CN112606897A

CN112606897A - 一种全向移动自动引导agv小车

Info

Publication number: CN112606897A
Application number: CN202011263690.1A
Authority: CN
Inventors: 王友猛; 朱梅叶
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2021-04-06

Abstract

本发明涉及自动引导车技术领域。一种全向移动自动引导AGV小车，包括车架和安装在在车架上的四个驱动轮机构；车架前部的两个驱动轮机构左右对称设置，车架后部的两个驱动轮机构左右对称设置；上述每个驱动轮机构均能独立转动和转向。本专利的每个驱动轮机构均能单独实现驱动和转向功能，驱动组件和转向组件均通过齿轮来控制车轮组件，车架同侧的两个驱动轮机构之间通过传动机构相连，在转向时无需差速机构，只需通过电机直接调整车轮转速，就能顺利转向。

Description

一种全向移动自动引导AGV小车

技术领域

本发明涉及自动引导车技术领域，尤其是一种全向移动自动引导AGV小车。

背景技术

自动引导车(AutomatedGuidedVehicle，简称AGV)，通常也称为AGV小车。指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道(electromagneticpath-followingsystem)来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

中国专利号为201410396798.6的发明专利公开了一种可全向行驶的自动导航小车，包括车架、至少两个驱动舵轮、至少两个随动轮和车载控制模块，驱动舵轮成对角安装在车架底部，随动轮也成对角安装在车架底部，所述车载控制模块安装在所述的导航小车上，车载控制模块的控制输出与驱动舵轮连接；通过对每个驱动舵轮的独立控制，实现了对AGV运动姿态及运动速度的控制，AGV可实现全向行驶。

现有自动引导车存在以下的问题：前轮和后轮之间通过联动组件相连，只能实现逆向位转向，无法进行同向位转向，当车速较高时，转向操作稳定性差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种每个车轮组件都通过驱动组件实现独立驱动，通过转向组件是实现独立转向，既能逆向位转向，也能同向位转向，提高操作性能的全向移动自动引导AGV小车。

为本发明的目的，采用以下技术方案：

一种全向移动自动引导AGV小车，包括车架和安装在在车架上的四个驱动轮机构；四个驱动轮机构呈矩形排列；车架前部的两个驱动轮机构左右对称设置，车架后部的两个驱动轮机构左右对称设置；上述每个驱动轮机构均能独立转动和转向；驱动轮机构包括轮架、车轮组件以及安装在轮架上的驱动组件和转向组件；轮架固定安装在车架上；车轮组件转动安装在轮架下部，驱动组件和转向组件安装在轮架上部，驱动组件和转向组件均与车轮组件衔接，驱动组件用于驱动车轮组件旋转，转向组件用于驱动车轮组件转向；车轮组件包括车轮、侧面齿轮、转轴、安装板、转向齿轮和转向套；车轮的侧面固定安装侧面齿轮，侧面齿轮与驱动组件啮合；车轮的中心转动安装转轴，转轴的两端均连接在安装板的下部，安装板的上部固定连接在转向齿轮上，转向齿轮与转向组件啮合；安装板和转向齿轮之间设有转向套，转向套水平固定设置在轮架下部。

作为优选，侧面齿轮为锥齿轮；安装板上部设有托槽，转向套的下部落在托槽上；安装板上设有安装槽，安装槽的下部设有弧形的定位槽；转向齿轮上设有连接孔；驱动组件包括驱动电机、第一驱动轴、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、第二驱动轴和第三驱动齿轮；驱动电机竖向固定安装在轮架的上部；第一驱动轴为空心轴，第一驱动轴固定安装在驱动电机的输出端；第一驱动齿轮固定安装在第一驱动轴上；第二驱动齿轮与第一驱动齿轮啮合，第二驱动齿轮位于转向齿轮上方，第二驱动齿轮固定安装在第二驱动轴的上部，第二驱动轴的中部竖向穿过连接孔，第二驱动轴的下部转动安装在定位槽内；第三驱动齿轮固定安装在第二驱动轴上，第三驱动齿轮位于安装槽内，第三驱动齿轮为锥齿轮，第三驱动齿轮与侧面齿轮啮合。

作为优选，车架上安装有四个传动机构，每个传动机构均对应连接一个驱动轮机构；传动机构位于车架的外侧，且位于车架同侧的前后两个传动机构之间通过同步带相连；传动机构包括支架、支架压紧气缸、同步轮、传动轴、大链轮、小链轮和传动组件；支架固定安装在车架上，支架的上部通过支架压紧气缸压紧，支架压紧气缸竖向固定设置在车架上部；传动轴的一端固定安装同步轮，另一端固定安装大链轮；传动轴横向穿过支架并转动设置在支架上；同步轮位于支架的外侧；大链轮位于支架的内侧；大链轮通过链条与小链轮连接，小链轮设置在传动组件的输出端；传动组件包括传动齿轮系和输出齿轮；传动齿轮系安装在轮架上，传动齿轮系的输入端位于第一驱动轴上，传动齿轮系的输出端连接输出齿轮，输出齿轮为横向设置的锥齿轮，输出齿轮与小链轮固定在同一轴上。

作为优选，转向组件包括转向电机、第一转向齿轮、第二转向齿轮、第一转向轴、第三转向齿轮、第四转向齿轮和检测转轴；转向电机竖向固定安装在轮架上，转向电机的输出端固定安装第一转向齿轮，第一转向齿轮位于轮架的下方；第二转向齿轮与第一转向齿轮啮合，第二转向齿轮固定安装在第一转向轴的下部，第一转向轴竖向安装在轮架上，第一转向轴的中部固定安装第三转向齿轮，第三转向齿轮与第四转向齿轮啮合，且第四转向齿轮与转向齿轮啮合；第四转向齿轮固定安装在检测转轴的下部，检测转轴竖向固定安装在轮架。

作为优选，转向组件还包括第一检测齿轮、第二检测齿轮和控制器；检测转轴的上部固定安装第一检测齿轮，第一检测齿轮与第二检测齿轮啮合，第二检测齿轮上设有控制器。

综上所述，本发明的技术效果是：每个驱动轮机构均能单独实现驱动和转向功能，车轮组件通过驱动组件实现车轮的转动，通过转向组件实现车轮的转向，驱动组件和转向组件相互独立，互不干涉；驱动组件和转向组件均通过齿轮来控制车轮组件，提高车轮操作的精密性，提升操作手感；车架同侧的两个驱动轮机构之间通过传动机构相连，能有效提高前后轮同步性；由于左右两侧的驱动轮机构都单独配备动力，在转向时无需差速机构，只需通过电机直接调整车轮转速，就能顺利转向。

附图说明

图1为本发明的爆炸结构示意图。

图2为驱动轮机构的爆炸结构示意图。

图3为车轮组件和驱动组件的爆炸结构示意图。

图4为转向组件的爆炸结构示意图。

图5为传动机构的爆炸结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种全向移动自动引导AGV小车，包括车架1和安装在在车架1上的四个驱动轮机构2。四个驱动轮机构2呈矩形排列。车架1前部的两个驱动轮机构2左右对称设置，车架1后部的两个驱动轮机构2左右对称设置。车架1前部驱动轮机构2和后部驱动轮机构2也相互对称。上述每个驱动轮机构2均能独立转动和转向。驱动轮机构2包括轮架21、车轮组件22以及安装在轮架21上的驱动组件23和转向组件24。轮架21固定安装在车架1上。车轮组件22转动安装在轮架21下部，驱动组件23和转向组件24安装在轮架21上部，驱动组件23和转向组件24均与车轮组件22衔接，驱动组件23用于驱动车轮组件22旋转，转向组件24用于驱动车轮组件22转向。车架1上安装有四个传动机构3，每个传动机构3均对应连接一个驱动轮机构2。传动机构3位于车架1的外侧，且位于车架1同侧的前后两个传动机构3之间通过同步带相连。

如图3所示，车轮组件22包括车轮221、侧面齿轮222、转轴223、安装板224、转向齿轮225和转向套226。车轮221的侧面固定安装侧面齿轮222，侧面齿轮222为锥齿轮，侧面齿轮222与驱动组件23啮合。车轮221的中心转动安装转轴223，转轴223的两端均连接在安装板224的下部，安装板224的上部固定连接在转向齿轮225上，转向齿轮225上设有连接孔2251，转向齿轮225与转向组件24啮合。安装板224和转向齿轮225之间设有转向套226，转向套226水平固定设置在轮架21下部。安装板224上部设有托槽2241，转向套226的下部落在托槽2241上。安装板224上设有安装槽2242，安装槽2242的下部设有弧形的定位槽2243。

驱动组件23包括驱动电机231、第一驱动轴232、第一驱动齿轮233、第二驱动齿轮234、第二驱动轴235和第三驱动齿轮236。驱动电机231竖向固定安装在轮架21的上部。第一驱动轴232为空心轴，第一驱动轴232固定安装在驱动电机231的输出端。第一驱动齿轮233固定安装在第一驱动轴232上。第二驱动齿轮234与第一驱动齿轮233啮合，第二驱动齿轮234位于转向齿轮225上方，第二驱动齿轮234固定安装在第二驱动轴235的上部，第二驱动轴235的中部竖向穿过连接孔2251，第二驱动轴235的下部转动安装在定位槽2243内。第三驱动齿轮236固定安装在第二驱动轴235上，第三驱动齿轮236位于安装槽2242内，第三驱动齿轮236为锥齿轮，第三驱动齿轮236与侧面齿轮222啮合。

驱动组件23动作时，驱动电机231带动第一驱动轴232旋转，第一驱动轴232带动第一驱动齿轮233转动，第一驱动齿轮233带动第二驱动齿轮234转动，从而第二驱动轴235旋转，使第三驱动齿轮236转动，第三驱动齿轮236带动侧面齿轮222，使得车轮221旋转。

如图4所示，转向组件24包括转向电机241、第一转向齿轮242、第二转向齿轮243、第一转向轴244、第三转向齿轮245、第四转向齿轮246、检测转轴247、第一检测齿轮248、第二检测齿轮249和控制器2410。转向电机241竖向固定安装在轮架21上，转向电机241的输出端固定安装第一转向齿轮242，第一转向齿轮242位于轮架21的下方。第二转向齿轮243与第一转向齿轮242啮合，第二转向齿轮243固定安装在第一转向轴244的下部，第一转向轴244竖向安装在轮架21上，第一转向轴244的中部固定安装第三转向齿轮245，第三转向齿轮245与第四转向齿轮246啮合，且第四转向齿轮246与转向齿轮225啮合。第四转向齿轮246固定安装在检测转轴247的下部，检测转轴247竖向固定安装在轮架21，检测转轴247的上部固定安装第一检测齿轮248，第一检测齿轮248与第二检测齿轮249啮合，第二检测齿轮249上设有控制器2410。

转向组件24动作时，转向电机241带动第一转向齿轮242转动，第一转向齿轮242带动第二转向齿轮243转动，第二转向齿轮243通过第一转向轴244使第三转向齿轮245旋转动，第三转向齿轮245带动第四转向齿轮246转动，第四转向齿轮246带动转向齿轮225转动，从而使设置在转向齿轮225上的两块安装板224一起转动，安装板224带动车轮221转动，实现转向；另一方面第四转向齿轮246通过检测转轴247带动第一检测齿轮248转动，第一检测齿轮248带动第二检测齿轮249旋转，控制器2410检测第二检测齿轮249转动的角度，判断车轮221转向的角度，反馈给转向电机241，控制车轮221转向的角度。

如图5所示，传动机构3包括支架31、支架压紧气缸32、同步轮33、传动轴34、大链轮35、小链轮36和传动组件37。支架31固定安装在车架1上，支架31的上部通过支架压紧气缸32压紧，支架压紧气缸32竖向固定设置在车架1上部。传动轴34的一端固定安装同步轮33，另一端固定安装大链轮35。传动轴34横向穿过支架31并转动设置在支架31上。同步轮33位于支架31的外侧。大链轮35位于支架31的内侧。大链轮35通过链条与小链轮36连接，小链轮36设置在传动组件37的输出端。传动组件37包括传动齿轮系371和输出齿轮372。传动齿轮系371安装在轮架21上，传动齿轮系371的输入端位于第一驱动轴232上，传动齿轮系371的输出端连接输出齿轮372，输出齿轮372为横向设置的锥齿轮，输出齿轮372与小链轮36固定在同一轴上。

传动机构3动作时，驱动电机231带动第一驱动轴232旋转，第一驱动轴232带动传动齿轮系371运转，传动齿轮系371带动输出齿轮372转动，从而输出齿轮372带动小链轮36转动，小链轮36通过链条带动大链轮35转动，大链轮35通过传动轴34带动同步轮33转动，同步轮33通过同步带带动另一个同步轮33转动。

本发明解决了传统的转向机构只能进行同向位转向或者逆向位转向，难以同时满足高速时保持车辆转向的稳定性以及低速时减小转向半径的需求。本发明的优点是每个驱动轮机构2均能单独实现驱动和转向功能，车轮组件22通过驱动组件23实现车轮332的转动，通过转向组件24实现车轮332的转向，驱动组件23和转向组件24相互独立，互不干涉；驱动组件23和转向组件24均通过齿轮来控制车轮组件22，提高车轮221操作的精密性，提升操作手感；车架1同侧的两个驱动轮机构2之间通过传动机构3相连，能有效提高前后轮同步性；由于左右两侧的驱动轮机构2都单独配备动力，在转向时无需差速机构，只需通过电机直接调整车轮221转速，就能顺利转向。

Claims

1.一种全向移动自动引导AGV小车，其特征在于，包括车架（1）和安装在在车架（1）上的四个驱动轮机构（2）；四个驱动轮机构（2）呈矩形排列；车架（1）前部的两个驱动轮机构（2）左右对称设置，车架（1）后部的两个驱动轮机构（2）左右对称设置；上述每个驱动轮机构（2）均能独立转动和转向；驱动轮机构（2）包括轮架（21）、车轮组件（22）以及安装在轮架（21）上的驱动组件（23）和转向组件（24）；轮架（21）固定安装在车架（1）上；车轮组件（22）转动安装在轮架（21）下部，驱动组件（23）和转向组件（24）安装在轮架（21）上部，驱动组件（23）和转向组件（24）均与车轮组件（22）衔接，驱动组件（23）用于驱动车轮组件（22）旋转，转向组件（24）用于驱动车轮组件（22）转向；车轮组件（22）包括车轮（221）、侧面齿轮（222）、转轴（223）、安装板（224）、转向齿轮（225）和转向套（226）；车轮（221）的侧面固定安装侧面齿轮（222），侧面齿轮（222）与驱动组件（23）啮合；车轮（221）的中心转动安装转轴（223），转轴（223）的两端均连接在安装板（224）的下部，安装板（224）的上部固定连接在转向齿轮（225）上，转向齿轮（225）与转向组件（24）啮合；安装板（224）和转向齿轮（225）之间设有转向套（226），转向套（226）水平固定设置在轮架（21）下部。

2.根据权利要求1所述的一种全向移动自动引导AGV小车，其特征在于，侧面齿轮（222）为锥齿轮；安装板（224）上部设有托槽（2241），转向套（226）的下部落在托槽（2241）上；安装板（224）上设有安装槽（2242），安装槽（2242）的下部设有弧形的定位槽（2243）；转向齿轮（225）上设有连接孔（2251）；驱动组件（23）包括驱动电机（231）、第一驱动轴（232）、第一驱动齿轮（233）、第二驱动齿轮（234）、第二驱动轴（235）和第三驱动齿轮（236）；驱动电机（231）竖向固定安装在轮架（21）的上部；第一驱动轴（232）为空心轴，第一驱动轴（232）固定安装在驱动电机（231）的输出端；第一驱动齿轮（233）固定安装在第一驱动轴（232）上；第二驱动齿轮（234）与第一驱动齿轮（233）啮合，第二驱动齿轮（234）位于转向齿轮（225）上方，第二驱动齿轮（234）固定安装在第二驱动轴（235）的上部，第二驱动轴（235）的中部竖向穿过连接孔（2251），第二驱动轴（235）的下部转动安装在定位槽（2243）内；第三驱动齿轮（236）固定安装在第二驱动轴（235）上，第三驱动齿轮（236）位于安装槽（2242）内，第三驱动齿轮（236）为锥齿轮，第三驱动齿轮（236）与侧面齿轮（222）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种全向移动自动引导AGV小车，其特征在于，车架（1）上安装有四个传动机构（3），每个传动机构（3）均对应连接一个驱动轮机构（2）；传动机构（3）位于车架（1）的外侧，且位于车架（1）同侧的前后两个传动机构（3）之间通过同步带相连；传动机构（3）包括支架（31）、支架压紧气缸（32）、同步轮（33）、传动轴（34）、大链轮（35）、小链轮（36）和传动组件（37）；支架（31）固定安装在车架（1）上，支架（31）的上部通过支架压紧气缸（32）压紧，支架压紧气缸（32）竖向固定设置在车架（1）上部；传动轴（34）的一端固定安装同步轮（33），另一端固定安装大链轮（35）；传动轴（34）横向穿过支架（31）并转动设置在支架（31）上；同步轮（33）位于支架（31）的外侧；大链轮（35）位于支架（31）的内侧；大链轮（35）通过链条与小链轮（36）连接，小链轮（36）设置在传动组件（37）的输出端；传动组件（37）包括传动齿轮系（371）和输出齿轮（372）；传动齿轮系（371）安装在轮架（21）上，传动齿轮系（371）的输入端位于第一驱动轴（232）上，传动齿轮系（371）的输出端连接输出齿轮（372），输出齿轮（372）为横向设置的锥齿轮，输出齿轮（372）与小链轮（36）固定在同一轴上。

4.根据权利要求1所述的一种全向移动自动引导AGV小车，其特征在于，转向组件（24）包括转向电机（241）、第一转向齿轮（242）、第二转向齿轮（243）、第一转向轴（244）、第三转向齿轮（245）、第四转向齿轮（246）和检测转轴（247）；转向电机（241）竖向固定安装在轮架（21）上，转向电机（241）的输出端固定安装第一转向齿轮（242），第一转向齿轮（242）位于轮架（21）的下方；第二转向齿轮（243）与第一转向齿轮（242）啮合，第二转向齿轮（243）固定安装在第一转向轴（244）的下部，第一转向轴（244）竖向安装在轮架（21）上，第一转向轴（244）的中部固定安装第三转向齿轮（245），第三转向齿轮（245）与第四转向齿轮（246）啮合，且第四转向齿轮（246）与转向齿轮（225）啮合；第四转向齿轮（246）固定安装在检测转轴（247）的下部，检测转轴（247）竖向固定安装在轮架（21）。

5.根据权利要求1所述的一种全向移动自动引导AGV小车，其特征在于，转向组件（24）还包括第一检测齿轮（248）、第二检测齿轮（249）和控制器（2410）；检测转轴（247）的上部固定安装第一检测齿轮（248），第一检测齿轮（248）与第二检测齿轮（249）啮合，第二检测齿轮（249）上设有控制器（2410）。