CN109591915A - 一种智能agv搬运车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能AGV搬运车，包括车架、行走部、定位支撑部、车载液压装置和车载电控装置；车架是支撑框架结构，包括前平板支撑部分和后控制安装部分；行走部设置在车架的底部，行走部包括四个中心对称设置的行走机构，行走机构包括箱型壳体、滚动驱动部分和转向驱动部分。本智能AGV搬运车采用上锥齿环和下锥齿环通过联动锥齿轮啮合夹持驱动辊轮安装方式，能够在实现全向驱动的前提下实现进一步降低托载平台的高度尺寸，进而实现降低被托载物品距离地面的高度尺寸、托载运行更稳定，特别适用于潜入被托载物品底部进行托载运输。

Description

一种智能AGV搬运车

技术领域

本发明涉及一种AGV搬运车，具体是一种适用于对货物进行托载运输的智能AGV搬运车，属于智能运输机械技术领域。

背景技术

AGV即自动引导运输车或无人搬运车，是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。工业应用中AGV一般以可充电电池为其动力来源，一般不需驾驶员，可通过电脑或利用电磁轨道来设立并控制AGV的行进路线以及行为。

现有的AGV通常包括两轮差速式AGV、三轮行走式AGV和带舵轮的四轮行走式AGV，其中两轮差速式AGV在工业上应用广泛。两轮差速式AGV虽然可以实现全方位行驶，但通常行走机构中的转向部件是设置在行走部件上方的齿轮传动结构，齿轮传动结构包括水平设置的、与行走部件固定连接的传动齿轮或齿圈，竖直方向设置的转向驱动电机通过驱动齿轮驱动传动齿轮或齿圈旋转实现转向。由于行走机构通常安装在托载平台的底部，因此为了降低托载平台的高度尺寸以便于潜入被托载物品的底部、竖直设置的转向驱动电机通常采用倒置悬挂的方式安装在托载平台的底部。然而尽管可以通过减小行走部件的行走驱动轮的尺寸以实现降低托载平台的高度尺寸，但竖直设置的转向驱动电机仍然使降低托载平台的高度尺寸受到限制，因此只能通过提高被托载物品距离地面的高度尺寸以便于AGV的潜入，然而具有较高重心的被托载物品在AGV托载运行过程中存在不稳固的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种智能AGV搬运车，自动化程度高，能够在实现全向驱动的前提下实现进一步降低托载平台的高度尺寸，进而实现降低被托载物品距离地面的高度尺寸、托载运行更稳定，特别适用于潜入被托载物品底部进行托载运输。

为了实现上述目的，本智能AGV搬运车包括车架、行走部、定位支撑部、车载液压装置和车载电控装置；

所述的车架是支撑框架结构，包括前平板支撑部分和后控制安装部分，支撑框架上设有车载传感器，车载传感器包括距离传感器和模式识别传感器，模式识别传感器设置在车架的前端，多件距离传感器均布设置在支撑框架的外部周向方向上，车载液压装置和车载电控装置均设置在后控制安装部分的内部；

所述的行走部设置在车架的底部，行走部包括四个中心对称设置的行走机构，行走机构包括箱型壳体、滚动驱动部分和转向驱动部分；

滚动驱动部分设置在箱型壳体的内部，包括中轴线水平设置的驱动辊轮，驱动辊轮包括辊轮体和沿辊轮体中轴线方向左右伸出设置的辊轮支撑轴，箱型壳体的底平面距离地面的高度小于辊轮体的半径尺寸，辊轮体内部设有滚动驱动电机总成；

转向驱动部分包括上锥齿环、下锥齿环、联动锥齿轮和转向控制锥齿轴；上锥齿环和下锥齿环的齿数、模数和分度圆锥角完全相同，且上锥齿环和下锥齿环的齿部正对同轴设置，上锥齿环水平固定安装在箱型壳体内顶部，下锥齿环通过平面轴承水平安装在箱型壳体内底部，上锥齿环和下锥齿环的轴线垂直于驱动辊轮的中轴线设置；设置为两件的联动锥齿轮通过轴承对称架设安装在驱动辊轮两侧的辊轮支撑轴上、且联动锥齿轮同时与上锥齿环和下锥齿环啮合连接；转向控制锥齿轴设置在联动锥齿轮的外部方向，转向控制锥齿轴通过轴承架设安装在箱型壳体上、且转向控制锥齿轴与下锥齿环齿部啮合连接，转向控制锥齿轴伸出至箱型壳体外部的部分还设有转向控制驱动电机；

设置为多套的定位支撑部设置在车架的前平板支撑部分上，多套的定位支撑部相对于车架的前平板支撑部分中心对称设置，定位支撑部包括竖直设置的液压升降缸，液压升降缸的缸体安装在车架上，液压升降缸的伸缩端上还设有承载托板；

车载液压装置包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站与伺服电机或发动机连接，液压泵站与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路分别与液压升降缸连接；

车载电控装置包括工业控制计算机、电池仓、自动充电回路、无线收发模块、无线发射接收回路、位置反馈及车辆驱动定位回路、模式识别反馈判断回路、底盘举升控制回路，电池仓设置在车架(1)的后控制安装部分的后端，且电池仓上设有伸出至电池仓外部的充电电极，工业控制计算机分别与无线收发模块、车载传感器、驱动辊轮的滚动驱动电机总成、转向驱动部分的转向控制驱动电机、车载液压装置电连接，工业控制计算机内置有不同货架或托盘的数据模型。

作为本发明的进一步改进方案，车架的前平板支撑部分是前后导向伸缩设置的两段式结构，两段式结构上均设有定位支撑部，两段式结构之间通过伸缩液压缸伸缩连接，伸缩液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接。

作为本发明的进一步改进方案，安装在车架上的液压升降缸的缸体在左右方向上与相邻的液压升降缸的缸体之间设有导向滑移机构和间距调节部件。

作为本发明的一种实施方式，导向滑移机构是配合设置的导向滑轨和导向滑靴结构。

作为本发明的一种实施方式，间距调节部件是间距调节液压缸，间距调节液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接。

与现有技术相比，本智能AGV搬运车是完全数字化控制单元，可以与上层计算机网络进行无缝连接实现集中数字化管理；由于车载传感器包括距离传感器和模式识别传感器，因此可以实现本智能AGV搬运车的准确坐标移动；由于包括四个中心对称设置的行走机构，每个行走机构均可以实现驱动辊轮沿上锥齿环和下锥齿环的中轴线在360°范围内的任意角度的旋转，因此可以实现任一角度的平移移动；由于采用上锥齿环和下锥齿环通过联动锥齿轮啮合夹持驱动辊轮安装方式，因此可以实现降低驱动辊轮在竖直方向上的安装尺寸，进而实现降低箱型壳体的整体高度尺寸；由于采用转向控制锥齿轴与下锥齿环啮合的安装方式，因此可以实现转向控制驱动电机的中轴线水平设置、进一步减少竖直方向上的空间占用，从而实现降低被托载物品距离地面的高度尺寸、托载运行更稳定，特别适用于潜入被托载物品底部进行托载运输。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图；

图2是本发明行走机构的剖视结构示意图。

图中：1、车架，2、行走部，21、驱动辊轮，22、辊轮支撑轴，23、上锥齿环，24、下锥齿环，25、联动锥齿轮，26、转向控制锥齿轴，3、定位支撑部，31、液压升降缸，32、承载托板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本智能AGV搬运车包括车架1、行走部2、定位支撑部3、车载液压装置和车载电控装置。

所述的车架1是支撑框架结构，包括前平板支撑部分和后控制安装部分，支撑框架上设有车载传感器，车载传感器包括距离传感器和模式识别传感器，模式识别传感器设置在车架1的前端，多件距离传感器均布设置在支撑框架的外部周向方向上，车载液压装置和车载电控装置均设置在后控制安装部分的内部。

所述的行走部2设置在车架1的底部，行走部2包括四个中心对称设置的行走机构，如图2所示，行走机构包括箱型壳体、滚动驱动部分和转向驱动部分；

滚动驱动部分设置在箱型壳体的内部，包括中轴线水平设置的驱动辊轮21，驱动辊轮21包括辊轮体和沿辊轮体中轴线方向左右伸出设置的辊轮支撑轴22，箱型壳体的底平面距离地面的高度小于辊轮体的半径尺寸，辊轮体内部设有滚动驱动电机总成；

转向驱动部分包括上锥齿环23、下锥齿环24、联动锥齿轮25和转向控制锥齿轴26；上锥齿环23和下锥齿环24的齿数、模数和分度圆锥角完全相同，且上锥齿环23和下锥齿环24的齿部正对同轴设置，上锥齿环23水平固定安装在箱型壳体内顶部，下锥齿环24通过平面轴承水平安装在箱型壳体内底部，上锥齿环23和下锥齿环24的轴线垂直于驱动辊轮21的中轴线设置；设置为两件的联动锥齿轮25通过轴承对称架设安装在驱动辊轮21两侧的辊轮支撑轴22上、且联动锥齿轮25同时与上锥齿环23和下锥齿环24啮合连接；转向控制锥齿轴26设置在联动锥齿轮25的外部方向，转向控制锥齿轴26通过轴承架设安装在箱型壳体上、且转向控制锥齿轴26与下锥齿环24齿部啮合连接，转向控制锥齿轴26伸出至箱型壳体外部的部分还设有转向控制驱动电机。

设置为多套的定位支撑部3设置在车架1的前平板支撑部分上，多套的定位支撑部3相对于车架1的前平板支撑部分中心对称设置，定位支撑部3包括竖直设置的液压升降缸31，液压升降缸31的缸体安装在车架1上，液压升降缸31的伸缩端上还设有承载托板32。

车载液压装置包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站与伺服电机或发动机连接，液压泵站与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路分别与液压升降缸31连接。

车载电控装置包括工业控制计算机、电池仓、自动充电回路、无线收发模块、无线发射接收回路、位置反馈及车辆驱动定位回路、模式识别反馈判断回路、底盘举升控制回路，电池仓设置在车架1的后控制安装部分的后端，且电池仓上设有伸出至电池仓外部的充电电极，工业控制计算机分别与无线收发模块、车载传感器、驱动辊轮21的滚动驱动电机总成、转向驱动部分的转向控制驱动电机、车载液压装置电连接，工业控制计算机内置有不同货架或托盘的数据模型。

本智能AGV搬运车使用时，工业控制计算机通过无线收发模块接收搬运信息，搬运信息包括需搬运物品货架或托盘的原始坐标信息和需搬运物品货架或托盘的目标坐标信息，工业控制计算机根据搬运信息进行线性规划路径，然后工业控制计算机根据规划路径控制本智能AGV搬运车的动作；进行直线行驶时，工业控制计算机可直接发出指令控制驱动辊轮21的滚动驱动电机总成进行供电即可实现驱动辊轮21的滚动，驱动辊轮21滚动过程中相对于联动锥齿轮25进行旋转、而联动锥齿轮25处于相对静止状态；进行转向行驶时，工业控制计算机可在控制驱动辊轮21滚动的同时控制转向驱动部分的转向控制驱动电机的旋转动作使转向控制锥齿轴26旋转，转向控制锥齿轴26旋转过程中带动下锥齿环24沿其中轴线旋转，下锥齿环24旋转过程中带动两件联动锥齿轮25同时在上锥齿环23上方向相反进行滚动，两件联动锥齿轮25滚动过程中通过辊轮支撑轴22带动驱动辊轮21沿驱动辊轮21的几何中心平面旋转，进而实现驱动辊轮21行驶方向的改变；本智能AGV搬运车向需搬运物品货架或托盘方向移动过程中，车载电控装置的工业控制计算机根据输入的具体需搬运物品货架或托盘的信息确定该需搬运物品货架或托盘的数据模型，当本智能AGV搬运车靠近需搬运物品货架或托盘时，模式识别反馈判断回路开始工作，智能AGV搬运车一边前移一边通过模式识别传感器反馈需搬运物品货架或托盘的图像数据信息至车载电控装置的工业控制计算机，工业控制计算机将此需搬运物品货架或托盘的图像数据信息建模并与已确定的需搬运物品货架或托盘数据模型进行比较，并根据数据偏差对智能AGV搬运车进行纠偏，本智能AGV搬运车钻入车辆下方后工业控制计算机同时根据车架1左右两侧的距离传感器反馈的车架1与需搬运物品货架或托盘的支撑腿之间的距离数据对智能AGV搬运车进行纠偏，进而保证智能AGV搬运车在钻入需搬运物品货架或托盘下方时的准确位置定位；当本智能AGV搬运车移动至需搬运物品货架或托盘的原始坐标时即位于需搬运物品货架或托盘的正下方，然后工业控制计算机发出指令控制车载液压装置使液压升降缸31升起至设定距离，承载托板32即将需搬运物品货架或托盘托起脱离地面，然后工业控制计算机根据规划路径移动至需搬运物品货架或托盘的目标坐标位置，然后工业控制计算机发出指令控制车载液压装置使液压升降缸31复位至初始状态，需搬运物品货架或托盘即落下位于目标位置上；当本智能AGV搬运车的电量低于设定值时，自动充电回路开始工作，车载电控装置的工业控制计算机即线性规划路径并使本智能AGV搬运车向最近的充电桩移动；至充电桩后，车载电控装置控制本智能AGV搬运车自适应调节自身位置，使充电电极面向充电桩并移动对接，对接后进行自动充电；充电完成后，车载电控装置的工业控制计算机驱动本智能AGV搬运车与充电桩分离处于待命状态。

针对不同底面积的需搬运物品货架或托盘，为了使本智能AGV搬运车均能进行稳固托载运输，作为本发明的进一步改进方案，车架1的前平板支撑部分是前后导向伸缩设置的两段式结构，两段式结构上均设有定位支撑部3，两段式结构之间通过伸缩液压缸伸缩连接，伸缩液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接。通过控制伸缩液压缸的伸缩可以实现调节车架1的前平板支撑部分在前后方向上的长度尺寸，进而实现调节在前后方向上定位支撑部3的托载位置。

针对不同底面积的需搬运物品货架或托盘，为了使本智能AGV搬运车均能进行稳固托载运输，作为本发明的进一步改进方案，安装在车架1上的液压升降缸31的缸体在左右方向上与相邻的液压升降缸31的缸体之间设有导向滑移机构和间距调节部件，导向滑移机构可以是配合设置的导向轨与导向滚轮结构、也可以是配合设置的导向滑轨和导向滑靴结构，间距调节部件可以是间距调节液压缸结构、也可以是间距调节电动螺旋杆结构等机构。通过控制间距调节部件的动作可以实现在左右方向上相邻的两件液压升降缸31之间间距的调节，进而实现调节在左右方向上定位支撑部3的托载位置。

本智能AGV搬运车是完全数字化控制单元，可以与上层计算机网络进行无缝连接实现集中数字化管理；由于车载传感器包括距离传感器和模式识别传感器，因此可以实现本智能AGV搬运车的准确坐标移动；由于包括四个中心对称设置的行走机构，每个行走机构均可以实现驱动辊轮21沿上锥齿环23和下锥齿环24的中轴线在360°范围内的任意角度的旋转，因此可以实现任一角度的平移移动；由于采用上锥齿环23和下锥齿环24通过联动锥齿轮25啮合夹持驱动辊轮21安装方式，因此可以实现降低驱动辊轮21在竖直方向上的安装尺寸，进而实现降低箱型壳体的整体高度尺寸；由于采用转向控制锥齿轴26与下锥齿环24啮合的安装方式，因此可以实现转向控制驱动电机的中轴线水平设置、进一步减少竖直方向上的空间占用，从而实现降低被托载物品距离地面的高度尺寸、托载运行更稳定，特别适用于潜入被托载物品底部进行托载运输。

Claims (5)

1.一种智能AGV搬运车，包括车架(1)、行走部(2)、定位支撑部(3)、车载液压装置和车载电控装置；其特征在于，

所述的车架(1)是支撑框架结构，包括前平板支撑部分和后控制安装部分，支撑框架上设有车载传感器，车载传感器包括距离传感器和模式识别传感器，模式识别传感器设置在车架(1)的前端，多件距离传感器均布设置在支撑框架的外部周向方向上，车载液压装置和车载电控装置均设置在后控制安装部分的内部；

所述的行走部(2)设置在车架(1)的底部，行走部(2)包括四个中心对称设置的行走机构，行走机构包括箱型壳体、滚动驱动部分和转向驱动部分；

滚动驱动部分设置在箱型壳体的内部，包括中轴线水平设置的驱动辊轮(21)，驱动辊轮(21)包括辊轮体和沿辊轮体中轴线方向左右伸出设置的辊轮支撑轴(22)，箱型壳体的底平面距离地面的高度小于辊轮体的半径尺寸，辊轮体内部设有滚动驱动电机总成；

转向驱动部分包括上锥齿环(23)、下锥齿环(24)、联动锥齿轮(25)和转向控制锥齿轴(26)；上锥齿环(23)和下锥齿环(24)的齿数、模数和分度圆锥角完全相同，且上锥齿环(23)和下锥齿环(24)的齿部正对同轴设置，上锥齿环(23)水平固定安装在箱型壳体内顶部，下锥齿环(24)通过平面轴承水平安装在箱型壳体内底部，上锥齿环(23)和下锥齿环(24)的轴线垂直于驱动辊轮(21)的中轴线设置；设置为两件的联动锥齿轮(25)通过轴承对称架设安装在驱动辊轮(21)两侧的辊轮支撑轴(22)上、且联动锥齿轮(25)同时与上锥齿环(23)和下锥齿环(24)啮合连接；转向控制锥齿轴(26)设置在联动锥齿轮(25)的外部方向，转向控制锥齿轴(26)通过轴承架设安装在箱型壳体上、且转向控制锥齿轴(26)与下锥齿环(24)齿部啮合连接，转向控制锥齿轴(26)伸出至箱型壳体外部的部分还设有转向控制驱动电机；

设置为多套的定位支撑部(3)设置在车架(1)的前平板支撑部分上，多套的定位支撑部(3)相对于车架(1)的前平板支撑部分中心对称设置，定位支撑部(3)包括竖直设置的液压升降缸(31)，液压升降缸(31)的缸体安装在车架(1)上，液压升降缸(31)的伸缩端上还设有承载托板(32)；

车载液压装置包括液压泵站和液压控制阀组，液压泵站与伺服电机或发动机连接，液压泵站与液压控制阀组连接，液压控制阀组通过液压管路分别与液压升降缸(31)连接；

车载电控装置包括工业控制计算机、电池仓、自动充电回路、无线收发模块、无线发射接收回路、位置反馈及车辆驱动定位回路、模式识别反馈判断回路、底盘举升控制回路，电池仓设置在车架(1)的后控制安装部分的后端，且电池仓上设有伸出至电池仓外部的充电电极，工业控制计算机分别与无线收发模块、车载传感器、驱动辊轮(21)的滚动驱动电机总成、转向驱动部分的转向控制驱动电机、车载液压装置电连接，工业控制计算机内置有不同货架或托盘的数据模型。

2.根据权利要求1所述的智能AGV搬运车，其特征在于，车架(1)的前平板支撑部分是前后导向伸缩设置的两段式结构，两段式结构上均设有定位支撑部(3)，两段式结构之间通过伸缩液压缸伸缩连接，伸缩液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接。

3.根据权利要求2所述的智能AGV搬运车，其特征在于，安装在车架(1)上的液压升降缸(31)的缸体在左右方向上与相邻的液压升降缸(31)的缸体之间设有导向滑移机构和间距调节部件。

4.根据权利要求3所述的智能AGV搬运车，其特征在于，导向滑移机构是配合设置的导向滑轨和导向滑靴结构。

5.根据权利要求3所述的智能AGV搬运车，其特征在于，间距调节部件是间距调节液压缸，间距调节液压缸通过液压管路与液压控制阀组连接。