CN107985447A - 一种具有机械手的agv车及其控制方法 - Google Patents

一种具有机械手的agv车及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及AGV技术领域，尤其是指一种具有机械手的AGV车及其控制方法，包括AGV行走部以及控制单元，所述AGV行走部包括机架、驱动AGV行走部行驶的第一驱动装置、装设于机架的多个万向轮、装设于机架的多个支撑脚以及驱动支撑脚升降的第二驱动装置，所述第一驱动装置以及第二驱动装置均与控制单元电连接，所述AGV行走部还包括装设于第一驱动装置的减震装置以及装设于机架的机械手，所述机械手与控制单元电连接。本发明中，通过装设于AGV行走部的机械手，从而方便了对物料的取料以及卸料，而且通过控制单元控制AGV行走部以及机械手，从而有效确保AGV行走部行驶位置的精度以及机械手的夹持和卸料的精度。

Description

一种具有机械手的AGV车及其控制方法
技术领域
本发明涉及AGV技术领域，尤其是指一种具有机械手的AGV车及其控制方法。
背景技术
AGV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，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，而且在物流业及自动化仓储中具有广泛的应用前景。
目前，AGV行走部运输物料时一般通过装设于取料地点的机械手将物料夹持搬运到AGV行走部上，再通过AGV行走部将物料运输至卸料地点，然后卸料地点的机械手将物料搬运至卸料地点，若生产线设有多个取料地点时，则需为多个取料地点都配备机械手，才可实现将物料搬运至AGV行走部，但该方式大大增加了生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有机械手的AGV车的具有机械手的AGV车及其控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种具有机械手的AGV车，包括AGV行走部以及控制单元，所述AGV行走部包括机架、驱动AGV行走部行驶的第一驱动装置、装设于机架的多个万向轮、装设于机架的多个支撑脚以及驱动支撑脚升降的第二驱动装置，所述第一驱动装置以及第二驱动装置均与控制单元电连接，所述AGV行走部还包括装设于第一驱动装置的减震装置以及装设于机架的机械手，所述机械手与控制单元电连接。
优选的，所述机械手包括装设于机架的底座、与底座旋接的第一旋转臂、与第一旋转臂铰接的第一连接臂、与第一连接臂铰接的第一摇臂、与第一摇臂旋接的第二旋转臂、与第二旋转臂铰接的第二摇臂以及与第二摇臂旋转的第三旋转臂。
优选的，所述减震装置包括设于第一驱动装置的下限位块、设于下限位块的上限位块、活动于下限位块以及上限位块之间的活动板以及设于活动板与下限位块之间的多个的弹性件。
优选的，所述控制单元包括设于机架的PLC模块、与PLC模块电连接的控制终端、通信模块、物料识别模块、导航模块以及重量测量模块；所述第一驱动装置、第二驱动装置以及机械手均与PLC模块电连接。
一种具有机械手的AGV车的控制方法，包括AGV行走部以及控制单元，所述AGV行走部包括机架、驱动AGV行走部行驶的第一驱动装置、装设于机架的多个万向轮、装设于机架的多个支撑脚以及驱动支撑脚升降的第二驱动装置，所述第一驱动装置以及第二驱动装置均与控制单元电连接，所述AGV行走部还包括装设于第一驱动装置的减震装置以及装设于机架的机械手，所述机械手与控制单元电连接；
所述控制单元被配置为接收并处理信息、传输信息以及识别物料信息；
所述机械手被配置为夹持和卸载物料；
控制方法包括以下步骤：
A.控制单元接受取料信号，并控制第一驱动装置驱动AGV行走部行驶至取料地点；
B.控制单元控制第二驱动装置驱动支撑脚伸出支起AGV行走部；
C.控制单元识别物料信息，控制单元控制机械手夹取物料；
D.控制单元控制第二驱动装置驱动支撑脚回缩；
E.控制单元控制第一驱动装置驱动AGV行走部行驶至卸料地点；
F.控制单元控制第二驱动装置驱动支撑脚伸出支起AGV行走部；
G.控制单元控制机械手将物料释放至卸料地点；
H.控制单元控制第二驱动装置驱动支撑脚回缩；
I.控制单元控制第一驱动装置驱动AGV行走部行驶至取料地点，进行下一次的取料操作。
优选的，所述机械手包括装设于机架的底座、与底座旋接的第一旋转臂、与第一旋转臂铰接的第一连接臂、与第一连接臂铰接的第一摇臂、与第一摇臂旋接的第二旋转臂、与第二旋转臂铰接的第二摇臂以及与第二摇臂旋转的第三旋转臂；所述减震装置包括设于第一驱动装置的下限位块、设于下限位块的上限位块、活动于下限位块以及上限位块之间的活动板以及设于活动板与下限位块之间的多个弹性件。
优选的，所述控制单元包括设于机架的PLC模块、与PLC模块电连接的控制终端、通信模块、物料识别模块、导航模块以及重量测量模块；所述第一驱动装置、第二驱动装置以及机械手均与PLC模块电连接；所述PLC模块被配置为运算处理信息；所述控制终端被配置为对PLC模块输入信息；所述通信终端被配置为接受控制终端信息和反馈信息至控制终端；所述物料识别模块被配置为识别物料的搬运信息；所述导航模块被配置为导航控制AGV行走部行驶路线；所述重量测量模块被配置为检测AGV行走部承载的物料重量。
优选的，用户通过控制终端输入设定不同标识物料的搬运路线信息、机械手取料动作以及机械手卸料动作，用户还可以通过控制终端实时监控AGV行走部的位置、正在搬运的物料信息、AGV行走部的状态以及机械手的状态。
优选的，所述导航模块包括贴设于地面的多个地标以及用于检测地标的导航传感器，所述导航传感器与PLC模块电连接；所述导航传感器可通过感应地面的地标确认AGV行走部当前的位置，并将当前AGV行走部的位置传输至PLC模块，再通过PLC模块将当前AGV行走部的位置信息通过通信模块传输至控制终端。
优选的，所述AGV行走部设定有总物料限重标准，当机械手把物料搬运至AGV行走部时，所述重量测量模块会测量物料的重量并将物料的重量传输至PLC模块，若AGV行走部承载的总物料重量未超过AGV行走部所设定的物料限重标准，PLC模块将会控制AGV行走部行驶搬运该物料至卸料地点，或PLC模块控制AGV行走部继续行驶至下一个取料地点搬运物料；若AGV行走部承载的总物料重量超过AGV行走部所设定的物料限重标准，PLC模块会控制机械手将该物料移出AGV行走部，并控制AGV行走部行驶至卸料地点卸料，然后翻回搬运该物料。
优选的，所述通信模块为有线网络模组、WIFI网络模组、蓝牙模组、红外线模组或移动数据模组；所述控制终端为手机、平板电脑、手提电脑或台式电脑。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种具有机械手的AGV车，通过装设于AGV行走部的机械手，从而方便了对物料的取料以及卸料，而且通过控制单元控制AGV行走部以及机械手，有效确保AGV行走部行驶位置的精度以及机械手的夹持和卸料的精度；可升降的支撑脚不仅有效确保AGV行走部停车取料和卸料的平衡，而且通过支撑脚升降，使AGV行走部升高，从而使机械手升高，进而使机械手能够方便搬运不同高度的物料。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明另一视角的立体结构示意图。
图3为本发明中第一驱动装置的立体结构示意图。
图4为本发明中支撑脚的立体结构示意图。
图5为本发明的结构原理框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1至图5所示，一种具有机械手的AGV车的控制方法，包括AGV行走部1以及控制单元2，所述AGV行走部1包括机架11、驱动AGV行走部1行驶的第一驱动装置12、装设于机架11的多个万向轮13、装设于机架11的多个支撑脚14以及驱动支撑脚14升降的第二驱动装置15，所述第一驱动装置12以及第二驱动装置15均与控制单元2电连接，所述AGV行走部1还包括装设于第一驱动装置12的减震装置16以及装设于机架11的机械手17，所述机械手17与控制单元2电连接；所述控制单元2被配置为接收并处理信息、传输信息以及识别物料信息；所述机械手17被配置夹持和卸载物料。
所述第一驱动装置12具有转向的功能；控制单元2接受取料信号，并控制第一驱动装置12驱动AGV行走部1行驶至取料地点，AGV行走部1到达取料地点后停车，然后控制单元2控制第二驱动装置15驱动支撑脚14伸出支起AGV行走部1，从而保持AGV行走部1的取料平衡，然后控制单元2识别物料信息，控制单元2控制机械手17搬运物料至AGV行走部1，然后控制单元2控制AGV支撑脚14回缩，然后控制单元2控制第一驱动装置12驱动AGV行走部1行驶至卸料地点，AGV行走部1到达卸料地点后停车，控制单元2控制第二驱动装置15驱动支撑脚14伸出支起AGV行走部1，从而保持AGV行走部1的卸料平衡，然后控制单元2控制机械手17将物料释放至卸料地点，然后控制单元2控制AGV支撑脚14回缩，控制单元2控制第一驱动装置12驱动AGV行走部1行驶至取料地点，进行下一次的取料操作。通过装设于AGV行走部1的机械手17，从而方便了对物料的取料以及卸料，而且通过控制单元2控制AGV行走部1以及机械手17，有效确保AGV行走部1行驶位置的精度以及机械手17的夹持和卸料的精度；可升降的支撑脚14不仅有效确保AGV行走部1停车取料和卸料的平衡，而且通过支撑脚14升降，使AGV行走部1升高，从而使机械手17升高，进而使机械手17能够方便搬运不同高度的物料。
本实施例中，所述机械手17包括装设于机架11的底座18、与底座18旋接的第一旋转臂19、与第一旋转臂19铰接的第一连接臂1A、与第一连接臂1A铰接的第一摇臂1B、与第一摇臂1B旋接的第二旋转臂1C、与第二旋转臂1C铰接的第二摇臂1D以及与第二摇臂1D旋转的第三旋转臂1E；所述减震装置16包括设于第一驱动装置12的下限位块1F、设于下限位块1F的上限位块1G、活动于下限位块1F以及上限位块1G之间的活动板1H以及设于活动板1H与下限位块1F之间的多个弹性件1I。所述旋接为旋转连接，机械手17可多轴移动，从而使机械手17可适用于多种物料的搬运，通用性强；通过弹性件1I减缓AGV在行走复杂地面受到的外力，从而达到减震的效果，有效减少AGV在行驶复杂地面时对机体机构的损耗。
本实施例中，所述控制单元2包括设于机架11的PLC模块21、与PLC模块21电连接的控制终端22、通信模块23、物料识别模块24、导航模块25以及重量测量模块26；所述第一驱动装置12、第二驱动装置15以及机械手17均与PLC模块21电连接；所述PLC模块21被配置为运算处理信息；所述控制终端22被配置为对PLC模块21输入信息；所述通信终端被配置为接受控制终端22信息和反馈信息至控制终端22；所述物料识别模块24被配置为识别物料的搬运信息；所述导航模块25被配置为导航控制AGV行走部1行驶路线；所述重量测量模块26被配置为检测AGV行走部1承载的物料重量。通过控制单元2控制AGV行走部1以及机械手17，实现了自动化、高效率以及高精确的搬运；用户通过控制终端22输入设定不同标识物料的搬运路线信息、机械手17取料动作以及机械手17卸料动作，用户还可以通过控制终端22实时监控AGV行走部1的位置、正在搬运的物料信息、AGV行走部1的状态以及机械手17的状态。控制终端22方便编辑输入以及对AGV行走部1、机械手17以及物料的监控，实用性强。
本实施例中，用户通过控制终端22输入设定不同标识物料的搬运路线信息、机械手17取料动作以及机械手17卸料动作，用户还可以通过控制终端22实时监控AGV行走部1的位置、正在搬运的物料信息、AGV行走部1的状态以及机械手17的状态。
本实施例中，所述导航模块25包括贴设于地面的多个地标以及用于检测地标的导航传感器27，所述导航传感器27与PLC模块21电连接；所述导航传感器27可通过感应地面的地标确认AGV行走部1当前的位置，并将当前AGV行走部1的位置传输至PLC模块21，再通过PLC模块21将当前AGV行走部1的位置信息通过通信模块23传输至控制终端22。通过导航模块25可对AGV行走部1当前位置进行实时的监控。
本实施例中，所述AGV行走部1设定有总物料限重标准，当机械手17把物料搬运至AGV行走部1时，所述重量测量模块26会测量物料的重量并将物料的重量传输至PLC模块21，若AGV行走部1承载的总物料重量未超过AGV行走部1所设定的物料限重标准，PLC模块21将会控制AGV行走部1行驶搬运该物料至卸料地点，或PLC模块21控制AGV行走部1继续行驶至下一个取料地点搬运物料；若AGV行走部1承载的总物料重量超过AGV行走部1所设定的物料限重标准，PLC模块21会控制机械手17将该物料移出AGV行走部1，并控制AGV行走部1行驶至卸料地点卸料，然后翻回搬运该物料。通过重量测量模块26检测AGV行走部1承载的物料重量，再与设定的物料限重标准对比判定是否超重，从而减缓因重量过重对AGV行走部1机构的损耗，有效延长AGV行走部1的使用寿命。
本实施例中，所述通信模块23为有线网络模组、WIFI网络模组、蓝牙模组、红外线模组或移动数据模组；所述控制终端22为手机、平板电脑、手提电脑或台式电脑。优选的，通信模块23为WIFI网络模组；优选的，控制终端22为台式电脑，方便编辑输入以及对AGV行走部1、机械手17以及物料的监控。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
以上所述实施例仅表达了本发明的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有机械手的AGV车，包括AGV行走部（1）以及控制单元（2），所述AGV行走部（1）包括机架（11）、驱动AGV行走部（1）行驶的第一驱动装置（12）、装设于机架（11）的多个万向轮（13）、装设于机架（11）的多个支撑脚（14）以及驱动支撑脚（14）升降的第二驱动装置（15），所述第一驱动装置（12）以及第二驱动装置（15）均与控制单元（2）电连接，其特征在于：所述AGV行走部（1）还包括装设于第一驱动装置（12）的减震装置（16）以及装设于机架（11）的机械手（17），所述机械手（17）与控制单元（2）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有机械手的AGV车，其特征在于：所述机械手（17）包括装设于机架（11）的底座（18）、与底座（18）旋接的第一旋转臂（19）、与第一旋转臂（19）铰接的第一连接臂（1A）、与第一连接臂（1A）铰接的第一摇臂（1B）、与第一摇臂（1B）旋接的第二旋转臂（1C）、与第二旋转臂（1C）铰接的第二摇臂（1D）以及与第二摇臂（1D）旋转的第三旋转臂（1E）。
3.根据权利要求1所述的一种具有机械手的AGV车，其特征在于：所述减震装置（16）包括设于第一驱动装置（12）的下限位块（1F）、设于下限位块（1F）的上限位块（1G）、活动于下限位块（1F）以及上限位块（1G）之间的活动板（1H）以及设于活动板（1H）与下限位块（1F）之间的多个弹性件（1I）。
4.根据权利要求1所述的一种具有机械手的AGV车，其特征在于：所述控制单元（2）包括设于机架（11）的PLC模块（21）、与PLC模块（21）电连接的控制终端（22）、通信模块（23）、物料识别模块（24）、导航模块（25）以及重量测量模块（26）；所述第一驱动装置（12）、第二驱动装置（15）以及机械手（17）均与PLC模块（21）电连接。
5.一种具有机械手的AGV车的控制方法，包括AGV行走部（1）以及控制单元（2），所述AGV行走部（1）包括机架（11）、驱动AGV行走部（1）行驶的第一驱动装置（12）、装设于机架（11）的多个万向轮（13）、装设于机架（11）的多个支撑脚（14）以及驱动支撑脚（14）升降的第二驱动装置（15），所述第一驱动装置（12）以及第二驱动装置（15）均与控制单元（2）电连接，其特征在于：所述AGV行走部（1）还包括装设于第一驱动装置（12）的减震装置（16）以及装设于机架（11）的机械手（17），所述机械手（17）与控制单元（2）电连接；
所述控制单元（2）被配置为接收并处理信息、传输信息以及识别物料信息；
所述机械手（17）被配置为夹持和卸载物料；
控制方法包括以下步骤：
A.控制单元（2）接受取料信号，并控制第一驱动装置（12）驱动AGV行走部（1）行驶至取料地点；
B.控制单元（2）控制第二驱动装置（15）驱动支撑脚（14）伸出支起AGV行走部（1）；
C.控制单元（2）识别物料信息，控制单元（2）控制机械手（17）夹取物料；
D.控制单元（2）控制第二驱动装置（15）驱动支撑脚（14）回缩；
E.控制单元（2）控制第一驱动装置（12）驱动AGV行走部（1）行驶至卸料地点；
F.控制单元（2）控制第二驱动装置（15）驱动支撑脚（14）伸出支起AGV行走部；
G.控制单元（2）控制机械手（17）将物料释放至卸料地点；
H.控制单元（2）控制第二驱动装置（15）驱动支撑脚（14）回缩；
I.控制单元（2）控制第一驱动装置（12）驱动AGV行走部（1）行驶至取料地点，进行下一次的取料操作。
6.根据权利要求5所述的一种具有机械手的AGV车的控制方法，其特征在于：所述机械手（17）包括装设于机架（11）的底座（18）、与底座（18）旋接的第一旋转臂（19）、与第一旋转臂（19）铰接的第一连接臂（1A）、与第一连接臂（1A）铰接的第一摇臂（1B）、与第一摇臂（1B）旋接的第二旋转臂（1C）、与第二旋转臂（1C）铰接的第二摇臂（1D）以及与第二摇臂（1D）旋转的第三旋转臂（1E）；所述减震装置（16）包括设于第一驱动装置（12）的下限位块（1F）、设于下限位块（1F）的上限位块（1G）、活动于下限位块（1F）以及上限位块（1G）之间的活动板（1H）以及设于活动板（1H）与下限位块（1F）之间的多个阵列均布的弹性件（1I）；所述减震装置（16）包括设于第一驱动装置（12）的下限位块（1F）、设于下限位块（1F）的上限位块（1G）、活动于下限位块（1F）以及上限位块（1G）之间的活动板（1H）以及设于活动板（1H）与下限位块（1F）之间的多个弹性件（1I）。
7.根据权利要求5所述的一种具有机械手的AGV车的控制方法，其特征在于：所述控制单元（2）包括设于机架（11）的PLC模块（21）、与PLC模块（21）电连接的控制终端（22）、通信模块（23）、物料识别模块（24）、导航模块（25）以及重量测量模块（26）；所述第一驱动装置（12）、第二驱动装置（15）以及机械手（17）均与PLC模块（21）电连接；所述PLC模块（21）被配置为运算处理信息；所述控制终端（22）被配置为对PLC模块（21）输入信息；所述通信终端被配置为接受控制终端（22）信息和反馈信息至控制终端（22）；所述物料识别模块（24）被配置为识别物料的搬运信息；所述导航模块（25）被配置为导航控制AGV行走部（1）行驶路线；所述重量测量模块（26）被配置为检测AGV行走部（1）承载的物料重量。
8.根据权利要求7所述的一种具有机械手的AGV车的控制方法，其特征在于：所述导航模块（25）包括贴设于地面的多个地标以及用于检测地标的导航传感器（27），所述导航传感器（27）与PLC模块（21）电连接；所述导航传感器（27）可通过感应地面的地标确认AGV行走部（1）当前的位置，并将当前AGV行走部（1）的位置传输至PLC模块（21），再通过PLC模块（21）将当前AGV行走部（1）的位置信息通过通信模块（23）传输至控制终端（22）。
9.根据权利要求7所述的一种具有机械手的AGV车的控制方法，其特征在于：所述AGV行走部（1）设定有总物料限重标准，当机械手（17）把物料搬运至AGV行走部（1）时，所述重量测量模块（26）会测量物料的重量并将物料的重量传输至PLC模块（21），若AGV行走部（1）承载的总物料重量未超过AGV行走部（1）所设定的物料限重标准，PLC模块（21）将会控制AGV行走部（1）行驶搬运该物料至卸料地点，或PLC模块（21）控制AGV行走部（1）继续行驶至下一个取料地点搬运物料；若AGV行走部（1）承载的总物料重量超过AGV行走部（1）所设定的物料限重标准，PLC模块（21）会控制机械手（17）将该物料移出AGV行走部（1），并控制AGV行走部（1）行驶至卸料地点卸料，然后翻回搬运该物料。
10.根据权利要求7所述的一种具有机械手的AGV车的控制方法，其特征在于：所述通信模块（23）为有线网络模组、WIFI网络模组、蓝牙模组、红外线模组或移动数据模组；所述控制终端（22）为手机、平板电脑、手提电脑或台式电脑。
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