CN108490962B - 一种agv自动充电装置对接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGV自动充电装置对接系统，包括位姿传感模块、位姿调整模块及充电对接模块，位姿传感模块用于感应获取AGV充电孔的中线与充电对接模块的中线之间的偏角；位姿调整模块根据偏角控制充电对接模块进行移动以使AGV充电孔的中线与充电对接模块的中线平行；充电对接模块用于与AGV的充电孔对接。本发明在实现充电对接模块与AGV充电孔自动对接的过程中，可有效的避免因对接产生碰撞而造成充电孔受损的问题；而且通过自动化对接充电的过程，可有效提高工作效率，降低人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及AGV控制技术领域，尤其涉及一种AGV自动充电装置对接系统。
背景技术
AGV(Automated Guided Vehicle)意为自动导引运输车，在倡导自动化工厂、智能工厂的环境下，AGV以其载重量大、节省人力、高效、出错率低、便于管理等优点广泛地受到了各类工厂的欢迎。由于AGV通常沿着贴有磁性导轨的地面移动，在各类工厂环境下AGV强大的抗干扰能力都能使它按程序稳定准确的工作。为了便于管理，通常在AGV完成工作后执行回家程序，使厂区内所有AGV集中移动到一特定地点，再由工作人员将AGV与充电枪连接，为下一阶段的工作做准备。但这一做法一方面需要专门人员进行充电，增加了人力成本；另一方面如果遇上某些意外情况，AGV在常规时间之前电量耗尽，提早执行了回家程序，那么直到工作人员为其充电之间的时间，AGV便处于不工作也不充电状态，时间白白浪费，降低了工作效率。
专利号为CN201710434550.8的中国发明专利公开了一种无线充电装置，其无线充电的方法包括：S1、在AGV底盘设置能量接收器；S2、在地面A区域设置能量发射器；S3、在A区域地面粘贴信号拾取单元；S4、在AGV上设置导航器；S5、AGV低电量状态下，导航器寻址A区域的信号拾取单元，在A区域，AGV的能量接收器接收能量发射器所传送的电能。虽然该发明专利能够使AGV自动完成无线充电，但其充电速度较慢、能耗较大，且对于AGV线圈与充电线圈的定位精度要求较高。因此，当前无线充电技术尚未成熟，有线充电仍是目前工厂中AGV的主流充电方式。
现在还有一些AGV的自动充电是通过AGV的移动来完成车与充电桩的连接，由于速度难以控制，常常在连接处产生火花或冲撞充电孔导致损坏。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种AGV自动充电装置对接系统，包括位姿传感模块、位姿调整模块及充电对接模块，位姿传感模块用于感应获取AGV充电孔的中线与充电对接模块的中线之间的偏角；位姿调整模块根据偏角控制充电对接模块进行移动以使AGV充电孔的中线与充电对接模块的中线平行；充电对接模块用于与AGV的充电孔对接。
进一步的，位姿传感模块包括角度检测模块、蓝牙模块，角度检测模块用于检测上述充电对接模块的中线与AGV充电孔的中线的偏角；蓝牙模块用于将上述偏角发送至位姿调整模块。
进一步的，位姿调整模块包括自由度滑台、平台圆弧轨道、控制模块；自由度滑台安置于上述充电对接模块之下；平台圆弧轨道安置于上述自由度滑台之下，以使自由度滑台沿上述平台圆弧轨道移动；控制模块与上述蓝牙模块电连接，控制模块根据上述偏角调整控制自由度滑台以使充电对接模块的中线与上述AGV充电孔的中线平行。
进一步的，控制模块包括PLC模块、第一驱动模块，PLC模块安置于上述自由度滑台内部，PLC模块用于根据上述偏角控制上述第一驱动模块；第一驱动模块设置于上述自由度滑台的底部，用于驱动上述自由度滑台。
进一步的，充电对接模块包括电极模块、充电桩，充电桩设置于上述自由度滑台之上；电极模块与上述充电桩连接，电极模块用于与上述AGV充电孔对接。
进一步的，上述的一种AGV自动充电装置对接系统还包括第二驱动模块，第二驱动模块安置于上述充电桩，第二驱动模块用于驱动上述电极模块。
进一步的，电极模块包括电极、固定块、滑块、导引块，固定块与上述滑块固定连接；导引块与上述滑块连接；电极与上述导引块连接，电极用于与上述AGV充电孔对接。
进一步的，固定块设置一开孔，开孔用于使充电桩与电极电连接。
进一步的， PLC模块与电极电连接，用于感应获取电极端的电压变化。
进一步的，PLC模块与第二驱动模块电连接。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的AGV自动充电装置对接系统，其通过位姿传感模块、位姿调整模块的协同作用以使充电对接模块的中线与AGV充电孔的中线相平行，进一步的，通过第二驱动模块驱动电极模块与AGV充电孔进行进给对接以实现对AGV的自动对接充电。本发明在实现电极与AGV充电孔自动对接的过程中可有效的避免因对接产生碰撞而造成电极、充电孔受损的问题，而且通过自动化对接充电的过程，可有效提高工作效率，降低人力成本。
附图说明
图1为实施例一中的一种AGV自动充电装置对接系统的组成结构图；
图2为实施例二中的一种AGV自动充电装置对接系统的组成结构图；
图3为实施例三中的一种AGV自动充电装置对接系统的组成结构图；
图4为实施例三中的电极模块的结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
参照图1，本实施例提供了一种AGV自动充电装置对接系统，包括：位姿传感模块、位姿调整模块及充电对接模块，位姿传感模块用于感应获取AGV充电孔的中线与充电对接模块的中线之间的偏角；位姿调整模块根据该偏角控制充电对接模块进行移动以使AGV充电孔的中线与充电对接模块的中线平行；充电对接模块用于与AGV的充电孔对接。
对于本实施例所提供的一种AGV自动充电装置对接系统，其对接方法为：位姿传感模块感应获取充电对接模块的中线与AGV充电孔中线的偏角；位姿调整模块根据该偏角进行控制调整充电对接模块的位置，以使充电对接模块的中线与AGV充电孔的中线相平行；将充电对接模块与AGV充电孔进行进给对接并进行自动充电。
本实施例所提供的AGV自动充电装置对接系统，其是基于位姿传感模块感应到的偏角进行位姿调整，以进一步的实现充电对接模块与AGV充电孔的对接，其在实现二者自动对接的基础上进一步的完成自动对接充电的过程，能够有效提高工作效率，降低人力成本。
实施例二
参照图2，本实施例提供了一种AGV自动充电装置对接系统，其包括位姿传感模块100、位姿调整模块200及充电对接模块300，位姿传感模块100用于感应获取AGV充电孔的中线与充电对接模块300的中线之间的偏角；位姿调整模块200根据该偏角控制充电对接模块300进行移动以使AGV充电孔的中线与充电对接模块300的中线平行；充电对接模块300用于与AGV的充电孔对接。
位姿传感模块100包括角度检测模块110、蓝牙模块120，角度检测模块110用于检测充电对接模块300的中线与AGV充电孔的中线的偏角；蓝牙模块120用于将该偏角发送至位姿调整模块200。角度检测模块110可以是电子罗盘，以准确的检测充电对接模块300中线与AGV充电孔中线的夹角（即偏角）。
位姿调整模块200包括自由度滑台210、平台圆弧轨道220、控制模块230；自由度滑台210安置于充电对接模块300之下；平台圆弧轨道220安置于自由度滑台210之下，以使自由度滑台210沿上述平台圆弧轨道220移动；控制模块230与蓝牙模块120电连接，控制模块230根据偏角调整控制自由度滑台210以使充电对接模块300的中线与AGV充电孔的中线平行。其中，自由度滑台210初始时始终位于平台圆弧轨道220的中部，且AGV在低电量时会自动回到充电区域内，且其所停留位置的偏角始终在平台圆弧轨道的范围之内。
控制模块230包括PLC模块231、第一驱动模块232，PLC模块231安置于自由度滑台210内部，PLC模块231用于根据偏角控制第一驱动模块232；第一驱动模块232设置于自由度滑台210的底部，用于驱动自由度滑台。其中PLC模块231还与蓝牙模块120电连接，其可用于接收电子罗盘所感应到的偏角，以进一步的，依据该偏角进行启动第一驱动模块232进行移动自由度滑台210。其中，第一驱动模块为步进电机，该步进电机在PLC模块的控制下进行运行驱动自由度滑台在平台圆弧轨道上的移动。
充电对接模块300包括电极模块310、充电桩320，充电桩320设置于自由度滑台210之上；电极模块310与充电桩320连接，电极模块310用于与AGV充电孔对接。充电桩320与电极模块310均设置于自由度滑台210上，且充电桩320与电极模块310的中心与自由度滑台的中心相对称，以便于使充电桩、电极模块、自由度滑台三者的中线一致，进一步的使自由度滑台的中线与AGV充电孔的中线平行时，充电桩、电极模块的中线也与AGV充电孔中线平行，以提高对接精确度及对接效率。
本实施例中的AGV自动充电装置对接系统还包括第二驱动模块400，第二驱动模块400安置于充电桩320，即第二驱动模块400与充电桩320连接，第二驱动模块400用于驱动上述电极模块310。其中，第二驱动模块400为步进电机，其是在充电桩的中线与AGV充电孔中线平行后开始运行进给以完成电极模块与AGV充电孔的对接。
本实施例所提供的AGV自动充电装置对接系统的对接过程为： AGV在低电量时执行回家程序以停靠在充电桩所在的充电区域，电子罗盘将感应充电桩与AGV充电孔二者中线的偏角，进一步的，通过该蓝牙模块将该偏角发送至PLC模块，以使该PLC模块根据该偏角进行持续控制第一驱动模块驱动自由度滑台在平台圆弧轨道上进行移动，直至充电桩与AGV充电孔二者的中线相平行时，终止自由度滑台的移动。然后，运行第二驱动模块驱动电极模块进行进给对接，在完成电极模块与AGV充电孔对接后，第二驱动模块停止驱动并启动充电桩对AGV进行充电。
本实施例所提供的AGV自动充电装置对接系统，其是基于所获取的充电桩与AGV充电孔二者的中线夹角，运行步进电机驱动自由度滑台移动以实现充电桩与AGV充电孔位置的调整，以便于避免人工调整充电桩与AGV充电孔的位置，减少人力成本。另外，在充电桩与AGV充电孔位置调整后，经步进电机驱动电极模块进行进给实现电极模块与AGV充电孔的对接过程，在提高对接效率的同时也可通过控制步进电机的运行以避免对接过程中出现碰撞等损伤电极模块及充电孔的问题。
实施例三
参照图3，本实施例提供了一种AGV自动充电装置对接系统，其包括位姿传感模块100、位姿调整模块200及充电对接模块300，位姿传感模块100用于感应获取AGV充电孔的中线与充电对接模块300的中线之间的偏角；位姿调整模块200根据该偏角控制充电对接模块300进行移动以使AGV充电孔的中线与充电对接模块300的中线平行；充电对接模块300用于与AGV的充电孔对接。
位姿传感模块100包括角度检测模块110、蓝牙模块120，角度检测模块110用于检测充电对接模块300的中线与AGV充电孔的中线的偏角；蓝牙模块120用于将该偏角发送至位姿调整模块200。角度检测模块110可以是电子罗盘，以准确的检测充电对接模块300中线与AGV充电孔中线的夹角（即偏角）。
位姿调整模块200包括自由度滑台210、平台圆弧轨道220、控制模块230；自由度滑台210安置于充电对接模块300之下；平台圆弧轨道220安置于自由度滑台210之下，以使自由度滑台210沿上述平台圆弧轨道220移动；控制模块230与蓝牙模块120电连接，控制模块230根据偏角调整控制自由度滑台210以使充电对接模块300的中线与AGV充电孔的中线平行。其中，自由度滑台210初始时始终位于平台圆弧轨道220的中部，且AGV在低电量时会自动回到充电区域内，且其所停留位置的偏角始终在平台圆弧轨道的范围之内。
控制模块230包括PLC模块231、第一驱动模块232，PLC模块231安置于自由度滑台210内部，PLC模块231用于根据偏角控制第一驱动模块232；第一驱动模块232设置于自由度滑台210的底部，用于驱动自由度滑台。其中PLC模块231还与蓝牙模块120电连接，其可用于接收电子罗盘所感应到的偏角，以进一步的，依据该偏角进行启动第一驱动模块232进行移动自由度滑台210。其中，第一驱动模块为步进电机，该步进电机在PLC模块的控制下进行运行驱动自由度滑台在平台圆弧轨道上的移动。
充电对接模块300包括电极模块310、充电桩320，充电桩320设置于自由度滑台210之上；电极模块310与充电桩320连接，电极模块310用于与AGV充电孔对接。充电桩320与电极模块310均设置于自由度滑台210上，且充电桩320与电极模块310的中心与自由度滑台的中心相对称，以便于使充电桩、电极模块、自由度滑台三者的中线一致，进一步的使自由度滑台的中线与AGV充电孔的中线平行时，充电桩、电极模块的中线也与AGV充电孔中线平行，以提高对接精确度及对接效率。
本实施例中的AGV自动充电装置对接系统还包括第二驱动模块400，第二驱动模块400安置于充电桩320，即第二驱动模块400与充电桩320连接，第二驱动模块400用于驱动上述电极模块310。其中，第二驱动模块400为步进电机，其是在充电桩的中线与AGV充电孔中线平行后开始运行进给以完成电极模块与AGV充电孔的对接。
电极模块310，参照图4，包括电极311、固定块312、滑块313、导引块314，固定块312与滑块313固定连接；导引块314与滑块313连接；电极311与导引块314连接，电极311与AGV充电孔对接。另外，固定块312设置一开孔315，该开孔315用于使充电桩与电极电连接，该充电桩320与电级311经该开孔315进行电连接。其中，在实现电极与AGV充电孔对接的过程中，可通过导引块的作用使电极平稳插入充电孔，以避免发生刚性碰撞
PLC模块231与电极311电连接，用于感应获取电极端的电压变化，即感应电极端的电压跳变信号。另外，PLC模块231还与第二驱动模块400电连接。若感应到电压跳变信号则通过PLC模块231控制步进电机（即第二驱动模块）停止进给对接，以避免对电极与充电孔件造成损伤。
本实施例所提供的AGV自动充电装置对接系统的对接方法为：处于低电量状态的AGV执行回家程序以停靠在充电区域内；感应检测该AGV充电孔的中线与自由度滑台中线的偏角，并通过蓝牙模块发送该偏角至PLC模块；控制第一驱动模块运行以使自由度滑台沿平台圆弧轨道运动以使自由度滑台和AGV充电孔二者中线相平行；当二者的中线相平行时，停止运行第一驱动模块，并启动第二驱动模块进行驱动电极进给至AGV充电孔；若PLC模块感应获取到电极端的电压跳变信号，则停止运行第二驱动模块以使驱动电极进给终止；结束对接并开始对AGV进行充电。
本实施例所提供的AGV自动充电装置对接系统，其是基于所获取的充电桩与AGV充电孔二者中线的夹角，运行步进电机驱动自由度滑台移动以实现充电桩与AGV充电孔位置的调整，以便于避免人工调整充电桩与AGV充电孔的位置，减少人力成本。另外，在充电桩与AGV充电孔位置调整后，经步进电机驱动电极进行进给以实现电极与AGV充电孔的对接过程，其在对接过程中，通过导引块可有效的使电极平稳插入充电孔，以提高对接的安全性，避免造成电极、充电孔的对接碰撞；且在提高对接效率的同时也可通过控制步进电机的运行以避免对接过程中出现过度进给而造成电极及充电孔的损伤。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，包括位姿传感模块、位姿调整模块及充电对接模块，所述位姿传感模块用于感应获取AGV充电孔的中线与所述充电对接模块的中线之间的偏角；所述位姿调整模块根据所述偏角控制所述充电对接模块进行移动以使所述AGV充电孔的中线与所述充电对接模块的中线平行；所述充电对接模块用于与AGV的充电孔对接；
所述位姿传感模块包括角度检测模块、蓝牙模块，所述角度检测模块用于检测所述充电对接模块的中线与所述AGV充电孔的中线的偏角；所述蓝牙模块用于将所述偏角发送至位姿调整模块；
所述位姿调整模块包括自由度滑台、平台圆弧轨道、控制模块；所述自由度滑台安置于所述充电对接模块之下；所述平台圆弧轨道安置于所述自由度滑台之下，以使所述自由度滑台沿所述平台圆弧轨道移动；所述控制模块与所述蓝牙模块电连接，所述控制模块根据所述偏角调整控制所述自由度滑台以使所述充电对接模块的中线与所述AGV充电孔的中线平行。
2.如权利要求1所述的一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，所述控制模块包括PLC模块、第一驱动模块；所述PLC模块安置于所述自由度滑台内部，所述PLC模块用于根据所述偏角控制所述第一驱动模块；所述第一驱动模块设置于所述自由度滑台的底部，用于驱动所述自由度滑台。
3.如权利要求2所述的一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，所述充电对接模块包括电极模块、充电桩，所述充电桩设置于所述自由度滑台之上；所述电极模块与所述充电桩连接，所述电极模块用于与所述AGV充电孔对接。
4.如权利要求3所述的一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，还包括第二驱动模块，所述第二驱动模块安置于所述充电桩，所述第二驱动模块用于驱动所述电极模块。
5.如权利要求3或4所述的一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，所述电极模块包括电极、固定块、滑块、导引块，所述固定块与所述滑块固定连接；所述导引块与所述滑块连接；所述电极与所述导引块连接，所述电极与所述AGV充电孔对接。
6.如权利要求5所述的一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，所述固定块设置一开孔，所述开孔用于使所述充电桩与所述电极电连接。
7.如权利要求5所述的一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，所述PLC模块与所述电极电连接，用于感应获取电极端的电压变化。
8.如权利要求7所述的一种AGV自动充电装置对接系统，其特征在于，所述PLC模块与所述第二驱动模块电连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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