CN105867385B - 一种竹材运输用智能运输车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种竹材运输用智能运输车，其与路面上铺设的引导线相配合，包括前小车和后小车，所述前小车包括前车身、可旋转防翻滚轮、第一驱动轮、第一夹紧装置、前PLC控制模块、PLC无线通信发射模块、寻迹传感器、三个避障传感器、车速传感器以及重力感应器，主要负责寻迹与转向；所述后小车包括后车身、第二驱动轮、第二夹紧装置、后PLC控制模块、PLC无线通信接收模块以及第四驱动电机，主要负责驱动力。本发明可以实现无人运输竹材，大大提高了运输效率，节省了运输成本，并提高运输作业安全可靠性。

Description

一种竹材运输用智能运输车

【技术领域】

本发明涉及一种竹材运输用智能运输车。

【背景技术】

随着对竹材的加工利用越来越广泛，竹材产品越来越多，市场对竹材的需求量也越来越大，现如今竹子的采伐机械化水平已越来越高，而竹材的运输仍基本靠人力从山上运下，需投入较多的人力物力，并且运输作业人员的安全系数较低，运输效率低，运输成本高。

实现竹材的无人自动化运输将大大节省人力成本和提高运输效率，并提高运输作业安全可靠性，此为本发明最突出的优势。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种竹材运输用智能运输车,可以实现无人运输竹材，大大提高了运输效率，节省了运输成本，并提高运输作业安全可靠性。

本发明是这样实现的：

一种竹材运输用智能运输车，所述智能运输车与路面上铺设的引导线相配合，所述智能运输车包括前小车和后小车，

所述前小车包括前车身、可旋转防翻滚轮、第一驱动轮、第一夹紧装置、前PLC控制模块、PLC无线通信发射模块、寻迹传感器、三个避障传感器、车速传感器以及重力感应器，所述可旋转防翻滚轮设置在前车身前部，所述第一驱动轮设置在前车身后部，所述第一夹紧装置设置在前车身后端；所述前PLC控制模块设置在前车身内部，所述前PLC控制模块分别与PLC无线通信发射模块、寻迹传感器、三个避障传感器、车速传感器以及重力感应器相连，所述寻迹传感器设置在前车身底部，并与引导线相配合，所述三个避障传感器分别设置在前车身的前、左、右三个部位；

所述前PLC控制模块还与一第一驱动电机、一第二驱动电机以及一第三驱动电机，所述第一驱动电机通过一第一减速机与可旋转防翻滚轮的固定轴杆相连，所述第二驱动电机依次通过一第一制动器、一第二减速机连接至第一驱动轮的一第一驱动轮轴承，所述第三驱动电机依次通过一第二制动器、一第三减速机连接至第一驱动轮的另一第一驱动轮轴承，所述车速传感器也设置在第一驱动轮的第一驱动轮轴承上；

所述后小车包括后车身、第二驱动轮、第二夹紧装置、后PLC控制模块、PLC无线通信接收模块以及第四驱动电机，所述第二驱动轮设置在后车身下方，所述第二夹紧装置设置在后车身前端并与第一夹紧装置相对应，所述后PLC控制模块设置在后车身内，并与PLC无线通信接收模块、第四驱动电机相连，所述第四驱动电机依次通过一第三制动器、一第四减速机与第二驱动轮的两个第二驱动轮轴承相连。

进一步地，所述前小车还包括辅助防翻滚轮，所述辅助防翻滚轮设置在前车身上方。

进一步地，所述前小车还包括一前蓄电池，所述前蓄电池分别与第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机相连；所述后小车还包括一后蓄电池，所述后蓄电池与第四驱动电机相连。

进一步地，所述寻迹传感器为红外寻迹传感器。

进一步地，所述避障传感器为超声波避障传感器。

进一步地，可旋转防翻滚轮、第一驱动轮以及第二驱动轮均采用山地防滑轮胎。

本发明具有如下优点：

本发明在智能运输车行进的路线上铺设引导线，通过智能运输车的寻迹传感器来使得智能运输车能按照轨迹行走。本发明智能运输车设计有超声波避障传感器，分别在小车的前、左、右三个方向上安装3个超声波传感器，通过超声波测距来获取小车离障碍物的距离，当智能运输车遇到障碍物自动停止，并绕过障碍物继续前行。

本发明智能运输车采用车速传感器来获取智能运输车当前速度，其作用主要为监控智能运输车速度变化，为弯道速度控制提供参考，增加运输车稳定性。

本发明智能运输车前小车采用双电动机后轮驱动，利用前PLC控制模块来控制第二驱动电机和第三驱动电机的转速不同以此产生第一驱动轮的两轮速度差来实现智能运输车的转向。后小车采用单电动机驱动车轮转动。本智能运输车轮胎采用山地防滑轮胎，以适应山地行走的需要。所述智能运输车的前轮采用防翻滚设计，即采用可旋转防翻滚轮，可360度旋转，配合前车身上方的辅助防翻滚轮，使智能运输车自动翻正。

本智能运输车具有操作简单、无人运输自动化、防翻滚等优点，运输效率高。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明前小车主视结构示意图。

图3为本发明前小车内部结构示意图。

图4为本发明后小车主视结构示意图。

图5为本发明后小车内部结构示意图。

主要组件符号说明

前小车100 后小车200 竹材300

前车身1 可旋转防翻滚轮2 第一驱动轮3

第一夹紧装置4 前PLC控制模块5 PLC无线通信发射模块6

寻迹传感器7 三个避障传感器8 车速传感器9

重力感应器10 第一驱动电机11 第二驱动电机12

第三驱动电机13 第一减速机14 固定轴杆15

第一制动器16 第二减速机17 第一驱动轮轴承18

第二制动器19 第三减速机20 后车身21

第二驱动轮22 第二夹紧装置23 后PLC控制模块24

PLC无线通信接收模块25 第四驱动电机26 第三制动器27

第四减速机28 第二驱动轮轴承29 辅助防翻滚轮30

前蓄电池31 后蓄电池32

【具体实施方式】

请参阅图1～5所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

如图1～5所示，本发明所涉及的一种竹材运输用智能运输车，所述智能运输车与路面上铺设的引导线相配合，所述智能运输车包括前小车100和后小车200，

重点参阅图2和图3，所述前小车100包括前车身1、可旋转防翻滚轮2、第一驱动轮3、第一夹紧装置4、前PLC控制模块5、PLC无线通信发射模块6、寻迹传感器7、三个避障传感器8、车速传感器9以及重力感应器10，所述可旋转防翻滚轮2设置在前车身1前部，所述第一驱动轮3设置在前车身1后部，所述第一夹紧装置4设置在前车身1后端；所述前PLC控制模块5设置在前车身内部，所述前PLC控制模块5分别与PLC无线通信发射模块6、寻迹传感器7、三个避障传感器8、车速传感器9以及重力感应器10相连，所述寻迹传感器7设置在前车身1底部，并与引导线相配合，所述三个避障传感器8分别设置在前车身1的前、左、右三个部位；

所述前PLC控制模块5还与一第一驱动电机11、一第二驱动电机12以及一第三驱动电机13，所述第一驱动电机11通过一第一减速机14与可旋转防翻滚轮2的固定轴杆15相连，所述第二驱动电机12依次通过一第一制动器16、一第二减速机17连接至第一驱动轮3的一第一驱动轮轴承18，所述第三驱动电机13依次通过一第二制动器19、一第三减速机20连接至第一驱动轮3的另一第一驱动轮轴承18，所述车速传感器9也设置在第一驱动轮3的第一驱动轮轴承18上；

重点参阅图4和图5，所述后小车200包括后车身21、第二驱动轮22、第二夹紧装置23、后PLC控制模块24、PLC无线通信接收模块25以及第四驱动电机26，所述第二驱动轮22设置在后车身21下方，所述第二夹紧装置23设置在后车身21前端并与第一夹紧装置4相对应，所述后PLC控制模块24设置在后车身21内，并与PLC无线通信接收模块25、第四驱动电机26相连，所述第四驱动电机26依次通过一第三制动器27、一第四减速机28与第二驱动轮22的两个第二驱动轮轴承29相连。

所述前小车100还包括辅助防翻滚轮30，所述辅助防翻滚轮30设置在前车身1上方。

所述前小车100还包括一前蓄电池31，所述前蓄电池31分别与第一驱动电机11、第二驱动电机12、第三驱动电机13相连；所述后小车200还包括一后蓄电池32，所述后蓄电池32与第四驱动电机26相连。

所述寻迹传感器7为红外寻迹传感器。

所述避障传感器8为超声波避障传感器。

可旋转防翻滚轮2、第一驱动轮3以及第二驱动轮22均采用山地防滑轮胎。

本发明的工作过程如下：

人工在山上开发一条适合智能运输车行走的路线，在落差较大的或地面极度不平整的地方铺设管道来方便智能运输车行走。

在智能运输车行进的路线上铺设引导线，通过智能运输车的寻迹传感器7来使得智能运输车能按照轨迹行走。即本发明智能运输车循迹采取光电探测法，其原理为在车体底部安装红外寻迹传感器，当车辆启动后，智能运输车在山路上按照事先铺好的引导线自动运行时不断地向地面发射红外光，通过反射回来的光线为依据来确定引导线的位置和智能运输车的行走路线，且可利用三菱公司FX2N系列PLC作为车载控制器来控制实现运输车自动寻找轨迹。

在智能运输车把竹材运输下山后，可按照引导线轨迹自动返程。

运输竹材300时，先将竹材300前端通过第一夹紧装置4固定于前小车100的车辆尾部，竹材300后端固定于后小车200前部的第二夹紧装置23，一次可以装载多根竹材。装载完毕后，启动智能运输车，前PLC控制模块5和后PLC控制模块24通过PLC无线通讯发射模块6和PLC无线通讯接收模块25实现信号传递，在前PLC控制模块5和后PLC控制模块24的控制下，第二驱动电机12、第三驱动电机13和第四驱动电机26开始运转，分别通过第二减速机17、第三减速机20以及第四减速机28减速后将动力传给第一驱动轮3和第二驱动轮22，后小车200开始推动车辆前进，前小车100开始按照地面铺设的引导线识别方向并行进，并可通过车速传感器9来控制智能运输车行走速度。当遇到障碍物时，通过避障传感器8将检测到的信号传给前PLC控制模块5，前PLC控制模块5通过PLC无线通讯发射模块6和PLC无线通讯接收模块25将信号传给后PLC控制模块24，前PLC控制模块5和后PLC控制模块24同时控制控制第一制动器16、第二制动器19以及第三制动器27制动使车辆减速，前PLC控制模块5再控制第二驱动电机12和第三驱动电机13处于不同的转速，以此产生第一驱动轮3的两轮速度差来实现智能运输车的转向。

当智能运输车遇到翻车时，车内安装的重力感应器10检测到车辆翻滚信号后，在前PLC控制模块5的控制下，车头的第一驱动电机11开始工作，使可旋转防翻滚轮2的两轮绕X轴旋转，使车辆自动翻正。

本发明智能运输车设计有超声波避障传感器8，分别在小车的前、左、右三个方向上安装3个超声波传感器，通过超声波测距来获取小车离障碍物的距离，当智能运输车遇到障碍物自动停止，并绕过障碍物继续前行。

本发明智能运输车采用车速传感器9来获取智能运输车当前速度，其作用主要为监控智能运输车速度变化，为弯道速度控制提供参考，增加运输车稳定性。

本发明智能运输车前小车采用双电动机后轮驱动，利用前PLC控制模块5来控制第二驱动电机12和第三驱动电机13的转速不同以此产生第一驱动轮3的两轮速度差来实现智能运输车的转向。后小车采用单电动机驱动车轮转动。本智能运输车轮胎采用山地防滑轮胎，以适应山地行走的需要。所述智能运输车的前轮采用防翻滚设计，即采用可旋转防翻滚轮，可360度旋转，配合前车身上方的辅助防翻滚轮，使智能运输车自动翻正。

本智能运输车具有操作简单、无人运输自动化、防翻滚等优点，运输效率高。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种竹材运输用智能运输车，其特征在于：所述智能运输车与路面上铺设的引导线相配合，所述智能运输车包括前小车和后小车，

所述前小车包括前车身、可旋转防翻滚轮、第一驱动轮、第一夹紧装置、前PLC控制模块、PLC无线通信发射模块、寻迹传感器、三个避障传感器、车速传感器以及重力感应器，所述可旋转防翻滚轮设置在前车身前部，所述第一驱动轮设置在前车身后部，所述第一夹紧装置设置在前车身后端；所述前PLC控制模块设置在前车身内部，所述前PLC控制模块分别与PLC无线通信发射模块、寻迹传感器、三个避障传感器、车速传感器以及重力感应器相连，所述寻迹传感器设置在前车身底部，并与引导线相配合，所述三个避障传感器分别设置在前车身的前、左、右三个部位；

所述前PLC控制模块还与一第一驱动电机、一第二驱动电机以及一第三驱动电机相连接，所述第一驱动电机通过一第一减速机与可旋转防翻滚轮的固定轴杆相连，所述第二驱动电机依次通过一第一制动器、一第二减速机连接至第一驱动轮的一第一驱动轮轴承，所述第三驱动电机依次通过一第二制动器、一第三减速机连接至第一驱动轮的另一第一驱动轮轴承，所述车速传感器也设置在第一驱动轮的第一驱动轮轴承上；

所述后小车包括后车身、第二驱动轮、第二夹紧装置、后PLC控制模块、PLC无线通信接收模块以及第四驱动电机，所述第二驱动轮设置在后车身下方，所述第二夹紧装置设置在后车身前端并与第一夹紧装置相对应，所述后PLC控制模块设置在后车身内，并与PLC无线通信接收模块、第四驱动电机相连，所述第四驱动电机依次通过一第三制动器、一第四减速机与第二驱动轮的两个第二驱动轮轴承相连。

2.根据权利要求1所述的一种竹材运输用智能运输车，其特征在于：所述前小车还包括辅助防翻滚轮，所述辅助防翻滚轮设置在前车身上方。

3.根据权利要求1所述的一种竹材运输用智能运输车，其特征在于：所述前小车还包括一前蓄电池，所述前蓄电池分别与第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机相连；所述后小车还包括一后蓄电池，所述后蓄电池与第四驱动电机相连。

4.根据权利要求1所述的一种竹材运输用智能运输车，其特征在于：所述寻迹传感器为红外寻迹传感器。

5.根据权利要求1所述的一种竹材运输用智能运输车，其特征在于：所述避障传感器为超声波避障传感器。

6.根据权利要求1所述的一种竹材运输用智能运输车，其特征在于：可旋转防翻滚轮、第一驱动轮以及第二驱动轮均采用山地防滑轮胎。