一种全向自动导引车的制作方法

文档序号:15232906发布日期:2018-08-21 19:52阅读:252来源:国知局

本发明涉及智能物流输送领域,具体涉及一种通过差速控制的全向自动导引车。



背景技术:

agv是automatedguidedvehicle的缩写,意即“自动导引车”。传统的agv都是只满足前进、后退功能,近几年随着工况的日益复杂以及技术的革新,出现了一些可以实现全向移动的agv。市场上面的全向agv的驱动结构普遍分为两种:

1、采用瑞典麦克纳姆公司研发的麦克纳姆轮,每个轮子外圈环绕若干45°的小辊轮,每个大轮子独立驱动,小辊轮被动受力,成对的轮子组合起来使用,通过轮子的正反转实现不同方向的合力,达到任意方向行进的效果。但是正是由于其自身结构的特性,导致其弊端非常大,由于小辊轮较小且采用合力的方法行走,决定此种轮子磨损非常严重、承重较低、对地面平整度要求较高、价格昂贵。

2、采用双舵轮驱动,每个舵轮分为转向装置和行走装置,分别独立控制,由于体积限制,需要将行走减速箱与行走轮进行整体化设计,结构复杂,导致舵轮价格非常昂贵、货期较长并且与传统差速控制相比,双舵轮结构控制算法门槛较高。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的至少在于提供一种控制逻辑简单、机构稳定可靠的全向自动导引车。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明的一个实施方式提供一种全向自动导引车,包括车体框架和驱动总成所述驱动总成包括心轴、两个驱动电机和连接在同一驱动轮轴上的两个驱动轮;所述两个驱动电机各驱动一个所述驱动轮;所述心轴与所述驱动轮轴的中心部位垂直连接;所述驱动总成通过所述心轴可相对转动地安装在所述车体框架上。

在一个实施方式中,所述心轴与所述驱动轮轴的中心部位刚性连接,所述心轴与所述车体框架可转动连接。

在一个实施方式中,所述心轴与所述驱动轮轴的中心部位可转动连接,所述心轴与所述车体框架刚性连接。

在一个实施方式中,所述心轴通过同步带传动机构与编码器相连。

在一个实施方式中,所述驱动总成的前后侧各安装一个磁导航传感器。

在一个实施方式中,所述驱动电机通过链条传动机构驱动所述驱动轮旋转。

在一个实施方式中,所述自动导引车包括前后两个所述驱动总成。

在一个实施方式中,所述自动导引车包括安装于所述车体框架上的多个辅助轮。

在一个实施方式中,所述自动导引车包括安装于所述车体框架中间的rfid读卡器。

本发明实施方式提供的上述技术方案,通过电机差速实现转向,并进而可以通过编码器反馈实现闭环控制,控制逻辑简单,机构稳定可靠,可根据需要实现前进、后退、横移、自旋等多种行进姿态。

附图说明

图1为本发明一个实施例的全向自动导引车的立体结构示意图;

图2为图1所示全向自动导引车的仰视结构示意图;

图3为本发明一个实施例的驱动总成的仰视结构示意图;

图4为图3所示驱动总成的立体结构示意图;

图5为具有图3所示驱动总成的自动导引车沿x轴方向运动示意图;

图6为具有图3所示驱动总成的自动导引车沿y轴方向运动示意图;

图7为具有图3所示驱动总成的自动导引车沿倾斜方向运动示意图;

图8为具有图3所示驱动总成的自动导引车沿旋转方向运动示意图。

元件标号说明

1箱门

2控制面板

3防撞条

4外壳

5输送辊筒

6车体框架

7辅助轮

8rfid读卡器

9驱动总成

10驱动轮

11驱动电机

12磁导航传感器

13安装板

14心轴

15编码器

16同步带轮

17同步带轮

18编码器输出轴

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知,本说明书附图中所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。

图1和2示出本发明自动导引车的一个实施例。如图1所示,该自动导引车包括外壳4,外壳4的前面安装有控制面板2,外壳4的两侧面各设置有一个箱门1,外壳4的前后侧各安装有一个防撞条3,外壳4的上方为输送辊筒5。参见图2,自动导引车的驱动总成9安装在外壳4内的车体框架6上。需要说明的是,上述自动导引车的整体结构仅仅是一个示例,除本发明提供的驱动结构外,其余组成部分及其结构不局限于此。

图3和4示出了本发明驱动总成的一个实施例。该驱动总成9包括连接在同一驱动轮轴上的两个驱动轮10,每个驱动轮10配置有一个驱动电机11,驱动电机11通过链条传动机构带动驱动轮10转动,在其他实施例中,驱动电机11和驱动轮10之间也可采用其他传动结构,例如齿轮传动机构等。驱动总成9通过心轴14可转动地安装在安装板13上,心轴14与驱动轮轴中心部位垂直刚性连接。整个驱动总成通过心轴14继而通过安装板13安装于车体框架6上,也可通过心轴4直接可转动地安装在车体框架6上。两个驱动轮10通过速度差来实现整个驱动总成9的转向。进一步地,如图4所示,心轴14通过同步带传动机构与编码器15相连,其中心轴14从一个同步带轮16中心穿过并相互固定,编码器15位于另一同步带轮17下方,其输出轴18穿过该同步带轮中心且与之固定。编码器15用于实时反馈驱动轮10的转角位置,通过高精度的闭环控制,实现任意方向的旋转行进。在其他实施例中,驱动轮轴也可与心轴可转动地连接,而将心轴与安装板或直接与车体框架进行刚性连接。

如图2所示,自动导引车采用前后两个驱动总成。驱动总成9的前后侧各安装一个磁导航传感器12,方便整套驱动总成9向任何一个方向转动时,读取导航信息,一套车共需四个磁导航12。

自动导引车还包括安装于车体框架6上的多个辅助轮7,即多个万向轮7。以及安装于车体框架6中间的rfid读卡器8。辅助轮7的位置根据车体的承载情况布置,rfid读卡器8位于自动导引车正中间,方便自动导引车向各个方向行进时进行定位。rfid读卡器用于读取卡片上的信息,所述卡片至于地面,每个卡片具有唯一编码,每个卡片写入不同的信息,比如停止、左转弯、右转弯、加速、减速等等信息,当自动导引车行驶到某一卡片上方,读卡器读取卡片内容,根据内容执行下一步动作,以此实现自动导引车的定位。

此外,上述实施例中的磁导航方式可由电磁感应导引式、激光导引式、视觉导引式、光学导引式、惯性导引式等任何其他合适的导航方式来替代。

与现有技术相比,本发明提供的自动导引车,通过电机差速实现转向,并进而可以通过编码器反馈实现闭环控制,控制逻辑简单,机构稳定可靠,可根据需要实现前进、后退、横移、自旋等多种行进姿态。具体参见图5-8:在驱动电机没有转速差的情况下,自动导引车可如图5所示沿x轴方向前进或后退;如图6所示,当需要横移时,通过控制驱动电机以不同转速带动驱动轮旋转,使得驱动总成绕心轴旋转90度,然后控制驱动电机以相同转速带动驱动轮,使得自动导引车沿y轴方向横移,如图8所示,也可控制前后驱动总成向相反方向运动,使得自动导引车产生自旋;如图7所示,可通过控制驱动电机以不同转速带动驱动轮旋转,使得驱动总成绕心轴偏转一定角度后,再控制驱动电机以相同转速带动驱动轮,使得自动导引车沿倾斜方向运动。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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