CN110040195A - 全向叉车agv中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘 - Google Patents

全向叉车agv中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，涉及AGV技术领域，全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘包括底盘、一个舵轮以及两个主动万向轮，舵轮安装在底盘的后端，两个主动万向轮安装在底盘的前端，舵轮和两个主动万向轮呈等腰三角形分布。缓解了现有技术中的叉车容易因两个舵轮的行走速度无法保证完全一致而导致无法进行稳定的直线行走的技术问题。

Description

全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘
技术领域
本发明涉及AGV技术领域，具体而言，涉及一种全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘。
背景技术
随着AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)的快速兴起，人们需要AGV车完成无人驾驶的搬运功能。
现有的叉车一般包括两个舵轮和两个从动万向轮，两个舵轮共同起到主动转向和行走的功能，但是，两个舵轮的驱动相互独立，即分别由两个电机完成舵轮的行走功能，此时，在需要移动过程中，一旦因为舵轮的驱动电机或内部传动机构出现问题而导致两舵轮行走速度不完全一致时，会导致叉车不能够进行稳定的直线行走，进而影响叉车的搬运效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，以缓解现有技术中的叉车容易因两个舵轮的行走速度无法保证完全一致而导致无法进行稳定的直线行走的技术问题。
本发明提供一种全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，包括底盘、一个舵轮以及两个主动万向轮；
所述舵轮安装在所述底盘的后端，两个所述主动万向轮安装在所述底盘的前端，所述舵轮和两个所述主动万向轮呈等腰三角形分布。
进一步的，还包括两个从动万向轮，两个所述从动万向轮安装在所述底盘的后端并分设在所述舵轮的两侧。
进一步的，还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括固定板以及数量相同的弹簧、安装架和导杆；
所述从动万向轮安装在所述固定板上，所述安装架与所述底盘固定连接，所述固定板设有与所述安装架数量相同的第一通孔，所述安装架设有第二通孔，所述弹簧位于所述固定板和所述安装架之间，所述导杆依次穿过所述第一通孔、所述弹簧和所述第二通孔，所述导杆两端螺纹连接有螺母。
进一步的，所述舵轮包括第一安装座、第一电机、第一齿轮、第一外齿圈以及移动轮组件；
所述第一安装座设有两端开口的容置腔，所述第一外齿圈枢接在所述第一安装座的容置腔内，所述第一电机安装在所述第一安装座上并与所述第一齿轮驱动连接，所述第一齿轮与所述第一外齿圈啮合，所述移动轮组件与所述第一外齿圈固定连接。
进一步的，所述第一电机为伺服电机并竖直安装在所述第一安装座的上端面。
进一步的，所述移动轮组件包括支架、第二电机、第二齿轮、第三齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第一移动轮；
所述支架和所述第一外齿圈固定连接，所述第二电机竖直安装在所述第一安装座上并与所述第二齿轮驱动连接，所述第三齿轮枢接在所述支架上并与所述第二齿轮啮合，所述第一锥齿轮与所述第三齿轮同轴固定，所述第一移动轮枢接在所述支架上，所述第二锥齿轮与所述第一移动轮同轴固定并与所述第一锥齿轮啮合。
进一步的，所述第二电机为伺服电机并竖直安装在所述第一安装座的上端面，且所述第二电机的中轴线与所述第一安装座的中轴线重合。
进一步的，所述主动万向轮包括第二安装座、第三电机、第四齿轮、第二外齿圈以及枢接在第二安装座上的第二移动轮；
所述第二安装座枢接在所述底盘上，所述第二外齿圈固定在所述第二安装座上，所述第三电机安装在所述底盘上，所述第四齿轮安装在所述第三电机的驱动轴上并与所述第二外齿圈啮合。
相对于现有技术，本发明提供的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘的有益效果如下：
本发明提供的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，舵轮和两个主动万向轮共同完成对底盘及叉车整体的支撑，空载时的叉车中心靠近底盘的后端。此时，通过将舵轮安装在底盘后端，保证了舵轮上的移动轮与地面能够时刻处于滚动摩擦状态，不会发生相对滑动而影响叉车的移动。
此外，本实施例通过在底盘的前端设有两个主动万向轮，主动万向轮上的移动轮和舵轮上的移动轮能够同时主动转向，以完成叉车的转向操作，且此时的转向操作包括叉车的原地360°转向，使叉车能够在更狭小的空间完成搬运作业，灵活性高。此外，通过设置舵轮和两个主动万向轮呈等腰三角形分布，在需要驱动全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘转向时，将两个主动万向轮转动的角度一致即可，方便了对两个主动万向轮的调整。最后，通过只设置一个能够主动行走的舵轮，在舵轮和两个主动万向轮不主动转向时，能够稳定完成叉车的直线行走功能，保证了叉车的搬运效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘的结构示意图；
图2为图1中的放大图A；
图3为本发明实施例提供的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘中舵轮的剖视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘中舵轮的结构示意图。
图标：100－底盘；200－舵轮；300－主动万向轮；400－从动万向轮；500－弹簧；600－导杆；
110－安装架；
210－第一安装座；220－第一电机；230－第一外齿圈；240－移动轮组件；250－第二电机；
241－支架；242－第二齿轮；243－第三齿轮；244－第一锥齿轮；245－第二锥齿轮；246－第一移动轮。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1－图4，本发明实施例提供一种全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，包括底盘100、一个舵轮200以及两个主动万向轮300；舵轮200安装在底盘100的后端，两个主动万向轮300安装在底盘100的前端，舵轮200和两个主动万向轮300呈等腰三角形分布。
本发明实施例提供的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，舵轮200和两个主动万向轮300共同完成对底盘100及叉车整体的支撑，空载时的叉车中心靠近底盘100的后端。此时，通过将舵轮200安装在底盘100后端，保证了舵轮200上的移动轮与地面能够时刻处于滚动摩擦状态，不会发生相对滑动而影响叉车的移动。
此外，本实施例通过在底盘100的前端设有两个主动万向轮300，主动万向轮300上的移动轮和舵轮200上的移动轮能够同时主动转向，以完成叉车的转向操作，且此时的转向操作包括叉车的原地360°转向，使叉车能够在更狭小的空间完成搬运作业，灵活性高。此外，通过设置舵轮200和两个主动万向轮300呈等腰三角形分布，在需要驱动全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘转向时，将两个主动万向轮300转动的角度一致即可，方便了对两个主动万向轮300的调整。最后，通过只设置一个能够主动行走的舵轮200，在舵轮200和两个主动万向轮300不主动转向时，能够稳定完成叉车的直线行走功能，保证了叉车的搬运效率。
具体的，本实施例还对全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘的具体结构做以下详细介绍。
首先，参照图1，本实施例还包括两个从动万向轮400，两个所述从动万向轮400安装在所述底盘100的后端并分设在所述舵轮200的两侧。
具体的，当叉车向左右两侧倾斜时，从动万向轮400可以对底盘100起到辅助支撑的作用，防止底盘100后侧与舵轮200连接处受到较大的横向载荷而影响舵轮200的正常行走。
参照图2和图3，本实施例还包括缓冲组件，缓冲组件包括固定板以及数量相同的弹簧500、安装架110和导杆600；从动万向轮400安装在固定板上，安装架110与底盘100固定连接，固定板设有与安装架110数量相同的第一通孔，安装架110设有第二通孔，弹簧500位于固定板和安装架110之间，导杆600依次穿过第一通孔、弹簧500和第二通孔，导杆600两端螺纹连接有螺母。
具体的，本实施例中的舵轮200和主动万向轮300都是通过螺栓与底座刚性连接，此时，通过设置从动万向轮400与底座弹性连接，可以通过弹簧500的压缩来使从动万向轮400对底座有更大的支撑力，以进一步完成对底座后端的平衡支撑。
优选的，本实施例中，弹簧500、安装架110和所述导杆600共设有四组，四个第一通孔呈正方形分布设置。
参照图3，本实施例中的舵轮200也可以包括第一安装座210、第一电机220、第一齿轮、第一外齿圈230以及移动轮组件240；第一安装座210设有两端开口的容置腔，第一外齿圈230枢接在第一安装座210的容置腔内，第一电机220安装在第一安装座210上并与第一齿轮驱动连接，第一齿轮与第一外齿圈230啮合，移动轮组件240与第一外齿圈230固定连接。
具体的，舵轮200是通过第一安装座210与底座固定连接来完成在底座的安装，第一齿轮同样位于容置腔内并与第一外齿圈230啮合，第一外齿圈230与下方的移动轮组件240固定连接，移动轮组件240封闭第一安装座210的下端开口，即第一外齿圈230和第一齿轮均隐藏在第一安装座210的容置腔内，外界的灰尘颗粒等杂质不会进入第一安装座210的容置腔内，第一外齿圈230和第一齿轮之间的相对转动更加准确平稳。同时，第一外齿圈230和第一齿轮上的润滑油在封闭环境下也会使用更长的时间，两者发生相对转动时发出的噪声更低。
此时，请继续参照图3和图4，本实施例中，移动轮组件240包括支架241、第二电机250、第二齿轮242、第三齿轮243、第一锥齿轮244、第二锥齿轮245和第一移动轮246；支架241和第一外齿圈230固定连接，第二电机250竖直安装在第一安装座210上并与第二齿轮242驱动连接，第三齿轮243枢接在支架241上并与第二齿轮242啮合，第一锥齿轮244与第三齿轮243同轴固定，第一移动轮246枢接在支架241上，第二锥齿轮245与第一移动轮246同轴固定并与第一锥齿轮244啮合。
具体的，支架241上半部分设有容纳第二齿轮242、第三齿轮243和第一锥齿轮244的容置腔，第一移动轮246和第二锥齿轮245整体枢接在支架241的下半部分，通过第二齿轮242和第三齿轮243的相互啮合以及第一锥齿轮244和第二锥齿轮245的相互啮合，完成第二电机250对第一移动轮246的驱动。
本实施例设置第一电机220和第二电机250均安装在第一安装座210的上端面上，第一电机220和第二电机250均为伺服电机，以使得第一移动轮246行走和转向更加精准和灵敏，以进一步保证叉车对货物的准确搬运。
最后，本实施例设置主动万向轮300包括第二安装座、第三电机、第四齿轮、第二外齿圈以及枢接在第二安装座上的第二移动轮；第二安装座枢接在底盘100上，第二外齿圈固定在第二安装座上，第三电机安装在底盘100上，第四齿轮安装在第三电机的驱动轴上并与第二外齿圈啮合。
具体的，第二外齿圈固定在第二安装座的上方，第二安装座设有与第二外齿圈中心孔连通的通孔，在第二安装座的通孔内过盈配合有轴承，同时，轴承内圈过盈配合有连接轴，连接轴竖直固定在底座上。此时，第三电机转动即可完成第二安装座以及第二安装座上的第二移动轮的转向操作。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，包括底盘(100)、一个舵轮(200)以及两个主动万向轮(300)；
所述舵轮(200)安装在所述底盘(100)的后端，两个所述主动万向轮(300)安装在所述底盘(100)的前端，所述舵轮(200)和两个所述主动万向轮(300)呈等腰三角形分布。
2.根据权利要求1所述的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，还包括两个从动万向轮(400)，两个所述从动万向轮(400)安装在所述底盘(100)的后端并分设在所述舵轮(200)的两侧。
3.根据权利要求2所述的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括固定板以及数量相同的弹簧(500)、安装架(110)和导杆(600)；
所述从动万向轮(400)安装在所述固定板上，所述安装架(110)与所述底盘(100)固定连接，所述固定板设有与所述安装架(110)数量相同的第一通孔，所述安装架(110)设有第二通孔，所述弹簧(500)位于所述固定板和所述安装架(110)之间，所述导杆(600)依次穿过所述第一通孔、所述弹簧(500)和所述第二通孔，所述导杆(600)两端螺纹连接有螺母。
4.根据权利要求1所述的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，所述舵轮(200)包括第一安装座(210)、第一电机(220)、第一齿轮、第一外齿圈(230)以及移动轮组件(240)；
所述第一安装座(210)设有两端开口的容置腔，所述第一外齿圈(230)枢接在所述第一安装座(210)的容置腔内，所述第一电机(220)安装在所述第一安装座(210)上并与所述第一齿轮驱动连接，所述第一齿轮与所述第一外齿圈(230)啮合，所述移动轮组件(240)与所述第一外齿圈(230)固定连接。
5.根据权利要求4所述的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，所述第一电机(220)为伺服电机并竖直安装在所述第一安装座(210)的上端面。
6.根据权利要求4所述的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，所述移动轮组件(240)包括支架(241)、第二电机(250)、第二齿轮(242)、第三齿轮(243)、第一锥齿轮(244)、第二锥齿轮(245)和第一移动轮(246)；
所述支架(241)和所述第一外齿圈(230)固定连接，所述第二电机(250)竖直安装在所述第一安装座(210)上并与所述第二齿轮(242)驱动连接，所述第三齿轮(243)枢接在所述支架(241)上并与所述第二齿轮(242)啮合，所述第一锥齿轮(244)与所述第三齿轮(243)同轴固定，所述第一移动轮(246)枢接在所述支架(241)上，所述第二锥齿轮(245)与所述第一移动轮(246)同轴固定并与所述第一锥齿轮(244)啮合。
7.根据权利要求6所述的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，所述第二电机(250)为伺服电机并竖直安装在所述第一安装座(210)的上端面，且所述第二电机(250)的中轴线与所述第一安装座(210)的中轴线重合。
8.根据权利要求1－5任一项所述的全向叉车AGV中基于舵轮与主动万向轮组合的底盘，其特征在于，所述主动万向轮(300)包括第二安装座、第三电机、第四齿轮、第二外齿圈以及枢接在第二安装座上的第二移动轮；
所述第二安装座枢接在所述底盘(100)上，所述第二外齿圈固定在所述第二安装座上，所述第三电机安装在所述底盘(100)上，所述第四齿轮安装在所述第三电机的驱动轴上并与所述第二外齿圈啮合。
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