CN108153318A - 叉车的中转控制系统以及叉车的运行控制系统 - Google Patents

Abstract

一种叉车的中转控制系统以及叉车的运行控制系统，叉车的中转控制系统包括用于电性连接叉车的无人驾驶控制器的电机驱动器、电机以及用于电性连接叉车的原车控制系统的转动量检测装置；电机驱动器与电机电性连接，用于根据无人驾驶控制器输出的输入指令控制电机工作；转动量检测装置与电机的输出轴机械连接，用于在电机的输出轴带动转动量检测装置的转动装置转动时，输出相应的模拟信号至叉车原车控制系统，以使叉车的原车控制系统控制叉车运行，无需获取叉车原车控制系统的通信协议，用中转控制系统输出的模拟信号就能控制叉车原车控制系统的运行，无需更换叉车的原车控制系统即可将叉车改造成无人叉车，减少对叉车原车的改造，可减小物料浪费。

Description

叉车的中转控制系统以及叉车的运行控制系统

技术领域

本发明涉及无人叉车控制技术领域，尤其涉及一种叉车的中转控制系统以及叉车的运行控制系统。

背景技术

对于将叉车改造成无人叉车，因为控制方式由手动控制方式变为自动控制方式，因此传统的改造方案是重新更换叉车的原车控制系统，以适配无人驾驶控制器的通信方式，但是叉车的原车控制系统一般是封闭在原车机体内，改造难度大，而且由于不了解原车电机具体参数，新更换的控制系统可能难以跟原车电机进行适配，且不可避免会造成物料浪费。

发明内容

基于此，有必要提供一种叉车的中转控制系统以及叉车的运行控制系统。

一种叉车的中转控制系统，包括：用于电性连接所述叉车的无人驾驶控制器的电机驱动器、电机以及用于电性连接所述叉车的原车控制系统的转动量检测装置；

所述电机驱动器与所述电机电性连接，用于根据所述无人驾驶控制器输出的输入指令控制所述电机工作；

所述转动量检测装置与所述电机的输出轴机械连接，用于在所述电机的输出轴带动所述转动量检测装置的转动装置转动时，输出相应的模拟信号至所述叉车原车控制系统，以使所述叉车的原车控制系统控制所述叉车运行。

一个实施例中，所述转动量检测装置为电位器、编码器或步进电机，所述电位器、编码器或步进电机均包括旋转轴，所述旋转轴处于不同的转角输出不同的电信号值。

一个实施例中，所述叉车的中转控制系统还包括联轴器；

所述转动量检测装置的旋转轴通过所述联轴器与所述电机的输出轴机械连接。

一个实施例中，所述电机为步进电机，所述电机驱动器为步进电机驱动器；

或，

所述电机为舵机、所述电机驱动器为舵机驱动器；

或，

所述电机为直流电机，所述电机驱动器为直流电机驱动器。

一个实施例中，所述电机驱动器包括第一电机驱动器以及第二电机驱动器；所述电机包括第一电机和第二电机；所述转动量检测装置包括第一转动量检测装置和第二转动量检测装置；

所述第一电机驱动器分别与所述第一电机、无人驾驶控制器电性连接，所述第一电机的输出轴与第一转动量检测装置机械连接，所述第一转动量检测装置与所述叉车原车控制系统电性连接；所述第一电机驱动器用于根据所述无人驾驶控制器的输入指令驱动第一电机工作，从而带动第一转动量检测装置的转动装置转动，所述叉车原车控制系统根据第一转动量检测装置输出的模拟信号控制叉车前进或后退；

所述第二电机驱动器分别与所述第二电机、无人驾驶控制器电性连接，所述第二电机的输出轴与所述第二转动量检测装置机械连接，所述第二转动量检测装置与所述叉车原车控制系统电性连接；所述第二电机驱动器用于根据所述无人驾驶控制器的输入指令驱动第二电机工作，从而带动第二转动量检测装置的转动装置转动，所述叉车原车控制系统根据第二转动量检测装置输出的模拟信号控制叉车的转动方向。

上述叉车的中转控制系统，独立于叉车原车，中转控制系统的电机驱动器、电机以及转动量检测装置为叉车原车控制系统提供模拟信号，用于实现叉车的无人控制，无需获取叉车原车控制系统的通信协议，用中转控制系统输出的模拟信号就能控制叉车原车控制系统的运行，因此无需更换叉车的原车控制系统，减少对叉车原车的改造，可减小物料浪费。

一种叉车的运行控制系统，包括如上任一实施例所述的叉车的中转控制系统，所述叉车的中转控制系统包括：电机驱动器、电机以及转动量检测装置，所述叉车的运行控制系统还包括无人驾驶控制器以及所述叉车的原车控制系统；

所述无人驾驶控制器用于输出输入指令；

所述电机驱动器分别与所述无人驾驶控制器、电机电性连接，用于根据所述输入指令控制所述电机工作；

所述转动量检测装置，与所述电机的输出轴机械连接，并与所述叉车的原车控制系统电性连接，用于在所述电机带动所述转动量检测装置的转动装置转动时，输出相应的模拟信号至所述叉车原车控制系统；

所述叉车原车控制器系统用于根据所述输出信号控制叉车运行。

一个实施例中，所述转动量检测装置还与所述无人驾驶控制器电性连接，构成闭环控制回路，用于将所述模拟信号反馈至所述无人驾驶控制器；

所述无人驾驶控制器根据反馈的模拟信号调整所述输入指令然后作为所述电机驱动器的输入，触发所述电机驱动器工作。

一个实施例中，所述无人驾驶控制器包括环境识别装置以及处理器；所述处理器分别与所述环境识别装置、电机驱动器电性连接；

所述环境识别装置用于对道路进行探测以获取探测信息；

所述处理器用于根据所述探测信息生成所述输入指令。

一个实施例中，所述原车控制系统包括：所述叉车的原车控制器、所述叉车的原车电机驱动器以及所述叉车的原车电机；

所述原车控制器用于根据所述模拟信号发出驱动指令；

所述原车电机驱动器用于根据驱动指令控制所述原车电机运转，以带动叉车运行。

一个实施例中，所述原车控制器包括连接接口，所述转动量检测装置通过所述连接接口与所述原车控制器可拆卸电性连接；

所述无人驾驶控制器包括连接接口，电机驱动器是通过所述连接接口与无人驾驶控制器可拆卸电性连接。

上述叉车运行控制系统，具备独立于叉车原车的中转控制系统，中转控制系统的电机驱动器、电机以及转动量检测装置为叉车原车控制系统提供模拟信号，用于实现叉车的无人控制，无需获取叉车原车控制系统的通信协议，用中转控制系统输出的模拟信号就能控制叉车原车控制系统的运行，因此无需更换叉车的原车控制系统，减少对叉车原车的改造，可减小物料浪费。

附图说明

图1为一个实施例中的一种叉车的中转控制系统的结构示意图；

图2为一个实施例中的叉车运行控制系统的安装示意图；

图3为一个实施例中的一种叉车运行控制系统的结构示意图；

图4为另一个实施例中的一种叉车运行控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一个实施例中的一种叉车的中转控制系统结构示意图。如图1所示，叉车的中转控制系统包括：包括：用于电性连接所述叉车的无人驾驶控制器的电机驱动器20、电机30以及用于电性连接所述叉车的原车控制系统的转动量检测装置40；所述电机驱动器20与所述电机30电性连接，所述转动量检测装置40与所述电机30的输出轴机械连接；无人驾驶控制器输出输入指令，电机驱动器20根据所述无人驾驶控制器输出的输入指令控制所述电机30工作，转动量检测装置40在所述电机30的输出轴带动所述转动量检测装置的转动装置转动时，输出相应的模拟信号(电流信号或电压信号)至所述叉车原车控制系统，以使所述叉车的原车控制系统控制所述叉车运行。

对于电机30，其中一个实施例中，电机30为步进电机，电机驱动器20为步进电机驱动器。

步进电机就是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号，就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲的个数来控制步进电机的角位移量，从精确定位，进一步地，还可以通过控制脉冲信号的频率来控制步进电机转动的速度和加速度，从而进行调速。具体地，电机30可以为反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)或单相式步进电机等，相对应地，电机驱动器20为反应式步进电机驱动器、永磁式步进电机驱动器、混合式步进电机驱动器或单相式步进电机驱动器等。步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。但步进电机在控制精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统闭环控制的直流伺服电机；所以主要应用在精度要求不是特别高的场合。步进电机可以对无人驾驶控制器的数字脉冲信号进行响应，可不需要进行D/A转换，将数字脉冲信号输出信号转化为角位移，体现在转动量检测装置的转动量上，具备结构简单、可靠性高和成本低的优点。

其他实施例中，电机30可为舵机、直流电机、伺服电机、无刷电机或力矩电机等，对应的，电机驱动器20为舵机驱动器、直流电机驱动器、伺服电机驱动器、无刷电机驱动器或力矩电机驱动器等。

对于转动量检测装置40，其中一个实施例中，转动量检测装置40为电位器、编码器或步进电机，电位器编码器或步进电机均包括旋转轴，旋转轴处于不同的转角输出不同的电信号值例如电压信号值或电流信号值。进一步地，叉车运行控制系统还包括联轴器；电位器的旋转轴通过联轴器与电机的输出轴机械连接。

其他实施例中，转动量检测装置40可为本领域其他用于根据自身转动量大小来输出相应电信号的角度量检测传感器。

其中一个实施例中，电机驱动器20包括第一电机驱动器以及第二电机驱动器；电机30包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机均可为步进电机，第一电机驱动器以及第二电机驱动器均可为步进电机驱动器；转动量检测装置40包括第一转动量检测装置和第二转动量检测装置，第一转动量检测装置和第二转动量检测装置均可为电位器、编码器或步进电机等角度量检测传感器。

第一电机驱动器分别与第一电机、无人驾驶控制器电性连接，第一电机的输出轴与第一转动量检测装置机械连接，具体可通过联轴器连接，第一转动量检测装置与叉车原车控制系统电性连接；第一电机驱动器用于根据无人驾驶控制器的输入指令驱动第一电机工作，从而带动第一转动量检测装置的转动装置转动，叉车原车控制系统根据第一转动量检测装置的输出信号控制叉车前进或后退。

第二电机驱动器分别与第二电机、无人驾驶控制器电性连接，第二电机的输出轴与第二转动量检测装置机械连接，具体可通过联轴器连接，第二转动量检测装置与叉车原车控制系统电性连接；第二电机驱动器用于根据无人驾驶控制器的输入指令驱动第二电机工作，从而带动第二转动量检测装置的转动装置转动，叉车原车控制系统根据第二转动量检测装置的输出信号控制叉车的转动方向。

具体地，第一转动量检测装置40还可与无人驾驶控制器电性连接，用于将输出的模拟信号反馈至无人驾驶控制器；无人驾驶控制器利用反馈的模拟信号调整输入指令，然后将输入指令作为第一电机驱动器的输入信号，触发第一电机驱动器工作，使得第一转动量检查装置更加转动到位，从而更精准的控制叉车前进或后退。第二转动量检测装置40还可与无人驾驶控制器电性连接，用于将输出信号反馈至无人驾驶控制器；无人驾驶控制器利用反馈的模拟信号调整输入指令，然后将输入指令作为第二电机驱动器的输入信号，触发第二电机驱动器工作，使得第二转动量检查装置更加转动到位，从而更精准的控制叉车的转向。

叉车的中转控制系统不限于控制叉车前进、后退或转动方向，还可以用于控制叉车货叉属具升降、叉车货叉属具左右移动和/或叉车门架左右移动等。

如图2所示，电机驱动器20、电机30、转动量检测装置40以及联轴器60作为叉车的中转控制系统集中安装在一个承托基座上，这样方便拆卸该中转控制系统，易于应用至其他叉车，也方便维修。图3中电机驱动器20、电机30、转动量检测装置40以及联轴器60的数量均为两个，两套中转控制系统分别用于控制叉车前进或后退、叉车的转向。本申请不限于包括控制叉车前进或后退、叉车的转向的两套中转控制系统，还可包括控制叉车货叉属具升降、叉车货叉属具升降左右移动以及叉车门架左右移动的中转模块中的至少一种。

上述叉车的中转控制系统，独立于叉车原车，中转控制系统的电机驱动器、电机以及转动量检测装置为叉车原车控制系统提供模拟信号，用于实现叉车的无人控制，无需获取叉车原车控制系统的通信协议，用中转控制系统输出的模拟信号就能控制叉车原车控制系统的运行，因此无需更换叉车的原车控制系统，适用于任何型号的叉车，减少对叉车原车的改造，可减小物料浪费。

图3为一个实施例中的一种叉车运行控制系统的结构示意图。如图3所示，一种叉车运行控制系统，包括如上任意实施例中的中转控制系统，还包括无人驾驶控制器10以及叉车原车控制系统50；中转控制系统包括电机驱动器20、电机30以及转动量检测装置40，电机驱动器20分别与无人驾驶控制器10、电机30电性连接，转动量检测装置40与电机30的输出轴机械连接，并与叉车原车控制系统电性连接；无人驾驶控制器10与电机驱动器20直接可为串口连接。

无人驾驶控制器10用于输出输入指令，电机驱动器20用于根据输入指令控制电机30转动，转动量检测装置40用于在电机30带动转动量检测装置40的转动装置转动时，输出相应的模拟信号(电压或电流信号)至所述叉车原车控制系统，叉车原车控制器系统50用于根据输出的模拟信号控制叉车运行。叉车原车控制器系统50控制叉车运行的方式包括控制叉车前进后退、控制叉车转向、移动叉车门架、控制叉车货叉属具升降、控制叉车货叉属具左右移动中的至少一种。

其中，对于无人驾驶控制器10，无人驾驶控制器10是依靠传感系统检测叉车的道路环境，并输出相应输入指令来控制叉车转向、行进方向、速度、升降、叉取货物等的计算机系统。其中一个实施例中，无人驾驶控制器10包括：激光探测装置以及处理器；激光探测装置与处理器电性连接，用于对道路进行激光探测以获取路况信息；处理器，分别与激光探测装置、步进电机驱动器电性连接，用于根据路况信息生成输入指令。

例如，激光探测装置探测到货物离叉车距离较远，处理器则触发电机驱动器20驱动电机运转，然后通过转动量检测装置40以及叉车原车控制系统50带动叉车前进。

其他实施例中，无人驾驶控制器10可包括：环境识别装置以及处理器，处理器分别与环境识别装置、电机驱动器20电性连接，环境识别装置用于对道路进行探测以获取探测信息，然后所述处理器用于根据所述探测信息生成所述输入指令。环境识别装置具体可以是图像采集装置例如摄像装置，用于采集道路图像以获取路况信息，然后处理器用于根据路况信息生成输入指令。无人驾驶控制器也可以是声控装置，根据用户声音输出相应指令来控制叉车运行。

对于叉车原车控制系统50，其中一个实施例中，原车控制系统包括：叉车的原车控制器、叉车的原车电机驱动器以及叉车的原车电机；原车控制器用于根据电位器输出的模拟信号发出驱动指令；原车电机驱动器用于根据驱动指令控制原车电机运转，以带动叉车运行。具体地，原车电机可至少包括控制叉车前进后退的电机、控制叉车转向的电机、移动叉车门架的电机、控制叉车货叉属具升降的电机、控制叉车货叉属具左右移动的电机中的一种。

其中一个实施例中，请参阅图4，转动量检测装置40还与无人驾驶控制器10电性连接，构成闭环控制回路，用于将输出信号反馈至无人驾驶控制器10；无人驾驶控制器10根据反馈的模拟信号调整输入指令然后作为电机驱动器20的输入，触发电机驱动器工作。转动量检测装置40具体可与无人驾驶控制器10中的处理器连接。

本实施例，无人驾驶控制器10、电机驱动器20、电机30以及转动量检测装置40形成闭环控制，使得转动量检测装置40更能转动到位，能够更加精准的控制叉车运行。

无人驾驶控制器10安装在叉车机体外，电机驱动器20、电机30以及转动量检测装置40作为中转控制系统安装在叉车机体外，叉车原车控制系统50安装在叉车的机体内，转动量检测装置40输出的模拟信号控制机体内的叉车原车控制系统50来带动叉车运行。

具体地，原车控制器包括连接接口，转动量检测装置是通过连接接口与原车控制器可拆卸电性连接，连接接口可为可拆卸连接的航空接口；无人驾驶控制器10包括连接接口，电机驱动器20是通过连接接口与无人驾驶控制器10可拆卸电性连接，连接接口可为可拆卸连接的航空接口。

上述叉车运行控制系统，利用独立于叉车原车的中转控制系统，中转控制系统的电机驱动器、电机以及转动量检测装置为叉车原车控制系统提供模拟信号，用于实现叉车的无人控制，无需获取叉车原车控制系统的通信协议，用中转控制系统输出的模拟信号就能控制叉车原车控制系统的运行，因此无需更换叉车的原车控制系统，减少对叉车原车的改造，可减小物料浪费。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能组合都进行描述，然而只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施例，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)

1.一种叉车的中转控制系统，其特征在于，包括：用于电性连接所述叉车的无人驾驶控制器的电机驱动器、电机以及用于电性连接所述叉车的原车控制系统的转动量检测装置；

所述电机驱动器与所述电机电性连接，用于根据所述无人驾驶控制器输出的输入指令控制所述电机工作；

所述转动量检测装置与所述电机的输出轴机械连接，用于在所述电机的输出轴带动所述转动量检测装置的转动装置转动时，输出相应的模拟信号至所述叉车原车控制系统，以使所述叉车的原车控制系统控制所述叉车运行。

2.根据权利要求1所述的叉车的中转控制系统，其特征在于，所述转动量检测装置为电位器、编码器或步进电机，所述电位器、编码器或步进电机均包括旋转轴，所述旋转轴处于不同的转角输出不同的电信号值。

3.根据权利要求2所述的叉车的中转控制系统，其特征在于，还包括联轴器；

所述转动量检测装置的旋转轴通过所述联轴器与所述电机的输出轴机械连接。

4.根据权利要求1所述的叉车的中转控制系统，其特征在于，所述电机为步进电机，所述电机驱动器为步进电机驱动器；

或，

所述电机为舵机、所述电机驱动器为舵机驱动器；

或，

所述电机为直流电机，所述电机驱动器为直流电机驱动器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的叉车的中转控制系统，其特征在于，所述电机驱动器包括第一电机驱动器以及第二电机驱动器；所述电机包括第一电机和第二电机；所述转动量检测装置包括第一转动量检测装置和第二转动量检测装置；

所述第一电机驱动器分别与所述第一电机、无人驾驶控制器电性连接，所述第一电机的输出轴与第一转动量检测装置机械连接，所述第一转动量检测装置与所述叉车原车控制系统电性连接；所述第一电机驱动器用于根据所述无人驾驶控制器的输入指令驱动第一电机工作，从而带动第一转动量检测装置的转动装置转动，所述叉车原车控制系统根据第一转动量检测装置输出的模拟信号控制叉车前进或后退；

所述第二电机驱动器分别与所述第二电机、无人驾驶控制器电性连接，所述第二电机的输出轴与所述第二转动量检测装置机械连接，所述第二转动量检测装置与所述叉车原车控制系统电性连接；所述第二电机驱动器用于根据所述无人驾驶控制器的输入指令驱动第二电机工作，从而带动第二转动量检测装置的转动装置转动，所述叉车原车控制系统根据第二转动量检测装置输出的模拟信号控制叉车的转动方向。

6.一种叉车的运行控制系统，其特征在于，包括叉车的中转控制系统，所述叉车的中转控制系统包括：电机驱动器、电机以及转动量检测装置，所述叉车的运行控制系统还包括无人驾驶控制器以及所述叉车的原车控制系统；

所述无人驾驶控制器用于输出输入指令；

所述电机驱动器分别与所述无人驾驶控制器、电机电性连接，用于根据所述输入指令控制所述电机工作；

所述转动量检测装置，与所述电机的输出轴机械连接，并与所述叉车的原车控制系统电性连接，用于在所述电机带动所述转动量检测装置的转动装置转动时，输出相应的模拟信号至所述原车控制系统；

所述原车控制系统用于根据所述输出信号控制叉车运行。

7.根据权利要求6所述的叉车运行控制系统，其特征在于，所述转动量检测装置还与所述无人驾驶控制器电性连接，构成闭环控制回路，用于将所述模拟信号反馈至所述无人驾驶控制器；

所述无人驾驶控制器根据反馈的模拟信号调整所述输入指令然后作为所述电机驱动器的输入，触发所述电机驱动器工作。

8.根据权利要求7所述的叉车运行控制系统，其特征在于，所述无人驾驶控制器包括环境识别装置以及处理器；所述处理器分别与所述环境识别装置、电机驱动器电性连接；

所述环境识别装置用于对道路进行探测以获取探测信息；

所述处理器用于根据所述探测信息生成所述输入指令。

9.根据权利要求7所述的叉车运行控制系统，其特征在于，所述原车控制系统包括：所述叉车的原车控制器、所述叉车的原车电机驱动器以及所述叉车的原车电机；

所述原车控制器用于根据所述模拟信号发出驱动指令；

所述原车电机驱动器用于根据驱动指令控制所述原车电机运转，以带动叉车运行。

10.根据权利要求6-10任一项所述的叉车运行控制系统，其特征在于，所述原车控制器包括连接接口，所述转动量检测装置通过所述连接接口与所述原车控制器可拆卸电性连接；

所述无人驾驶控制器包括连接接口，电机驱动器是通过所述连接接口与无人驾驶控制器可拆卸电性连接。