CN106314129A - 可沿任意角度方向行走的agv小车 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动导引车领域，具体提供一种可沿任意角度方向行走的AGV小车。本发明旨在解决传统AGV小车由于存在最小转弯半径导致在狭小空间内作业不便的问题。本发明的可沿任意角度方向行走的AGV小车包括车体和四个通过交叉滚子轴承与车体固定连接的驱动单元，驱动单元由两组输出轴上设置有驱动轮的驱动马达组成，并且两个驱动轮对称设置在轴承轴心的两侧，当两侧驱动轮一个正转一个反转时，驱动单元能够绕轴承旋转；当两个驱动轮同向转动时，驱动单元驱动AGV小车移动。本发明的AGV小车能够沿任意角度方向行走，因此能够在非常狭小的空间内作业，具有很强的空间适应能力。

Description

可沿任意角度方向行走的AGV小车

技术领域

本发明属于自动导引车领域，具体提供一种可沿任意角度方向行走的AGV小车。

背景技术

自动导引车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)是指装备有电磁或光学等自动导引装置，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。在工业应用中搬运车不需驾驶员，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线和行为，或利用电磁轨道来设定其行进路线，通常将电磁轨道黏贴在地板上，无人搬运车依循电磁轨道发出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、灵活地无人化生产。

但是，传统的四轮差速AGV结构在转弯时会有一个最小转弯半径，使得AGV小车在转弯时不可避免地占用了更多的工作空间，对于空间相对比较狭小的作业情况非常不便。

相应地，本领域需要一种新的AGV小车来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决传统AGV小车由于存在最小转弯半径导致在狭小空间内作业不便的问题，本发明提供了一种可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述AGV小车包括车体和固定到所述车体上的驱动单元，所述驱动单元包括驱动马达和固定到所述驱动马达上的驱动轮，所述驱动马达与所述车体固定连接，所述驱动马达驱动所述驱动轮旋转，进而驱动所述AGV小车行走；所述驱动马达包括并联的第一驱动马达和第二驱动马达，所述驱动轮包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮与所述第一驱动马达的伸出轴固定连接，所述第二驱动轮与所述第二驱动马达的伸出轴固定连接，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮对称地设置在所述驱动单元与所述车体的连接点的两侧。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述驱动单元还包括轴承，所述轴承的一端与所述驱动马达固定连接，所述轴承的另一端与所述车体固定连接，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮对称地设置在所述轴承的两侧，所述驱动单元能够绕所述轴承相对于所述车体旋转。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述轴承上设置有编码器，所述编码器用于监测所述驱动单元的旋转角度。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述AGV小车包括四个驱动单元，并且所述四个驱动单元绕所述车体的重心沿周向均匀布置。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述AGV小车还包括固定板，所述固定板的一端与所述车体固定连接，所述固定板的另一端与所述轴承的所述另一端固定连接。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述轴承是交叉滚子轴承。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述驱动马达是伺服电机或液压马达。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述AGV小车还设置有从动轮，所述从动轮是万向轮。

在上述AGV小车的优选实施方式中，所述液压马达是双向液压马达。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过交叉滚子轴承将驱动单元可转动地固定到车体上，在驱动单元上设置有两台驱动马达，每台驱动马达的伸出轴上都设置有一个驱动轮，并且两个驱动轮对称地布置在轴承的两侧。当两个驱动轮同向转动时，AGV小车移动；当两个驱动轮的转向相反时，驱动单元绕轴承旋转，并通过设置在轴承上的编码器监测驱动单元转过的角度。本发明的AGV小车不仅可以通过各驱动单元之间的差速进行转弯，更重要的是，其可以通过驱动单元绕各自的轴承旋转，使AGV小车可以沿任意角度方向移动，因此能够在非常狭小的空间内作业，具有很强的空间适应能力。

附图说明

图1是现有技术中AGV小车的原理示意图；

图2是本发明的AGV小车结构的俯视图；

图3是本发明的AGV小车结构的主视图；

图4是本发明的驱动单元的主视图；

图5是本发明的驱动单元的俯视图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然说明书是结合附图对AGV小车进行描述的，但这种驱动单元可以用在任何轮组小车上，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，图1示出了现有技术中的一种AGV小车，该小车包括车体11、驱动轮12、从动轮13和旋转机构14，驱动轮12、从动轮13和旋转机构14分别固定到车体11上。当AGV小车移动时，由两个驱动轮12和两个从动轮13共同支撑整个车体11，驱动轮12输出转矩带动车体11移动；当AGV小车转弯时，旋转机构14先将驱动轮12旋转90°(或其它相应角度)，进而由两个驱动轮12之间的差速将车体11进行转向。但是由于车体11不是圆形的，使得车体11在进行旋转时会存在一个最小半径，使得AGV小车在较小的空间进行转弯时操作不便。

下面结合图2至图5对本发明的可沿任意角度方向行走的AGV小车的优选实施方式进行详细说明。

如图2和图3所示，本发明的可沿任意角度方向行走的AGV小车包括车体2、四个驱动单元3和用于连接车体2与驱动单元3的固定板4。驱动单元3对称地布置在车体2上，以便尽可能均匀地分担车体2及车体2上货物的重量。

如图4和图5所示，驱动单元3包括：第一驱动马达31、第一驱动轮32、第二驱动马达33、第二驱动轮34、轴承35和编码器36。第一驱动轮32与第一驱动马达31的伸出轴固定连接；第二驱动轮34与第二驱动马达33的伸出轴固定连接；第一驱动马达31和第二驱动马达33如图5所示上下并联设置，并且第一驱动马达31的伸出轴向左，第二驱动马达33的伸出轴向右，优选地，将第一驱动马达31和第二驱动马达33的外壳设置成一个整体，或者本领域技术人员可以通过其他方式将第一驱动马达31和第二驱动马达33的外壳固定连接在一起，例如，通过螺栓将两个驱动马达固定安装在一个连接板上。需要指出的是，上述“并联设置”是指第一驱动马达31和第二驱动马达33的输出轴基本上彼此平行地设置，这种设置使得当第一驱动马达31和第二驱动马达33沿彼此相反的方向转动时，轴承35上会被施加转矩。

继续参阅图4和图5，轴承35的下端(图4中轴承35的下端)与第一驱动马达31和第二驱动马达33固定连接并且轴承35设置在第一驱动马达31和第二驱动马达33之间(图5中所示轴承3的位置)；轴承35的上端(图4中轴承35的上端)通过螺栓与固定板4固定连接。优选地，轴承3采用交叉滚子轴承。轴承35的上端还设置有编码器36，编码器36用于监测轴承35转过的角度。

如图5中所示，第一驱动轮32和第二驱动轮34对称地布置在轴承35轴线的两侧，以便于第一驱动轮32和第二驱动轮34绕轴承35转动时两个驱动轮32、34的转速相同。

需要说明的是，可以根据AGV小车载重量的不同、对驱动单元尺寸的不同要求以及成本的综合考虑，选用伺服电机或液压马达作为驱动马达。这里优选地采用液压马达作为驱动马达。如图5中所示，高压油分别通入第一驱动马达31的进液口311和第二驱动马达33的进液口331，出液口332和出液口312分别连接回油腔。更优选地，第一驱动马达31和第二驱动马达33采用双向液压马达，以便于满足第一驱动轮32和第二驱动轮34的正转和反转，此时两个驱动马达31、33的进液口和出液口可根据驱动轮32、34的正转和反转相互转换。

综上所述，当AGV小车直线行走时，四个驱动单元3的所有驱动轮的旋转方向以及转速相同，并且所有驱动轮的前进方向相同；当AGV小车需要转弯时，由AGV小车控制系统控制每个驱动单元3的第一驱动马达31驱动第一驱动轮32和第二驱动马达33驱动第二驱动轮34以相同的转速朝不同的旋向旋转，使得驱动单元3绕轴承35旋转，并通过编码器36监测轴承35转过的角度进而监测驱动单元3转过的角度，当驱动单元3转动到预定位置时，编码器36将向AGV小车控制系统发送讯息，继而控制系统控制第一驱动马达31和第二驱动马达33停止沿相反方向旋转，此时，各驱动马达分别驱动固定到其上的驱动轮旋转，并且所有驱动轮的旋转方向以及转速相同，进而驱动AGV小车移动。

本领域技术人员能够理解的是，AGV小车可根据驱动单元3旋转角度的大小沿与其车体2的长度方向成任意角度的方向移动，继而使得AGV小车能够满足更复杂的工作环境。

本领域技术人员还能够理解的是，在工作环境比较理想的情况下，还可通过各驱动单元3之间的差速将AGV小车的车体2绕其中心进行旋转、转弯。

本领域技术人员还能够理解的是，AGV小车的驱动单元3的数量不仅限于四个，可以是任意数量，但是需要保证所有驱动单元3沿车体2重心轴向均匀布置，以便驱动单元3能够尽可能平均地分配车体2以及车体2上货物的重量。并且当驱动单元3数量较少(例如2个)时，可以在车体2上设置一定数量的万向轮用于承担车体2以及车体2上货物的重量。

本领域技术人员还能够理解的是，车体2和驱动单元3除了通过固定板4固定连接的方式外，很明显还可以采用其他的连接方式，例如，直接将驱动单元3的轴承35固定到车体2上。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述AGV小车包括车体和固定到所述车体上的驱动单元，

所述驱动单元包括驱动马达和固定到所述驱动马达上的驱动轮，所述驱动马达与所述车体固定连接，所述驱动马达驱动所述驱动轮旋转，进而驱动所述AGV小车行走；

所述驱动马达包括并联的第一驱动马达和第二驱动马达，所述驱动轮包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮与所述第一驱动马达的伸出轴固定连接，所述第二驱动轮与所述第二驱动马达的伸出轴固定连接，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮对称地设置在所述驱动单元与所述车体的连接点的两侧。

2.根据权利要求1所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述驱动单元还包括轴承，所述轴承的一端与所述驱动马达固定连接，所述轴承的另一端与所述车体固定连接，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮对称地设置在所述轴承的两侧，所述驱动单元能够绕所述轴承相对于所述车体旋转。

3.根据权利要求2所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述轴承上设置有编码器，所述编码器用于监测所述驱动单元的旋转角度。

4.根据权利要求3所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述AGV小车包括四个驱动单元，并且所述四个驱动单元绕所述车体的重心沿周向均匀布置。

5.根据权利要求4所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述AGV小车还包括固定板，所述固定板的一端与所述车体固定连接，所述固定板的另一端与所述轴承的所述另一端固定连接。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述轴承是交叉滚子轴承。

7.根据权利要求6所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述驱动马达是伺服电机或液压马达。

8.根据权利要求7所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述AGV小车还设置有从动轮，所述从动轮是万向轮。

9.根据权利要求8所述的可沿任意角度方向行走的AGV小车，其特征在于，所述液压马达是双向液压马达。