21、第一连杆231、第三连杆233、第一连接杆251相互平行且与所述转向轮1平行，所述第二传动杆22与第三传动杆24平行。

同时，为了便于进行枢轴连接，如附图3所示，所述第二传动杆22及第三传动杆24均包括中心杆210以及螺栓连接在所述中心杆210两端的连接件220，所述连接件220包括圆环枢轴连接部。

具体连接时，以所述第二传动杆22和所述第一连杆231连接为例，如附图5所示，所述第二传动杆22一端的圆环枢轴连接部套装在一球面轴承30的外圈上，所述球面轴承30的内圈固定在一螺栓10上，所述螺栓10贯穿所述第一连杆231上设置的通孔，并且与一锁紧螺母20配合将所述第一连杆231与所述球面轴承的一个端面贴合，所述锁紧螺母20和球面轴承的另一个端面间还设置有垫片。

并且，为了能够有效的进行转向角度以及转向的极限位置控制，如附图2所示，所述AGV转向机构还包括通过安装板8等间距的固定在所述支撑架上的至少3个接近传感器9，优选为3个且它们的中心点位于同一直线上，且该直线的延伸方向与所述第二传动杆22的延伸方向相同，在非转向状态时，位于中间位置的接近传感器9与连接所述第一传动杆21和第二传动杆22的螺栓共轴。

进一步，为了提高整车的减震性能，如附图5所示，所述支撑横梁26上还设置有至少两个位于所述电机3两侧的减震器6，所述减震器6连接车身（图中未示出），并且，优选所述减震器6与支撑横梁26和/或车身之间为铰链连接 。

具体的，如附图5所示，所述减震器6包括第一铰接部61和第铰接部62，所述第一铰接部61的一端通过螺栓、螺母及支架枢轴连接在所述支撑横梁26上，所述第一铰接部61的另一端中可伸缩地插接所述第二铰接部62的一端，当然也可以所述第一铰接部的另一端插接到所述第二铰接部中，所述第二铰接部62的另一端枢轴连接一用于连接车身的连接件63，并且，一弹簧64的两端分别固定在所述第一铰接部61的弹簧固定盘和所述第二铰接部62的弹簧固定盘上，当遇到颠簸路况时，所述避震器6中的弹簧64压缩保证车身的平稳。

最后，所述支撑横梁26上还设置有轴向连接总成7，所述轴向连接总成7与车身之间为铰链连接，因此，当出现震动时，能够通过铰链连接的形变来进行振动的缓冲。

本实用新型的AGV转向机构工作时，以附图5为例，当需要右转时，所述电机3的动力经过所述减速机4后传递给所述转盘5，所述转盘5顺时针转动带动所述第一传动杆21转动，所述第一传动杆21转动时，拉动所述第二传动杆22向左边的转向轮1方向移动，所述第二传动杆22的移动又拉动所述三向连接器23中的套筒238产生自转，从而带动与所述三向连接器23连接的转向轮1顺时针转动（右转），同时，所述三向连接器23的第三连杆233的顺时针转动拉动所述第三传动杆24向右边的转向轮1方向移动，随着所述第三传动杆24的移动，拉动所述双向连接器25的套筒自转，从而带动与其连接的另一转向轮1顺时针转动（右转），进而实现转向。

左转的过程与上述过程原理相同，区别在于方向相反，在此不再赘述。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。