CN108563209B - 一种agv同时牵引多个货架的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种AGV同时牵引多个货架的系统，其包括AGV(29)以及多个相互首尾相接的货架，AGV(29)包括前红外传感器(15)、前顶杆(16)、后顶杆(17)、后红外传感器(18)，货架具有架体、托钩板(11)、托钩(33)、限位挡板(9)、挂钩组件(8)、定向轮(34)和万向轮(35)。该AGV同时牵引多个货架的系统实现自动化安装和运输，降低人工成本，能够实现AGV向多个方向自动牵引多个货架的过程。
Description
技术领域
本发明涉及机器人结构技术领域，特别涉及一种AGV同时牵引多个货架的系统。
背景技术
随着科技的进步，越来越多高度机械化、自动化的机器人普及应用到简单的重复性的重体力劳动场合，将人们从繁重的劳动中解放出来，其中常见的是AG V(AutomatedGuided Vehicle，自动导引运输车)小车，AGV小车在搬运货物、货架过程中一般需要车体和货架相联接，货架与车联接后根据设定好的轨迹AGV运行搬运流程，到指定位置车与货脱离，完成一次搬运工作，从而解决了人工搬运重型货物时耗体力费工时的问题，在仓储行业解决人力成本，提高效率，方便管理方面起到了积极的作用。
但是，现有的AGV牵引货架系统存在以下的技术问题：1)现有的AGV牵引货架系统往往只能单个使用货架，对于使用多个货架的情况往往需要进行人工托挂，使得搬运过程的运输和人力成本较高；2)现有的AGV牵引货架系统往往存在结构复杂，无法实现自动化的安装和运输，造成了操作的不方便。
因此，需要提供一种可以实现自动化安装和运输，降低人工成本，能够实现AGV向多个方向自动牵引多个货架的过程的AGV牵引货架系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有的AGV牵引货架系统存在的运输和人力成本较高，存在结构复杂，无法实现自动化的安装和运输，操作的不方便等问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种AGV同时牵引多个货架的系统，其包括AGV29以及多个相互首尾相接的货架，AGV 29包括前红外传感器15、前顶杆16、后顶杆17、后红外传感器18，在AGV29纵向中轴线的前端和后端位置上分别设置有前顶杆16和后顶杆17，在前顶杆16的正前方邻近前顶杆16的位置上设置了前红外传感器15，在后顶杆17的正后方邻近后顶杆17的位置上设置了后红外传感器18，该前红外传感器15和后红外传感器18用于检测其上方是否存在货架；货架具有架体、托钩板11、托钩33、挂钩组件8、限位挡板9、定向轮34和万向轮35；其中，在货架的下表面上一对限位挡板9之间的最前端和最后端的相应位置上设置了一对挂钩组件8，该挂钩组件8用于和AGV29的前顶杆16和后顶杆17相互配合，用于将AGV29装载在货架上。
进一步地，该挂钩组件8包括挂钩安装板2、固定螺栓1、挂钩3、挂钩弹簧、挡弹簧螺栓5、挡挂钩螺栓6和挂钩定位螺栓7，挂钩弹簧4重叠放置在该挂钩3的上表面，并且通过挂钩定位螺栓7将该挂钩3和挂钩弹簧4进行安装，该挂钩弹簧4具有提供弹性的弹性部分以及位于弹性部分两端的两个直线型的控制端；在挂钩3上表面的内侧还设置了凸台，挂钩弹簧4的一个控制端抵靠在凸台的侧面，使得挂钩弹簧4的一个控制端与挂钩3在运动中相对固定；挂钩弹簧4的另一个控制端抵靠在一个安装在挂钩3外侧设置的挡弹簧螺栓5上，挡弹簧螺栓5通过抵靠弹簧4的另一个控制端，限制了弹簧4的另一个控制端的外旋运动；当前、后顶杆16，17压入挂钩3的过程中，由于货架的牵引阻力被设置为大于挂钩弹簧4的弹簧力，此时挂钩3受到前、后顶杆16，17的挤压向外旋，挂钩3被拉开，通过凸台和挂钩弹簧4的一个控制端相互抵靠传递压力，挂钩弹簧4的一个控制端受到该压力向外旋，而另一个控制端抵靠挡弹簧螺栓5上被固定，挂钩弹簧4的弹性部分受到压缩；当前、后顶杆16，17进入挂钩内侧的卡槽时，前、后顶杆16，17对于挂钩3的外力消失，挂钩3被挂钩弹簧4复位，挂钩3恢复原始状态；由于挡挂钩螺栓6的抵靠，挂钩3无法进一步向内旋状，并保持原始状态，前、后顶杆16，17被限位于挂钩组件8中。
进一步地，所述AGV进一步还包括双侧轴承19；所述货架包括一对限位挡板9，一对限位挡板9分置于货架下表面的两侧，将两个限位挡板9相对平行地镜面对称设置，限位挡板9的间距与AGV29的宽度基本相同，使得AGV29先后穿过多个货架下表面的一对限位挡板9的间隙时，AGV的两侧轴承19与限位挡板9之间相对滑动，导正货架方向。
进一步地，该限位挡板9为由金属型材拼接固定的等腰梯形结构，该梯形结构具有一长一短的两个平行边以及两个斜边，一对限位挡板9的一对短平行边相对平行地相对设置，一对限位挡板9的间隙的前端和后端具有向支撑板的中心方向逐渐收缩的形状，在中部具有与AGV左右方向的宽度基本相同的平行的形状。
进一步地，挂钩安装板的一侧边缘上还开设有卡槽，该卡槽具有位于外侧的直径收缩部分以及位于内侧小直径部分，该直径收缩部分用于将AGV的前/后顶杆逐渐向卡槽内侧导入，小直径部分的宽度和前/后顶杆的直径大小基本相同，并且可以使得该前/后顶杆通过小直径部分并停留在小直径部分的末端；位于货架前端的挂钩组件8的卡槽开口朝向后方，位于货架后端的挂钩组件8的卡槽开口朝向前方。
进一步地，架体的下方设置了中间高定向轮34和两侧矮万向轮35的配合，该定向轮34和万向轮35之间存在高低间隙14。
进一步地，在货架的前端的侧表面上设置了托钩33，在货架的后端的侧表面上设置了托钩板11，托钩33和托钩板11相互卡合，实现多个货架的连接。
一种用于所述的AGV同时牵引多个货架的系统中的AGV结构，AGV 29包括前红外传感器15、前顶杆16、后顶杆17、后红外传感器18以及双侧轴承19，在AGV29纵向中轴线的前端和后端位置上分别设置有前顶杆16和后顶杆17，在前顶杆16的正前方邻近前顶杆16的位置上设置了前红外传感器15，在后顶杆17的正后方邻近后顶杆17的位置上设置了后红外传感器18，该前红外传感器15和后红外传感器18用于检测其上方是否存在货架，所述前顶杆16和所述后顶杆17能够根据所述前红外传感器15和后红外传感器18的检测结果，选择性地伸出。
一种用于所述的AGV同时牵引多个货架的系统中的货架结构，货架具有架体、托钩板11、托钩33、一对挂钩组件8、一对限位挡板9、定向轮34和万向轮35；其中，在货架的下表面上一对限位挡板9之间的最前端和最后端的相应位置上设置了一对挂钩组件8，该挂钩组件8用于和AGV29的前顶杆16和后顶杆17相互配合，用于将AGV29装载在货架上；在货架的前端的侧表面上设置了托钩33，在货架的后端的侧表面上设置了托钩板11，托钩33和托钩板11相互卡合，实现多个货架的连接。
一种用于控制所述的AGV同时牵引多个货架的系统的控制方法，该方法包括：
S1)确定AGV行进的方向；
S2)判断行进方向上第一个红外传感器上方是否存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S2步骤；
S3)判断行进方向上两个红外传感器上方是否均存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S3步骤；
S4)判断行进方向上仅第二个红外传感器上方是否存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S4步骤；
S5)伸出行进方向上第二个红外传感器临近的顶柱；
S6)顶柱与货架下方挂钩组件卡和固定。
本发明提供的AGV同时牵引多个货架的系统，具有以下有益效果：1)采用中间高定向轮，两侧矮万向轮，使得货架在牵引转向过程中具有导向作用，而不会任意移动；2)采用前后处货架下部安装牵引挂钩扣，实现牵引功能；3)使用货架前弹簧扣板，后扣的方式，使多个货架可以前后牵引；4)降低人工成本，实现AGV自动牵引多个货架的过程。
附图说明
图1为本发明提供的AGV同时牵引多个货架的系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中货架结构的立体示意图。
图3为本发明实施例中货架结构的侧面正视图。
图4为本发明实施例中货架底部结构示意图。
图5为本发明实施例中挂钩组件的结构示意图。
图6为本发明AGV的顶柱卡入挂钩组件的过程示意图。
图7为本发明AGV牵引多个货架的过程示意图。
图8为本发明AGV牵引多个货架的控制方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本实施例提供了一种AGV同时牵引多个货架的系统，如图1-4所示，其包括AGV 29以及多个相互首尾相接的货架，如货架一26、货架二27等。货架的数量可以根据需求进行设计和选择。
其中，AGV 29通过前顶杆17或者后顶杆16和与其邻近的货架前端或后端的挂钩组件8进行连接。相邻的货架之间通过一个货架前端的托钩33和另一个货架后端的托钩板11上的通孔相互配合进行连接。
下面分别对上述系统中的AGV、货架、连接结构方式和控制方法进行详细地说明。
AGV(自动导引运输车)
如图1所示，AGV 29包括底盘和外壳，其中底盘上集成了驱动装置(例如：车轮、履带、万向轮等以及电机)、中央控制装置、电源装置、通讯装置等。通过上述底盘上的功能部件，AGV 29可以实现动作控制以及路径规划等功能。上述部件的设置、连接和工作方式，均是本领域技术人员可以知晓的公知常识，在此处不在赘述。外壳设置在底盘的上方，并对该底盘起到保护作用。在该外壳上设置了多种传感元件、前顶杆17、后顶杆16以及双侧轴承19。外壳上的多种传感元件和其他必需的驱动控制元件均连接于中央控制装置并能够进行数据上传和控制指令传输。
在外壳纵向中轴线的前端和后端位置上分别设置有前顶杆16和后顶杆17，该前顶杆16和后顶杆17均具有位于壳体上表面位置之下的顶杆收容部、顶杆驱动部和顶杆柱。顶杆柱可以在顶杆驱动部的驱动下进行上下运动并进行固定。具体地，顶杆柱在原始位置时位于顶杆收容部内，没有从外壳表面伸出；在工作状态下，顶杆柱受到顶杆驱动部的驱动下，向上运动在外壳外伸出一定长度并固定；结束工作状态后，顶杆柱受到顶杆驱动部的驱动下，向下运动，回到顶杆收容部内部。如图1所示，图中的AGV29上的前顶杆16为未伸出状态(原始状态)，后顶杆17为伸出状态(工作状态)。
在前顶杆16的正前方邻近前顶杆16的位置上设置了前红外传感器15，在后顶杆17的正后方邻近后顶杆17的位置上设置了后红外传感器18。该前红外传感器15和后红外传感器18用于检测其上方是否存在货架，并将该检测信息传送到中央控制装置，中央控制装置根据检测信息，控制前顶杆16和后顶杆17的状态。具体的控制方法，在下文中会进行详细的说明。
在外壳两侧表面的上边缘处分别设置有多个两侧轴承19，该多个两侧轴承19的固定中轴固定在外壳上，两侧轴承19嵌套在该中轴上，两侧轴承19的外侧可以围绕该中轴进行旋转。外壳每一侧的两侧轴承19的个数可以为3个、4个、5个或者其他适当的数值，优选为3个。该两侧轴承19可以将与外壳侧表面的相对的滑动运动转化为滚动运动，其可以与货架下方的一对限位挡板9进行配合，实现多个货架方向的自动导引方向。
货架结构
图2-4详细描述了货架的结构。参见图1，其展示了自然状态下的货架的立体结构。
自然状态下的货架10具有架体、托钩板11、托钩33、限位挡板9、挂钩组件8、定向轮34和万向轮35。
架体具有支撑板和位于支撑板下表面边缘并垂直向下延伸的支撑杆，支撑板和支撑杆的连接位置处设置了支撑角铁，从而进一步保证了架体的稳固和支撑强度。该架体结构可以采用金属结构，材料可以为不锈钢、铝合金、或者其他的适当的材料，也可以根据需要采用其他材料。该架体结构提供了稳定的支撑作用。
支撑板可以具有适当的几何形状，通常为四边形，例如正方形或者矩形。优选地，支撑板还可以进一步包括位于其上固定安装的多层控制的置物架体或多网格状的置物架体，从而扩大了货架的承载能力。支撑杆可以设置在支撑板下表面边缘的四角和/或边缘的中点，当然支撑杆根据设计需要还可以位于支撑板下方的其他适当的位置。优选地，支撑板设置为矩形，支撑杆位于该支撑板下表面的四个角部以及左、右两侧边缘的中心位置，为了避免对AGV运动的干扰在前、后位置的边缘的中点不设置支撑杆。
在支撑杆的最下端分别设置了定向轮或者万向轮。参见附图2-3，在位于支撑板下表面的四个角部的支撑杆上安装有万向轮35，采用中间高定向轮34和两侧矮万向轮35的配合。优选地，在支撑板下表面左、右两侧边缘中心位置的支撑杆上安装有定向轮34。该定向轮34设置为具有固定的移动方向，优选设定移动方向为正前或者正后。该万向轮34设置为可以在任意的方向上进行移动。并且如图3所示，该定向轮34和万向轮35之间存在高低间隙14。定向轮34的着地高度低于万向轮35的着地高度一个高低间隙14。优选地，该高低间隙14的为0.5-2cm。
由于该高低间隙14的存在，货架在运行过程中，定向轮34始终着地，使得货架在AGV的牵引过程中，具备导向的功能，这样子，货架不会在牵引过程中乱甩，保证货架的运行平稳；而在转向运动或者发生偏移运动时，货架由于惯性会产生微小的倾斜，从而使得特定方向的万向轮35着地，从而在转向或者偏转过程中起到了稳定和协助变向的作用。
如图2、4所示，在支撑板的前端的侧表面上设置了托钩33，在支撑板的后端的侧表面上设置了托钩板11。其中，托钩33包括直角安装部件和托钩柱。该直角安装部件包括两个相互垂直的金属板，其中一个板紧贴支撑板的前端的侧表面，与上述板垂直的另一个板向货架的前方水平延伸。在该另一个板的下表面安装托钩柱，该托钩柱为具有特定界面形状的柱体，优选为圆柱形。
在支撑板的后端的侧表面的中央位置设置了托钩板11，该托钩板包括旋转轴13、弹簧12和托钩板材。该托钩板11还包括固定该旋转轴13的轴固定件，该固定件用于将该旋转轴13水平地安装于支撑板的后端的侧表面的中央。该弹簧12一端固定在旋转轴13上，另一端固定在托钩板材上，在自然状态下托钩板11在弹簧弹力下自然倾斜向上。该托钩板材的末端开设有固定孔，该固定孔用于与其它货架的托钩33进行插装配(参见图1)。在多个货架的组装过程中，，通过将一个货架的托钩板11向下压将固定孔套上另一个货架托钩33上，从而实现将多个货架前后首尾相连。
参见图4，在货架的支撑板的下方设置有一对限位挡板9和一对挂钩组件8。其中，一对限位挡板9具有两个形状相同的限位挡板，该限位挡板9为由金属型材拼接固定的等腰梯形结构，该梯形结构具有一长一短的两个平行边以及两个斜边。一对限位挡板9的安装方式是一对限位挡板9分置于支撑板下表面的两侧，将两个挡板的一对短平行边相对平行地相对设置，限位挡板9的一对短平行边的间距与AGV左右方向的宽度基本相同，优选地该一对限位挡板9的间距为AGV左右方向的宽度加上一个余量，该余量为2-3cm；该限位挡板9具有一定厚度，对其厚度的要求是限位挡板9下表面距离地面的距离小于AGV的高度，优选地，该限位挡板9的厚度为10-20cm。
根据上述限位挡板9的设置，一对限位挡板9的间隙的前端和后端具有向支撑板的中心方向逐渐收缩的形状，在中部具有与AGV左右方向的宽度基本相同的平行地形状。因此，在多个货架通过托钩33和托钩板11连接在一起后，可以利用AGV从多个货架正下方通过，AGV先后穿过多个货架下表面的一对限位挡板9的间隙，AGV的两侧轴承19可以与限位挡板9之间相对滑动，可以起到导正货架方向的作用。
参见图1和4，在货架的支撑板的下表面对应于纵向中轴向的最前端和最后端的相应位置上设置了一对挂钩组件8，该挂钩组件8用于和AGV的前顶杆16和后顶杆17相互配合，使得AGV和货架相互固定。
参见图5，其展示了单个挂钩组件8的结构。该挂钩组件8包括挂钩安装板2、固定螺栓1、挂钩3、挂钩弹簧4、挡弹簧螺栓5、挡挂钩螺栓6和挂钩定位螺栓7。该挂钩安装板2具有矩形的表面形状，其四个角部分别通过四个固定螺栓1与货架的支撑板的下表面进行固定。该挂钩安装板的一侧边缘上还开设有卡槽，该卡槽具有位于外侧的直径收缩部分以及位于内侧小直径部分。该直径收缩部分用于将AGV的前/后顶杆逐渐向卡槽内侧导入，小直径部分的宽度和前/后顶杆的直径大小基本相同，并且可以使得该前/后顶杆通过小直径部分并停留在小直径部分的末端。位于货架前端的挂钩组件8的卡槽开口朝向后方，位于货架后端的挂钩组件8的卡槽开口朝向前方。
在该卡槽的两侧分别设置了一个挂钩3，两个挂钩3相互镜像对称的设置。挂钩3具有固定部分和延伸阻挡部，该固定部的末端开设有安装孔，该安装孔用于通过挂钩定位螺栓7进行安装，该挂钩3可以围绕该挂钩定位螺栓7进行旋转。延伸阻挡部从固定部的另一端形成直角的弯折，从而在安装状态下使得延伸阻挡部朝向卡槽的内部延伸。在该弯折部分对应的挂钩安装板2的位置上设置有挡挂钩螺栓6，该挡挂钩螺栓6通过卡固挂钩3的直角弯折，实现了对于该挂钩3向内旋转的最大值的限制，当一对挂钩3处于向内旋转的最大值时，一对挂钩3的延伸阻挡部的延伸方向与卡槽的延伸方向垂直。
一个挂钩弹簧4重叠放置在该挂钩3的固定部的上表面，并且通过挂钩定位螺栓7将该挂钩3和挂钩弹簧4(通过弹性部分)进行安装。该挂钩弹簧4具有提供弹性的弹性部分(该弹性部分可以是螺旋或者其他弯折形的弹性部件)以及位于弹性部分两端的两个直线型的控制端。在挂钩3固定部分上表面的内侧还设置了凸台。挂钩弹簧4的一个控制端抵靠在凸台的侧面，使得挂钩弹簧4的一个控制端与挂钩3在运动中相对固定；挂钩弹簧4的另一个控制端抵靠在一个安装在挂钩3外侧设置的挡弹簧螺栓5上，挡弹簧螺栓5通过抵靠弹簧4的另一个控制端，限制了弹簧4的另一个控制端的外旋运动(即使得另一个控制端在外旋运动中固定)。通过施加外力，能够压缩弹性部分使得两个控制端相对旋转地靠近，在外力撤销后，弹性部分恢复原始状态，使得两个控制端相对旋转地分开，恢复到原始状态。
参见图6，下面介绍前/后顶杆16，17压入挂钩的过程。
前/后顶杆16，17为压入挂钩3前，挂钩3处于原始状态，该原始状态中挂钩弹簧4处于自然状态，其两个控制端分别抵靠在凸台和挡弹簧螺栓5上。
当前/后顶杆16，17压入挂钩的过程中，由于货架的牵引阻力被设置为大于挂钩弹簧4的弹簧力，此时挂钩3受到前/后顶杆16，17的挤压向外旋，挂钩3被拉开，通过凸台和挂钩弹簧4的一个控制端相互抵靠传递压力，挂钩弹簧4的一个控制端受到该压力向外旋，而另一个控制端抵靠挡弹簧螺栓5上被固定，挂钩弹簧4的弹性部分受到压缩。
当前/后顶杆16，17进入挂钩内侧的卡槽时，前/后顶杆16，17对于挂钩3的外力消失，挂钩3被挂钩弹簧4复位，挂钩3恢复原始状态。由于挡挂钩螺栓6的抵靠，挂钩3无法进一步向内旋状，并保持原始状态，前/后顶杆16，17被限位于挂钩组件中。
AGV同时牵引多个货架系统的控制方法
下面对AGV同时牵引多个货架系统的装载过程进行详细的说明，参见图7。以AGV从货架后侧进入多个货架下方并向前行驶的方式为例，进行说明；以AGV从货架前侧进入多个货架下方并向后方行驶的装载过程同理。
如图7(A)，AGV进入货架前，AGV的前红外传感器15和后红外传感器18对其上方的物品进行检测，并且检测到前红外传感器15和后红外传感器18上侧均无货架，则中央中央控制装置控制该前顶杆16和后顶杆17保持原始状态，不伸出外壳之上。
如图7(B)，AGV仅前端进入货架时，前红外传感器15检测到AGV上方存在货架，后红外传感器18上方不存在货架，则中央中央控制装置控制该前顶杆16和后顶杆17保持原始状态，不伸出外壳之上。
如图7(C)，AGV整体进入货架下部后，AGV的前红外传感器15和后红外传感器18对其上方的物品进行检测，并且检测到前红外传感器15和后红外传感器18上侧均存在货架，则中央中央控制装置控制该前顶杆16和后顶杆17保持原始状态，不伸出外壳之上。
如图7(D)，AGV前端移动出货架底部后，AGV前红外传感器15未检测到货架，后红外传感器18检测到货架，则中央中央控制装置控制该前顶杆16保持原始状态，不伸出外壳之上，控制后顶杆17向上运动，伸出外壳。
如图7(E)，AGV继续向前移动该后顶杆17逐渐卡入位于第一个货架前端的挂钩8，使得AGV与货架相对固定并带动货架移动。
该过程中，AGV移动时如果移动方向前后两个红外传感器都检测不到货架的时候，顶杆不会顶起，当移动方向前侧检测到货架时，顶杆也不会顶起，当前后两个红外都检测到货架时，顶杆还是不会顶起，当AGV车前端离开货架，移动方向前端检测不到货架后，移动方向后端红外传感器可以检测到货架时，AGV移动方向后侧顶杆顶起，前方向顶杆不顶起。继续前移便可以挂入货架的挂钩。
AGV车体前后方向置换，运行机制如上段文章所示。当AGV切换方向后，AGV原移动方向的前端就变成了现移动方向的后端，原移动方向的后端变成了现移动方向的前端，顶杆状态如上段文章所描述。此时也就实现了双向潜伏牵引的过程。
进而，基于上述AGV同时牵引多个货架系统的装载过程，对于AGV同时牵引多个货架的系统的控制方法为：
S1)确定AGV行进的方向；
通过中央控制部件与电机及电机的驱动控制部件，进行数据通讯，从而获得电机的转向数据，并进一步通过转向数据判断AGV的行进方向。。
S2)判断行进方向上第一个红外传感器上方是否存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S2步骤；
S3)判断行进方向上两个红外传感器上方是否均存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S3步骤；
S4)判断行进方向上是否仅第二个红外传感器上方存在货架；若是，即第一个红外传感器不存在货架而第二个红外传感器存在货架，则进行下一步，若非重复进行S4步骤；
在S2－S4的步骤中，中央控制部件通过接受AGV前后红外传感器的数据，来判断上述两个红外传感器上方的状态。具体地，行进方向上第一个红外传感器是指向前行进时AGV前红外传感器或向后行进时AGV的后红外传感器。行进方向上第二个红外传感器是指向前行进时AGV后红外传感器或向后行进时AGV的前红外传感器。
S5)伸出行进方向上第二个红外传感器临近的顶柱；
当中央控制部分依次检测到S2－S4的步骤后，驱动顶杆驱动部，并将该相应的顶杆伸出壳体外，并固定。具体地，伸出行进方向上第二个红外传感器临近的顶柱指向前行进时AGV的后顶柱或向后行进时AGV的前顶柱。
S6)顶柱与货架下方挂钩组件卡和固定。
卡和固定模式可以参见本文中对于图6的具体描述。
通过上述的控制方法，能够保证整个AGV装载过程中对整个多个货架系统的方向导向过程的完整性，并防止误操作，从而提高了整个系统的稳定性和自动化。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种AGV同时牵引多个货架的系统，其包括AGV(29)以及多个相互首尾相接的货架，其特征在于：AGV(29)包括底盘和设置于外壳上的前红外传感器(15)、前顶杆(16)、后顶杆(17)、后红外传感器(18)，在AGV(29)纵向中轴线的前端和后端位置上分别设置有前顶杆(16)和后顶杆(17)，在前顶杆(16)的正前方邻近前顶杆(16)的位置上设置了前红外传感器(15)，在后顶杆(17)的正后方邻近后顶杆(17)的位置上设置了后红外传感器(18)，该前红外传感器(15)和后红外传感器(18)用于检测其上方是否存在货架；货架具有架体、托钩板(11)、托钩(33)、挂钩组件(8)、限位挡板(9)、定向轮(34)和万向轮(35)；其中，在货架的下表面上一对限位挡板(9)之间的最前端和最后端的相应位置上设置了一对挂钩组件(8)，该挂钩组件(8)用于和AGV(29)的前顶杆(16)和后顶杆(17)相互配合，用于将AGV(29)装载在货架上；
所述AGV(29)进一步还包括双侧轴承(19)；所述货架包括一对限位挡板(9)，一对限位挡板(9)分置于货架下表面的两侧，将两个限位挡板(9)相对平行地镜面对称设置，限位挡板(9)的间距与AGV(29)的宽度基本相同，使得AGV(29)先后穿过多个货架下表面的一对限位挡板(9)的间隙时，AGV的两侧轴承(19)与限位挡板(9)之间相对滑动，导正货架方向。
2.根据权利要求1所述的AGV同时牵引多个货架的系统，其特征在于：该挂钩组件(8)包括挂钩安装板(2)、固定螺栓(1)、挂钩(3)、挂钩弹簧、挡弹簧螺栓(5)、挡挂钩螺栓(6)和挂钩定位螺栓(7)，挂钩弹簧(4)重叠放置在该挂钩(3)的上表面，并且通过挂钩定位螺栓(7)将该挂钩(3)和挂钩弹簧(4)进行安装，该挂钩弹簧(4)具有提供弹性的弹性部分以及位于弹性部分两端的两个直线型的控制端；在挂钩(3)上表面的内侧还设置了凸台，挂钩弹簧(4)的一个控制端抵靠在凸台的侧面，使得挂钩弹簧(4)的一个控制端与挂钩(3)在运动中相对固定；挂钩弹簧(4)的另一个控制端抵靠在一个安装在挂钩(3)外侧设置的挡弹簧螺栓(5)上，挡弹簧螺栓(5)通过抵靠弹簧(4)的另一个控制端，限制了弹簧(4)的另一个控制端的外旋运动；当前、后顶杆(16)，(17)压入挂钩(3)的过程中，由于货架的牵引阻力被设置为大于挂钩弹簧(4)的弹簧力，此时挂钩(3)受到前、后顶杆(16)，(17)的挤压向外旋，挂钩(3)被拉开，通过凸台和挂钩弹簧(4)的一个控制端相互抵靠传递压力，挂钩弹簧(4)的一个控制端受到该压力向外旋，而另一个控制端抵靠挡弹簧螺栓(5)上被固定，挂钩弹簧(4)的弹性部分受到压缩；当前、后顶杆(16)，(17)进入挂钩内侧的卡槽时，前、后顶杆(16)，(17)对于挂钩(3)的外力消失，挂钩(3)被挂钩弹簧(4)复位，挂钩(3)恢复原始状态；由于挡挂钩螺栓(6)的抵靠，挂钩(3)无法进一步向内旋状，并保持原始状态，前、后顶杆(16)，(17)被限位于挂钩组件(8)中。
3.根据权利要求1所述的AGV同时牵引多个货架的系统，其特征在于：该限位挡板(9)为由金属型材拼接固定的等腰梯形结构，该梯形结构具有一长一短的两个平行边以及两个斜边，一对限位挡板(9)的一对短平行边相对平行地相对设置，一对限位挡板(9)的间隙的前端和后端具有向支撑板的中心方向逐渐收缩的形状，在中部具有与AGV左右方向的宽度基本相同的平行的形状。
4.根据权利要求1所述的AGV同时牵引多个货架的系统，其特征在于：挂钩安装板的一侧边缘上还开设有卡槽，该卡槽具有位于外侧的直径收缩部分以及位于内侧小直径部分，该直径收缩部分用于将AGV的前/后顶杆逐渐向卡槽内侧导入，小直径部分的宽度和前/后顶杆的直径大小基本相同，并且可以使得该前/后顶杆通过小直径部分并停留在小直径部分的末端；位于货架前端的挂钩组件(8)的卡槽开口朝向后方，位于货架后端的挂钩组件(8)的卡槽开口朝向前方。
5.根据权利要求1所述的AGV同时牵引多个货架的系统，其特征在于：架体的下方设置了中间高定向轮(34)和两侧矮万向轮(35)的配合，该定向轮(34)和万向轮(35)之间存在高低间隙(14)。
6.根据权利要求1所述的AGV同时牵引多个货架的系统，其特征在于：在货架的前端的侧表面上设置了托钩(33)，在货架的后端的侧表面上设置了托钩板(11)，托钩(33)和托钩板(11)相互卡合，实现多个货架的连接。
7.一种用于根据权利要求1-6之一所述的AGV同时牵引多个货架的系统中的AGV结构，其特征在于：AGV(29)包括前红外传感器(15)、前顶杆(16)、后顶杆(17)、后红外传感器(18)以及双侧轴承(19)，在AGV(29)纵向中轴线的前端和后端位置上分别设置有前顶杆(16)和后顶杆(17)，在前顶杆(16)的正前方邻近前顶杆(16)的位置上设置了前红外传感器(15)，在后顶杆(17)的正后方邻近后顶杆(17)的位置上设置了后红外传感器(18)，该前红外传感器(15)和后红外传感器(18)用于检测其上方是否存在货架，所述前顶杆(16)和所述后顶杆(17)能够根据所述前红外传感器(15)和后红外传感器(18)的检测结果，选择性地伸出。
8.一种用于根据权利要求1-7之一所述的AGV同时牵引多个货架的系统中的货架结构，其特征在于：货架具有架体、托钩板(11)、托钩(33)、一对挂钩组件(8)、一对限位挡板(9)、定向轮(34)和万向轮(35)；其中，在货架的下表面上一对限位挡板(9)之间的最前端和最后端的相应位置上设置了一对挂钩组件(8)，该挂钩组件(8)用于和AGV(29)的前顶杆(16)和后顶杆(17)相互配合，用于将AGV(29)装载在货架上；在货架的前端的侧表面上设置了托钩(33)，在货架的后端的侧表面上设置了托钩板(11)，托钩(33)和托钩板(11)相互卡合，实现多个货架的连接。
9.一种用于控制根据权利要求1-6之一所述的AGV同时牵引多个货架的系统的控制方法，其特征在于：该方法包括
S1)确定AGV行进的方向；
S2)判断行进方向上第一个红外传感器上方是否存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S2步骤；
S3)判断行进方向上两个红外传感器上方是否均存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S3步骤；
S4)判断行进方向上是否仅第二个红外传感器上方存在货架；若是则进行下一步，若非重复进行S4步骤；
S5)伸出行进方向上第二个红外传感器临近的顶柱；
S6)顶柱与货架下方挂钩组件卡和固定。
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