CN108945150B - 万向agv - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种万向AGV，万向AGV的车体上设有环形导轨，环形导轨上导向安装有滑块，车体上还设有驱动滑块沿环形导轨移动的滑块驱动机构，滑块上固定设置有探测装置，车体上安装有万向轮以及驱动万向轮转向的转向机构，在探测装置偏离地面的循迹线时，控制装置能够控制滑块驱动机构带动滑块动作直至探测装置照应地面的循迹线，控制装置还控制连接有检测滑块沿环形导轨移动角度的角度传感器，控制装置根据角度传感器检测的角度信号控制转向机构带动万向轮向循迹线的走向进行转向。本发明的万向AGV实现了小车自身循迹的运行方式，避免了现有技术中通过中心控制系统远程无线控制而导致小车运行不可靠的问题。

Description

万向AGV

技术领域

本发明涉及一种万向AGV。

背景技术

随着物流运输业的发展，智能自动运输车得到了越来越多的使用，其中以AGV居多。现有的AGV一般是通过独立于小车的中心控制系统远程无线控制而实现沿设定的轨迹移动，然而由于厂房多是金属结构，对于无线信号的传输造成很大影响，小车在移动到某些位置处时，甚至不能接收到中心控制系统发出的无线信号，进而致使小车无法循迹移动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种万向AGV，用以解决现有的AGV小车通过中心控制系统远程无线控制运行不可靠的问题。

本发明的万向AGV包括车体，车体上设有环形导轨，环形导轨上导向安装有滑块，车体上还设有驱动滑块沿环形导轨移动的滑块驱动机构，滑块上固定设置有能够识别地面的循迹线的探测装置，车体上安装有万向轮以及驱动万向轮转向的转向机构，车体上还配置有控制装置，探测装置、转向机构以及滑块驱动机构均与控制装置通讯连接，在探测装置偏离地面的循迹线时，控制装置能够控制滑块驱动机构带动滑块动作直至探测装置照应地面的循迹线，控制装置还控制连接有检测滑块沿环形导轨移动角度的角度传感器，控制装置根据角度传感器检测的角度信号控制转向机构带动万向轮向循迹线的走向转向。

本发明的万向AGV通过探测装置探测地面的循迹线并实时进行位置调整，车体上的控制装置能够根据探测装置的位置调整信息控制转向机构转向，这样实现了小车自身循迹的运行方式，每一个AGV均通过自身的控制装置循迹移动，避免了现有技术中通过中心控制系统远程无线控制而导致小车运行不可靠的问题。

具体地，滑块与环形导轨上下布置，滑块驱动机构包括与滑块固定连接的驱动电机，驱动电机的输出端与环形导轨圆周面滚动配合实现滑块相对环形导轨的移动。这种方式简单方便，很容易实现滑块与环形导轨的相对移动。

具体地，滑块处于环形导轨的下侧，滑块与环形导轨通过其中一个上设置的T形滑槽与另一个上设置的T形块导向滑动，这样设置方便环形导轨与车体的连接，结构相对简单。

驱动电机的输出端可以通过与环形导轨圆周面的摩擦滚动实现两者的相对移动，或者驱动电机通过其输出端的齿轮与环形导轨圆周面上的齿圈啮合实现滑块相对环形导轨的移动。

进一步地，角度传感器可以设置在滑块上，且在角度传感器设置在滑块上时，优选地，角度传感器通过与驱动电机输出轴或环形导轨啮合传动的转轴进行角度检测，这样通过机械式传动，角度传感器检测角度更为准确。

在角度传感器设置在滑块上时，可在车体上设置电源模块，环形导轨上设有与电源模块连接的环形导电片，滑块上设有与环形导电片弹性接触的导电弹片，导电弹片与驱动电机、探测装置以及角度传感器电连接。这样无需在滑块上设置单独的电源，简化结构。

进而，控制装置包括位于滑块上的第一控制模块和位于车体上的第二控制模块，第一控制模块和第二控制模块无线通讯连接，驱动电机、角度传感器以及探测装置与第一控制模块控制连接，转向机构与第二控制模块控制连接。这样便于实现滑块上的各部件与车体上的转向机构之间的信号传输。

更为详细地，第一控制模块、探测装置设置在滑块的下侧面，驱动电机、角度传感器设置在滑块的内侧面，导电弹片和驱动电机位于T形块的两侧。这样的结构布置形式，便于探测装置捕捉循迹线，且避免了导电部件与传动部件之间的干涉。

此外，为了尽可能的使得车体结构紧凑，车体的外轮廓为圆形或正方形。

附图说明

图1为本发明的万向AGV的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为AGV车体的仰视图（未显示环形导轨及滑块）；

图4为环形导轨的结构示意图；

图5为环形导轨的截面图；

图6为滑块的截面图；

图7为导电座的俯视图；

图8为导电座的主视图；

图9为驱动电机的结构示意图；

图10为角度传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的万向AGV的实施例一，如图1~10所示，包括车体1，车体1的外轮廓为圆形，车体1上在靠近底部位置设有环形导轨2，其中，环形导轨2与车体外轮廓所在的圆基本同心。环形导轨2上导向移动安装有滑块3，滑块3被滑块驱动机构所带动而能够在环形导轨2上移动。滑块3上安装有探测装置30，探测装置30能够与地面上的循迹线匹配识别，这样不管地面上的循迹线如何弯曲，通过滑块3带动探测装置30在环形导轨2上转动都能够使探测装置移动到与地面上的循迹线相对照的位置。

车体上设置有动力电源，车体的底部设有车轮9，车轮9为万向轮，车体上设有驱动万向轮滚动从而实现车体行走的行走驱动机构以及驱动万向轮转向的转向机构。车体1上还设有控制装置，控制装置与行走驱动机构和转向机构控制连接，在小车沿循迹线行走时，尤其是沿弯曲循迹线行走时，滑块在环形导轨上不断移动并始终保持其上的探测装置与循迹线对照，而小车在沿弯曲循迹线移动过程中的转向动作正是根据滑块在环形导轨上的转动角度进行调整的。

具体地，控制装置包括位于滑块3上的第一控制模块31和位于车体上的第二控制模块10，第一控制模块31和第二控制模块10无线通讯连接。滑块3上设有角度传感器35，角度传感器35能够在滑块3相对环形导轨2移动时检测滑块3在环形导轨2所在圆上移动前和移动后两个位置之间的圆心角。角度传感器35与第一控制模块31控制连接，并将滑块3在环形导轨2所在圆上的转动角度信息传递给第一控制模块31，第一控制模块31又将该信息传递给第二控制模块10，从而通过第二控制模块10控制转向机构带动万向轮转向，这样基本能够保证滑块在环形轨道上转动多大的角度，万向轮也能够同步转向多大角度，从而保证车体始终沿循迹线行驶。

更为详细地，滑块3位于环形导轨2的下侧，且环形导轨2的下侧面上设有向下伸出的T形块24，环形导轨2的内圆周面上设有齿圈20，滑块3的上侧面上设有与T形块24适配的T形滑槽33，滑块3通过T形滑槽与环形导轨2的T形块的配合吊在环形导轨的下侧且沿环形导轨移动。滑块3上固定设置有驱动电机32，驱动电机32作为滑块驱动机构的动力输出部分带动滑块动作，驱动电机32的输出轴上设有齿轮320，齿轮320与齿圈20啮合，且在驱动电机输出旋转动作时，滑块沿环形导轨移动。

角度传感器35具有检测转轴，检测转轴的端部设有检测齿轮350，驱动电机的输出轴上设有读数齿轮321，角度传感器35与驱动电机32的壳体固定连接，且通过检测齿轮350与读数齿轮321啮合，这样，角度传感器即可检测出驱动电机的输出轴旋转的圈数，从而计算得到滑块在环形导轨上转动的角度。

由于滑块上的探测装置30、第一控制模块31、驱动电机32以及角度传感器35均需要电源，如果将提供给上述的这些部件的电源设置在滑块上又将会导致滑块部分占用的环形转动空间较大，因此，本实施例中优选地采用提供给车体行驶的动力电源作为驱动滑块上的上述部件的电源。具体地，环形导轨2的下侧面设有环形导电片21，环形导电片21包括内外两圈导轨导电片，内外两圈导轨导电片分别连接电源正负极。相应地，滑块的上侧面设有导电座34，导电座34包括绝缘底座340以及通过螺钉342固定安装在绝缘底座340上的两个滑块导电片341，该两个滑块导电片341包括位于螺钉342两侧的翘起翼部，且通过该两个翘起翼部与环形导轨上的导轨导电片弹性抵接，在滑块与环形导轨相对移动时，翘起翼部能够与导轨导电片发生相对滑动。为了避免在滑块转动过程中滑块导电片与导轨导电片的干涉，两个滑块导电片341在长度方向成弧形延伸，且该弧形与环形导轨导电片相匹配。这样即可通过导电座与环形导电片之间的导电连接将车体上的动力电源连接至滑块上的各部件。优选地，本实施例中，第一控制模块、探测装置设置在滑块的下侧面，驱动电机、角度传感器设置在滑块的内侧面，导电座和驱动电机分别位于T形块的内外两侧，这样不仅节省空间，而且避免运动部件与导电部件之间发生干涉。

本发明的AGV通过探测装置探测地面的循迹线并实时在环形导轨上进行位置调整，车体上的控制装置能够根据探测装置的位置调整信息控制转向机构转向，这样实现了小车通过自身的控制装置循迹移动的运行方式，解决了现有技术中通过中心控制系统远程无线控制而导致小车运行不可靠的问题。

本发明的万向AGV必然不仅限于上述的实施例。比如，在地面上的循迹线为明显的颜色线条时，探测装置可以为能够捕捉这种特定颜色的视觉探头，在地面上的循迹线为磁感条时，探测装置可以为磁感探头，在地面的循迹线为导线时，探测装置可以为电感探头。探测装置的主要目的就是与地面上的循迹线进行识别。

或者在其他实施方式中，滑块可以位于环形导轨的上侧或内侧或外侧，环形导轨与滑块之间只需保证在环形导轨所在圆周上的导向关系即可，滑块与环形导轨的哪个面进行配合并不具体限定。当然，滑块驱动机构也可以设置在环形导轨上，比如，环形导轨上设有环形链条，车体上安装有带动环形链条绕环形导轨循环转动的电机，滑块与环形链条连接且能够被环形链条带着移动。或者在其他实施方式中，驱动电机通过其输出端上止转安装的滚轮与环形导轨的内周面或外周面滚动配合，通过滚轮与环形导轨内周面之间的摩擦带动滑块动作。

在其他实施方式中，角度传感器可以通过红外感应进行角度检测，比如，在环形导轨上设置呈环形设置的计数刻度条，在滑块转动时，角度传感器通过红外感应扫过刻度条的数量来计算滑块移动的角度。当然，角度传感器也可以设置在车体上，比如角度传感器为环形磁感传感器，滑块上设有磁感模块，在滑块沿环形轨道移动到不同位置时，环形磁感传感器能够与滑块上的磁感模块的感应，计算滑块移动的角度。或者角度传感器直接通过转轴上的齿轮与滑块内周面的齿圈啮合传动进行角度检测。

在其他实施方式中，控制装置可以仅包括设置在车体上的一个，滑块上设有信号接头，环形导轨上设置环形导电片，环形导电片与信号接头的信号触片滑动接触并与滑块上的驱动电机、探测装置以及角度传感器进行信号传递，从而控制他们的动作或状态。

本发明的AGV的实施例一中，考虑到结构的紧凑性、使车体形状与环形导轨相适应，将车体外轮廓设计为圆形，在其他实施例中车体的外形当然并不仅限于为圆形，也可以为矩形、正方形以及其他正多边形均可。

另外，需要说明的是，以上描述中所述的探测装置与循迹线之间的照应关系可以为上下正对，也可以为上下偏移特定的角度或方位等，只需保证探测装置与循迹线之间有不变的位置关系即可。

Claims (10)

1.万向AGV，包括车体，其特征是，车体上设有环形导轨，环形导轨上导向安装有滑块，车体上还设有驱动滑块沿环形导轨移动的滑块驱动机构，滑块上固定设置有能够识别地面的循迹线的探测装置，车体上安装有万向轮以及驱动万向轮转向的转向机构，车体上还配置有控制装置，探测装置、转向机构以及滑块驱动机构均与控制装置通讯连接，在探测装置偏离地面的循迹线时，控制装置能够控制滑块驱动机构带动滑块动作直至探测装置照应地面的循迹线，控制装置还控制连接有检测滑块沿环形导轨移动角度的角度传感器，控制装置根据角度传感器检测的角度信号控制转向机构带动万向轮向循迹线的走向转向。

2.根据权利要求1所述的万向AGV，其特征是，滑块与环形导轨上下布置，滑块驱动机构包括与滑块固定连接的驱动电机，驱动电机的输出端与环形导轨圆周面滚动配合实现滑块相对环形导轨的移动。

3.根据权利要求2所述的万向AGV，其特征是，滑块处于环形导轨的下侧，滑块与环形导轨通过其中一个上设置的T形滑槽与另一个上设置的T形块导向滑动。

4.根据权利要求2所述的万向AGV，其特征是，驱动电机通过其输出端的齿轮与环形导轨圆周面上的齿圈啮合实现滑块相对环形导轨的移动。

5.根据权利要求4所述的万向AGV，其特征是，角度传感器设置在滑块上，角度传感器通过与驱动电机输出轴或环形导轨啮合传动的转轴进行角度检测。

6.根据权利要求3所述的万向AGV，其特征是，角度传感器设置在滑块上。

7.根据权利要求6所述的万向AGV，其特征是，车体上设有电源模块，环形导轨上设有与电源模块连接的环形导电片，滑块上设有与环形导电片滑动抵接的导电弹片，导电弹片与驱动电机、探测装置以及角度传感器电连接。

8.根据权利要求7所述的万向AGV，其特征是，控制装置包括位于滑块上的第一控制模块和位于车体上的第二控制模块，第一控制模块和第二控制模块无线通讯连接，驱动电机、角度传感器以及探测装置与第一控制模块控制连接，转向机构与第二控制模块控制连接。

9.根据权利要求8所述的万向AGV，其特征是，第一控制模块、探测装置设置在滑块的下侧面，驱动电机、角度传感器设置在滑块的内侧面，导电弹片和驱动电机位于T形块的两侧。

10.根据权利要求1~7任意一项所述的万向AGV，其特征是，所述车体的外轮廓为圆形或正方形。