CN104986036A - Agv舵轮驱动系统模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导引运输设备的技术领域，公开了一种AGV舵轮驱动系统模块，包括驱动单元、速度反馈单元、传动单元、角度反馈单元和驱动轮，该驱动单元、速度反馈单元和角度反馈单元均设于一安装板上，驱动单元一端通过一链轮机构与速度反馈单元相连接，该速度反馈单元通过一连接的链轮机构上的联动轴与传动单元相连接，该传动单元与驱动轮相连接，该联动轴上设有转向机构，该转向机构与角度反馈单元相连接，本发明驱动动力传动效率高，编码器及角度传感器反馈信号精度高，驱动转向所占空间小，加工成本低，容易安装与维护。

Description

AGV舵轮驱动系统模块

技术领域

本发明涉及导引运输设备的技术领域，特指一种通过速度以及角度转向变化等信号反馈，实现设备功能控制的AGV舵轮驱动系统模块。

背景技术

AGV是（Automated Guided Vehicle）的缩写，意即“自动导引运输车”，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属于轮式移动机器人（WMR―Wheeled Mobile Robot）的范畴。

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，AGV则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

目前，AGV行业中的舵轮驱动单元模块，其结构采用驱动动力电机直接与驱动轮联接的方式，使得驱动轮转向所占空间大，无法将AGV的外形尺寸做小，其次，电机轴受力比较严重，容易损坏电机，使得驱动模块寿命较短。转向驱动模块采用齿轮啮合传动，其对齿轮的加工精度要求较高，两个齿轮啮合传动，随着时间越长，齿轮磨损较严重，造成传动精度越低，转向角度传感器反馈信号偏差较大，影响舵轮驱动单元的稳定性，使得AGV在行驶过程中左右摇摆不稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种AGV舵轮驱动系统模块，该驱动系统驱动动力传动效率高，编码器及角度传感器反馈信号精度高，驱动转向所占空间小，加工成本低，容易安装与维护。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种AGV舵轮驱动系统模块，包括驱动单元、速度反馈单元、传动单元、角度反馈单元和驱动轮，该驱动单元、速度反馈单元和角度反馈单元均设于一安装板上，所述驱动单元一端通过一链轮机构与速度反馈单元相连接，该速度反馈单元用于将驱动单元的传动速度信号反馈给控制端以实现设备的功能控制，该速度反馈单元通过一连接的链轮机构上的联动轴与传动单元相连接，该传动单元与驱动轮相连接，该联动轴上设有转向机构，该转向机构与角度反馈单元相连接，该角度反馈单元用于将角度转向变化信号反馈给控制端以实现设备的功能控制。

所述驱动单元为一驱动电机，该驱动单元一端穿设于安装板上，与该驱动单元相连接的链轮机构由一与驱动单元相连接的第一链轮、一与速度反馈单元相连接的第二链轮以及一传动连接在第一链轮和第二链轮之间的第一链条组成，该第二链轮与联动轴相连接，该联动轴与第二链轮的连接端设有第一轴承组，该第一轴承组由一连接连接在联动轴上的第一传动轴承以及与第一传动轴承相连接的第一轴承座组成，该第一轴承座设于安装板上。

所述速度反馈单元包括一设于安装板上的安装支架以及一设于安装支架上的编码器，该编码器一端与链轮机构相连接。

所述传动单元由一支撑板，设于支撑板两边的连轴板、于二连轴板之间的第一转轴、顺序设于第一转轴上的从动斜齿轮和第三链轮、以与从动斜齿轮传动连接的传动斜齿轮、一连接在驱动轮上的第四链轮、以及设于第三链轮和第四链轮之间的第二链条组成，该驱动轮设于二连轴板之间的下端，且该驱动轮设于第一转轴的垂直方向上，各该连轴板于设置第一转轴和驱动轮的位置形成有安装切口，该传动斜齿轮设于联动轴一端，在支撑板前后面还设有挡板，各该挡板对应驱动轮的设置位置设有U形切口。

所述第一转轴两端通过第二轴承组与连轴板相连接，该第二轴承组包括设于第一转轴两端的第二传动轴承以及对应与第二传动轴承相连接的第二轴承座，各该第二轴承座分别设于对应一边的连轴板上。

所述驱动轮两端分别通过第三轴承组与连轴板相连接，该第三轴承组包括设于驱动轮两端的第三传动轴承以及对应与第三传动轴承相连接的第三轴承座，各该第三轴承座分别设于对应一边的连轴板上。

所述联动轴之转向机构上方设有第四轴承组，该第四轴承组包括与联动轴相连接的第四传动轴承以及与第四传动轴承相连接的第四轴承座，该第四轴承座安装在安装板底面。

所述转向机构由一设于联动轴上的传动带轮、一与角度反馈单元相连接的从动带轮以及一连接在传动带轮和从动带轮之间的同步带组成。

所述角度反馈单元包括一与安装板相连接的电机连接板、一设于电机连接板底面的转向电机、一连接在电机连接板表面的固定支架以及一设于固定支架上的角度传感器，该角度传感器一端通过转向机构之从动带轮与转向电机相连接。

本发明的有益效果如下：

1、本发明之驱动电机通过链轮机构以及传动单元将动力至驱动轮上，使得驱动轮获得动力，通过驱动电机的正反转，实现驱动本发明的前进、后退行驶功能，编码器与联动轴连接，通过编码器，将驱动电机的传动速度反馈到控制端，通过速度信号反馈，实现设备远程无线控制、速度控制、定点高精度停止功能。

2、本发明之转向电机通过转向机构将转向电机动力传动至本发明，使得本发明实现转向的功能，角度传感器与转向机构之从动带轮相连接，通过角度传感器实时反馈角度转向变化信号到控制端，通过角度转向变化信号反馈，实现设备的自动纠偏，防止设备出现运行抖动现象，使得设备转弯过程运行平稳，实现设备的横向移动、斜侧向移动等任意方向全方位行驶功能。

3、本发明之驱动动力传动效率高，编码器及角度传感器反馈信号精度高，驱动转向所占空间小，加工成本低，容易安装与维护。

附图说明

图1 是本发明的结构爆炸图。

图2 是本发明的结构立体图。

图3是本发明的结构侧视图。

图4 是本发明之传动单元与驱动轮的连接关系爆炸图。

图5 是本发明之传动单元与驱动轮的连接关系结构图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明：

如图1-5所示，本发明关于一种AGV舵轮驱动系统模块，包括驱动单元1、速度反馈单元2、传动单元3、角度反馈单元4和驱动轮5，该驱动单元1、速度反馈单元2和角度反馈单元4均设于一安装板6上。

如图1-3所示，驱动单元1一端通过一链轮机构7与速度反馈单元2相连接，该速度反馈单元2用于将驱动单元1的传动速度信号反馈给控制端以实现设备的功能控制，该速度反馈单元2通过一连接的链轮机构7上的联动轴8与传动单元3相连接，该传动单元3与驱动轮5相连接，该联动轴8上设有转向机构9，该转向机构9与角度反馈单元4相连接，该角度反馈单元4用于将角度转向变化信号反馈给控制端以实现设备的功能控制。

进一步地，如图1-3所示，驱动单元1为一驱动电机，该驱动单元1一端穿设于安装板6上，与该驱动单元1相连接的链轮机构7由一与驱动单元1相连接的第一链轮71、一与速度反馈单元2相连接的第二链轮72以及一传动连接在第一链轮71和第二链轮72之间的第一链条73组成，该第二链轮72与联动轴8相连接，该联动轴8与第二链轮72的连接端设有第一轴承组，该第一轴承组由一连接连接在联动轴8上的第一传动轴承a以及与第一传动轴承a相连接的第一轴承座b组成，该第一轴承座b设于安装板6上。

如图1-3所示，速度反馈单元2包括一设于安装板6上的安装支架21以及一设于安装支架21上的编码器22，该编码器22一端与链轮机构7之第二链轮72相连接。

如图1-5所示，传动单元3由一支撑板31，设于支撑板31两边的连轴板32、于二连轴板32之间的第一转轴33、顺序设于第一转轴33上的从动斜齿轮34和第三链轮35、以与从动斜齿轮34传动连接的传动斜齿轮36、一连接在驱动轮5上的第四链轮37、以及设于第三链轮35和第四链轮37之间的第二链条38组成，该驱动轮5设于二连轴板32之间的下端，且该驱动轮5设于第一转轴33的垂直方向上，各该连轴板32于设置第一转轴33和驱动轮5的位置形成有安装切口321，该传动斜齿轮36设于联动轴8一端，在支撑板31前后面还设有挡板39，各该挡板39对应驱动轮5的设置位置设有U形切口391。

如图1-5所示，第一转轴33两端通过第二轴承组与连轴板32相连接，该第二轴承组包括设于第一转轴33两端的第二传动轴承c以及对应与第二传动轴承c相连接的第二轴承座d，各该第二轴承座d分别设于对应一边的连轴板32上。

如图1-5所示，驱动轮5两端分别通过第三轴承组与连轴板32相连接，该第三轴承组包括设于驱动轮5两端的第三传动轴承e以及对应与第三传动轴承e相连接的第三轴承座f，各该第三轴承座f分别设于对应一边的连轴板32上。

如图1、4所示，联动轴8之转向机构9上方设有第四轴承组，该第四轴承组包括与联动轴8相连接的第四传动轴承g以及与第四传动轴承g相连接的第四轴承座h，该第四轴承座h安装在安装板6底面。

如图1、4所示，转向机构9由一设于联动轴8上的传动带轮91、一与角度反馈单元4相连接的从动带轮92以及一连接在传动带轮91和从动带轮92之间的同步带93组成。

如图1-3所示，角度反馈单元4包括一与安装板6相连接的电机连接板41、一设于电机连接板41底面的转向电机42、一连接在电机连接板41表面的固定支架43以及一设于固定支架43上的角度传感器44，该角度传感器44一端通过转向机构9之从动带轮92与转向电机42相连接。

本发明揭示了一种AGV舵轮驱动系统模块，其是通过传动单元将驱动单元（即驱动电机）一连串的的动力传动至驱动轮上，此时，编码器将速度变化信号反馈到控制端，从而控制驱动单元的转速度，使得驱动轮实现加速、减速、匀速行驶功能；当需要转弯时，转向电机通过转向机构之同步带的传动方式将转向电机的转向动力传动至设于传动单元的从动带轮上，以控制驱动轮的转向，此时，角度传感器将角度变化信号反馈到控制端，从而控制驱动轮的角度变化。驱动电机和转向电机同步工作，集成一体动作，使得本发明在运行过程中性能更加平稳、效率更高、停止精度更加精确。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定，故在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本发明申请专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种AGV舵轮驱动系统模块，包括驱动单元、速度反馈单元、传动单元、角度反馈单元和驱动轮，该驱动单元、速度反馈单元和角度反馈单元均设于一安装板上，其特征在于：所述驱动单元一端通过一链轮机构与速度反馈单元相连接，该速度反馈单元用于将驱动单元的传动速度信号反馈给控制端以实现设备的功能控制，该速度反馈单元通过一连接的链轮机构上的联动轴与传动单元相连接，该传动单元与驱动轮相连接，该联动轴上设有转向机构，该转向机构与角度反馈单元相连接，该角度反馈单元用于将角度转向变化信号反馈给控制端以实现设备的功能控制。

2.根据权利要求1所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述驱动单元为一驱动电机，该驱动单元一端穿设于安装板上，与该驱动单元相连接的链轮机构由一与驱动单元相连接的第一链轮、一与速度反馈单元相连接的第二链轮以及一传动连接在第一链轮和第二链轮之间的第一链条组成，该第二链轮与联动轴相连接，该联动轴与第二链轮的连接端设有第一轴承组，该第一轴承组由一连接连接在联动轴上的第一传动轴承以及与第一传动轴承相连接的第一轴承座组成，该第一轴承座设于安装板上。

3.根据权利要求1或2所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述速度反馈单元包括一设于安装板上的安装支架以及一设于安装支架上的编码器，该编码器一端与链轮机构相连接。

4.根据权利要求1所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述传动单元由一支撑板，设于支撑板两边的连轴板、于二连轴板之间的第一转轴、顺序设于第一转轴上的从动斜齿轮和第三链轮、以与从动斜齿轮传动连接的传动斜齿轮、一连接在驱动轮上的第四链轮、以及设于第三链轮和第四链轮之间的第二链条组成，该驱动轮设于二连轴板之间的下端，且该驱动轮设于第一转轴的垂直方向上，各该连轴板于设置第一转轴和驱动轮的位置形成有安装切口，该传动斜齿轮设于联动轴一端，在支撑板前后面还设有挡板，各该挡板对应驱动轮的设置位置设有U形切口。

5.根据权利要求4所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述第一转轴两端通过第二轴承组与连轴板相连接，该第二轴承组包括设于第一转轴两端的第二传动轴承以及对应与第二传动轴承相连接的第二轴承座，各该第二轴承座分别设于对应一边的连轴板上。

6.根据权利要求1或4所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述驱动轮两端分别通过第三轴承组与连轴板相连接，该第三轴承组包括设于驱动轮两端的第三传动轴承以及对应与第三传动轴承相连接的第三轴承座，各该第三轴承座分别设于对应一边的连轴板上。

7.根据权利要求1所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述联动轴之转向机构上方设有第四轴承组，该第四轴承组包括与联动轴相连接的第四传动轴承以及与第四传动轴承相连接的第四轴承座，该第四轴承座安装在安装板底面。

8.根据权利要求1所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述转向机构由一设于联动轴上的传动带轮、一与角度反馈单元相连接的从动带轮以及一连接在传动带轮和从动带轮之间的同步带组成。

9.根据权利要求1或8所述的AGV舵轮驱动系统模块，其特征在于：所述角度反馈单元包括一与安装板相连接的电机连接板、一设于电机连接板底面的转向电机、一连接在电机连接板表面的固定支架以及一设于固定支架上的角度传感器，该角度传感器一端通过转向机构之从动带轮与转向电机相连接。