CN110356489B - 运输车及其行走机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种运输车及其行走机构，涉及物流技术领域。自动引导运输车包括行走机构。行走机构包括主支架(11)，安装在所述主支架(11)上的第一滚轮(20)，连接于所述主支架(11)的副支架(12)，安装在所述副支架(12)上的第二滚轮(30)，以及第一驱动机构(50)；其中，所述第一滚轮(20)和所述第二滚轮(30)的滚动方向不相同，第一驱动机构(50)能驱动主支架(11)和副支架(12)相对运动以使得行走机构选择第一滚轮(20)或第二滚轮(30)抓地。这种行走机构在换向方式不会导致滚轮的剧烈磨损，滚轮的使用寿命更长。

Description

运输车及其行走机构

技术领域

本发明总体来说涉及一种运输车技术领域，具体而言，涉及一种运输车及其行走机构。

背景技术

自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，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。自动导引运输车在工业应用中不需驾驶员。自动导引运输车的蓄电池为其提供能源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为。也可以利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

现有的AGV的底盘轮系通常为双驱动轮差速转向控制与四驱动轮差速转向控制，车轮正压力依靠悬架上的弹簧提供。通过地面二维码矩阵坐标控制走位。

底盘轮系为双轮差速轮系的AGV，其不像常规汽车四轮悬架机构可以将正压力均匀分配给四个轮胎，即汽车的四个角稳定受力。在AGV上，车身的四角为万向轮，车身中部承受重力。主要由该重力提供底盘轮系正压力。当负载较大或者地面摩擦系数小时，非常容易打滑，导致车身跑偏失控。

底盘轮系为四轮差速轮系的AGV，其车轮在转向时会与地面产生剧烈的摩擦，车轮磨损较为严重，车轮的使用寿命短。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明所要解决的一个技术问题为如何避免在换向时滚轮过渡磨损。

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种行走机构，其包括：主支架，安装在所述主支架上的第一滚轮，连接于所述主支架的副支架，安装在所述副支架上的第二滚轮，以及第一驱动机构；

其中，所述第一滚轮和所述第二滚轮的滚动方向不相同，第一驱动机构能驱动主支架和副支架相对运动以使得行走机构选择第一滚轮或第二滚轮抓地。

根据本发明的一个实施例，所述行走机构还包括第二驱动机构；所述第二驱动机构用于驱动所述第一滚轮和所述第二滚轮滚动。

根据本发明的一个实施例，所述副支架铰接于所述主支架；所述第一滚轮安装在所述主支架上，所述第二滚轮安装在所述副支架上，第一驱动机构连接主支架和副支架并能驱动所述副支架相对于所述主支架上下摆动。

根据本发明的一个实施例，所述第一驱动机构为一端铰接于主支架、另一端铰接于副支架的伸缩机构。

根据本发明的一个实施例，所述第一驱动机构为电动缸、液压缸或气压缸。

根据本发明的一个实施例，所述第一滚轮的轴线与所述第二滚轮的轴线垂直。

根据本发明的一个实施例，所述行走机构还包括传动机构；所述传动机构包括设置在主支架上的第一转轴；套装在所述第一转轴上且与所述第一转轴同轴的第一链轮；与所述第二滚轮相对固定、与第二滚轮同轴且轴线与所述第一转轴平行的第二链轮；以及连接第一链轮和第二链轮的第一链条；

其中，所述第二驱动机构传动连接于所述第一转轴并能驱动所述第一转轴转动，所述副支架绕所述第一转轴摆动。

根据本发明的一个实施例，所述第一链轮的直径小于所述第二链轮的直径。

根据本发明的一个实施例，所述传动机构还包括套装在所述第一转轴上且与所述第一转轴同轴的第一锥齿轮，与所述第一滚轮相对固定、与所述第一滚轮同轴且与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。

根据本发明的一个实施例，所述第二驱动机构为电机；所述传动机构还包括套装在所述第一转轴上的第三链轮；轴线与所述第一转轴平行的第四链轮；连接第三链轮和第四链轮的第二链条；与所述第四链轮相对固定且与所述第四链轮同轴的第一齿轮；以及设置在所述第二驱动机构的输出轴上且与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。

根据本发明的一个实施例，所述第二齿轮的直径小于所述第一齿轮的直径，所述第四链轮的直径小于第三链轮的直径，所述第四链轮的直径小于所述第一齿轮的直径。

根据本发明的一个实施例，所述主支架包括相互平行的第一竖板和第二竖板，以及两端分别连接第一竖板和第二竖板的滚轮安装架；

所述副支架包括均设置在所述第一竖板和第二竖板之间、均与第一竖板相互平行的第三竖板和第四竖板，以及两端分别连接第三竖板和第四竖板的副横板；

第一转轴的两端分别转动连接第一竖板和第二竖板，所述第三竖板和所述第四竖板均与所述转轴转动连接；

所述第一滚轮的转轴安装在所述滚轮安装架上，所述第二滚轮的转轴的两端分别连接所述第三竖板和所述第四竖板。

根据本发明的一个实施例，所述主支架还包括两端分别连接于所述第一竖板的顶端和所述第二竖板的顶端的主横板；所述传动机构、所述第一滚轮的转轴、所述第二滚轮的转轴、所述第一驱动机构和所述第二驱动机构均设置在所述第一竖板、第二竖板和主横板所围合的空间内。

根据本发明的一个实施例，所述第一滚轮和所述第二滚轮中的一种滚轮为麦克纳姆轮。

本发明还提出了一种运输车，其包括车体以及多个如上所述的行走机构，多个所述行走机构支撑起所述车体，多个所述行走机构中的所述第一滚轮的滚动方向均相同，多个所述行走机构中的所述第二滚轮的滚动方向均相同。

由上述技术方案可知，本发明的行走机构的优点和积极效果在于：

第一驱动机构能驱动主支架和副支架作相对运动以使得行走机构在仅第一滚轮抓地和仅第二滚轮抓地的状态之间切换。当第一滚轮抓地时带动自动引导运输车向第一滚轮滚动的方向移动，当第二滚轮抓地时带动运输车向第二滚轮滚动的方向移动抓地。第一驱动机构切换第一滚轮和第二滚轮与地面接触使得运输车换向，这种换向方式不会导致滚轮的剧烈磨损，滚轮的使用寿命更长。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种行走机构的立体示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种行走机构的仰视示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种行走机构的剖视示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、行走机构；11、主支架；111、第一竖板；112、第二竖板；113、主横板；114、电机安装架；115、滚轮安装架；12、副支架；121、第三竖板；122、第四竖板；123、副横板；20、第一滚轮；30、第二滚轮；31、转轴；32、转轴；40、第二驱动机构；50、第一驱动机构；51、第一转轴；52、第二锥齿轮；53、第一锥齿轮；54、第一链轮；55、第二链轮；56、第一链条；57、第三链轮；58、第二链条；59、第一齿轮；60、第二齿轮。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在本实施例中，运输车可以是自动引导运输车。运输车包括车体和设置在车体底部的多个行走机构。行走机构1的数量可以是四个。多个行走机构1支撑起车体。行走机构1带动车体运动。

参照图1，图1显示出本实施例中的一种行走机构1的结构。该行走机构1包括主支架11、副支架12、第一滚轮20、第二滚轮30、第一驱动机构50。

主支架11和副支架12相连。第一滚轮20安装在主支架11上，第二滚轮30安装在副支架12上。第一滚轮20和第二滚轮30的滚动方向不相同。第一驱动机构50能驱动主支架11和副支架12相对运动以使得行走机构选择第一滚轮20或第二滚轮30抓地。第一滚轮20和第二滚轮30中，在同一时刻仅有一种滚轮抓地。

第一驱动机构50使得第一滚轮20抓地时，第一滚轮20带动运输车向第一滚轮20滚动的方向移动。第一驱动机构50使第二滚轮30抓地时带动运输车向第二滚轮30滚动的方向移动抓地抓地。第一驱动机构切换第一滚轮20和第二滚轮30与地面接触使得运输车换向，这种换向方式不会导致滚轮的剧烈磨损，滚轮的使用寿命更长。

在一个示意性的实施例中，行走机构1还包括第二驱动机构40。第二驱动机构40设置在第一滚轮20和第二滚轮30的上方。第二驱动机构40可以是电机。第二驱动机构40传动连接于第一滚轮20和第二滚轮30。第二驱动机构40用于驱动第一滚轮20和第二滚轮30滚动。第一滚轮20和第二滚轮30的滚动方向不相同。

在运输车上，多个行走机构1中的第一滚轮20的滚动方向均相同，多个行走机构1中的第二滚轮30的滚动方向均相同。行走机构1驱动第一滚轮20和第二滚轮30滚动。第一驱动机构50能驱动第二滚轮30升降。当第一驱动机构50驱动第二滚轮30上升到最低点高于第一滚轮20的最低点时，所有第一滚轮20的最低点抓地、所有第二滚轮30离开地面，这时自动引导运输车向第一滚轮20滚动的方向运动。当第一驱动机构50驱动第二滚轮30下降到最低点低于第二滚轮30的最低点时，所有第二滚轮30抓地、所有第一滚轮20离开地面，这时自动引导运输车向第二滚轮30滚动的方向运动。第一驱动机构50切换第一滚轮20和第二滚轮30与底面接触使得自动引导运输车换向，这种换向方式不会导致滚轮的剧烈磨损，滚轮的使用寿命更长。

当多个行走机构1布置在车体底部时，例如四个行走机构1分布在方形车体的四个角上，多个第一滚轮20之间或多个第二滚轮30之间正压力稳定分布，不会打滑跑偏。

在一个示意性的实施例中，第一滚轮20的轴线与第二滚轮30的轴线垂直。当第一滚轮20的轴线和第二滚轮30的轴线相互垂直时，第一滚轮20的滚动方向与第二滚轮30的滚动方向相互垂直，这样运输车就能在两个垂直的方向上运动，更易于控制。

在一个优选的实施例中，副支架12与主支架11相铰接。副支架12能相对于主支架11上下摆动。第一滚轮20安装在主支架11上，第二滚轮30安装在副支架12上。第一驱动机构50连接主支架11和副支架12。第一驱动机构50能驱动副支架12相对于主支架11上下摆动。

第一驱动机构50驱动副支架12向上摆动能使第一滚轮20抓地，第一驱动机构50驱动副支架12向下摆动能仅使第二滚轮30抓地，第一驱动机构50驱动副支架12向上摆动能仅使第一滚轮20抓地。

在一个示意性的实施例中，第一驱动机构50为伸缩机构。伸缩机构的一端铰接于主支架11、另一端铰接于副支架12的伸缩机构。伸缩机构伸长时，驱动副支架12向下摆动；伸缩机构缩短时，驱动副支架12向上摆动。第一驱动机构50为电动缸、液压缸或气压缸等能伸长和缩短机构。

在一个示意性的实施例中，主支架11包括第一竖板111、第二竖板112和滚轮安装架115。第一竖板111和第二竖板112相互平行。第一竖板111和第二竖板112为缺一角的方形板。第一竖板111和第二竖板112相互对齐。滚轮安装架115可以是长条板。滚轮安装架115的延伸方向和板面均垂直于第一竖板111。滚轮安装架115的两端分别连接第一竖板111和第二竖板112。滚轮安装架115可以是连接于第一竖板111和第二竖板112朝向相同的一端。滚轮安装架115可以是与第一竖板111和第二竖板112相铆接或相焊接。

副支架12包括第三竖板121、第四竖板122和副横板123。第三竖板121和第四竖板122均设置在第一竖板111和第二竖板112之间。第三竖板121和第四竖板122呈楔形。第三竖板121、第四竖板122均与第一竖板111平行。副横板123垂直于第三竖板121。副横板123的两端分别连接第三竖板121。第三竖板121靠近第一竖板111设置，第四竖板122靠近第二竖板112设置。

行走机构1还包括传动机构。传动机构包括第一转轴51。第一转轴51的两端分别转动连接第一竖板111和第二竖板112。可以是，主支架11还包括两个分别设置在第一竖板111和第二竖板112上的第一轴承116。两个第一轴承116的外圈分别连接第一竖板111和第二竖板112，第一转轴51的两端分别插装到两个第一轴承116的内圈内。第一转轴51垂直于第一竖板111。

副支架12通过第一转轴51铰接在主支架11上，副支架12能绕第一转轴51转动。具体地，第一转轴51贯穿第一竖板111和第二竖板112，第一转轴51均与第一竖板111和第二竖板112上的过孔间隙配合以使得第一竖板111和第二竖板112能绕第一转轴51转动。

主支架11还包括电机安装架114。电机安装架114用于安装第二驱动机构40。第二驱动机构40为电机。电机安装架114包括支撑板以及多个支柱。支撑板设置在第一竖板111和第二竖板112之间。支撑板平行于第一竖板111。支撑板连接于第二驱动机构40的前端，可以是螺钉连接。第二驱动机构40的末端连接于第二竖板112。支撑板与第一竖板111相互平行。多个支柱设置在支撑板和第一竖板111之间。支柱的两端分别连接支撑板和第一竖板111。支柱优选与第一竖板111垂直。支撑板上设置有供第二驱动机构40的输出轴通过的通孔。

主支架11还包括第一铰接座125。第一铰接座125转动连接在支撑板和第二竖板112上。第一铰接座125可以是直条形。第一铰接座125的转轴与第一转轴51平行。第一铰接座125连接第一驱动机构50的一端。副支架12还包括第二铰接座。第二铰接座与第三竖板121转动连接。第二铰接座124的转轴于第一转轴51平行。第二铰接座124连接于第一驱动机构50的另一端。

在一个示意性的实施例中，主支架11还包括两端分别连接于第一竖板111的顶端和第二竖板112的顶端的主横板113。主横板113垂直于第一竖板111。主横板113用于与车体相连。主横板113与车体之间可以是螺钉连接。传动机构、第一滚轮20的转轴32、第二滚轮30的转轴31、第一驱动机构50和第二驱动机构40均设置在第一竖板111、第二竖板112和主横板113所围合的空间内。这样设置后，整个行走机构1的结构更紧凑，集成度更高，主支架11作为整个行走机构1的外壳能避免其内的各个部件与外界环境发生碰撞。

在一个示意性的实施例中，传动机构还包括均套装在第一转轴51上的第一套筒13和第二套筒14。第一套筒13位于第一竖板111和第三竖板121之间，第二套筒14位于第二竖板112和第四竖板122之间

在一个示意性的实施例中，传动机构还包括第一链轮54，第二链轮55和第一链条56。第一链轮54套装在第一转轴51上，并与第一转轴51同轴设置。第二链轮55固定在第二滚轮30上，与第二滚轮30同轴设置。第二链轮55与第二滚轮30之间可以是螺钉连接。第二链轮55的轴线优选为与第一转轴51平行。第一链条56分别与第一链轮54和第二链轮55相啮合，第一链条56连接第一链轮54和第二链轮55。第一链轮54上的转矩通过第一链条56传递到第二链轮55上。第二驱动机构40传动连接于第一转轴51并能驱动第一转轴51转动。第二驱动机构40驱动第一转轴51转动时，第一链轮54转动后带动第二链轮55转动，第二链轮55带动第二滚轮30滚动。这样就实现了传动机构驱动第二滚轮30滚动。

在一个示意性的实施例中，第一链轮54的直径小于所述第二链轮55的直径。第一链轮54传递到第二链轮55的转矩变大。

在一个示意性的实施例中，传动机构还包括套装在第一转轴51上的第一锥齿轮53和设置在第一滚轮20上的第二锥齿轮52。第一锥齿轮53与第一转轴51同轴。第二锥齿轮52与第一滚轮20相对固定。第二锥齿轮52与第一滚轮20同轴。第二锥齿轮52与第一锥齿轮53相啮合。这样，第一转轴51转动后带动第一锥齿轮53转动，第一锥齿轮53通过第二锥齿轮52带动第一滚轮20转动，第二驱动机构40能通过驱动第一转轴51的转动同时驱动第一滚轮20和第二滚轮30转动。

在一个示意性的实施例中，传动机构还包括第三链轮57、第四链轮、第二链条58、第一齿轮59、第二齿轮60。第三链轮57套装在第一转轴51上。第三链轮57与第一转轴51同轴。第四链轮的转轴的两端连接于第一竖板111和支撑板。第四链轮能绕轴线转动。第四链轮的轴线与第一转轴51平行。第二链条58与第三链轮57和第四链轮相啮合。第三链轮57通过第二链条58传动连接于第四链轮。第一齿轮59固定在第四链轮上，第四链轮与第一齿轮59同轴。第二齿轮60设置在第二驱动机构40的输出轴上。第二齿轮60设置在支撑板与第一竖板111之间。第一齿轮59与第二齿轮60相啮合。

在一个示意性的实施例中，第二齿轮60的直径小于第一齿轮59的直径，第四链轮的直径小于第三链轮57的直径，第四链轮的直径小于第一齿轮59的直径。这样，电机驱动机构输出的转矩依次增大，同时转速也依次降低。

在一个示意性的实施例中，第一滚轮20和第二滚轮30中的一种滚轮为麦克纳姆轮。当麦克纳姆轮抓地时，第二驱动机构40驱动该轮滚动时，麦克纳姆轮会带动车体向一个方向旋转，这样来实现车体的全向转弯。同时，当需要直线行走时只需要仅将非麦克纳姆轮的另一种滚轮抓地即可。这样就能实现运输车的全向运动。

应理解，以上描述的多个示例可沿多个方向(如倾斜、颠倒、水平、垂直，等等)并且以多个构造被利用，而不背离本发明的原理。附图中示出的实施例仅作为本发明的原理的有效应用的示例而被示出和描述，本发明并不限于这些实施例的任何具体的细节。

当然，一旦仔细考虑代表性实施例的以上描述，本领域技术人员就将容易理解，可对这些具体的实施例做出多种改型、添加、替代、删除以及其他变化，并且这些变化在本发明的原理的范围内。因此，前面的详细描述应被清楚地理解为是仅以说明和示例的方式来给出的，本发明的精神和范围仅由所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种行走机构，其特征在于，包括：主支架(11)，安装在所述主支架(11)上的第一滚轮(20)，连接于所述主支架(11)的副支架(12)，安装在所述副支架(12)上的第二滚轮(30)，以及第一驱动机构(50)；

其中，所述第一滚轮(20)和所述第二滚轮(30)的滚动方向不相同，第一驱动机构(50)能驱动主支架(11)和副支架(12)相对运动以使得行走机构选择第一滚轮(20)或第二滚轮(30)抓地；

所述副支架(12)铰接于所述主支架(11)；

所述第一滚轮(20)安装在所述主支架(11)上，所述第二滚轮(30)安装在所述副支架(12)上，第一驱动机构(50)连接主支架(11)和副支架(12)并能驱动所述副支架(12)相对于所述主支架(11)上下摆动；

所述行走机构还包括第二驱动机构和传动机构，所述第二驱动机构(40)用于驱动所述第一滚轮(20)和所述第二滚轮(30)滚动，所述传动机构包括：

设置在主支架(11)上的第一转轴(51)；

套装在所述第一转轴(51)上且与所述第一转轴(51)同轴的第一链轮(54)；

与所述第二滚轮(30)相对固定、与第二滚轮(30)同轴且轴线与所述第一转轴(51)平行的第二链轮(55)；以及

连接第一链轮(54)和第二链轮(55)的第一链条(56)；

其中，所述第二驱动机构(40)传动连接于所述第一转轴(51)并能驱动所述第一转轴(51)转动，所述副支架(12)绕所述第一转轴(51)摆动；

所述主支架(11)包括相互平行的第一竖板(111)和第二竖板(112)，以及两端分别连接第一竖板(111)和第二竖板(112)的滚轮安装架(115)；

所述副支架(12)包括均设置在所述第一竖板(111)和第二竖板(112)之间、均与第一竖板(111)相互平行的第三竖板(121)和第四竖板(122)，以及两端分别连接第三竖板(121)和第四竖板(122)的副横板(123)；

第一转轴(51)的两端分别转动连接第一竖板(111)和第二竖板(112)，所述第三竖板(121)和所述第四竖板(122)均与所述第一转轴(51)转动连接；

所述第一滚轮(20)的转轴(32)安装在所述滚轮安装架(115)上，所述第二滚轮(30)的转轴(31)的两端分别连接所述第三竖板(121)和所述第四竖板(122)。

2.如权利要求1所述的行走机构，其特征在于，所述第一驱动机构(50)为一端铰接于主支架(11)、另一端铰接于副支架(12)的伸缩机构。

3.如权利要求2所述的行走机构，其特征在于，所述第一驱动机构(50)为电动缸、液压缸或气压缸。

4.如权利要求1所述的行走机构，其特征在于，所述第一滚轮(20)的轴线与所述第二滚轮(30)的轴线垂直。

5.如权利要求1至3中任一项所述的行走机构，其特征在于，所述第一链轮(54)的直径小于所述第二链轮(55)的直径。

6.如权利要求1至3中任一项所述的行走机构，其特征在于，所述传动机构还包括套装在所述第一转轴(51)上且与所述第一转轴(51)同轴的第一锥齿轮(53)，与所述第一滚轮(20)相对固定、与所述第一滚轮(20)同轴且与所述第一锥齿轮(53)相啮合的第二锥齿轮(52)。

7.如权利要求1至3中任一项所述的行走机构，其特征在于，所述第二驱动机构(40)为电机；

所述传动机构还包括

套装在所述第一转轴(51)上的第三链轮(57)；

轴线与所述第一转轴(51)平行且安装在主支架(11)上的第四链轮；

连接第三链轮(57)和第四链轮的第二链条(58)；

与所述第四链轮相对固定且与所述第四链轮同轴的第一齿轮(59)；以及

设置在所述第二驱动机构(40)的输出轴上且与所述第一齿轮(59)相啮合的第二齿轮(60)。

8.如权利要求7所述的行走机构，其特征在于，所述第二齿轮(60)的直径小于所述第一齿轮(59)的直径，所述第四链轮的直径小于第三链轮(57)的直径，所述第四链轮的直径小于所述第一齿轮(59)的直径。

9.如权利要求1至3中任一项所述的行走机构，其特征在于，所述主支架(11)还包括两端分别连接于所述第一竖板(111)的顶端和所述第二竖板(112)的顶端的主横板(113)；

所述传动机构、所述第一滚轮(20)的转轴(32)、所述第二滚轮(30)的转轴(31)、所述第一驱动机构(50)和所述第二驱动机构(40)均设置在所述第一竖板(111)、第二竖板(112)和主横板(113)所围合的空间内。

10.如权利要求1至4中任一项所述的行走机构，其特征在于，所述第一滚轮(20)和所述第二滚轮(30)中的一种滚轮为麦克纳姆轮。

11.一种运输车，其特征在于，包括车体以及多个如权利要求1至10中任一项所述的行走机构，

多个所述行走机构支撑起所述车体，多个所述行走机构中的所述第一滚轮(20)的滚动方向均相同，多个所述行走机构中的所述第二滚轮(30)的滚动方向均相同。

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