CN106965835B - 一种全自动智能跟随行李车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动智能跟随行李车，用于实现行李车按照既定轨迹的跟随运行，包括行李车本体和跟随系统，所述行李车本体包括车体，设置在车体下部呈三角形布局的滚轮装置，所述滚轮装置由设置在车体下部前方的驱动轮和分别对称设置在车体下部后方两侧的从动轮组成，所述车体内部设置有驱动机构；所述跟随系统包括信号发射装置和信号接收装置，所述信号接收装置依次连接有中央处理器、逻辑运算器，所述逻辑运算器分别连接有驱动机构与转向机构。本发明通过采用跟随系统控制车体的运动，且能够在用户不对行李车做任何操作的前提下，实现行李车与用户的跟随，避免了纯手工推车带来的繁琐和费劲。

Description

一种全自动智能跟随行李车

技术领域

本发明涉及小型运输装置领域，尤其涉及具有自动跟随功能的小型运输车，具体的说，是一种全自动智能跟随行李车。

背景技术

人们在外出购物或者是外出旅行时，难免会携带较多的行李，譬如，在大型商超进行购物时，为了方便选购商品，通常会拿一个手提篮子或者推一辆手推车，用于方便人们将商品或者随身携带的背包等放在其中，避免因物品的繁多而带来不便。再如，人们在高铁站或者机场的进出通道内，通常都会推行一辆手推车进行放置行李，尤其是较大的场站，从入口到不同的航站楼或者候车厅的距离较长，单人基本无法实现较多行李的一次性携带，这给单人多行李乘客带来了极大的不便。为了更进一步的方便人们在购物或者行李拿取时，解放大家的双手，进一步减轻手动推车的负担，智能化的推车或者基于物联网的手推车、行李车应运而生。

中国发明专利，申请号201110141357.8公开了一种智能手推车及其应用方法。具体公开了该手推车包括主控器、无线模块、电源、至少2个防撞传感器、电机、触摸屏、电子标签读卡器和摄像头；无线模块、电源、至少2个防撞传感器、电机、触摸屏、电子标签读卡器和摄像头都分别和主控器相连。该专利公开的技术方案主要是通过电子标签和摄像装置实现信息互通，并定位跟随，达到提高管理效率，降低人员成本，避免人工推车带来的麻烦和不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动智能跟随行李车，用于解决背景技术中提到的，现有的手推车通常还是停留在纯手工推动的状态，人们在使用过程中存在不便的问题。本发明提供行李车能够实现全自动跟随，无需手推，自动行车和停止，只需要用户将该行李车匹配的信号发射源随身携带，并打开行李车的电源，即可实现行李车随用户的自动跟随。反之，当行李车处于断电状态时，依然具备现有手推车的一切功能，不影响正常使用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种全自动智能跟随行李车，用于实现行李车按照既定轨迹的跟随运行，包括行李车本体和跟随系统，所述行李车本体包括车体，设置在车体下部呈三角形布局的滚轮装置，所述滚轮装置由设置在车体下部前方的驱动轮和分别对称设置在车体下部后方两侧的从动轮组成，所述驱动轮通过万向驱动轴驱动，所述万向驱动轴与设置在车体内部的驱动机构连接；所述跟随系统包括用于发射信号的信号发射装置，与信号发射装置无线通信连接的信号接收装置，所述信号接收装置依次连接有中央处理器、逻辑运算器，所述逻辑运算器分别连接有驱动机构与转向机构。工作原理：行李车的支撑是由设置在车体底部的呈三角形布局的一个驱动轮和两个从动轮实现对车体的稳定支撑作用，其支撑的原理如同现有的三轮车，其中位于前方的驱动轮的驱动力为行李车前进或者后退的动力。所述车体的底部设置有安放驱动机构和转向机构的隔层，靠近从动轮的一侧安放用于给所述驱动机构和转向机构供电的蓄电池，所述蓄电池还连接有设置在车体外壁上的充电插口，用于在非使用状态下为蓄电池进行充电。在使用行李车时，首先将置于车体内的信号发射装置随身携带，开启设置在车体外壳体上的电源开关，驱动机构、转向机构和跟随系统通电工作，所述信号发射装置与通电后的信号接收装置自动匹配连接，建立数据通信。在此，需要说明的是所述跟随系统中的逻辑运算器内注入有预设的程序，程序限定了一个安全距离L，当逻辑运算器计算出信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离小于或者等于安全距离L时，驱动机构和转向机构保持待机状态；当逻辑运算器计算出信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离大于安全距离L时，逻辑运算器将运算结果传送至中央处理器，中央处理器发送驱动信号，并通过逻辑运算器传送至驱动机构和转向机构；驱动车体移动，直到所述信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离小于或者等于安全距离L时停止动作，整个使用过程不断的重复上述动作。需要强调两点是：其一，逻辑运算器计算的信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离小于或者等于安全距离L时，虽然车体是处于静止状态，但是信号发射装置与信号接收装置的通信关系并没有停止，这是一个动态反馈平衡的状态，只有检测到实际距离大于预设的安全距离L时，中央处理器才发出驱动信号和/或转向信号。其二，信号接收装置与信号发射装置在现有技术中有多种可以进行选择，且均能解决本方案需要解决的技术问题，达到相应效果，譬如，利用红外线、射频标签、蓝牙、超声波、.G无线传输技术中一个或者多个的组合均能实现上述效果，且本案的技术要点并不是无线通信技术的本身，因此，通过上述结构和原理的记载，对于跟随系统中的通信原理及技术手段，对于本领域人来而言，利用现有的无线定位和测距功能是完全能够实现的，在此就不对跟随系统中详细的配对和建立数据通信、数据流转和模数转换过程进行一一解释。

进一步优选，所述万向驱动轴包括轴体，与轴体固定或者一体连接呈鼓形的转向体，所述转向体沿着轴体的方向平行设置有多条转向滚槽，所述每条转向滚槽内均安装有转向滚珠；所述驱动轮包括轮胎和轮毂两部分，所述轮毂通过所述滚珠嵌套卡接。将万向驱动轴设置呈鼓形且利用安装在转向滚槽内的转向滚珠与轮毂配合，既实现了万向驱动轴与轮毂的万向转动，同时也实现了万象驱动轴在旋转方向的扭力刚性传递。

进一步优选，所述轮毂靠近轮胎处的两侧均设置有轮毂凹槽，所述两侧轮毂凹槽内均相对抵靠安装有至少两组稳定杆，所述稳定杆为伸缩设置且稳定杆的另一端与所诉车体固定连接，以及安装有一组用于实现轮毂转向的转向杆，所述转向杆驱动连接所述转向机构。由于在轮毂两侧设置有轮毂凹槽且两侧的轮毂凹槽均设置有防止轮毂歪斜的稳定杆保证轮毂在竖直方向上的稳定性。

进一步优选，所述稳定杆包括伸缩杆，所述伸缩杆内设置有一个圆柱空腔，圆柱空腔内安装有处于压缩状态的弹簧，所述弹簧靠近伸缩杆端头处安装有卡接在所述圆柱空腔内的稳定滚珠，所述稳定滚珠与所述轮毂凹槽抵靠接触。采用稳定滚珠与轮毂凹槽配合的目的在于，在不影响接触抵靠产生的稳定应力的情况下，最大程度的降低构件之间由于摩擦带来的不必要损耗和产生的阻力，将滑动改为滚动可以大大提高车体在前行过程中的阻力。进一步地，可以在轮毂凹槽内敷设固定润滑油，增大顺畅性。

进一步优选，所述转向杆包括通过磁致伸缩用于驱动轮毂转向的杆体，滑动卡接在所述杆体端头并与所述轮毂凹槽滑动抵靠的转向滚珠。

进一步优选，所述信号发射装置由红外发射源和超声发射源构成，所述信号接收装置由与红外发射源进行数据通信的红外接收器和与所述超声发射源进行数据通信的超声接收器组成，所述中央处理器包括用于处理所述红外接收器传送的数据的第一处理器和用于处理所述超声接收器发送的数据的第二处理器，所述第一处理器与第二处理器以并联的方式连接逻辑运算器。

进一步优选，所述车体在长度方向靠近从动轮的一侧顶部设置有用于方便推行的扶手，所述扶手外部套设有一层防滑泡沫。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过采用跟随系统控制车体的运动，且能够在用户不对行李车做任何操作的前提下，实现行李车与用户的跟随，最大程度的解放了双手，避免了纯手工推车带来的繁琐和费劲。

（2）本发明的跟随系统同时采用红外线测距和超声波测距定位，能够提高对信号发射装置的定位和测距的准确率，使车体始终保持在预设的安全距离范围内。

（3）本发明在道路复杂，或者非常拥挤的区域不便使用自动跟随功能时，可以随时关闭电源，进行手动推扶，方便实用，随时切换。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中沿剖切标记A-A的剖视结构图；

图4为图1的仰视图；

图5为万向驱动轴结构图；

图6为驱动轮与转向机构安装结构示意图；

图7为稳定杆剖视结构图；

图8为转向杆局部剖视图；

图9为跟随系统结构框图；

其中1-车体；2-驱动轮；21-前轮腔；22-轮毂凹槽；3-从动轮；31-后轮腔；4-扶手；5-万向驱动轴；51-轴体；52-转向滚珠；53-转向滚槽；6-控制盒；7-蓄电池；8-稳定杆；81-稳定滚珠；82-弹簧；83-圆柱空腔；84-伸缩杆；9-转向杆；91-转向滚珠；92-杆体；100-红外发射源；200-红外接收器；300-中央处理器；301-第一处理器；302-第二处理器；400-逻辑运算器；500-驱动机构；600-转向机构；700-超声发射源；800-超声接收器。

具体实施方式

下面结合本发明的优选实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1-3、图9所示，一种全自动智能跟随行李车，用于实现行李车按照既定轨迹的跟随运行，包括行李车本体和跟随系统，所述行李车本体包括车体1，设置在车体1下部呈三角形布局的滚轮装置，所述滚轮装置由设置在车体1下部前方的驱动轮2和分别对称设置在车体1下部后方两侧的从动轮3组成，所述驱动轮2通过万向驱动轴5驱动，所述车体1下部还分别设置有用于容纳驱动轮2的前轮腔21，以及容纳从动轮3的后轮腔31，所述万向驱动轴5与设置在车体1内部的驱动机构连接；所述跟随系统包括用于发射信号的信号发射装置，与信号发射装置无线通信连接的信号接收装置，所述信号接收装置依次连接有中央处理器300、逻辑运算器400，所述逻辑运算器400分别连接有驱动机构与转向机构。工作原理：行李车的支撑是由设置在车体1底部的呈三角形布局的一个驱动轮2和两个从动轮3实现对车体1的稳定支撑作用，其支撑的原理如同现有的三轮车，其中位于前方的驱动轮2的驱动力为行李车前进或者后退的动力。所述车体1的底部设置有安放驱动机构和转向机构的隔层，靠近从动轮3的一侧安放用于给所述驱动机构和转向机构供电的蓄电池7，所述蓄电池7还连接有设置在车体1外壁上的充电插口，用于在非使用状态下为蓄电池7进行充电。在使用行李车时，首先将置于车体1内的信号发射装置随身携带，开启设置在车体1外壳体上的电源开关，驱动机构、转向机构和跟随系统通电工作，所述信号发射装置与通电后的信号接收装置自动匹配连接，建立数据通信。在此，需要说明的是所述跟随系统中的逻辑运算器400内注入有预设的程序，程序限定了一个安全距离L，当逻辑运算器400计算出信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离小于或者等于安全距离L时，驱动机构和转向机构保持待机状态；当逻辑运算器400计算出信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离大于安全距离L时，逻辑运算器400将运算结果传送至中央处理器300，中央处理器300发送驱动信号，并通过逻辑运算器400传送至驱动机构和转向机构；驱动车体1移动，直到所述信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离小于或者等于安全距离L时停止动作，整个使用过程不断的重复上述动作。需要强调两点是：其一，逻辑运算器400计算的信号发射装置与信号接收装置的实际直线距离小于或者等于安全距离L时，虽然车体1是处于静止状态，但是信号发射装置与信号接收装置的通信关系并没有停止，这是一个动态反馈平衡的状态，只有检测到实际距离大于预设的安全距离L时，中央处理器300才发出驱动信号和/或转向信号。其二，信号接收装置与信号发射装置在现有技术中有多种可以进行选择，且均能解决本方案需要解决的技术问题，达到相应效果，譬如，利用红外线、射频标签、蓝牙、超声波、2.4G无线传输技术中一个或者多个的组合均能实现上述效果，且本案的技术要点并不是无线通信技术的本身，因此，通过上述结构和原理的记载，对于跟随系统中的通信原理及技术手段，对于本领域人来而言，利用现有的无线定位和测距功能是完全能够实现的，在此就不对跟随系统中详细的配对和建立数据通信、数据流转和模数转换过程进行一一解释。

实施例2：

为了更进一步的优化和说明本发明，在实施例1的基础上，结合附图1-9所示，所述万向驱动轴5包括轴体51，与轴体51固定或者一体连接呈鼓形的转向体，所述转向体沿着轴体51的方向平行设置有多条转向滚槽53，所述每条转向滚槽53内均安装有转向滚珠52；所述驱动轮2包括轮胎和轮毂两部分，所述轮毂通过所述滚珠52嵌套卡接。将万向驱动轴5设置呈鼓形且利用安装在转向滚槽53内的转向滚珠52与轮毂配合，既实现了万向驱动轴5与轮毂的万向转动，同时也实现了万象驱动轴5在旋转方向的扭力刚性传递。

本实施例中，所述轮毂靠近轮胎处的两侧均设置有轮毂凹槽22，所述两侧轮毂凹槽22内均相对抵靠安装有至少两组稳定杆8，所述稳定杆8为伸缩设置且稳定杆8的另一端与所诉车体1固定连接，以及安装有一组用于实现轮毂转向的转向杆9，所述转向杆9驱动连接所述转向机构。由于在轮毂两侧设置有轮毂凹槽22且两侧的轮毂凹槽22均设置有防止轮毂歪斜的稳定杆8保证轮毂在竖直方向上的稳定性。

本实施例中，所述稳定杆8包括伸缩杆84，所述伸缩杆84内设置有一个圆柱空腔83，圆柱空腔83内安装有处于压缩状态的弹簧82，所述弹簧82靠近伸缩杆84端头处安装有卡接在所述圆柱空腔83内的稳定滚珠81，所述稳定滚珠81与所述轮毂凹槽22抵靠接触。采用稳定滚珠81与轮毂凹槽22配合的目的在于，在不影响接触抵靠产生的稳定应力的情况下，最大程度的降低构件之间由于摩擦带来的不必要损耗和产生的阻力，将滑动改为滚动可以大大提高车体1在前行过程中的阻力。进一步地，可以在轮毂凹槽22内敷设固定润滑油，增大顺畅性。

本实施例中，所述转向杆9包括通过磁致伸缩用于驱动轮毂转向的杆体92，滑动卡接在所述杆体92端头并与所述轮毂凹槽22滑动抵靠的转向滚珠91。

本实施例中，所述信号发射装置由红外发射源100和超声发射源700构成，所述信号接收装置由与红外发射源100进行数据通信的红外接收器200和与所述超声发射源700进行数据通信的超声接收器800组成，所述中央处理器300包括用于处理所述红外接收器200传送的数据的第一处理器301和用于处理所述超声接收器800发送的数据的第二处理器302，所述第一处理器301与第二处理器302以并联的方式连接逻辑运算器400。

本实施例中，所述车体1在长度方向靠近从动轮3的一侧顶部设置有用于方便推行的扶手4，所述扶手4外部套设有一层防滑泡沫。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种全自动智能跟随行李车，用于实现行李车按照既定轨迹的跟随运行，包括行李车本体和跟随系统，其特征在于：所述行李车本体包括车体（1），设置在车体（1）下部呈三角形布局的滚轮装置，所述滚轮装置由设置在车体（1）下部前方的驱动轮（2）和分别对称设置在车体（1）下部后方两侧的从动轮（3）组成，所述驱动轮（2）通过万向驱动轴（5）驱动，所述万向驱动轴（5）与设置在车体（1）内部的驱动机构连接；所述跟随系统包括用于发射信号的信号发射装置，与信号发射装置无线通信连接的信号接收装置，所述信号接收装置依次连接有中央处理器（300）、逻辑运算器（400），所述逻辑运算器（400）分别连接有驱动机构与转向机构；

所述驱动轮（2）包括轮胎和轮毂两部分，所述轮毂靠近轮胎处的两侧均设置有轮毂凹槽（22），所述两侧轮毂凹槽（22）内均相对抵靠安装有至少两组稳定杆（8），所述稳定杆（8）为伸缩设置且稳定杆（8）的另一端与所述车体（1）固定连接，以及安装有一组用于实现轮毂转向的转向杆（9），所述转向杆（9）驱动连接所述转向机构；所述万向驱动轴（5）包括轴体（51），与轴体（51）固定或者一体连接呈鼓形的转向体，所述转向体沿着轴体（51）的方向平行设置有多条转向滚槽（53），每条转向滚槽（53）内均安装有转向滚珠（52）；所述轮毂通过所述滚珠（52）嵌套卡接；

所述转向杆（9）包括通过磁致伸缩用于驱动轮毂转向的杆体（92），滑动卡接在所述杆体（92）端头并与所述轮毂凹槽（22）滑动抵靠的转向滚珠（91）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动智能跟随行李车，其特征在于，所述稳定杆（8）包括伸缩杆（84），所述伸缩杆（84）内设置有一个圆柱空腔（83），圆柱空腔（83）内安装有处于压缩状态的弹簧（82），所述弹簧（82）靠近伸缩杆（84）端头处安装有卡接在所述圆柱空腔（83）内的稳定滚珠（81），所述稳定滚珠（81）与所述轮毂凹槽（22）抵靠接触。

3.根据权利要求1所述的一种全自动智能跟随行李车，其特征在于，所述信号发射装置由红外发射源（100）和超声发射源（700）构成，所述信号接收装置由与红外发射源（100）进行数据通信的红外接收器（200）和与所述超声发射源（700）进行数据通信的超声接收器（800）组成，所述中央处理器（300）包括用于处理所述红外接收器（200）传送的数据的第一处理器（301）和用于处理所述超声接收器（800）发送的数据的第二处理器（302），所述第一处理器（301）与第二处理器（302）以并联的方式连接逻辑运算器（400）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动智能跟随行李车，其特征在于，所述车体（1）在长度方向靠近从动轮（3）的一侧顶部设置有用于方便推行的扶手（4），所述扶手（4）外部套设有一层防滑泡沫。

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