CN101613066A

CN101613066A - 一种智能型全向移动搬运车

Info

Publication number: CN101613066A
Application number: CN200910074914A
Authority: CN
Inventors: 沈兴全; 薄瑞峰; 李耀明; 辛志杰; 翟宁
Original assignee: North University of China
Current assignee: North University of China
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2009-12-30

Abstract

本发明涉及搬运车，特别涉及一种智能型全向移动搬运车，解决现有搬运车行进空间大，回转半径大，灵活性差的问题。智能型全向移动搬运车，包括四个通过车轴安装在车体上的车轮，车轮外圆周上均布6～10个可相对车轮转动的行星轮，各行星轮的轴线与车轴成30°～60°角且相同。车体横轴线和纵轴线两侧的车轮上的行星轮安装方向镜像对称，车体对角线上的两车轮上的行星轮安装方向一致，四个车轮分别具有独立的驱动系统。本发明具有如下有益效果：采用特殊轮系结构，可以使搬运车按照设定的任意路线实现前进、后退、转弯、加速、减速、停车，特别是可以实现全方位运动，在此基础上完成物料搬运，可以灵活地适应工厂车间狭窄的通道和有限的作业空间。

Description

一种智能型全向移动搬运车

技术领域

本发明涉及搬运车，特别涉及一种智能型全向移动搬运车。

技术背景

加工制造企业在组织生产中，对物料搬运提出了越来越高的要求，特别是在自动化的物流仓储系统、柔性制造系统，柔性装配系统，要求物料搬运结合生产工艺过程，实现自动化、智能化、柔性化、精确化、机动化，以最大程度适应有限的空间，满足生产需要和降低搬运成本。

目前，在各类加工车间、装配车间及存储仓库，广泛采用的是各种传统的物料搬运工具，如：人力搬运车、电瓶车、叉车、行车、托盘车等。这些工具工作效率低，操作过程复杂，特别是在工作中行进空间大，回转半径大，运动精度低，机动灵活性差，导致车间和仓库面积利用率低，难于实现自动化操作，因而不能适应现代化生产的需要。

中国专利CN200710070027公开了一种全向行驶式叉车，包括驱动轮、后支撑轮、前转向轮、前支撑轮以及驱动轮转向装置、前轮转向装置，驱动轮转向装置包括方向盘转向器、转向马达和连于转向马达与驱动轮之间的传动机构，所述前轮转向装置是在前伸腿上安装转向油缸，由转向油缸通过连杆驱动前转向轮回转体，所述的转向油缸通过转向油管连至转向阀，转向阀上连接操作手柄。这种全向行驶车采用的是传统车轮，可以实现全向运动，但是无法实现对运动方向的精确控制。

发明内容：

本发明为了解决现有搬运车行进空间大，回转半径大，灵活性差的问题，提供了一种智能型全向移动搬运车。

本发明采用如下技术方案实现：

智能型全向移动搬运车，其包括车体系统，安装在车体系统上的行走系统以及驱动系统，行走系统包括四个通过车轴安装在车体上的车轮，车轮外圆周上均布6～10个可相对车轮转动的行星轮，各行星轮的轴线与车轴成30°～60°角，各行星轮的轴线与车轴的角度相同。车体横轴线和纵轴线两侧的车轮上的行星轮安装方向镜像对称，车体对角线上的两车轮上的行星轮安装方向一致，四个车轮分别具有独立的驱动系统。行星轮为中间粗两端细的鼓形形状。

四个车轮可以共同驱动，也可以分别驱动。四个车轮不同的转动组合可以使搬运车实现全方位运动，包括直线运动、垂直运动、对角线运动、任意角度运动、原地旋转等运动。

本发明具有如下有益效果：采用特殊轮系结构，可以使搬运车按照设定的任意路线实现前进、后退、转弯、加速、减速、停车，特别是可以实现全方位运动，包括直线运动、垂直运动、对角线运动、任意角度运动、原地旋转等运动，在此基础上完成物料搬运，可以灵活地适应工厂车间狭窄的通道和有限的作业空间。

附图说明：

图1是智能型全向移动搬运车结构示意图。

图中：1-车体系统，2-动力系统，3-行走系统，4-车轮I，5-作业系统，6-自动导引系统，7-车轮II，8-车载控制系统，9-安全保护系统，10-车轮III，11-蓄电池，12-车轮IV，13-无线通信系统，14-行星轮。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

1、本发明的结构

如图1所示，本发明主要包括：车体系统1、动力系统2、行走系统3、作业系统5、自动导引系统6、车载控制系统8、安全保护系统9、无线通信系统13等。

车体系统1为箱式结构，由钢构件精密焊接而成。

动力系统2采用高倍率蓄电池为动力源，安装在车体中部，以保证运动的平稳性。

行走系统3包括四个全向移动车轮、减速器、制动器、伺服电机及速度控制器等。

四个全向移动车轮，车轮I4、车轮II7、车轮III10、车轮IV12外圆周上分别均布6～10个可相对车轮转动的行星轮，各行星轮的轴线与车轴成30°～60°角，且分别向同。车体横轴线和纵轴线两侧的车轮上的行星轮安装方向镜像对称，也即横轴线两侧的车轮I 4和车轮III10、车轮II7和车轮IV12上的行星轮安装方向镜像对称，纵轴线两侧的车轮I4和车轮II7、车轮III10和车轮IV12上的行星轮安装方向镜像对称。车体对角线上的两车轮上的行星轮安装方向一致，也即车轮I4和车轮IV12的行星轮安装方向一致，车轮II7和车轮III10的行星轮安装方向一致。

四个车轮分别具有独立的驱动系统，驱动命令由计算机或人工控制器发出，驱动的速度与方向是两个独立的变量，分别由计算机控制。四个车轮分别具有独立的驱动系统，可以共同驱动，也可以分别驱动。

作业系统5是安装在车体平台上的各种工作设备或装置，例如升降台、液压缸、机械手等。

自动导引系统6通过自动导向保证车辆按预定路径行驶，并且实现转弯、后退等各种操作。自动导引系统包括安装在车体前端的CCD摄像头，安装在车轮上的高精度解码器等。

无线通信系统13可以接收遥控器发出的无线指令，将信号传输给车上的控制系统，对车辆的运动方向进行控制。

车载控制系统8安装在车体后端，采用单片机或PLC来实现，作为控制单元，根据采集的综合信息，自动控制搬运车的四台伺服电机输出精确的运动，分别驱动四个车轮转动。

安全保护系统9主要包括安装在小车前后左右四个方向的障碍传感器，用来检测各个方向的障碍，起到安全保护作用。

2、本发明的工作过程

无线通信系统13发出运动控制指令，车载控制系统8接收无线通信系统13发出的运动指令，并对自动引导系统6进行控制，自动导引系统6对运动指令进行分析计算和信息融合，发出控制信号，对动力系统2的回转方向进行控制。动力系统2驱动行走系统3运动，在行走系统3的带动下，即可带动车体系统1和作业系统5实现直线运动、对角线运动、垂直运动和原地旋转等运动。

当四个车轮4、7、10、12同时向前滚动，则车体向前移动；反之，若四个车轮同时向后滚动，车体则向后移动。

当车轮I4和车轮IV12同向同速向前滚动，而车轮II7和车轮III10从动(即随车运动)时，则车体向45°的方向移动，作对角线运动。当车轮II7和车轮III10同向同速向前滚动，而车轮I4和车轮IV12从动时，则车体向对称的45°方向移动，作对称的对角线运动。

当车轮I4和车轮IV12同向同速沿顺时针方向转动，而车轮II7和车轮III10同向同速沿逆时针方向转动时，车体作一个方向的垂直运动。当车轮I4和车轮IV12同向同速沿逆时针方向转动，车轮II7和车轮III10同向同速顺时针方向转动时，车体作另一个方向的垂直运动。

当车轮I4和车轮II7同向同速沿顺时针方向转动，而车轮III10和车轮IV12同向同速逆时针方向转动，则车体作顺时针方向原地旋转运动。当车轮I4和车轮II7同向同速沿逆时针方向转动，而车轮III10和车轮IV12同向同速顺时针方向转动，则车体作逆时针方向原地旋转运动。

Claims

1、一种智能型全向移动搬运车，其包括车体系统(1)，安装在车体系统(1)上的行走系统(2)以及驱动系统，行走系统(2)包括四个通过车轴安装在车体上的车轮，其特征在于所述的车轮外圆周上均布6～10个可相对车轮转动的行星轮(14)，各行星轮的轴线与车轴成30°～60°角，各行星轮的轴线与车轴的角度相同，车体横轴线和纵轴线两侧的车轮上的行星轮安装方向镜像对称，车体对角线上的两车轮上的行星轮安装方向一致，四个车轮分别具有独立的驱动系统。

2、根据权利要求1所述的智能型全向移动搬运车，其特征在于所述的行星轮(14)为中间粗两端细的鼓形形状。