CN108089587A - 一种自主导航的全向移动agv - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种自主导航的全向移动AGV，包括底盘框架、悬架、载物台以及麦克纳姆轮，悬架分别与所述底盘框架和麦克纳姆轮铰接，载物台配合固定装设在所述底盘框架上；底盘框架上装设有外壳，外壳的最外侧包裹有一圈安全触边，底盘框架上布设有若干个超声波传感器、一单目相机以及一激光雷达，单目相机和激光雷达分别位于底盘框架的车前端部。本发明不需提前规划布置路径，只需指定起点终点，AGV即可自主规划路径到达指定地点，具有柔性化、自动化程度高的优点，搭配本发明AGV的全向移动能力，能够极大提高其通过性能和实用性能，适用于空间狭小、对灵活性要求高的场合，因此，场地布置时不再需要留出较大的通道，提高空间利用率。
Description
技术领域
本发明涉及的是工厂或智能仓储机器人设备及其零部件领域，更具体地说是一种自主导航的全向移动AGV。
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。麦克纳姆轮是瑞典麦克纳姆公司的专利。这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面。依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。
资料显示:在产品生产的整个过程中，仅仅有5%的时间是用于加工和制造，剩余的95%都用于储存、装卸、等待加工和输送:在美国，直接劳动成本所占比例不足生产成本的10%，且这一比例还在不断下降，而储存、运输所占的费用却占生产成本的 40%。因此，目前世界各工业强国普遍把改造物流结构、降低物流成本作为企业在竞争中取胜的重要措施，为适应现代生产的需要，物流正在向着现代化的方向发展。自动导引AGV适应性好、柔性程度高、可靠性好、可实现生产和搬运功能的集成化和自动化，在各国的许多行业都得到广泛的应用。目前，在我国某些汽车、烟草行业，AGV已投入使用，并取得了良好的经济效益。
现有AGV经常采用导轨式、磁导引式等固定导引方式，这种导引方式需要通过附加设备规划好AGV的运行路线，且较难改变，现有的固定导引式AGV需要预先规划好AGV的运行路线，而且场地的装置不能随意移动，固定导向式AGV明显降低了AGV的柔性；另一方面，现有AGV常用的底盘为差速轮式结构，通过主动轮的转速差实现转向，传统的差速轮式底盘AGV，在场地空间受限的工况下，将运动困难，使用全向移动底盘的AGV，将极大提高场地空间利用率，节约成本。
发明内容
本发明公开的是一种自主导航的全向移动AGV，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。
本发明采用的技术方案如下：
一种自主导航的全向移动AGV，包括底盘框架、悬架、载物台以及麦克纳姆轮，所述悬架分别与所述底盘框架和麦克纳姆轮铰接，所述载物台配合固定装设在所述底盘框架上；所述底盘框架上装设有外壳，该外壳的最外侧包裹有一圈安全触边，该底盘框架上布设有若干个超声波传感器、一单目相机以及一激光雷达，该单目相机和激光雷达分别位于所述底盘框架的车前端部；所述底盘框架的前部还装设有一车前支架，该车前支架上配合装设有一可活动升降设置的屏幕支架。
更进一步，所述屏幕支架通过一屏幕升降转动机构可活动升降地铰接于所述车前支架上，该屏幕升降转动机构用于调整屏幕支架的高度及角度。
更进一步，所述屏幕支架上还配合安装有一屏幕和一双目相机。
更进一步，所述超声波传感器有四个，分别配合装设在所述底盘框架的前、后、左、右四个方向。
更进一步，所述底盘框架由铝型材搭建设置。
更进一步，所述载物台上还可搭载载物工作台或取物机械臂。
更进一步，所述悬架包括柔性连接的车体与车轮，该车体与车轮配合所述麦克纳姆轮与地面接触设置。
更进一步，所述麦克纳姆轮皆为主动轮。
一种自主导航的全向移动AGV的使用方法，所述使用方法包括以下具体步骤：
步骤一：指定AGV起点与终点，通过操作AGV屏幕支架上的屏幕，选择并输入AGV移动的起点和终点，AGV内置控制器即可自主规划最优化的移动路径到达指定地点；
步骤二：AGV移动，AGV的单目相机与双目相机为该AGV提供视觉导航，同时激光雷达为该AGV提供雷达导航，在AGV的运行移动过程中，根据视觉导航和激光雷达导航，时时得到场地的布局变化，为AGV内置控制器提供导航数据，使其能够根据场地布局的变化而自动调整行动路径；
步骤三：AGV全向运动，通过设置的悬架保证AGV四个麦克纳姆轮与地面的接触，然后控制四个主动轮结构的麦克纳姆轮的转向与转速，使该AGV实现全向运动，满足其自动调整行动路径后的全向移动要求；
步骤四：AGV到达目的地，完成AGV自主导航移动
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的自主导航全向移动AGV不需提前规划布置路径，只需指定起点终点，AGV即可自主规划路径到达指定地点，具有柔性化、自动化程度高的优点，搭配本发明AGV的全向移动能力，能够极大提高其通过性能和实用性能，适用于空间狭小、对灵活性要求高的场合，因此，场地布置时不再需要留出较大的通道，提高空间利用率。同时，本发明AGV的底盘结构决定了其在自身重量较小的情况下可承载较大的负载，底盘框架的结构形式，易于安装和拓展功能，且在保证自身重量较轻的情况下可承受较大负载。
附图说明
图1是本发明外形的结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明来进一步地说明本发明的具体实施方式。
如图1和图2所示，一种自主导航的全向移动AGV，包括底盘框架1、悬架2、载物台3以及麦克纳姆轮4，所述悬架2分别与所述底盘框架1和麦克纳姆轮4铰接，所述载物台3配合固定装设在所述底盘框架1上；所述底盘框架1上装设有外壳5，该外壳5的最外侧包裹有一圈安全触边6，该底盘框架1上布设有若干个超声波传感器7、一单目相机8以及一激光雷达9，该单目相机8和激光雷达9分别位于所述底盘框架1的车前端部，单目相机8及激光雷达9提供AGV的两种自主导航方式，即视觉导航和激光雷达导航；所述底盘框架1的前部还装设有一车前支架10，该车前支架10上配合装设有一可活动升降设置的屏幕支架11。
更进一步，所述屏幕支架11通过一屏幕升降转动机构12可活动升降地铰接于所述车前支架10上，该屏幕升降转动机构12用于调整屏幕支架11的高度及角度，以适用于不同用户。
更进一步，所述屏幕支架11上还配合安装有一屏幕13和一双目相机14。
更进一步，所述超声波传感器7有四个，分别配合装设在所述底盘框架1的前、后、左、右四个方向，安全触边6及超声波传感器7提供AGV的双重安全防护，当超声波传感器7监测到障碍物小于安全距离后通知AGV停车，安全触边6用于超声波传感器7故障失效后的碰撞停车或变向。
更进一步，所述底盘框架1由铝型材搭建设置。
更进一步，所述载物台3上还可搭载载物工作台或取物机械臂。
更进一步，所述悬架2包括柔性连接的车体与车轮，该车体与车轮配合所述麦克纳姆轮4与地面接触设置，提高AGV通过性能，用于AGV功能拓展。
更进一步，所述麦克纳姆轮4皆为主动轮，通过控制四轮的转向和转速，可实现AGV的全向运动。
一种自主导航的全向移动AGV的使用方法，所述使用方法包括以下具体步骤：
步骤一：指定AGV起点与终点，通过操作AGV屏幕支架上的屏幕，选择并输入AGV移动的起点和终点，AGV内置控制器即可自主规划最优化的移动路径到达指定地点；
步骤二：AGV移动，AGV的单目相机与双目相机为该AGV提供视觉导航，同时激光雷达为该AGV提供雷达导航，在AGV的运行移动过程中，根据视觉导航和激光雷达导航，时时得到场地的布局变化，为AGV内置控制器提供导航数据，使其能够根据场地布局的变化而自动调整行动路径；
步骤三：AGV全向运动，通过设置的悬架保证AGV四个麦克纳姆轮与地面的接触，然后控制四个主动轮结构的麦克纳姆轮的转向与转速，使该AGV实现全向运动，满足其自动调整行动路径后的全向移动要求；
步骤四：AGV到达目的地，完成AGV自主导航移动
本发明的自主导航全向移动AGV不需提前规划布置路径，只需指定起点终点，AGV即可自主规划路径到达指定地点，具有柔性化、自动化程度高的优点，搭配本发明AGV的全向移动能力，能够极大提高其通过性能和实用性能，适用于空间狭小、对灵活性要求高的场合，因此，场地布置时不再需要留出较大的通道，提高空间利用率。同时，本发明AGV的底盘结构决定了其在自身重量较小的情况下可承载较大的负载，底盘框架的结构形式，易于安装和拓展功能，且在保证自身重量较轻的情况下可承受较大负载。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不仅局限于此，凡是利用此构思对本发明进行非实质性地改进，均应该属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：包括底盘框架、悬架、载物台以及麦克纳姆轮，所述悬架分别与所述底盘框架和麦克纳姆轮铰接，所述载物台配合固定装设在所述底盘框架上；所述底盘框架上装设有外壳，该外壳的最外侧包裹有一圈安全触边，该底盘框架上布设有若干个超声波传感器、一单目相机以及一激光雷达，该单目相机和激光雷达分别位于所述底盘框架的车前端部；所述底盘框架的前部还装设有一车前支架，该车前支架上配合装设有一可活动升降设置的屏幕支架。
2.根据权利要求1所述的一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：所述屏幕支架通过一屏幕升降转动机构可活动升降地铰接于所述车前支架上，该屏幕升降转动机构用于调整屏幕支架的高度及角度。
3.根据权利要求2所述的一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：所述屏幕支架上还配合安装有一屏幕和一双目相机。
4.根据权利要求1所述的一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：所述超声波传感器有四个，分别配合装设在所述底盘框架的前、后、左、右四个方向。
5.根据权利要求1所述的一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：所述底盘框架由铝型材搭建设置。
6.根据权利要求1所述的一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：所述载物台上还可搭载载物工作台或取物机械臂。
7.根据权利要求1所述的一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：所述悬架包括柔性连接的车体与车轮，该车体与车轮配合所述麦克纳姆轮与地面接触设置。
8.根据权利要求1所述的一种自主导航的全向移动AGV，其特征在于：所述麦克纳姆轮皆为主动轮。
9.包含上述权利要求的一种自主导航的全向移动AGV的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括以下具体步骤：
步骤一：指定AGV起点与终点，通过操作AGV屏幕支架上的屏幕，选择并输入AGV移动的起点和终点，AGV内置控制器即可自主规划最优化的移动路径到达指定地点；
步骤二：AGV移动，AGV的单目相机与双目相机为该AGV提供视觉导航，同时激光雷达为该AGV提供雷达导航，在AGV的运行移动过程中，根据视觉导航和激光雷达导航，时时得到场地的布局变化，为AGV内置控制器提供导航数据，使其能够根据场地布局的变化而自动调整行动路径；
步骤三：AGV全向运动，通过设置的悬架保证AGV四个麦克纳姆轮与地面的接触，然后控制四个主动轮结构的麦克纳姆轮的转向与转速，使该AGV实现全向运动，满足其自动调整行动路径后的全向移动要求；
步骤四：AGV到达目的地，完成AGV自主导航移动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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