一种多方位自动对接AGV及控制方法

本发明涉及agv设计制造，尤其涉及一种多方位自动对接agv及控制方法。

背景技术：

1、agv是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它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。agv系统的控制是通过物流上位调度系统、agv地面控制系统及agv车载控制系统三者之间的相互协作完成的。

2、随着科学技术的发展，各个行业的智能化发展较为迅速，其中智慧物流行业的发展更快，以agv生产制造领域为代表，智能化进程速度较快，同时应用到各个行业中，发挥中重要的作用，同时随着agv技术的推广，面对不同的应用场景agv也需要适应新的环境，由于agv目前主要的功能是进行搬运功能，缺少更多的功能任务，所以没有较好的发挥出agv得优势。面对智能物流仓储环境中缺少多功能的运输分拣设备，通过设计具备多种功能的agv实现对智能物流系统的高效应用。

技术实现思路

1、本发明提供了一种多方位自动对接agv及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种多方位自动对接agv，包括agv壳体，所述agv壳体呈正四边形箱体设置，所述agv壳体的四个侧壁上均开设有对接口，所述agv壳体的内部底侧壁中央位置处转动连接有竖直设置的传动套筒，所述传动套筒内部设有限位装置，所述传动套筒的外侧壁上转动连接有一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘，所述一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘直径依次递减且从下往上依次套设在传动套筒外侧，所述传动套筒的上端设置驱动装置，所述一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘的侧壁上分别啮合连接有一级锥齿轮、二级锥齿轮、三级锥齿轮、四级锥齿轮，所述一级锥齿轮、二级锥齿轮、三级锥齿轮、四级锥齿轮的侧壁上均设有对接装置，四个所述对接装置分别靠近四个对接口的一侧，所述agv壳体的底侧壁设有移动装置。

4、作为本技术方案的进一步改进方案：所述限位装置包括丝杠电机，所述丝杠电机固定连接在传动套筒的底端，所述传动套筒的输出轴固定连接有丝杠，所述丝杠上设有螺纹连接有丝杠滑块，所述丝杠滑块的侧壁上固定连接有传动销块，所述传动套筒的侧壁上开设有呈长条状设置的滑动槽，所述传动销块滑动连接在滑动槽内，所述传动销块一端延伸出滑动槽，所述一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘从下往上依次安装在滑动槽外侧，所述一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘中央侧壁均开设有贯穿孔，所述贯穿孔的侧壁上开设有多个呈环形阵列设置的键槽。

5、作为本技术方案的进一步改进方案：所述驱动装置包括步进电机，所述步进电机固定连接在agv壳体的上侧，所述步进电机的输出轴通过联轴器在固定连接在传动套筒的上端。

6、作为本技术方案的进一步改进方案：所述一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘、一级锥齿轮、二级锥齿轮、三级锥齿轮、四级锥齿轮均采用不锈钢材质。

7、作为本技术方案的进一步改进方案：每个所述对接装置包括固定滑槽盘和转动块，每个所述固定滑槽盘固定连接在agv壳体的内部上下两侧壁之间，每个所述固定滑槽盘的中央侧壁上开设有安装孔，每个所述固定滑槽盘的侧壁上开设有弧线槽，所述安装孔内转动连接有传动齿轮杆，所述传动齿轮杆包括杆体，所述杆体上固定连接有呈长条状的柱形齿轮，所述杆体一端固定连接在相对应一级锥齿轮、二级锥齿轮、三级锥齿轮或四级锥齿轮的侧壁上，所述弧线槽内滑动连接有凹槽滑块，所述凹槽滑块的一侧固定连接有凹槽滑块盖，所述凹槽滑块内螺纹连接有滑动齿轮，所述滑动齿轮由扁形齿轮和扁形齿轮侧壁上固定连接有螺纹杆组成，所述螺纹杆螺纹连接在凹槽滑块内，所述扁形齿轮与柱形齿轮啮合连接，所述扁形齿轮可在柱形齿轮侧壁上滑动，所述扁形齿轮的侧壁上固定连接有连接扣杆，所述连接扣杆，每个所述转动块的侧壁上开设有螺纹孔和滑孔，所述连接扣杆滑动连接在滑孔内，所述连接扣杆的侧壁上套设有压紧弹簧，所述压紧弹簧两端分别抵在扁形齿轮和转动块的侧壁上，所述传动齿轮杆一端螺纹连接在螺纹孔内。

8、作为本技术方案的进一步改进方案：所述传动齿轮杆的一端螺纹连接有螺母，所述螺母抵在转动块的侧壁上。

9、作为本技术方案的进一步改进方案：所述移动装置包括四个万向轮和两个驱动轮，所述四个万向轮分别位于agv壳体的底侧壁四处拐角处，两个所述驱动轮设置在所述agv壳体的底侧壁上。

10、作为本技术方案的进一步改进方案：每个所述对接口的一端设有环形的缓冲胶垫，每个所述对接口的另一端设有压力传感器。

11、作为本技术方案的进一步改进方案：所述agv壳体的上侧开设有多个存储槽。

12、本发明还提供一种多方位自动对接agv的控制方法，包括以下步骤：

13、s1，对接控制：

14、当判定两个agv壳体上对应两个对接口对接时，可开启对接控制，之后通过控制丝杠电机的转动，将传动销块移动到对接方位的齿轮传动盘上，再控制步进电机启动，步进电机可通过传动套筒带动对接方位的齿轮传动盘转动，此时，连接扣杆可进行伸出旋转，进而实现两个agv壳体的卡扣，利用对接口上的压力传感器作为是否卡紧的数据监控值，当数据值达到设定值时，则停止步进电机运动过程。

15、s2，分离控制：

16、两个对接完成后的agv壳体分离时，可控制步进电机的进行反转，可实现对连接扣杆的反向旋转移动，从而收回连接扣杆，最后控制丝杆电机带动传动销块回到初始位，完成分离过程。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1、正四边形的结构框架设计有利于多agv的组合连接，从而形成规则的运输移动载体；

19、2、能够实现对方位的自动对接，从而将agv组合成不同形状的运输工具，有利于转运不同类型的物体，适应环境的能力更强；

20、3、自动对接装置结构简单、可靠性高、对接过程较为简单，对于不用的工况环境，抗干扰能力更强；

21、4、巧妙的将连接扣杆的转动和伸缩过程进行结合，控制一个电机可以实现对两个agv的固定连接；

22、5、不同方位的选择也是采用了传统的机械齿轮盘传动分级传动设计，利用较少电机控制，来实现不同方位的对接过程。

23、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

技术特征：

1.一种多方位自动对接agv，包括agv壳体(2)，其特征在于，所述agv壳体(2)呈正四边形箱体设置，所述agv壳体(2)的四个侧壁上均开设有对接口(35)，所述agv壳体(2)的内部底侧壁中央位置处转动连接有竖直设置的传动套筒(21)，所述传动套筒(21)内部设有限位装置，所述传动套筒(21)的外侧壁上转动连接有一级齿轮盘(11)、二级齿轮盘(12)、三级齿轮盘(13)、四级齿轮盘(14)，所述一级齿轮盘(11)、二级齿轮盘(12)、三级齿轮盘(13)、四级齿轮盘(14)直径依次递减且从下往上依次套设在传动套筒(21)外侧，所述传动套筒(21)的上端设置驱动装置，所述一级齿轮盘(11)、二级齿轮盘(12)、三级齿轮盘(13)、四级齿轮盘(14)的侧壁上分别啮合连接有一级锥齿轮(15)、二级锥齿轮(10)、三级锥齿轮、四级锥齿轮，所述一级锥齿轮(15)、二级锥齿轮(10)、三级锥齿轮、四级锥齿轮的侧壁上均设有对接装置，四个所述对接装置分别靠近四个对接口(35)的一侧，所述agv壳体(2)的底侧壁设有移动装置。

2.根据权利要求1所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，所述限位装置包括丝杠电机(22)，所述丝杠电机(22)固定连接在传动套筒(21)的底端，所述传动套筒(21)的输出轴固定连接有丝杠(28)，所述丝杠(28)上设有螺纹连接有丝杠滑块(27)，所述丝杠滑块(27)的侧壁上固定连接有传动销块(23)，所述传动套筒(21)的侧壁上开设有呈长条状设置的滑动槽(29)，所述传动销块(23)滑动连接在滑动槽(29)内，所述传动销块(23)一端延伸出滑动槽(29)，所述一级齿轮盘(11)、二级齿轮盘(12)、三级齿轮盘(13)、四级齿轮盘(14)从下往上依次安装在滑动槽(29)外侧，所述一级齿轮盘(11)、二级齿轮盘(12)、三级齿轮盘(13)、四级齿轮盘(14)中央侧壁均开设有贯穿孔，所述贯穿孔的侧壁上开设有多个呈环形阵列设置的键槽(34)。

3.根据权利要求2所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，所述驱动装置包括步进电机(19)，所述步进电机(19)固定连接在agv壳体(2)的上侧，所述步进电机(19)的输出轴通过联轴器(20)在固定连接在传动套筒(21)的上端。

4.根据权利要求3所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，所述一级齿轮盘(11)、二级齿轮盘(12)、三级齿轮盘(13)、四级齿轮盘(14)、一级锥齿轮(15)、二级锥齿轮(10)、三级锥齿轮、四级锥齿轮均采用不锈钢材质。

5.根据权利要求4所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，每个所述对接装置包括固定滑槽盘(9)和转动块(4)，每个所述固定滑槽盘(9)固定连接在agv壳体(2)的内部上下两侧壁之间，每个所述固定滑槽盘(9)的中央侧壁上开设有安装孔(32)，每个所述固定滑槽盘(9)的侧壁上开设有弧线槽(33)，所述安装孔(32)内转动连接有传动齿轮杆(7)，所述传动齿轮杆(7)包括杆体，所述杆体上固定连接有呈长条状的柱形齿轮，所述杆体一端固定连接在相对应一级锥齿轮(15)、二级锥齿轮(10)、三级锥齿轮或四级锥齿轮的侧壁上，所述弧线槽(33)内滑动连接有凹槽滑块(25)，所述凹槽滑块(25)的一侧固定连接有凹槽滑块盖(26)，所述凹槽滑块(25)内螺纹连接有滑动齿轮(8)，所述滑动齿轮(8)由扁形齿轮和扁形齿轮侧壁上固定连接有螺纹杆组成，所述螺纹杆螺纹连接在凹槽滑块(25)内，所述扁形齿轮与柱形齿轮啮合连接，所述扁形齿轮可在柱形齿轮侧壁上滑动，所述扁形齿轮的侧壁上固定连接有连接扣杆(3)，所述连接扣杆(3)，每个所述转动块(4)的侧壁上开设有螺纹孔(31)和滑孔(30)，所述连接扣杆(3)滑动连接在滑孔(30)内，所述连接扣杆(3)的侧壁上套设有压紧弹簧(5)，所述压紧弹簧(5)两端分别抵在扁形齿轮和转动块(4)的侧壁上，所述传动齿轮杆(7)一端螺纹连接在螺纹孔(31)内。

6.根据权利要求5所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，所述传动齿轮杆(7)的一端螺纹连接有螺母(6)，所述螺母(6)抵在转动块(4)的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，所述移动装置包括四个万向轮(17)和两个驱动轮(16)，所述四个万向轮(17)分别位于agv壳体(2)的底侧壁四处拐角处，两个所述驱动轮(16)设置在所述agv壳体(2)的底侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，每个所述对接口(35)的一端设有环形的缓冲胶垫(18)，每个所述对接口(35)的另一端设有压力传感器(24)。

9.根据权利要求8所述的一种多方位自动对接agv，其特征在于，所述agv壳体(2)的上侧开设有多个存储槽(1)。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种多方位自动对接agv的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种多方位自动对接AGV，包括AGV壳体，所述AGV壳体呈正四边形箱体设置，所述AGV壳体的四个侧壁上均开设有对接口，所述AGV壳体的内部底侧壁中央位置处转动连接有竖直设置的传动套筒，所述传动套筒内部设有限位装置，所述传动套筒的外侧壁上转动连接有一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘，所述一级齿轮盘、二级齿轮盘、三级齿轮盘、四级齿轮盘直径依次递减且从下往上依次套设在传动套筒外侧，所述传动套筒的上端设置驱动装置。本发明具有标准规范、组合模式多样化的优点，适合搬运数量多、外形不规则、体积大等物体的智能仓储环境。

技术研发人员：李航,黄波,王强,廖映华
受保护的技术使用者：四川轻化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13