本发明涉及自动化设备领域，尤其涉及一种双向行驶的无人搬运车。
背景技术：
AGV是AutomatedGuidedVehicle的缩写，即无人搬运车，它是目前工业领域应用极为广泛的一种工业机器人设备，主要有叉车类AGV、潜入式AGV、双向行驶AGV、小型AGV以及其他中大型AGV,主要根据负载类型来对AGV进行分类。
现有的国内双向行驶AGV大部分仍采用差速行驶的运动方式，其缺点主要在于本身车体重量不足（小于150Kg），加上货物后高度偏高，在高速行驶或者转弯时易偏离轨道或者只能低速行驶降低运行效率，在负载偏高(大于150Kg)时，容易导致差速行驶时的惯性使得车体偏离轨道发生故障；
现有的双向行驶AGV重点技术在于驱动的方式设计方面，而国内绝大部分同系列的产品中均采用差速行驶、前轮驱动转向这两种，差速行驶的方式采用两个驱动轮，前后各两个万向轮的方式作为驱动设计，调节左右两个驱动轮的转速即可达到对AGV转向控制的能力，然而差速转向在车速高于2.5Km/h时便会降低转向效率极易发生偏离故障，同时货物负载一般小于100Kg；而且采用前、后均设置万向轮的结构，在路面出现凹凸的情况时，容易架空驱动轮，极易发生突然偏离轨道的故障；
现有的双向行驶AGV的站点识别方式为磁条或者颜色识别的方式，此方式很容易导致设备运行时站点设置有限、功能有限、精度不足。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种双向行驶的无人搬运车，具有前轮驱动、前轮转向的特点，降低了使用故障率。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
本发明的双向行驶的无人搬运车，包括车体和电气机构，其特征在于：所述车体包括转向机构、转速机构、前部机构和后部机构，所述转向机构设置在所述前部机构内，所述前部机构上设有人机交互机构，所述电气机构设置在所述车体的中部，所述电气机构的一侧的所述车体的内部设有带有滚轮的电池盒，所述电池盒内设有蓄电池；
所述转向机构包括两个小齿轮、与两个所述小齿轮啮合的一个大齿轮和传动连接机构，所述小齿轮上设有编码器（图中未示出）；
所述转速机构包括驱动装置（图中未示出）和传动连接机构；
所述大齿轮的中轴的下端安装有前轮（图中未示出），所述前轮的中轴与所述转速机构的驱动装置连接；
所述后部机构的底部的两侧设有两个定向轮；
所述电气机构包括电源电路模块、单片机、运动控制芯片、缓冲电路、编码器接口模块、第一转速控制模块、第二转速控制模块、转向控制模块、具有触发中断功能的RFID模块的站点识别模块、无线通信模块、CAN通信模块和人机交互模块，所述电源电路模块用于给各用电模块进行供电；所述单片机与所述运动控制芯片通过SPI接口连接，所述转向控制模块与所述运动控制模块的输入输出端连接，所述编码器接口模块和所述站点识别模块均通过所述缓冲电路与所述单片机的输入端连接，所述第一转速控制模块和所述第二转速控制模块均通过所述缓冲电路与所述单片机的输出端连接，所述无线通信模块、所述CAN通信模块和所述人机交互模块均与所述单片机的输入输出端连接。
进一步，所述电源电路模块包括24V电源、滤波模块和电压转换模块，所述滤波模块的输入端与所述24V电源连接，所述滤波模块的输出端与所述电压转换模块的输入端连接，所述电压转换模块用于输出不同的电压值。
进一步，所述CAN通信模块为隔离型CAN通信模块，所述单片机的型号包括STM32F407，所述运动控制芯片的型号包括PCD2112，所述缓冲电路包括74HC245缓冲器，所述站点识别模块包括射频识别模块，所述人机交互模块包括HMI显示器。
进一步，所述驱动装置具体可为DC24V直流马达，所述DC24V直流马达能够带动本发明行走的时速范围为0-3km/h。
进一步，所述车体的两侧安装有侧灯，所述前部机构的前面安装有安全传感器，所述人机交互机构包括人机界面和按键，所述电气机构还包括用于连接所述安全传感器的安全传感器接口模块。
进一步，所述大齿轮与所述小齿轮的大小比为60:19。
进一步，所述转向机构通过步进电机控制所述小齿轮转动，其转动角速度为0-45rad/s。
本发明的双向行驶的无人搬运车，采用了前轮驱动、前轮转向的驱动方式，使得本发明的负载能力增大至最大280Kg，方便了使用；并通过转向的所述前轮和后面的两个所述定向轮保证所述车体移动时任何时刻都有三个轮着地，避免了偏离轨道的故障发生，从而保证了本发明在高时速运行时仍然能够稳定转向；本发明采用具有触发中断功能的RFID模块作为站点识别模块，其站点理论最高可达65534个，同时为无人搬运车提供精度为±3mm的采集精度；本发明采用带有滚轮的电池盒，从而方便了蓄电池的拆装。
附图说明
图1为本发明无人搬运车的结构示意图；
图2为图1中A部的放大示意图；
图3为本发明无人搬运车的电气机构的电路原理框图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。
以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图1至图3所示：本实施例所述的双向行驶的无人搬运车，包括车体和电气机构1，所述车体包括转向机构2、转速机构3、前部机构4和后部机构5，所述转向机构2设置在所述前部机构4内，所述前部机构4上设有人机交互机构41，所述电气机构1设置在所述车体的中部，所述电气机构1的一侧的所述车体的内部设有带有滚轮的电池盒6，所述电池盒6内设有蓄电池（图中未示出）；
具体的，所述转向机构2包括两个小齿轮21、与两个所述小齿轮21啮合的一个大齿轮22和传动连接机构（图中未示出），所述小齿轮21上设有编码器（图中未示出）；
具体的，所述转速机构3包括驱动装置（图中未示出）和传动连接机构（图中未示出）；
其中，所述大齿轮22的中轴的下端安装有前轮（图中未示出），所述前轮的中轴与所述转速机构3的驱动装置连接；所述后部机构5的底部的两侧设有两个定向轮51；
具体的，所述电气机构1包括电源电路模块101、单片机102、运动控制芯片103、缓冲电路104、编码器接口模块105、第一转速控制模块106、第二转速控制模块107、转向控制模块108、具有触发中断功能的RFID模块的站点识别模块109、无线通信模块110、CAN通信模块111和人机交互模块112，所述电源电路模块101用于给各用电模块进行供电；所述单片机102与所述运动控制芯片103通过SPI接口连接，所述转向控制模块108与所述运动控制模块103的输入输出端连接，所述编码器接口模块105和所述站点识别模块109均通过所述缓冲电路104与所述单片机102的输入端连接，所述第一转速控制模块106和所述第二转速控制模块107均通过所述缓冲电路104与所述单片机102的输出端连接，所述无线通信模块110、所述CAN通信模块111和所述人机交互模块112均与所述单片机102的输入输出端连接。
具体的，所述电源电路模块101包括24V电源1011、滤波模块1012和电压转换模块1013，所述滤波模块1012的输入端与所述24V电源1011连接，所述滤波模块1012的输出端与所述电压转换模块1013的输入端连接，所述电压转换模块1013用于输出不同的电压值。
其中，所述电压转换模块1013包括24V转5V电压转换芯片TPS5420D和5V转3.3V电压转换芯片TPS73033，24V转5V电压转换芯片输出的5V电压用于给CAN通信模块111供电，5V转3.3V电压转换芯片输出的3.3V电压用于给单片机102和运动控制芯片103等模块供电。
具体的，滤波模块1012用于对24V电源进行防电磁干扰滤波，保证后续输出的电压对电路无干扰。
优选的，所述CAN通信模块111为隔离型CAN通信模块。
优选的，所述单片机102的型号包括STM3F407。
需要说明的是，本发明的单片机102还可以为其他型号的单片机，例如，TM4C129系列单片机等，对此不做限制。
优选的，所述运动控制芯片103的型号包括PCD2112。
优选的，所述缓冲电路104包括74HC245缓冲器。
优选的，所述无线通信模块110包括蓝牙模块。
实际使用时，蓝牙模块可以是型号为CSR8610的蓝牙芯片。
优选的，所述站点识别模块109包括射频识别模块。
优选的，所述人机交互模块112包括HMI显示器。
需要说明的是，转向控制模块108、第一转速控制模块106和第二转速控制模块107均与搬运车连接。
电气机构1工作时，运动控制芯片103通过转向控制模块108控制搬运车的转向，单片机102通过SPI接口与运动控制芯片103相互进行通信，单片机102通过缓冲电路104分别向第一转速控制模块106和第二转速控制模块107发送转速指令，进而控制搬运车的转速，其中，缓冲电路104用于保护单片机102的输入/输出口免受干扰冲击；编码器接口模块105用于检测搬运车电机转角位置等；站点识别模块109用于采集中断信息，并将采集到的中断信息发送至单片机102，以使得单片机102控制搬运车停止移动；CAN通信模块111用于连接姿态传感器、位置传感器等，以使得姿态传感器和位置传感器将采集到的信息通过CAN通信模块111发送至单片机102，单片机102可将接收到的信息通过人机交互模块112进行显示，用户还可通过人机交互模块112设定相关参数，实现人机交互；另外，无线通信模块110用于将单片机102发送的信息传输至服务器，实现远程监控。
本实施例所述的双向行驶的无人搬运车，采用了前轮驱动、前轮转向的驱动方式，使得本发明的负载能力增大至最大280Kg，方便了使用；并通过转向的所述前轮和后面的两个所述定向轮51保证所述车体移动时任何时刻都有三个轮着地，避免了偏离轨道的故障发生，从而保证了本发明在高时速运行时仍然能够稳定转向；本发明采用具有触发中断功能的RFID模块作为站点识别模块，其站点理论最高可达65534个，同时为无人搬运车提供精度为±3mm的采集精度；本发明采用带有滚轮的电池盒6，从而方便了蓄电池的拆装。
在本实施例中，所述驱动装置具体可为DC24V直流马达，所述DC24V直流马达能够带动本发明行走的时速范围为0-3km/h。
作为上述技术方案的进一步改进，所述车体的两侧安装有侧灯，所述前部机构4的前面安装有安全传感器，所述人机交互机构41包括人机界面和按键，所述电气机构1还包括用于连接所述安全传感器的安全传感器接口模块。
具体的，为了便于使用，所述大齿轮22与所述小齿轮21的大小比为60:19。
在本实施例中，所述转向机构2通过步进电机控制所述小齿轮21转动，其转动角速度为0-45rad/s。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。