CN111267997A - 一种地面自适应agv底盘及agv车 - Google Patents

Abstract

一种地面自适应AGV底盘及AGV车，涉及智能搬运技术领域。地面自适应AGV底盘包括底盘本体、转板、至少两组轮组及弹性压力机构。转板通过支点转轴与底盘本体的前端可转动地连接，转板位于底盘本体的下方且与底盘本体具有间隙。每组轮组包括两个行走轮且至少一个行走轮为驱动轮，其中一组轮组作为前轮组安装于转板，余量的轮组安装于底盘本体。弹性压力机构的两端分别铰接于底盘本体、转板，弹性压力机构用于施压于转板使前轮组与地面保持贴合并通过转板调节弹性压力机构的压缩量。通过引入弹性压力机构联合转板实现前轮组与地面的可靠压力接触性，使地面自适应AGV底盘适应地面的晃动幅度的极小化，实现自主调节轮系且减小晃动。

Description

一种地面自适应AGV底盘及AGV车

技术领域

本申请涉及智能搬运技术领域，具体而言，涉及一种地面自适应AGV底盘及AGV车。

背景技术

AGV是AutomatedGuidedVehicle的缩写，即自动导引运输车，广泛应用于物流、自动化作业等领域中，比如AGV小车、仓储机器人、自主巡检、工业自动化机器人等，底盘是构成AGV的硬件主体部位，涉及轮系和支撑架，AGV性能的优良很大程度上取决于基础底盘的设计，传统的AGV车中，小型的AGV车的底盘往往由于空间尺寸限制，底盘不设有悬挂系统，致使AGV车在不平整的地面使用时，出现底盘晃动幅度大、驱动轮出现悬空的现象，致使AGV驱动轮抓地力不够，车轮打滑，不能正常行驶，继而容易产生整车晃动，不能确保货物的安全性，现有技术为了改进驱动轮悬空的现象、减弱晃动幅度，在AGV的底盘中设有弹性件，该方式在一定程度上解决了悬空和晃动问题，可应用在地面工况较为平整、定位精度不高的场合使用，而随着AGV技术应用领域的拓展，如建筑装修、场外施工等，现有技术并不能良好地解决轮子抓地力好、自适应地面性强、重载荷的需求问题，故而需要设计一种地面自适应优良的AGV底盘，解决所遇工程应用难题。

发明内容

本申请提供一种地面自适应AGV底盘及AGV车，以改善或缓解上述技术问题。

本申请第一方面实施例的地面自适应AGV底盘，其包括：底盘本体、转板、至少两组轮组以及弹性压力机构。

其中，转板通过支点转轴与底盘本体的前端可转动地连接，转板位于底盘本体的下方且与底盘本体之间具有间隙。

每组轮组包括两个行走轮，两个行走轮中的至少一个行走轮为驱动轮，其中一组轮组作为前轮组安装于转板，余量的轮组安装于底盘本体。

弹性压力机构的一端铰接于底盘本体，另一端铰接于转板，弹性压力机构用于施压于转板使前轮组与地面保持贴合并通过转板调节弹性压力机构的压缩量。

根据本申请实施例的地面自适应AGV底盘，通过引入弹性压力机构安装于前轮组，联合转板实现前轮组与地面的可靠压力接触性，即使重载荷也可以实现行走轮抓地力好、自适应地面性强的效果，同时，由于前轮组的两个行走轮非刚性接触地面时，每个行走轮对地面的调节适应性不同，若无关联的连接，存在底盘自身调节晃动现象，对于搭载重型载荷是极不利的因素，易发生倾覆可能，因此引入转板连接前轮组，通过支点转轴实现底盘自动调节，使底盘适应地面的晃动幅度的极小化，实现自主调节轮系且减小晃动。

另外，根据本申请实施例的地面自适应AGV底盘还具有如下附加的技术特征：

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，底盘本体开设有沿预设方向延伸的腰孔，预设方向垂直于底盘本体的前端与后端的连线，底盘本体对应腰孔的上方具有支撑框架，弹性压力机构的一端与支撑框架铰接，另一端穿过腰孔与转板铰接。

通过腰孔的设置实现弹性压力机构能够沿腰孔延伸方向进行一定的移动，且能够经腰孔限定弹性压力机构的最大移动距离，进而当前轮组遇到不平的路面晃动时，能够对穿设于腰孔内的弹性压力机构提供一定的调节空间。通过铰接设置方式，满足前轮组对地面的压紧波动，及进一步地实现轮子适应地面的不平起伏。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，弹性压力机构包括能够轴向伸缩的内阻尼器以及弹簧，内阻尼器位于轴向的两端分别与底盘本体、转板铰接，弹簧套设于内阻尼器，弹簧的两端经底盘本体、转板止动。

通过上述设置，实现前轮组对地面的压紧及幅值调节的缓冲，而非单一弹性的压缩，弹簧叠加内阻尼器的设置，使前轮组的两个行走轮与地面预压接触且可克服不必要的扰动振动。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，弹性压力机构的数量为两个，两个弹性压力机构沿支点转轴对称设置于转板的两端。

上述设置，可实现前轮组中两个行走轮的左右协同化调整对应的弹性压力机构沿的压缩量，从而依靠重力垂向下的压紧特点，实现两个行走轮围绕支点转轴的自动化调节，即反向调节压缩量(一上一下方向协作，左后均衡)，满足地面自适应AGV底盘的平衡性要求，没有冗余和干涉。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，弹性压力机构与转板的连接处偏置于前轮组的前侧。

通过上述设置，使前轮组中每个行走轮对于地面的压力由自重以及F压提供，其中F压为偏置设置后弹性压力机构对于行走轮的压力，便于实现轮子预压紧于地面(前轮组与地面保持贴合)的效果。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，底盘本体设有两个间隔设置的竖拉板，每个竖拉板位于底盘本体的下端并与支点转轴可转动地连接，支点转轴沿轴向的两端止动于两个竖拉板。

转板位于两个竖拉板之间且能够在两个竖拉板之间摆动。

通过上述设置，一方面实现转板在竖拉板之间的浮动调节，另一方面实现转板绕支点转轴的自由翻转，进一步保证了地面自适应AGV底盘自调节针对起伏路面具备保持自稳性的能力。

可选地，每个竖拉板设有与支点转轴配合的轴承组，轴承组包括用于对支点转轴的轴向定位的止推轴承，以及用于支撑支点转轴的径向受力的滚动轴承。

通过上述轴承组的设置，结构简单且保证了支点转轴与竖拉板的轴向不同，周向可转动地设置方式，实现利用支点转轴实现转板转动的自由度。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，底盘本体包括：竖向设置的下沉部、横向设置的前承载部及后承载部。

其中，前承载部和后承载部分别设置于下沉部位于纵向的两端且反向延伸，前承载部位于后承载部的上方，前承载部的底壁与下沉部的侧壁形成用于容纳转板的容纳槽。

通过上述设置，将底盘本体的前承载部(前端)和后承载部(后端)进行了台阶式的改进设计，使设置于转板的前轮组具有浮动空间，充分利用轮组固有高度，将底盘本体进行了前后端的分割，实现载荷与地面相对距离的缩小化，有利于地面自适应AGV底盘负载行驶的平衡性。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，后承载部包括：支撑板、顶面梁以及背面梁。

顶面梁设置于支撑板的顶面，顶面梁包括由顶面横梁和两个顶面纵梁构成的工型结构。

背面梁设置于支撑板的背面，背面梁与顶面横梁呈十字交错布局。

通过上述设置，实现底盘本体的降高减重功能，将底盘本体的支撑结构进行了空间轴的交错布局设计，在满足承重且所需的支撑强度和刚度的前提下，减少不必要的梁杆。

本申请第二方面实施例的一种AGV车，其包括本申请第一方面实施例提供的地面自适应AGV底盘以及车架，车架安装于底盘本体。

根据本申请实施例的AGV车，利用如上的地面自适应AGV底盘，具有面自适应佳，轮子抓地力好、自适应地面性强的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为地面自适应AGV底盘的第一视角的结构示意图；

图2为底盘本体的第一视角的结构示意图；

图3为底盘本体的第二视角的结构示意图；

图4为底盘本体的第三视角的结构示意图；

图5为底盘本体的第四视角的结构示意图；

图6为地面自适应AGV底盘的第二视角的结构示意图；

图7为弹性压力机构的结构示意图；

图8为轴承组的结构示意图。

图标：10-地面自适应AGV底盘；100-底盘本体；110-下沉部；120-前承载部；121-竖拉板；125-腰孔；127-支撑框架；130-后承载部；131-支撑板；1311-轮支撑部位；1313-安装孔；133-顶面横梁；134-顶面纵梁；135-背面梁；140-容纳槽；150-侧加强板；210-驱动轮；220-从动轮；300-转板；310-支点转轴；320-轴承组；321-止推轴承；323-滚动轴承；325-侧端盖；330-转动连接板；400-弹性压力机构；410-内阻尼器；420-弹簧；430-上连杆；440-下连杆；450-上铰接座；460-下铰接座。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

一种AGV车，其包括地面自适应AGV底盘10以及车架，车架安装于底盘本体100，其中，车架的具体结构可参考相关技术，在此不做赘述。

请参阅图1，地面自适应AGV底盘10主要包括底盘本体100、轮组、转板300、以及能够竖向伸缩的弹性压力机构400。

由于AGV的行驶状态绝大多数是正向行驶，因此将底盘本体100正向行驶的两端作为底盘本体100的前端和底盘本体100的后端。

本申请其他的实施例中，底盘本体100可以为平面型，但由于现有的AGV底盘为了满足越障或负重偏轻需求，对于底盘重心未做倾覆性预防降低设计，其结构形式并不满足建筑领域应用的AGV使用，因此，为了解决这一问题，本实施例中，通过底盘本体100的结构的改变使底盘本体100矮化，自身重心点降低，实现底盘结构的自稳性及防倾覆的作用。

具体地，请参阅图2，底盘本体100包括：竖向设置的下沉部110、横向设置的前承载部120及横向设置的后承载部130。前承载部120和后承载部130分别设置于下沉部110位于纵向的两端且反向延伸，前承载部120位于后承载部130的上方，也即是，前承载部120与后承载部130之间具有一定的高度差，该高度差是底盘本体100的具体结构所产生的有益减高空间，需说明的是，前承载部120位于底盘本体100的前端，后承载部130位于底盘本体100的后端。

前承载部120的底壁与下沉部110的侧壁形成用于容纳转板300的容纳槽140。上述设置有益于地面自适应AGV底盘10实现自稳性，在满足行驶功能的前提下，将位于后承载部130的轮组的支撑点进行了低矮化，也即是底盘本体100的整体结构在前后方向设计呈现“Z”字形的台阶设计，即前端高后端低。需要说明的时，此处的纵向与横向并不表示要求下沉部110和前承载部120绝对垂直，而是可以稍微倾斜，例如形成下沉部110和前承载部120的夹角为85-105°的夹角。

实际的使用过程中，将货物装载在地面自适应AGV底盘10的底盘本体100的后承载部130，则整体载荷或小车的重心更矮，进一步地有利于地面自适应AGV底盘10负载行驶的平衡性。

可选地，请参阅图3以及图4，后承载部130包括：支撑板131、顶面梁和背面梁135。

其中，顶面梁设置于支撑板131的顶面，顶面梁包括由顶面横梁133和两个顶面纵梁134构成的工型结构；背面梁135设置于支撑板131的背面，背面梁135与顶面横梁133呈十字交错布局。其中，支撑板131为钣金板。

可选地，支撑板131的背面对应顶面纵梁134处设有板状的轮支撑部位1311，以局部加厚支撑板131，进而实际的使用过程中，将轮组的受力作用在顶面纵梁134上；且支撑板131对应顶面纵梁134处可设有用于安装载荷或车架的安装孔1313。

请参阅图5，背面梁135与顶面横梁133在横截面上呈空间倒品字形布局，整体实现所需的支撑强度和刚度。

可选地，前承载部120的具体设置可以与后承载部130一样，由支撑板131、顶面梁和背面梁135组成，具体结构在此不做具体赘述。

请参阅图3至图4，其中，沿垂直于正向行驶的方向，前承载部120的两侧以及后承载部130的两侧均焊接有例如Z型的侧加强板150，提高前承载部120与后承载部130的一体化，保证其刚度。

轮组的数量为至少两组，例如两组或三组等，本实施例中，轮组的数量为两组，也即是地面自适应AGV底盘10为四轮底盘。

请参阅图1，其中，每组轮组包括两个行走轮，两个行走轮中的至少一个行走轮为驱动轮210，例如两个行走轮中的两个行走轮均为驱动轮210，或者一个为驱动轮210，另一个为从动轮220等。

本实施例中，两个行走轮中的一个行走轮为驱动轮210，另一个为从动轮220，从动轮220为万向轮，便于转向。

本实施例中，其中一组轮组作为前轮组安装于转板300，余量的轮组(也即是另一组轮组)安装于底盘本体100的后承载部130，例如其中一个行走轮安装于轮支撑部位1311。具体地，两组轮组中的两个驱动轮210和两个从动轮220整体呈四点对角布局。

请参阅图1以及图6，转板300通过支点转轴310与底盘本体100的前端可转动地连接，支点转轴310基本上沿底盘本体100的前后延伸，转板300位于底盘本体100的下方，至少部分转板300位于容纳槽140内。转板300与底盘本体100之间具有间隙，以使转板300能够在预设角度范围内摆动而避免被底盘本体100干涉。

支点转轴310基本位于转板300的中间部位，也即是转板300的两端通过支点转轴310对称布置，以形成“杠杆结构”，转板300的两端的摆动方向相反。前轮组中的两个行走轮对应安装在转板300的两端，以保证在空间有限的情况下，保证前轮组的悬挂效果的同时，还保证底盘本体100整体较低。

弹性压力机构400的两端分别铰接于所述底盘本体100和转板300，弹性压力机构400用于施压于转板300使前轮组与地面保持贴合并通过转板300调节弹性压力机构400的压缩量。进而实现前轮组与地面的非刚性接触，弹性压力机构400与转板300、前轮组配合，使底盘适应地面的晃动幅度的极小化，实现自主调节轮系且减小晃动，防止发生倾覆。

弹性压力机构400的数量为一个或两个，当其数量为一个时，弹性压力机构400设置于转板300沿垂直于正向行驶方向的任意一端。

因此，请参阅图1，本实施例中，弹性压力机构400的数量为两个，两个弹性压力机构400沿支点转轴310对称设置于转板300的两端。

综上，通过转板300、弹性压力机构400以及支点转轴310呈类似于跷跷板式的设置连接前轮组中的两个行走轮，可实现前轮组两个行走轮的左右协同化调整弹性压力机构400的压缩量，从而依靠重力垂向下的压紧特点，实现两个行走轮围绕支点转轴310的自动化调节，即反向调节压缩量(一上一下方向协作，左后均衡)，通过两个行走轮之间支撑一个底盘本体100单支点(支点转轴310)，构成地面自适应AGV底盘10的主受力点三点确定一平面的效果，从而满足地面自适应AGV底盘10的平衡性要求，没有冗余和干涉。

可选地，弹性压力机构400装在前承载部120的顶面，并穿过前承载部120作用在转板300的两端，进而减小底盘本体100底部空间的占用，进而降低底盘本体100高度。

具体地，前承载部120开设有沿预设方向延伸的腰孔125，预设方向垂直于底盘本体的前端与底盘本体的后端的连线，对应腰孔125的上方具有支撑框架127，弹性压力机构400的一端与支撑框架127铰接，另一端穿过腰孔125与转板300铰接。也即是通过腰孔125的设置实现弹性压力机构400能够沿腰孔125延伸方向进行一定的移动，且能够经腰孔125限定弹性压力机构400的最大移动距离，进而当前轮组遇到不平的路面晃动时，能够对穿设于腰孔125内的弹性压力机构400提供一定的调节空间。通过铰接设置方式，满足前轮组对地面的压紧波动，及进一步地实现轮子适应地面的不平起伏。

可选地，弹性压力机构400包括能够轴向伸缩的内阻尼器410以及弹簧420，内阻尼器410位于轴向的两端分别与支撑框架127、转板300铰接，弹簧420套设于内阻尼器410，弹簧420的两端经底盘本体100、转板300止动。通过上述设置，实现前轮组对地面的压紧及幅值调节的缓冲，而非单一弹性的压缩，弹簧420叠加内阻尼器410的设置，使前轮组的两个行走轮与地面预压接触且可克服不必要的扰动振动。

具体地，请参阅图7，弹性压力机构400包括上连杆430、下连杆440、设置于支撑框架127的上铰接座450，以及设置于转板300的下铰接座460，上连杆430的一端与上铰接座450铰接，另一端与内阻尼器410的上端连接，下连杆440的一端与下铰接座460铰接，另一端与内阻尼器410的下端连接，弹簧420套设于上连杆430以及内阻尼器410，并且弹簧420的两端止动于上连杆430与内阻尼器410。通过上述具体地设置，满足轮子对地面的压紧波动，及进一步地使行走轮适应地面的不平起伏。

可选地，弹性压力机构400与转板300的连接处偏置于前轮组的前侧。通过上述设置，使前轮组中每个行走轮对于地面的压力由自重以及F压提供，其中F压为偏置设置后弹性压力机构400对于行走轮的压力，便于实现轮子预压紧于地面(前轮组与地面保持贴合)的效果。请参阅图1、图6以及图8，其中，支点转轴310可转动地设置于底盘本体100，转板300的底部设有转动连接板330，转动连接板330套设于支点转轴310，且转动连接板330与支点转轴310同步运动。

具体地，底盘本体100的前承载部120沿正向行驶方向设有两个间隔设置的竖拉板121，每个竖拉板121位于底盘本体100的下端并与支点转轴310可转动地连接，支点转轴310沿轴向的两端止动于两个竖拉板121；转板300位于两个竖拉板121之间且能够在两个竖拉板121之间摆动。

其中，转板300与竖拉板121可以接触，但需注意不要挤压且摩擦力较小，进而转板300能够在两个竖拉板121之间摆动。

本实施例中，转板300与每个竖拉板121之间具有用于转板300运动的间隙，为了结构紧凑，该间隙不宜过大。通过上述设置，一方面实现转板300在竖拉板121之间的摆动，另一方面实现转板300绕支点转轴310的自由翻转，进一步保证了地面自适应AGV底盘10自调节针对起伏路面具备保持自稳性的能力。

为了实现每个竖拉板121位于底盘本体100的下端并与支点转轴310可转动地连接，且支点转轴310沿轴向的两端止动于两个竖拉板121的目的；可选地，每个竖拉板121设有与支点转轴310配合的轴承组320，轴承组320包括用于对支点转轴310的轴向定位的止推轴承321，以及用于支撑支点转轴310的径向受力的滚动轴承323。通过上述轴承组320的设置，结构简单且保证了支点转轴310与竖拉板121的轴向不同，周向可转动地设置方式，实现利用支点转轴310实现转板300转动的自由度。

可选地，每个轴承组320包括用于容置止推轴承321以及滚动轴承323的侧端盖325，侧端盖325固定于转板300，以便于组装。

综上，本申请提供的地面自适应AGV底盘及AGV车，均通过引入弹性压力机构安装于前轮组，联合转板实现前轮组与地面的可靠压力接触性，即使重载荷也可以实现行走轮抓地力好、自适应地面性强的效果，同时使底盘适应地面的晃动幅度的极小化，实现自主调节轮系且减小晃动。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地面自适应AGV底盘，其特征在于，包括：

底盘本体；

转板，通过支点转轴与所述底盘本体的前端可转动地连接，所述转板位于所述底盘本体的下方且与所述底盘本体之间具有间隙；

至少两组轮组，每组轮组包括两个行走轮，所述两个行走轮中的至少一个行走轮为驱动轮，其中一组所述轮组作为前轮组安装于所述转板，余量的所述轮组安装于所述底盘本体；以及

能够竖向伸缩的弹性压力机构，所述弹性压力机构的一端铰接于所述底盘本体，另一端铰接于所述转板，所述弹性压力机构用于施压于所述转板使所述前轮组与地面保持贴合并通过所述转板调节所述弹性压力机构的压缩量。

2.根据权利要求1所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，所述底盘本体开设有沿预设方向延伸的腰孔，所述预设方向垂直于所述底盘本体的前端与后端的连线，所述底盘本体对应所述腰孔的上方具有支撑框架，所述弹性压力机构的一端与所述支撑框架铰接，另一端穿过所述腰孔与所述转板铰接。

3.根据权利要求1所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，所述弹性压力机构包括能够轴向伸缩的内阻尼器以及弹簧，所述内阻尼器位于轴向的两端分别与所述底盘本体、所述转板铰接，所述弹簧套设于所述内阻尼器，所述弹簧的两端经所述底盘本体、所述转板止动。

4.根据权利要求1或2所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，所述弹性压力机构的数量为两个，两个所述弹性压力机构沿所述支点转轴对称设置于所述转板的两端。

5.根据权利要求1或2所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，所述弹性压力机构与所述转板的连接处偏置于所述前轮组的前侧。

6.根据权利要求1所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，所述底盘本体设有两个间隔设置的竖拉板，每个所述竖拉板位于所述底盘本体的下端并与所述支点转轴可转动地连接，所述支点转轴沿轴向的两端止动于两个所述竖拉板；

所述转板位于两个所述竖拉板之间且能够在两个所述竖拉板之间摆动。

7.根据权利要求6所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，每个所述竖拉板设有与所述支点转轴配合的轴承组，所述轴承组包括用于对所述支点转轴的轴向定位的止推轴承，以及用于支撑所述支点转轴的径向受力的滚动轴承。

8.根据权利要求1所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，所述底盘本体包括：

竖向设置的下沉部；

横向设置的前承载部及后承载部，所述前承载部和所述后承载部分别设置于所述下沉部位于纵向的两端且反向延伸，所述前承载部位于所述后承载部的上方，所述前承载部的底壁与所述下沉部的侧壁形成用于容纳所述转板的容纳槽。

9.根据权利要求8所述的地面自适应AGV底盘，其特征在于，所述后承载部包括：

支撑板；

顶面梁，设置于所述支撑板的顶面，所述顶面梁包括由顶面横梁和两个顶面纵梁构成的工型结构；以及

背面梁，设置于所述支撑板的背面，所述背面梁与所述顶面横梁呈十字交错布局。

10.一种AGV车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的地面自适应AGV底盘以及车架，所述车架安装于所述底盘本体。

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