CN110539808A - 一种重载转运对接agv设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载转运对接AGV设备，属于货物运输、升降技术领域，解决现有的装机设备机车无法满足低舱位运输机装卸需求；现装卸过程较为复杂，耗时长，现有装机设备不能满足携带货物转场功能的问题，本增程转运对接AGV设备，包括半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；还包括剪叉升降平台,还包括自动对接装置，控制升降平台的垂直方向运动到对接位置。

Description

一种重载转运对接AGV设备

技术领域

本发明属于货物运输、升降领域，涉及一种新型重载转运对接AGV设备。

背景技术

某机场现使用一种轮式装机车作为运输机的货物装机设备，采用飞机轮胎，无长距离携带货物转运及自行转场功能，仅可短距离作为对接装机设备使用。

装机流程由三部车辆设备(装机车、运送货物的半挂车和起重吊车)和20人左右的地勤人员完成，将配重装至运输机货舱内。现场先由吊车将配重装至装机车，时间20分钟。随后装机车开始驶向飞机，由装机车驾驶员和飞机货舱内的指挥员通过无线通讯完成对接，平台高度及方向调整同时进行，大约6分钟后完成对齐。配重被拉入飞机，由上辊道和飞机内电动绞盘共同完成，同时进行配重的姿态调整，整个装机过程时间在1小时10分钟。

现阶段的装机设备存在如下问题：

1、装机车无法满足低舱位运输机(如运-8型运输机)的装卸需求；

2、现装卸过程较为复杂，耗时长，对人员的熟练度要求较高，不符合空军对于快速装机的需求；

3、现有装机设备不能满足携带货物转场功能，转场过程繁琐。

发明内容

本发明提供一种重载转运对接AGV设备，解决现阶段的装机设备存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种重载转运对接AGV设备，其特征在于,包括半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台包括鹅颈、车架、液压轴线轮、轴线轮悬挂；基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮、悬挂；麦克纳姆轮安装在悬挂上；鹅颈与车架连接，车架是安装平台；液压轴线轮位于前后两组麦克纳姆轮之间；每个麦克纳姆轮的悬挂上安装油缸，能够实现麦克纳姆轮的升降；液压轴线轮安装在轴线轮悬挂上，液压轴线轮通过轴线轮悬挂与车架连接；轴线轮悬挂上安装油缸，能够实现液压轴线轮的升降；油缸用于实现液压轴线轮的支撑与收起；车架之上为剪叉升降平台，剪叉升降平台上表面为辊道；还包括自动对接装置，自动对接装置检测对接目标和自身的相对位置，控制AGV在水平面内移动到对接位置，并控制升降平台的垂直方向运动到对接位置，剪叉升降平台通过液压缸进行升降。

进一步地，自动对接装置将检测信息发送给AGV的电控系统，电控系统通过控制剪叉升降平台的液压缸达到剪叉升降平台的升降。

一种重载转运对接AGV设备，其特征在于,包括半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台包括鹅颈、车架、液压轴线轮、轴线轮电动轴系、轴线轮悬挂；基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮、电动轴系、悬挂、电控系统、液压系统、自动对接装置；

麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上；鹅颈与车架连接；车架是安装平台；液压轴线轮位于前后两组麦克纳姆轮之间；每个麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上，悬挂上安装油缸，能够实现麦克纳姆轮的升降；液压轴线轮及轴线轮电动轴系安装在悬挂上，液压轴线轮通过轴线轮悬挂与车架连接；轴线轮悬挂上安装油缸，能够实现液压轴线轮的升降；

车架之上为剪叉升降平台，剪叉升降平台上表面为辊道；

自动对接装置检测对接目标和自身的相对位置，控制AGV在水平面内移动到对接位置，并控制升降平台的垂直方向运动到对接位置，剪叉升降平台通过液压缸进行升降。

电控系统控制液压系统的油缸和液压缸，轴线轮电动轴系包括电机，电机接收电控系统的信号，对麦克纳姆轮驱动；

自动对接装置将检测信息发送给AGV的电控系统，电控系统通过控制剪叉升降平台的液压缸达到剪叉升降平台的升降。

一种重载转运对接AGV设备的控制方法，其特征在于，该方法包括下述内容：

包括自行模式和牵引模式两种工作模式；采用半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台与基于麦克纳姆轮的全向移动平台组合；

半挂车平台包括液压轴线车轮，基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮，通过电控系统和液压系统对液压轴线车轮、麦克纳姆轮两组车轮的分别升降，完成自行模式和牵引模式的切换；

在自行模式下，液压轴线轮升起离地，麦克纳姆轮下压，整车靠麦克纳姆轮支撑；为AGV车运行模式，即自动导引运输车运行模式，使用车载蓄电池动力；在牵引模式下，液压轴线轮落下触地，麦克纳姆轮抬起，整车靠液压轴线轮支撑；半挂车平台与半挂牵引车连接，进行牵引行驶；

其中，车架之上为剪叉升降平台，自动对接装置检测对接目标和自身的相对位置，控制AGV在水平面内移动到对接位置，并控制升降平台的垂直方向运动到对接位置；

电控系统控制液压系统的油缸和液压缸，自动对接装置将检测信息发送给AGV的电控系统，电控系统通过控制剪叉升降平台的液压缸达到剪叉升降平台的升降。

同现有技术相比，本发明的有益效果为“满足各型运输机装卸要求，简化装机流程，提高装机效率，适应通用化需求”：

1、升降高度可满足空军现役多型运输机货台高度；

2、由当前使用的三部车降为一部车，现场仅需AGV与飞机对接，AGV的装车任务可提前完成，无需在机场进行现场吊装作业。与飞机对接过程无需操作员在驾驶室内操作，AGV可自动完成对接，或操作员在任意地点观察操作，对人员专业水平要求低，装机作业人员大大减少；

3、提升一倍的装机效率，完成单次从货物抵达机场到完成装机可缩短至30分钟以内。半挂车头拖动AGV至机场后，车头离开，AGV与飞机对接。依靠麦克纳姆轮的全向移动移动技术，车体姿态可即时调整。此外，采用自动对接技术更可靠，效率更高；

4、适应通用化需求，AGV在进行转运作业时，可作为半挂车使用。鹅颈可适应不同的通用化半挂车头，更可实现长距离的转场作业任务。AGV采用柴油机供电方式，燃料易于补给，可避免因电池电量不足而造成设备无法工作。

附图说明

图1：重载转运对接AGV设备组成结构；

图2：重载转运对接AGV设备第二实施方式的组成结构。

其中：鹅颈1、车架2、液压轴线轮3、麦克纳姆轮4、电动轴系5、悬挂、电控系统6、液压系统7、电池8、通用半挂车平台11、发电机柜12、剪叉升降平台15、重载辊道16、自动对接装置17。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细地描述。

如图1所示，本发明的一种重载转运对接AGV设备，其特征在于,包括半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台包括鹅颈1、车架2、液压轴线轮3(液压悬挂车轮)、轴线轮电动轴系、轴线轮悬挂；基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮4、电动轴系、悬挂；麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上；

鹅颈1与车架连接，车架是安装平台；液压轴线轮3位于前后两组麦克纳姆轮4之间；每个麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上，悬挂上安装油缸，能够实现麦克纳姆轮的升降；液压轴线轮3及轴线轮电动轴系安装在悬挂上，液压轴线轮3通过轴线轮悬挂与车架连接；轴线轮悬挂上安装油缸，能够实现液压轴线轮3的升降；油缸用于实现液压轴线轮的支撑与收起；轴线轮电动轴系包括电机和减速器；液压轴线轮3与减速器利用法兰连接，电机对麦克纳姆轮4驱动；

车架2之上为剪叉升降平台15及(重载)辊道16。

在自行模式下，整车以AGV运行方式进行操作；当AGV进入牵引工作模式时，鹅颈连接牵引车，进行牵引行驶。

AGV设备液压悬挂车轮降下、麦克纳姆轮升起后，经半挂车头牵引可承载货物进行长距离运输；抵达目的地后，AGV设备液压悬挂车轮升起、麦克纳姆轮降下，半挂车头脱离。

设备依靠麦克纳姆轮和自动对接装置17可进行调姿，与目标平台对接；采用双液压剪叉升降平台及重载辊道可匹配空军现役运输机不同高度的货舱平台。自动对接装置17检测对接目标和自身的相对位置，控制AGV在水平面内移动到对接位置，并控制升降平台的垂直方向运动到对接位置。

剪叉升降平台15通过液压缸进行升降，自动对接装置17将检测信息发送给AGV的电控系统，电控系统通过控制剪叉升降平台15的液压缸达到剪叉升降平台15的升降。

其AGV使用基于麦克纳姆轮的全向移动技术。麦克纳姆轮可提供水平3自由度调姿(平移和旋转)。同时，麦克纳姆轮采用麦克纳姆轮液压升降悬挂，麦克纳姆轮下压，液压升降车轮收起，AGV设备能够依靠麦克纳姆轮自主运行。

AGV使采用了双剪叉液压升降平台，剪叉收缩后收于货台内部。该型升降平台安装在AGV上可无缝衔接空军现役各型运输机，平台上布置带动力的重载辊道平台。辊道平台在AGV作为半挂车运输时可固定系留货物，在AGV装机时可配合飞机上绞盘提供动力，将货物推至机舱内。

采用自动对接的方式进行对接，无需人工操控干预。当AGV靠近目标飞机时，读出车辆位置，AGV的水平方向姿态和升降平台的垂直方向姿态可自动调节，从而与机舱货台对齐。

第二种具体实施方式，如图2所示，本发明的一种重载转运对接AGV设备；包括半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台包括鹅颈1、车架2、液压轴线轮3、轴线轮电动轴系、轴线轮悬挂；基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮4、电动轴系、悬挂、电控系统6、液压系统7；麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上；

鹅颈1与车架连接，为可拆卸式；车架是安装平台；液压轴线轮3位于前后两组麦克纳姆轮4之间；每个麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上，悬挂上安装油缸，能够实现麦克纳姆轮的升降；液压轴线轮3及轴线轮电动轴系安装在悬挂上，液压轴线轮3通过轴线轮悬挂与车架连接；轴线轮悬挂上安装油缸，能够实现液压轴线轮3的升降；电控系统6控制液压系统7的油缸，实现液压轴线轮的支撑与收起；轴线轮电动轴系包括电机和减速器；液压轴线轮3与减速器利用法兰连接，电机接收电控系统6的信号，对麦克纳姆轮4驱动。

制动气路通过牵引车气路接口接口，对液压轴线轮3提供制动。

电动轴系包括电机和减速器，麦克纳姆轮4、减速器利用法兰连接，电机驱动。

该AGV设备，包括自行模式和牵引模式两种工作模式；采用半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台与基于麦克纳姆轮的全向移动平台组合；半挂车平台包括液压轴线车轮，基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮，通过电控系统和液压系统对液压轴线车轮、麦克纳姆轮两组车轮的分别升降，完成自行模式和牵引模式的切换；在自行模式下，液压轴线轮升起离地，麦克纳姆轮下压，整车靠麦克纳姆轮支撑；为AGV车运行模式，即自动导引运输车运行模式，使用车载蓄电池动力；在牵引模式下，液压轴线轮落下触地，麦克纳姆轮抬起，整车靠液压轴线轮支撑；半挂车平台与半挂牵引车连接，进行牵引行驶。

在自行模式下，鹅颈拆卸；整车以AGV运行方式进行操作当AGV进入牵引工作模式时，鹅颈连接牵引车，进行牵引行驶。

液压轴线车轮与车体之间安装油缸，实现液压轴线车轮的升起离地、下压；麦克纳姆轮4与车体之间安装油缸，实现麦克纳姆轮4的升起离地、下压。通过升降切换可以将AGV变为公路运输平台，能够快速转运AGV或负载行驶，实现一车多用。短途的货场调度可直接由人工操控AGV完成，无需专用牵引车，对人员的专业度要求降低。

安装液压轴线车轮及麦克纳姆轮，通过电控系统和液压系统对两组车轮的分别升降，可完成自行模式和牵引模式的切换。在自行模式下，该AGV和普通AGV一样，依靠全向移动技术，可人工操控或自主导航完成搬运等工作；在牵引模式下，该AGV可与标准半挂牵引车连接，可空载转场至其他地点，或负载作为普通半挂车使用。

车架2是整车全部部件的安装平台，其上放置叉升降平台15及(重载)辊道16作为支撑平台。

电控系统作为整个AGV的核心中枢，负责控制克纳姆轮4、电动轴系及悬挂5、液压系统7工作。

电控系统6内置数字输出电位，可控制液压系统7内部电机的启停与液压阀组的通断，实现轴线轮的支撑与收起；该电机作用于液压泵。当泵电机启动时：通过数字输出点位驱动正向进油电磁阀打开，从而使得液压油进入油缸顶起；通过数字输出电位驱动反向进油电磁阀打开，从而使得液压油进入油缸收缩。

电控系统6内置高精度伺服驱动器，驱动麦克纳姆轮4按照要求速度及方向旋转；电动轴系包括电机和减速器。麦克纳姆轮4、减速器利用法兰连接，电机接收电控系统6的信号，对麦克纳姆轮4驱动，从而实现AGV模式下的全向移动。

牵引自行两用式AGV当需要AGV进入自行工作模式时，液压轴线轮3升起离地，麦克纳姆轮4下压，整车靠麦克纳姆轮支撑。同时，鹅颈可根据需要拆卸，整车以传统AGV运行方式进行操作；当AGV进入牵引工作模式时，液压轴线轮落下触地，麦克纳姆轮抬起，整车靠液压轴线轮支撑。安装鹅颈后连接牵引车，即可进行整车的牵引行驶。液压轴线轮3的离地升起过程是由电控系统6驱动泵电机通过液压系统7实现轴线轮油缸的收起，以及麦轮油缸的下压承力。

采用液压系统，对麦克纳姆轮和液压轴线轮进行分别控制，实现工作模式的切换。每个麦克纳姆轮及电动轴系安装在单独的悬挂上，悬挂上安装油缸，能够实现麦克纳姆轮的独立升降；液压系统7控制悬挂(油缸)完成AGV的升降和调平；液压轴线轮上安装有轴线轮油缸、轴线轮悬臂，实现轴线轮组升降，与麦克纳姆轮交替支撑整车。

进一步地，AGV采用半挂车平台及液压升降悬挂车轮。半挂车平台可提供货台升降调节，鹅颈可适应不同高度的通用半挂车头。液压升降悬挂可在麦克纳姆轮升起后，将车轮降下，此时AGV设备可作为通用半挂车使用。

进一步地，还包括柴油发电机，位于柴油发电机柜12中，采用柴油发电机供电。采用柴油发电机柜供电。柴油发电机柜可满足AGV上电机、泵站、控制系统等设备的用电需求，适应机场的保障体系。

进一步地，其AGV采用人工遥控的方式进行操作。当现场条件不满足自动对接时，现场操作人员可使用遥控器，依靠目测的方式对AGV进行驾驶，与机舱对接，升降剪叉平台，操控辊道推动货物。操作人员无需驾驶室，可在任意位置操作，目视条件更好，对AGV姿态的把握更清楚。

进一步地，其车体左右前后各装有激光扫描仪。激光扫描仪是非接触式探测装置，当探测区域内有障碍物时，AGV会减速并提醒操作人员，并在撞到可能的障碍物之前强行停止AGV运动。

Claims (10)

1.一种重载转运对接AGV设备，其特征在于,包括半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台包括鹅颈(1)、车架(2)、液压轴线轮(3)、轴线轮悬挂；基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮(4)、悬挂；麦克纳姆轮安装在悬挂上；

鹅颈(1)与车架连接，车架是安装平台；液压轴线轮(3)位于前后两组麦克纳姆轮(4)之间；每个麦克纳姆轮的悬挂上安装油缸，能够实现麦克纳姆轮的升降；液压轴线轮(3)安装在轴线轮悬挂上，液压轴线轮(3)通过轴线轮悬挂与车架连接；轴线轮悬挂上安装油缸，能够实现液压轴线轮(3)的升降；油缸用于实现液压轴线轮的支撑与收起；

车架之上为剪叉升降平台(15)，剪叉升降平台(15)上表面为辊道(16)；

还包括自动对接装置(17)，自动对接装置(17)检测对接目标和自身的相对位置，控制AGV在水平面内移动到对接位置，并控制升降平台的垂直方向运动到对接位置，剪叉升降平台(15)通过液压缸进行升降。

2.根据权利要求1所述的一种重载转运对接AGV设备，其特征在于，自动对接装置(17)将检测信息发送给AGV的电控系统，电控系统通过控制剪叉升降平台(15)的液压缸达到剪叉升降平台(15)的升降。

3.一种重载转运对接AGV设备，其特征在于,包括半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台包括鹅颈(1)、车架(2)、液压轴线轮(3)、轴线轮电动轴系、轴线轮悬挂；基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮(4)、电动轴系、悬挂、电控系统(6)、液压系统(7)、自动对接装置(17)；

麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上；鹅颈(1)与车架连接；车架是安装平台；液压轴线轮(3)位于前后两组麦克纳姆轮(4)之间；每个麦克纳姆轮及电动轴系安装在悬挂上，悬挂上安装油缸，能够实现麦克纳姆轮的升降；液压轴线轮(3)及轴线轮电动轴系安装在悬挂上，液压轴线轮(3)通过轴线轮悬挂与车架连接；轴线轮悬挂上安装油缸，能够实现液压轴线轮(3)的升降；

车架之上为剪叉升降平台(15)，剪叉升降平台(15)上表面为辊道(16)；

自动对接装置(17)检测对接目标和自身的相对位置，控制AGV在水平面内移动到对接位置，并控制升降平台的垂直方向运动到对接位置，剪叉升降平台(15)通过液压缸进行升降。

电控系统(6)控制液压系统(7)的油缸和液压缸，轴线轮电动轴系包括电机，电机接收电控系统的信号，对麦克纳姆轮(4)驱动；

自动对接装置(17)将检测信息发送给AGV的电控系统，电控系统通过控制剪叉升降平台(15)的液压缸达到剪叉升降平台(15)的升降。

4.根据权利要求3所述的一种重载转运对接AGV设备，其特征在于，制动气路通过牵引车气路接口进行气路连接，对液压轴线轮(3)提供制动。

5.根据权利要求1或2所述的一种重载转运对接AGV设备，其特征在于，还包括电池(8)，电池为整车的控制及运动提供能源。

6.一种重载转运对接AGV设备的控制方法，其特征在于，该方法包括下述内容：

包括自行模式和牵引模式两种工作模式；采用半挂车平台和基于麦克纳姆轮的全向移动平台；半挂车平台与基于麦克纳姆轮的全向移动平台组合；

半挂车平台包括液压轴线车轮，基于麦克纳姆轮的全向移动平台包括麦克纳姆轮，通过电控系统和液压系统对液压轴线车轮、麦克纳姆轮两组车轮的分别升降，完成自行模式和牵引模式的切换；

在自行模式下，液压轴线轮升起离地，麦克纳姆轮下压，整车靠麦克纳姆轮支撑；为AGV车运行模式，即自动导引运输车运行模式，使用车载蓄电池动力；在牵引模式下，液压轴线轮落下触地，麦克纳姆轮抬起，整车靠液压轴线轮支撑；半挂车平台与半挂牵引车连接，进行牵引行驶；

其中，车架之上为剪叉升降平台(15)；

自动对接装置(17)检测对接目标和自身的相对位置，控制AGV在水平面内移动到对接位置，并控制升降平台的垂直方向运动到对接位置；

电控系统(6)控制液压系统(7)的油缸和液压缸，自动对接装置(17)将检测信息发送给AGV的电控系统，电控系统通过控制剪叉升降平台(15)的液压缸达到剪叉升降平台(15)的升降。

7.根据权利要求6所述的一种重载转运对接AGV设备的控制方法，其特征在于，半挂车平台包括液压轴线车轮，还包括鹅颈，鹅颈与基于麦克纳姆轮的全向移动平台连接；在自行模式下，鹅颈拆卸；整车以AGV运行方式进行操作。

8.根据权利要求6所述的一种重载转运对接AGV设备的控制方法，其特征在于，半挂车平台包括液压轴线车轮，还包括鹅颈，鹅颈与基于麦克纳姆轮的全向移动平台连接；当AGV进入牵引工作模式时，鹅颈连接牵引车，进行牵引行驶。

9.根据权利要求6所述的一种重载转运对接AGV设备的控制方法，其特征在于，液压轴线车轮与车体之间安装油缸，实现液压轴线车轮的升起离地、下压。

10.根据权利要求6所述的一种重载转运对接AGV设备的控制方法，其特征在于，麦克纳姆轮(4)与车体之间安装油缸，实现麦克纳姆轮(4)的升起离地、下压。