CN110077259A - 一种可收放线缆的agv轮式机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可收放线缆的AGV轮式机器人，包括箱体，在箱体上方设有车载终端控制系统；在箱体中部设有收放线缆自动化机构；在收放线缆自动化机构两侧分别设有电控箱、电池箱、排线装置和绕线机入线口；在箱体的底部设有万向轮、AGV驱动单元和传感器；电控箱与车载终端控制系统连接，收放线缆自动化机构与排线装置连接，充电桩输电线缆经线缆入线口穿过排线装置缠绕在收放线缆自动化机构上。本发明通过增加充电桩的线缆长度，结合收放线缆自动化机构和智能控制系统，所有的线缆在收放线缆自动化机构中存放，避免了因充电线缆外放导致的各种问题，从而实现提高充电桩的车位覆盖范围，解决了燃油车占用充电车车位问题。

Description

一种可收放线缆的AGV轮式机器人
技术领域
本发明涉及电动汽车充电装置，特别是一种可收放线缆的AGV轮式机器人。
背景技术
充电桩一般为固定式的，电动汽车的驾驶员在为电动汽车进行充电时，必须将充电桩的充电枪拉过来插入电动汽车上的充电口，才能为电动汽车进行充电；直流充电桩的线缆线径较大(直径35毫米及以上)，重量也大，特别到秋冬季节，温度低，线缆变硬，使用更加不便。
充电桩维护过程中，经常发现充电线缆乱放或直接将枪头扔到地上，不仅提高了充电桩维护成本，也同时影响的其它用户的体验。因此，提供一种可收放线缆的AGV轮式机器人成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为解决燃油车占用充电车车位问题，而提供一种可收放线缆的AGV轮式机器人，轮式机器人和自动化收放线缆机构相结合，实现移动和线缆管理功能，从而实现充电自动化。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种可收放线缆的AGV轮式机器人，包括箱体，在箱体上方设有车载终端控制系统；在箱体中部设有收放线缆自动化机构；在收放线缆自动化机构两侧分别设有电控箱、电池箱、排线装置和绕线机入线口；在箱体的底部设有万向轮、AGV驱动单元和传感器；
所述电控箱与车载终端控制系统连接，收放线缆自动化机构与排线装置连接，充电桩输电线缆经线缆入线口穿过排线装置缠绕在收放线缆自动化机构上。
对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：
优选的，所述车载终端控制系统包括与电控箱连接的按钮面板、空气开关、三色灯及蜂鸣器和显示屏，电控箱与中央控制系统信号连接。
优选的，所述电控箱包括与中央控制系统连接的车载总控板、收放线缆自动化机构控制板和AGV驱动控制板，还包括AGV电机驱动器。
优选的，所述收放线缆自动化机构包括绕线盘、支撑机构、传动轴、绕线机构驱动电机和传动带；所述绕线盘套在传动轴上，支撑机构支撑在绕线盘底部两侧，传动轴通过传动轮上的传动带分别连接绕线机构驱动电机和排线装置；充电桩输电线缆经线缆入线口穿过排线装置的排线导杆缠绕在绕线盘上，并自绕线盘中心的线缆出线口穿出。
优选的，所述绕线盘前部设有充电枪线固定架。
优选的，所述箱体两端分别设有红外传感器，分别位于绕线机入线口处上方和电池箱下方。
优选的，所述箱体两端下部分别设有碰撞胶条传感器。
优选的，所述箱体的底部传感器包括磁导航传感器和地标传感器；磁导航传感器和AGV驱动单元设在万向轮内侧；地标传感器设在箱体的底部中部。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
1)本发明的AGV轮式机器人可以携带更长的充电桩输电线缆，因此可以覆盖更多的充电车位，从而解决因燃油车占用有限充电汽车的车位，导致新能源电动汽车无法充电的问题；
2)本发明中的充电枪线由AGV轮式机器人自动收放，无人为的线缆放置，可以极大降低充电枪线的人为损坏和避免车辆的碾压，降低企业维护的成本，提高停车场充电车位的环境。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明AGV轮式机器人结构示意图；
图2为本发明AGV轮式机器人正面结构示意图；
图3为本发明AGV轮式机器人背面结构示意图；
图4为本发明AGV轮式机器人局部放大图。
图中：106.车载终端控制系统；206.收放线缆自动化机构；
1.AGV驱动单元；2.支撑机构；3.磁导航传感器；4.绕线盘；5.充电枪出线口；6.地标传感器；7.万向轮；8.红外传感器；9.碰撞胶条传感器；10.电池箱；11.三色灯及蜂鸣器；12.按钮面板；13.空气开关；14.显示屏；15.绕线机入线口；16.过线槽；17.AGV电机驱动器；18.控制板；19.绕线机构驱动电机；20.传动三角带；21.电控箱；22.三角带轮；23.传动轴；24.同步带；25.排线装置；26、排线导杆；27、充电枪线固定架。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2、图3所示，本发明的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，包括箱体，在箱体上方设有车载终端控制系统106；在箱体中部设有收放线缆自动化机构206；在箱体两侧分别设有电控箱21、电池箱10、排线装置25和绕线机入线口15；电池箱10安装在车体上面的一端，电控箱21固定在电池箱10的上面。在箱体的底部设有万向轮7、AGV驱动单元1和传感器；其中，电控箱21与车载终端控制系统206连接，收放线缆自动化机构206与排线装置25连接，充电桩输电线缆经线缆入线口15穿过排线装置25缠绕在收放线缆自动化机构206上。
其中，车载终端控制系统106包括与电控箱21连接的按钮面板12、空气开关13、三色灯及蜂鸣器11和显示屏14，电控箱21与中央控制系统105信号连接。三色灯及蜂鸣器11固定在电控箱21的外侧面。车载终端控制系统为人机界面(显示屏)，用于AGV控制、收放线缆自动化机构控制。
其中，如图4所示，电控箱21的底部固定AGV电机驱动器17，电控箱21的内侧面是固定控制板电控箱21，控制板18包括车载总控板、收放线缆自动化机构控制板和AGV驱动控制板。
其中，收放线缆自动化机构104包括绕线盘4、支撑机构2、传动轴23、绕线机构驱动电机19和传动带；绕线盘4套在传动轴23上，支撑机构2支撑在绕线盘4底部两侧，传动轴23通过传动轮上的传动带分别连接绕线机构驱动电机19和排线装置25；其中，电池箱10的外侧的车体上安装绕线机构驱动电机19，绕线机构驱动电机19输出轴上装有三角带轮22，传动轴23由传动三角带20驱动。传动轴23与绕线盘4固定，传动轴23安装有同步带轮，通过同步带24驱动排线装置25实现排线功能。
绕线机入线口15在排线装置25的入口处，将进入的充电桩输电线缆103经过排线导杆26整齐的排列在绕线盘4上，充电枪线经由充电枪出线口5，外侧有充电枪线固定架27。排线装置25与绕线盘4之间用同步带24作为动力连接，保证收放线过程与排线过程同步。
按钮面板12、空气开关13、显示屏14安装在车体外壳充电桩输电线缆103经线缆入线口15穿过排线装置25的排线导杆26缠绕在绕线盘4上，并自绕线盘4中心的线缆出线口5穿出。并且，在箱体两端分别设有红外传感器8，分别位于绕线机入线口15处上方和电池箱10下方；箱体两端下部分别设有碰撞胶条传感器9。
为保持绕线盘4受力平衡，绕线盘4由支撑机构2支撑绕线盘4及上面充电桩输电线缆103重量，支撑机构2固定在车体上，为降低重心，车体底板中间镂空，绕线盘4底部贯穿车体底板下沉。在车体外壳内部和车体上设有过线槽16，所有的控制(车载总控板、自动化机构控制板、AGV驱动控制板)和电机驱动器都封装在电控箱21中，传感器及电源等外露的线缆由过线槽16收纳。
本发明AGV轮式机器人车体由4个万向轮7支撑整体的重量，箱体的底部传感器包括磁导航传感器3和地标传感器6；磁导航传感器3设在万向轮7内侧，用于检测路径信号；地标传感器6固定在车体底部中心位置；两个AGV驱动单元1固定在车体底部靠两端位置。
电控箱21中的控制板接收按钮面板12、显示屏14、磁导航传感器3、红外传感器8、碰撞胶条传感器9控制信号，控制绕线结构驱动电机19、AGV驱动单元1，电池箱10中安放一块锂电池组，整个系统由电池箱10经空气开关13供电。三色灯及蜂鸣器11提供运行、警告、报警灯状态提示和警告音提示。按钮面板12提供启动、停止、暂停等快捷键功能和急停功能；显示屏14提供人机交互，实现路径的选择、查看、编写、修改、添加、删除，站点的选择、查看、编写、修改、添加、删除，运行状态的查看、设置，手动控制界面，功能设置，通信等功能。
其中，电控箱21通过获取磁导航传感器3的信号，控制AGV电机驱动器17调节AGV驱动单元1沿磁条行驶，实现循线功能；AGV驱动单元1输出牵引力，牵引车体结构移动。电控箱21控制AGV驱动单元1的运行，实现双向行驶、停止和启动。电控箱21实时监控地标传感器6的信号，实现站点功能，控制AGV轮式机器人的启动、停止、速度、变更运行方向等功能。红外传感器8将检测的信号传输给电控箱21，电控箱21根据信号控制AGV轮式机器人实现减速行驶或停车警告，实现避障功能。
本发明通过增加充电桩输电线缆的长度，提高充电桩对所有停车车位的全覆盖，由于充电桩输电线缆的长度过长导致使用不方便，也不利于维护，因此增加自动绕线机构即收放线缆自动化机构206，为了方便使用，加入AGV轮式机器人负责将充电桩输电线缆运送到用户的车位上。
本发明AGV轮式机器人的工作过程如下：
1)当用户将电动汽车停到车位后，用户通过用户终端将目标车位号发送给中央控制系统，中央控制系统通过解析将命令信息下发给车载终端控制系统106，车载终端控制系统106收到指令后控制AGV轮式机器人和收放线缆自动化机构206启动运行；
2)AGV轮式机器人一边向目标车运动，收放线缆自动化机构206一边向外放出充电桩输电线缆；收放线缆自动化机构206放置充电桩输电线缆的速度与AGV轮式机器人移动速度保持相同；
3)当车载终端控制系统106检测到目标车后，控制AGV轮式机器人停止运动，收放线缆自动化机构206停止向外放充电桩输电线缆，同时向中央控制系统发送信息，中央控制系统解析后发送信息至用户终端，用户收到后可以进行目标车充电操作；
4)用户将充电桩输电线缆从收放线缆自动化机构206的线缆出线口5取下来，一端插入目标车的充电接口，用户通过车载终端控制系统106进行账户登录、刷卡操作，或在用户终端通过APP操作；收放线缆自动化机构206放置和收起充电桩输电线缆的速度与AGV轮式机器人移动速度保持相同；
5)当充电完成后，用户通过车载终端控制系统106或用户终端确认停止充电，并将充电桩输电线缆安放到收放线缆自动化机构206放置处；当车载终端控制系统106检测到所有操作完成后，启动AGV轮式机器人和收放线缆自动化机构返回初始化状态；
6)在返回原点过程中AGV轮式机器人经收放线缆自动化机构206向内收回充电桩输电线缆，收放线缆自动化机构206收起充电桩输电线缆的速度与AGV轮式机器人移动速度保持相同。
AGV轮式机器人的车载终端控制系统106和收放线缆自动化机构206通过电池箱供电，有故障时会通过三色指示灯+报警蜂鸣器和车载终端控制系统106的人机界面显示出来，并上传到中央控制系统。
系统运行过程中的任何信息，都会上传到中央控制系统，管理人员可以通过中央控制系统监控，遇到故障可以判断处理。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，包括箱体，在箱体上方设有车载终端控制系统(106)；在箱体中部设有收放线缆自动化机构(206)；在收放线缆自动化机构(206)两侧分别设有电控箱(21)、电池箱(10)、排线装置(25)和绕线机入线口(15)；在箱体的底部设有万向轮(7)、AGV驱动单元(1)和传感器；
所述电控箱(21)与车载终端控制系统(106)连接，收放线缆自动化机构(206)与排线装置(25)连接，充电桩输电线缆经线缆入线口(15)穿过排线装置(25)缠绕在收放线缆自动化机构(206)上。
2.根据权利要求1所述的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，所述车载终端控制系统(106)包括与电控箱(21)连接的按钮面板(12)、空气开关(13)、三色灯及蜂鸣器(11)和显示屏(14)，电控箱(21)与中央控制系统信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，所述电控箱(21)包括与中央控制系统连接的车载总控板、收放线缆自动化机构控制板和AGV驱动控制板，还包括AGV电机驱动器(17)。
4.根据权利要求1所述的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，所述收放线缆自动化机构(206)包括绕线盘(4)、支撑机构(2)、传动轴(23)、绕线机构驱动电机(19)和传动带；所述绕线盘(4)套在传动轴(23)上，支撑机构(2)支撑在绕线盘(4)底部两侧，传动轴(23)通过传动轮上的传动带分别连接绕线机构驱动电机(19)和排线装置(25)；充电桩输电线缆(103)经线缆入线口(15)穿过排线装置(25)的排线导杆(26)缠绕在绕线盘(4)上，并自绕线盘(4)中心的线缆出线口(5)穿出。
5.根据权利要求4所述的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，所述绕线盘(4)前部设有充电枪线固定架(27)。
6.根据权利要求4所述的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，所述箱体两端分别设有红外传感器(8)，分别位于绕线机入线口(15)处上方和电池箱(10)下方。
7.根据权利要求1所述的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，所述箱体两端下部分别设有碰撞胶条传感器(9)。
8.根据权利要求1所述的一种可收放线缆的AGV轮式机器人，其特征在于，所述箱体的底部传感器包括磁导航传感器(3)和地标传感器(6)；磁导航传感器(3)和AGV驱动单元(1)设在万向轮(7)内侧；地标传感器(6)设在箱体的底部中部。
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