CN111032420A - 无人移动体 - Google Patents

Abstract

本发明的无人移动体的一个方式通过非接触供电而被供给电力，具有：马达；向马达供给电力的充电式的蓄电部；与蓄电部电连接的非接触供电用的受电线圈；控制从受电线圈对蓄电部的供电的供电控制单元；控制无人移动体的无人移动体控制单元；以及容纳蓄电部、供电控制单元以及无人移动体控制单元的框体。至少蓄电部、供电控制单元以及无人移动体控制单元电连接而构成电路部。电路部相对于框体绝缘。

Description

无人移动体

技术领域

本发明涉及无人移动体。

背景技术

已知有以非接触方式被供给充电用电力的无人搬运车。例如，在专利文献1中记载了通过电磁感应耦合以非接触方式接受交流电力的无人搬运车。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-137451号公报

发明内容

发明要解决的课题

在如上述的无人搬运车中，在采用利用磁场的方法作为非接触式供电方法时，若来自送电装置的磁通通过无人搬运车的框体，则有时在框体中产生涡电流。在该情况下，在框体的部分彼此之间产生电位差。在此，容纳在框体的内部的无人搬运车的电路部为了接地而与框体电接触。因此，若在框体中产生电位差，则有时不需要的电流通过框体而流入电路部，导致电路部误动作。

本发明鉴于上述情况，其目的之一在于提供能够抑制电路部误动作的无人移动体。

用于解决课题的手段

本发明的无人移动体的一个方式通过非接触供电而被供给电力，具有：马达；充电式的蓄电部，其向所述马达供给电力；非接触供电用的受电线圈，其与所述蓄电部电连接；供电控制单元，其控制从所述受电线圈对所述蓄电部的供电；无人移动体控制单元，其控制所述无人移动体；以及框体，其容纳所述蓄电部、所述供电控制单元以及所述无人移动体控制单元，至少所述蓄电部、所述供电控制单元以及所述无人移动体控制单元电连接而构成电路部，所述电路部相对于所述框体绝缘。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供能够抑制电路部的误动作的无人移动体。

附图说明

图1是示出本实施方式的无人移动体系统的立体图。

图2是示出本实施方式的无人移动体系统的功能结构的一例的图。

图3是示出本实施方式的无人移动体的示意图。

图4是从上侧观察本实施方式的无人移动体的一部分的图。

具体实施方式

在各图中适当地示出的XYZ坐标系是以各实施方式的无人移动体为基准的三维直角坐标系。Z轴方向是与铅垂方向平行的方向。将Z轴方向简称为“铅垂方向Z”。X轴方向以及Y轴方向是与Z轴方向垂直并且相互垂直的方向。将X轴方向称作“前后方向X”，将Y轴方向称作“左右方向Y”。

并且，将Z轴方向的正侧、即铅垂方向上侧简称为“上侧”，将Z轴方向的负侧、即铅垂方向下侧简称为“下侧”。将X轴方向的负侧称作“前后方向一侧”，将X轴方向的正侧称作“前后方向另一侧”。将Y轴方向的负侧称作“左右方向一侧”，将Y轴方向的正侧称作“左右方向另一侧”。

另外，铅垂方向、前后方向以及左右方向仅仅是用于说明各部分的相对位置关系的名称，实际的配置关系等也可以是这些名称所表示的配置关系等以外的配置关系等。

如图1以及图2所示，本实施方式的无人移动体系统10具有：送电装置30；以及通过非接触供电而被供给电力的无人移动体20。在本实施方式中，送电装置30例如设置于地面。如图2所示，送电装置30具有送电线圈31和送电单元32。送电线圈31是能够对后述的受电线圈61送电的非接触供电用的线圈。送电线圈31例如是以与铅垂方向Z垂直的中心轴线为中心的圆环状。在图1所示的配置关系中，送电线圈31例如是以与左右方向Y平行的中心轴线为中心的圆环状。

从外部的电源36对送电单元32供给电力。电源36可以是DC电源，也可以是商用电源等交流电源。送电单元32具有送电电源部33、送电通信部35以及送电控制部34。

送电电源部33根据送电控制部34的控制，将从电源36供给的电力输出到送电线圈31。送电通信部35例如具有红外线传感器等，接收从设置于无人移动体20的后述的受电通信部65射出的通信用红外线。并且，送电通信部35也可以向无人移动体20的受电通信部65射出通信用红外线。送电控制部34根据送电通信部35接收到的红外线来控制基于送电线圈31的电力供给。

如图1至图4所示，无人移动体20具有框体20a、顶板22、推进单元40、从动车轮44、受电装置60、蓄电部50、供电控制单元51、无人移动体控制单元80、第1绝缘部件24、第2绝缘部件25以及磁通屏蔽部件23。

如图1以及图3所示，框体20a整体上是向上侧开口的箱状。如图3所示，框体20a容纳蓄电部50、供电控制单元51以及无人移动体控制单元80。框体20a具有包围蓄电部50、供电控制单元51以及无人移动体控制单元80的框部21。在沿着铅垂方向Z观察时，框部21为矩形框状。框部21由金属制成。

框部21具有多个梁部21a、21b、21c、21d。如图1所示，梁部21a以及梁部21b是沿前后方向X延伸的方形筒状。梁部21a与梁部21b在左右方向Y上彼此隔开间隔而配置。梁部21c以及梁部21d沿左右方向Y延伸，在前后方向X上彼此隔开间隔而配置。梁部21c将梁部21a的前后方向一侧的端部与梁部21b的前后方向一侧的端部连接起来。梁部21d将梁部21a的前后方向另一侧的端部与梁部21b的前后方向另一侧的端部连接起来。

顶板22是板面与铅垂方向Z垂直的板状。顶板22的从上侧观察的形状例如是在前后方向X上较长的长方形状。顶板22配置在框体20a的上侧。顶板22封闭框体20a的上侧的开口。顶板22由金属制成。在顶板22的作为上侧的面的装载面22a例如装载有无人移动体20所搬运的对象物。装载面22a是与铅垂方向Z垂直的长方形状的面。另外，从上侧观察顶板22的形状并无特别限定，也可以是长方形状以外的形状。从上侧观察顶板22的形状例如可以是圆形状，也可以是长方形以外的多边形状。

如图3所示，在本实施方式中，沿着左右方向Y设置有2个推进单元40。2个推进单元40相对于左右方向Y对称配置。如图2以及图3所示，推进单元40具有马达41、驱动车轮42以及马达控制部43。即，无人移动体20具有马达41、驱动车轮42以及马达控制部43。

如图3所示，马达41容纳在框体20a内。在沿着铅垂方向Z观察时，马达41配置在框部21的内侧。马达41的轴沿左右方向Y延伸，并向框部21的外侧突出。驱动车轮42固定于马达41的轴。马达41通过使轴旋转而使驱动车轮42旋转。通过驱动车轮42旋转，无人移动体20从推进单元40获得推进力。

马达控制部43根据来自无人移动体控制单元80的信息，将从蓄电部50供给的电力输出到马达41。如图1所示，从动车轮44分别安装于框部21的四角。从动车轮44伴随着无人移动体20借助于驱动车轮42的移动而旋转。

如图4所示，受电装置60安装于框体20a的左右方向一侧的部分中的前后方向一侧的端部。即，受电装置60在与铅垂方向Z垂直的左右方向Y上配置于框体20a的一侧。在本实施方式中，受电装置60隔着第2绝缘部件25以及磁通屏蔽部件23而固定于梁部21b。更详细地说，受电装置60固定于磁通屏蔽部件23的左右方向一侧的面。受电装置60配置在供电控制单元51以及蓄电部50的左右方向一侧。如图2所示，受电装置60具有受电线圈61和受电单元62。即，无人移动体20具有受电线圈61和受电单元62。

受电线圈61是非接触供电用的线圈。受电线圈61借助受电单元62、供电控制单元51而与蓄电部50电连接。受电线圈61例如是以与左右方向Y平行的中心轴线为中心的圆环状。若通过电流流过送电线圈31而产生的磁场作用于受电线圈61，则电流流过受电线圈61。由此，能够从受电线圈61经由受电单元62、供电控制单元51而向蓄电部50供电，从而能够对蓄电部50充电。因而，通过使无人移动体20接近送电装置30，无需将蓄电部50与外部电源连接，就能够通过受电线圈61和送电线圈31进行非接触供电。并且，由于能够通过受电线圈61和送电线圈31进行非接触供电，因此能够简化无人移动体20的结构以及送电装置30的结构。如上所述，能够以简单的结构以及控制使蓄电部50的充电实现自动化。

在本实施方式中，受电线圈61以及送电线圈31是磁场共振方式的非接触供电用的线圈。在使用磁场共振方式的非接触供电的情况下，只要使受电线圈61接近送电线圈31，则与受电线圈61与送电线圈31的相对姿势无关地，能够在受电线圈61产生电流。因此，与无人移动体20相对于送电装置30的姿势以及受电线圈61相对于无人移动体20的姿势无关地，容易对蓄电部50充电。由此，即使在无人移动体20的位置控制的精度比较低的情况下，通过使无人移动体20仅仅是接近送电装置30，也容易进行蓄电部50的充电。因而，能够通过更简单的无人移动体20的控制来实现蓄电部50的自动充电。

受电单元62具有受电电源部63、受电通信部65以及受电控制部64。受电电源部63根据受电控制部64的控制，将从受电线圈61供给的电力输出到供电控制单元51。受电通信部65例如具有射出通信用红外线等的光源，根据受电控制部64的控制来射出红外线。并且，受电通信部65接收送电通信部35所射出的红外线。

受电控制部64控制受电通信部65。具体地说，受电控制部64将供电开始请求的信号以及供电停止请求的信号输出到受电通信部65。受电通信部65将从受电控制部64输出的供电开始请求的信号以及供电停止请求的信号发送到送电装置30。

蓄电部50例如是充电式电池。蓄电部50借助无人移动体控制单元80而与推进单元40电连接，向推进单元40供给电力。由此，蓄电部50向马达41供给电力。在本实施方式中，例如设置有1个蓄电部50。1个蓄电部50与2个推进单元40电连接，向2个推进单元40供给电力。只要是充电式蓄电部，则蓄电部50的种类无特别限定。如图4所示，蓄电部50例如配置在框部21的内侧的前后方向一侧的端部。

如图2所示，供电控制单元51具有充电电源部53和充电控制部52。充电电源部53根据充电控制部52的控制，将从受电装置60供给的电力输出到蓄电部50。充电控制部52控制对蓄电部50的充电的开始以及停止。由此，供电控制单元51控制从受电装置60的受电线圈61对蓄电部50的供电。如图4所示，供电控制单元51例如配置在框部21的内侧的前后方向一侧的端部。供电控制单元51排列配置在蓄电部50的左右方向一侧。在本实施方式中，在沿着左右方向Y观察时，受电装置60、供电控制单元51以及蓄电部50彼此重合。

无人移动体控制单元80控制无人移动体20。如图2所示，无人移动体控制单元80具有无人移动体电源部82和无人移动体控制部81。无人移动体电源部82根据无人移动体控制部81的控制，将从蓄电部50供给的电力输出到推进单元40。由此，无人移动体控制单元80控制推进单元40，从而控制无人移动体20的移动。并且，无人移动体控制部81控制供电控制单元51。

如图3所示，无人移动体控制部81具有电路板83a、83b、83c。电路板83a、电路板83b以及电路板83c彼此电连接。电路板83a与供电控制单元51、蓄电部50以及2个推进单元40电连接。由此，无人移动体控制单元80与供电控制单元51、蓄电部50以及2个推进单元40电连接。电路板83b例如是控制2个推进单元40中的一方的电路板。电路板83c例如是控制2个推进单元40中的另一方的电路板。

如上所述，至少蓄电部50、供电控制单元51以及无人移动体控制单元80电连接而构成电路部90。电路部90相对于框体20a绝缘。因此，不会构成通过框体20a和电路部90的闭路。由此，即使假设在框体20a中产生涡电流而在框体20a中产生电位差的情况下，也是电流不会通过框体20a而流到电路部90。因而，能够抑制在电路部90中流过不必要的电流，从而能够抑制电路部90的误动作。并且，即使在例如因静电等干扰而电流流过框体20a那样的情况下，由于电路部90与框体20a绝缘，因此电流不会从框体20a流入电路部90。因而，即使在因干扰而电流流到框体20a的情况下，也能够抑制电路部90的误动作。

电路部90具有第1接地部91、第2接地部92以及第3接地部93a、93b、93c。第1接地部91是将蓄电部50接地的部分。第1接地部91例如是蓄电部50中的接地用端子。第2接地部92是将供电控制单元51接地的部分。第2接地部92例如是供电控制单元51中的接地用端子。

第3接地部93a～93c是将无人移动体控制单元80接地的部分。第3接地部93a例如是电路板83a中的接地用的印刷布线部分。第3接地部93b例如是电路板83b中的接地用的印刷布线部分。第3接地部93c例如是电路板83c中的接地用的印刷布线部分。

第1接地部91、第2接地部92以及第3接地部93a～93c彼此电连接。由此，能够使各接地部的电位相同，从而能够将各接地部的电位设为电路部90的基准电位。即，能够将电路部90接地。各接地部彼此电连接而构成的电路是开路。由此，能够抑制在各接地部彼此电连接而构成的电路中流过不必要的电流，从而能够更加抑制电路部90的误动作。

第1绝缘部件24具有绝缘性。如图4所示，第1绝缘部件24覆盖供电控制单元51的周围。供电控制单元51隔着第1绝缘部件24而固定于框体20a。供电控制单元51的第2接地部92隔着第1绝缘部件24而固定于框体20a。由此，能够抑制供电控制单元51的第2接地部92与框体20a电接触。因而，能够抑制第2接地部92与框体20a电接触。第1绝缘部件24的材质只要具有绝缘性，则无特别限定。第1绝缘部件24例如是由树脂制成的片材。

省略图示，在本实施方式中，在蓄电部50和无人移动体控制单元80也与供电控制单元51同样地设置有第1绝缘部件。设置于蓄电部50的第1绝缘部件例如是蓄电部50的框体。蓄电部50的第1接地部91隔着设置于蓄电部50的第1绝缘部件而固定于框体20a。由此，能够抑制第1接地部91与框体20a电接触。

无人移动体控制单元80的第3接地部93a～93c隔着设置于无人移动体控制单元80的第1绝缘部件而固定于框体20a。由此，能够抑制第3接地部93a～93c与框体20a电接触。如以上，根据本实施方式，第1接地部91、第2接地部92以及第3接地部93a～93c隔着具有绝缘性的第1绝缘部件而固定于框体20a。因而，容易地相对于框体20a绝缘地配置电路部90。

第2绝缘部件25具有绝缘性。第2绝缘部件25例如是长方体状。第2绝缘部件25固定于框体20a。更详细地说，第2绝缘部件25固定于框部21的左右方向一侧的面。在本实施方式中，框部21的左右方向一侧的面包括梁部21b的左右方向一侧的面。第2绝缘部件25的材质只要具有绝缘性，则无特别限定。第2绝缘部件25例如由树脂制成。

磁通屏蔽部件23屏蔽磁通。磁通屏蔽部件23是板面与左右方向Y垂直的板状。磁通屏蔽部件23在左右方向Y上配置于受电线圈61与供电控制单元51以及蓄电部50之间。即，磁通屏蔽部件23在左右方向Y上配置于受电线圈61与电路部90之间。由此，能够通过磁通屏蔽部件23屏蔽从送电装置30向受电装置60放出的磁通，从而能够抑制磁通与电路部90干涉。

如上所述，在磁通屏蔽部件23的左右方向一侧的面固定有受电装置60。因此，能够使磁通屏蔽部件23紧贴于受电装置60。由此，容易通过磁通屏蔽部件23屏蔽通过受电线圈61的磁通以及通过受电线圈61的周围的磁通。因而，能够抑制磁通通过框体20a，从而能够抑制在框体20a中产生涡电流。因此，能够抑制在框体20a中产生电位差。并且，能够抑制框体20a发热。

在本实施方式中，磁通屏蔽部件23配置在受电线圈61与框体20a之间。因此，能够抑制磁通通过框体20a，从而能够抑制在框体20a中产生涡电流。更详细地说，磁通屏蔽部件23在左右方向Y上配置于受电线圈61与框部21之间。因此，能够抑制磁通通过框部21，从而能够抑制在框部21中产生涡电流。在本实施方式中，在沿着左右方向Y观察时，受电线圈61整体与磁通屏蔽部件23重合。由此，容易通过磁通屏蔽部件23屏蔽通过受电线圈61的内侧的所有磁通，从而能够更加抑制磁通与电路部90干涉。并且，能够更加抑制磁通通过框体20a，从而能够更加抑制在框体20a中产生涡电流。

磁通屏蔽部件23安装于框体20a。在本实施方式中，磁通屏蔽部件23隔着第2绝缘部件25而固定于框体20a。因此，能够在磁通屏蔽部件23与框体20a绝缘的状态下将磁通屏蔽部件23安装于框体20a。由此，能够抑制因屏蔽磁通而在磁通屏蔽部件23内产生的涡电流流过框体20a。因而，能够抑制在框体20a中产生电位差。

在本实施方式中，磁通屏蔽部件23隔着第2绝缘部件25而固定于框部21。因此，能够抑制在磁通屏蔽部件23内产生的涡电流流过框部21。由此，能够抑制在框部21中产生电位差。磁通屏蔽部件23固定于第2绝缘部件25的左右方向一侧的面。磁通屏蔽部件23的材质只要能够屏蔽磁通，则无特别限定。磁通屏蔽部件23的材质例如是铝。

本发明并不限于上述的实施方式，还能够采用以下其他结构。受电线圈的形状以及送电线圈的形状并不限于圆形状。例如，受电线圈的形状以及送电线圈的形状可以是椭圆形状，也可以是四边形等多边形状。受电线圈以及送电线圈也可以是螺线管型线圈。受电线圈的形状与送电线圈的形状也可以彼此不同。搭载于无人移动体的受电线圈的数量也可以是2个以上。

受电线圈以及送电线圈也可以是磁场共振方式以外的非接触供电用的线圈。受电线圈以及送电线圈例如也可以是电磁感应方式的非接触供电用的线圈。

蓄电部也可以设置有多个。在该情况下，当设置有多个受电线圈时，可以是相对于多个蓄电部的中的各个蓄电部一个一个地连接受电线圈的结构，也可以是对于多个蓄电部的中的各个蓄电部连接多个受电线圈的结构。蓄电部也可以按每个推进单元设置。并且，蓄电部只要能够以充电方式蓄电，则无特别限定，也可以是电池以外的结构。蓄电部例如也可以是双电层电容器。只要电路部相对于框体绝缘，则电路部固定于框体的固定方法无特别限定。

并且，送电通信部与受电通信部可以始终进行通信或者每隔规定的间隔进行通信。送电单元也可以从受电通信部接收表示基于受电线圈的受电状态的受电状态信息。受电单元也可以从送电通信部接收表示基于送电线圈的送电状态的送电状态信息。受电单元也可以从送电通信部接收表示基于受电线圈的受电状态的受电状态信息以及来自送电单元的受电指示信息和送电状态信息等。另外，送电通信部以及受电通信部并不限定于使用红外线的方式，也可以采用其他无线通信等方式。无人移动体根据受电通信部接收到的受电状态信息而移动。即，马达控制部根据表示基于受电线圈的受电状态的受电状态信息来控制马达，由此无人移动体进行移动。

并且，受电单元也可以直接与无人移动体控制单元连接。在该结构中，从受电单元不经由蓄电部而向无人移动体控制单元供给电力。在该结构中，无人移动体控制部例如也可以判断是从蓄电部向无人移动体控制单元进行电力供给，还是从受电单元不经由蓄电部而向无人移动体控制单元进行电力供给。

上述的实施方式的无人移动体以及无人移动体系统的用途无特别限定。上述的各结构在互不矛盾的范围内能够适当地组合。

本申请主张基于2017年9月19日申请的作为日本申请的特愿2017-179323号的优先权，并引用该日本申请中记载的全部记载内容。

标号说明

20…无人移动体、20a…框体、23…磁通屏蔽部件、24…第1绝缘部件、25…第2绝缘部件、41…马达、50…蓄电部、51…供电控制单元、61…受电线圈、80…无人移动体控制单元、90…电路部、91…第1接地部、92…第2接地部、93a、93b、93c…第3接地部。

Claims (4)

1.一种无人移动体，其通过非接触供电而被供给电力，具有：

马达；

充电式的蓄电部，其向所述马达供给电力；

非接触供电用的受电线圈，其与所述蓄电部电连接；

供电控制单元，其控制从所述受电线圈向所述蓄电部的供电；

无人移动体控制单元，其控制所述无人移动体；以及

框体，其容纳所述蓄电部、所述供电控制单元以及所述无人移动体控制单元，

至少所述蓄电部、所述供电控制单元以及所述无人移动体控制单元电连接而构成电路部，

所述电路部相对于所述框体绝缘。

2.根据权利要求1所述的无人移动体，其中，

所述电路部具有：

第1接地部，其将所述蓄电部接地；

第2接地部，其将所述供电控制单元接地；以及

第3接地部，其将所述无人移动体控制单元接地，

所述第1接地部、所述第2接地部以及所述第3接地部彼此电连接。

3.根据权利要求2所述的无人移动体，其中，

所述第1接地部、所述第2接地部以及所述第3接地部隔着具有绝缘性的第1绝缘部件而固定于所述框体。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的无人移动体，其中，

所述无人移动体还具有：

第2绝缘部件，其具有绝缘性，并固定于所述框体；以及

磁通屏蔽部件，其隔着所述第2绝缘部件而固定于所述框体，该磁通屏蔽部件屏蔽磁通，

所述磁通屏蔽部件配置在所述受电线圈与所述框体之间。

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