CN114105041A - 一种可室外运行的重载agv - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可室外运行的重载AGV，包括车架、驱动单元、提升单元、导航单元、防撞单元和操控面板单元，车架的一侧安装有两个支腿，车架的外侧设置有罩壳，车架的顶部固定安装有防护架。通过设置的多系统单元配合，本方案车架主体设计为单舵轮驱动型堆垛式叉车AGV，导航单元采用激光导航、惯性导航、磁钉导航等多种混合式导航保障车体在室外恶劣环境下的运行精度，针对室外沟槽路面及爬坡时，可调节货叉倾斜角度以提高货物搬运时的稳定性，码垛过程中配合拉线编码器提高货叉提升时的堆垛精度，本方案从行驶、定位、搬运等各个环节考虑，真正实现了智能化搬运，减轻了人工搬运的强度，并提高了其稳定性和精度。

Description

一种可室外运行的重载AGV
技术领域
本发明属于AGV技术领域，具体涉及一种可室外运行的重载AGV。
背景技术
AGV（Automated Guide Vehicle），即自动导引运输车，属于轮式移动机器人领域，能在控制系统的监控下，沿着规定的导引路径行驶，并具有安全、自动搬运等功能，有效替代人力，大幅提高了搬运效率，现已在室内的工厂物料搬运、仓储物流等领域实现了深度应用，而在室外，受限于导航精度、沟槽、爬坡及雨雪天气等限制，AGV难以稳定运行。
在制造业中，其制造流程并不仅局限于单个的厂房，因此物料的配送往往还涉及到厂房与厂房之间的物流往来，在这种场景下就需要用到室外AGV，同时，现有的AGV大多以两吨内的潜入式为主，对于大吨位的叉车AGV设计较少，因此目前对于室外重载货物的短距离搬运，过多的人工行吊搬运、平板车上下货导致其效率低下，且自动化程度难以提升。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种可室外运行的重载AGV，具备卸货效率高，减轻工人搬运强度以及自动化程度高的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可室外运行的重载AGV，包括车架、驱动单元、提升单元、导航单元、防撞单元和操控面板单元，所述车架的一侧安装有两个支腿，所述车架的外侧设置有罩壳，所述车架的顶部固定安装有防护架。
所述驱动单元包括车载控制器、驱动舵轮、随动轮和舵轮驱动器。
所述提升单元包括液压系统、门架系统和货叉系统，所述液压系统的输出端连接有液压起升缸，所述门架系统的内部活动安装有链齿提升调节组，所述门架系统的一侧铰接有调节齿板，所述调节齿板的一侧活动安装有两个货叉腿。
所述导航单元包括激光导航传感器、磁钉传感器和陀螺仪传感器。
所述防撞单元包括光电型传感器和橡胶型安全触边。
优选的，所述车架和支腿组成带叉腿的堆垛叉车形状，所述罩壳固定安装在车架顶部的外侧。
优选的，所述车载控制器位于车架和罩壳的内部，所述舵轮驱动器位于车架内部的底部，且舵轮驱动器输出端与舵轮传动连接，所述随动轮的数量为两个，且两个随动轮活动安装在支腿的内部，所述驱动舵轮与随动轮呈三角形均匀分布。
优选的，所述液压系统包括液压驱动器，所述液压驱动器输出端与液压起升缸和链齿提升调节组的输入端传动连接，所述液压起升缸的输出端与门架系统活动连接。
优选的，所述激光导航传感器活动安装在防护架的顶部，且激光导航传感器的顶部设置有防护罩。
优选的，所述磁钉传感器位于车架底部的一侧，所述陀螺仪传感器位于罩壳和车架的内部。
优选的，所述光电型传感器的数量为六个，且六个光电型传感器呈对称均匀分布在车架前端的两侧、支腿前端的两侧和货叉腿的前端。
优选的，所述橡胶型安全触边的数量为两组，且两组橡胶型安全触边分别位于车架和支腿的两侧。
优选的，所述橡胶型安全触边外侧为橡胶软管，且内部设置有急停线路，并安装有采用机械接触式的安全防撞机构。
优选的，所述操控面板单元包括液晶显示屏、开关锁钮、数据接口和状态指示灯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过由导航单元规划方向和行走路径，随后在驱动单元的作用下，伴随着激光防撞单元的实时监测，带动车体运行至货物托盘前端。根据导航系统以及货叉前端传感器的实时反馈，等待货叉进至托盘下指定位置后，液压控制器收到驱动指令，控制液压电机工作，带动货叉提升，实现货物的搬运，在室外运行时，车体根据室外预埋好的磁钉及车体上的磁钉传感器进行导航和定位，辅之以激光导航和惯性导航，确保在室外恶劣环境下的准确定位和稳定运行，增加自动化程度，加快装卸效率。
2、通过设置的多系统单元配合，本方案车架主体设计为单舵轮驱动型堆垛式叉车AGV，导航单元采用激光导航、惯性导航、磁钉导航等多种混合式导航保障车体在室外恶劣环境下的运行精度，车体罩壳采用一体化设计，后与车架焊接在一起，保障了电气仓的密封性及安全性，提高了车体的防雨雪性能，针对室外沟槽路面及爬坡时，可调节货叉倾斜角度以提高货物搬运时的稳定性，提升单元为二级门架配合液压系统及控制器实现重载货物的搬运及堆垛，货叉部分前端和根部均安装有光电型传感器用于货物位置检测，码垛过程中配合拉线编码器提高货叉提升时的堆垛精度，本方案从行驶、定位、搬运等各个环节考虑，真正实现了智能化搬运，减轻了人工搬运的强度，并提高了其稳定性和精度。
附图说明
图1为本发明的主体三维外观结构示意图；
图2为本发明的后视立体外观结构示意图；
图3为本发明的前视立体外观结构示意图；
图4为本发明的隐藏车体罩壳后的电气系统布局结构示意图；
图5为本发明的俯视外观结构示意图；
图6为本发明的左视外观结构示意图；
图7为本发明的后视外观结构示意图；
图8为本发明的前视外观结构示意图。
图中：1、车架；11、罩壳；12、支腿；13、防护架；2、驱动单元；21、车载控制器；22、驱动舵轮；23、随动轮；24、舵轮驱动器；3、提升单元；31、液压系统；311、液压起升缸；32、门架系统；321、链齿提升调节组；33、货叉系统；331、调节齿板；332、货叉腿；4、导航单元；41、激光导航单元；42、磁钉传感器；43、陀螺仪传感器；5、防撞单元；51、光电型传感器；52、橡胶型安全触边；6、操控面板单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种可室外运行的重载AGV，包括车架1、驱动单元2、提升单元3、导航单元4、防撞单元5和操控面板单元6，车架1的一侧安装有两个支腿12，车架1的外侧设置有罩壳11，车架1的顶部固定安装有防护架13。
驱动单元2包括车载控制器21、驱动舵轮22、随动轮23和舵轮驱动器24。
提升单元3包括液压系统31、门架系统32和货叉系统33，液压系统31的输出端连接有液压起升缸311，门架系统32的内部活动安装有链齿提升调节组321，门架系统32的一侧铰接有调节齿板331，调节齿板331的一侧活动安装有两个货叉腿332。
导航单元4包括激光导航传感器41、磁钉传感器42和陀螺仪传感器43。
防撞单元5包括光电型传感器51和橡胶型安全触边52。
本实施方案中，通过由导航单元4规划方向和行走路径，随后在驱动单元2的作用下，伴随着防撞单元5中的光电型传感器51实时的监测，使其保持运动态稳定，驱动单元2中舵轮驱动器24为驱动舵轮22提供运动和转向，随动轮23负责运动支撑，带动车体运行至货物托盘前端，根据导航单元4以及货叉腿332前端的光电型传感器51的实时反馈，支腿12将托盘框住，货叉腿332抵在托盘底部，等待货叉腿332进至托盘下指定位置后，液压系统31开始运行，液压系统31内的液压驱动器将液压起升缸311传动伸出，带动门架系统32及货叉系统33提升，实现货物的搬运，在室外运行时车载控制器21根据预设的指令和运行状态，将车体根据室外预埋好的磁钉及车体底部的磁钉传感器42进行导航和定位，辅之以激光导航传感器41的激光路线规划和陀螺仪传感器43的惯性导航，确保在室外恶劣环境下的准确定位和稳定运行。
具体的，车架1和支腿12组成带叉腿的堆垛叉车形状，罩壳11固定安装在车架1顶部的外侧。
本实施方案中，罩壳11和支腿12和车架1组成了车体的主体支撑机构，罩壳11为一体化设计，与车架1焊接在一起，保证电气仓的密封性。
具体的，车载控制器21位于车架1和罩壳11的内部，舵轮驱动器24位于车架1内部的底部，且舵轮驱动器24输出端与驱动舵轮22传动连接，随动轮23的数量为两个，且两个随动轮23活动安装在支腿12的内部，驱动舵轮22与随动轮23呈三角形均匀分布。
本实施方案中，车载控制器21的输出端通过导线与舵轮驱动器24、液压起升缸311、液压驱动器、激光导航传感器41、磁钉传感器42、陀螺仪传感器43、光电型传感器51和操控面板单元6的输入端电性连接，车载控制器21的输入端通过导线与激光导航传感器41、磁钉传感器42、陀螺仪传感器43、光电型传感器51、橡胶型安全触边52和操控面板单元6的输出端电性连接，舵轮驱动器24运行时控制驱动舵轮22的动力移动和转向，随动轮23与驱动舵轮22形成三角稳定为整体结构承担力，使得运行力矩稳定，驱动单元2为三支点式单舵轮驱动结构，结构简单，无需悬挂设计，驱动舵轮22数量为一个，随动轮23数量为两个。
具体的，液压系统31包括液压驱动器，液压驱动器输出端与液压起升缸311和链齿提升调节组321的输入端传动连接，液压起升缸311的输出端与门架系统32活动连接。
本实施方案中，提升单元3主要包括液压系统31、门架系统32、货叉系统33，液压系统31置于罩壳11内部，提供防护，门架系统32两侧均与液压起升缸311相连，货叉系统33中的货叉腿332通过调节齿板331的活动安装可调节间距，并配合链齿提升调节组321的作用配合调节铰接的调节齿板331与货叉腿332的倾斜角，以适应不同尺寸的托盘及室外沟槽及坡度路面。
具体的，激光导航传感器41活动安装在防护架13的顶部，且激光导航传感器41的顶部设置有防护罩。
本实施方案中，激光导航传感器41安装于防护架13最上端，用于接收激光信号后反馈车体位置，防护罩可以阻挡雨雪的直接接触采集镜头，以应对室外雨雪天气，提高精准度，导航单元4采用激光导航、惯性导航、磁钉导航等多系统混合方式，充分保证室外恶劣环境下的导航定位精度。
具体的，磁钉传感器42位于车架1底部的一侧，陀螺仪传感器43位于罩壳11和车架1的内部。
本实施方案中，磁钉传感器42安装于车体的底端，可以通过室外预埋的磁钉感知车体位置，为车体的室外运行增加稳定性，陀螺仪传感器43安装于车体罩壳11内部，通过探测AGV的运行反向角来实现方向的纠偏。
具体的，光电型传感器51的数量为六个，且六个光电型传感器51呈对称均匀分布在车架1前端的两侧、支腿12前端的两侧和货叉腿332的前端。
本实施方案中，光电型传感器51分为传感器和激光传感器，货叉腿332前端和根部分别安装有传感器，用于检测货物位置及状态，光电型传感器51分别置于货叉前端、货叉根部以及支腿12两侧；数量为六个，对称分布，通过调节安全感应距离，确保车体运行安全性，激光型传感器安装于车架1前端、两侧及货叉前端，确保车体360°安全防护。
具体的，橡胶型安全触边52的数量为两组，且两组橡胶型安全触边52分别位于车架1和支腿12的两侧。
本实施方案中，橡胶型安全触边52可以感受车体两侧受到的力矩挤压和障碍物情况，便于应对运行时的突发状况，增加运行时的安全性。
具体的，橡胶型安全触边52外侧为橡胶软管，且内部设置有急停线路，并安装有采用机械接触式的安全防撞机构。
本实施方案中，橡胶型安全触边52安装在车体两侧对称分布，里面设置有急停线路，机械接触式的安全防撞机构受挤压后车体将做急停处理，进一步提高车体运行安全稳定性。
具体的，操控面板单元6包括液晶显示屏、开关锁钮、数据接口和状态指示灯。
本实施方案中，液晶显示屏可以帮助作业人员设置路线规划，对设备操作模式的设置以及数据参数的参考设计等，开关锁钮为设备整体的总控钮，用以防盗和防止误启动，数据接口用以调阅日志数据和运行情况，并对内部系统进行系统编程和写入，状态指示灯用以提示作业和检修人员设备运行工况，用以增加使用时的便利性。
本发明的工作原理及使用流程：车载控制器21的输出端通过导线与舵轮驱动器24、液压起升缸311、液压驱动器、激光导航传感器41、磁钉传感器42、陀螺仪传感器43、光电型传感器51和操控面板单元6的输入端电性连接，车载控制器21的输入端通过导线与激光导航传感器41、磁钉传感器42、陀螺仪传感器43、光电型传感器51、橡胶型安全触边52和操控面板单元6的输出端电性连接，舵轮驱动器24运行时控制驱动舵轮22的动力移动和转向，随动轮23与驱动舵轮22形成三角稳定为整体结构承担力，使得运行力矩稳定，驱动单元2为三支点式单舵轮驱动结构，结构简单，无需悬挂设计，驱动舵轮22数量为一个，随动轮23数量为两个，提升单元3主要包括液压系统31、门架系统32、货叉系统33，液压系统31置于罩壳11内部，提供防护，门架系统32两侧均与液压起升缸311相连，货叉系统33中的货叉腿332通过调节齿板331的活动安装可调节间距，并配合链齿提升调节组321的作用配合调节铰接的调节齿板331与货叉腿332的倾斜角，以适应不同尺寸的托盘及室外沟槽及坡度路面，运作时首先通过由导航单元4规划方向和行走路径，随后在驱动单元2的作用下，伴随着防撞单元5中的光电型传感器51实时的监测，使其保持运动态稳定，驱动单元2中舵轮驱动器24为驱动舵轮22提供运动和转向，随动轮23负责运动支撑，带动车体运行至货物托盘前端，根据导航单元4以及货叉腿332前端的光电型传感器51的实时反馈，支腿12将托盘框住，货叉腿332抵在托盘底部，等待货叉腿332进至托盘下指定位置后，液压系统31开始运行，液压系统31内的液压驱动器将液压起升缸311传动伸出，带动门架系统32及货叉系统33提升，实现货物的搬运，在室外运行时车载控制器21根据预设的指令和运行状态，将车体根据室外预埋好的磁钉及车体底部的磁钉传感器42进行导航和定位，辅之以激光导航传感器41的激光路线规划和陀螺仪传感器43的惯性导航，确保在室外恶劣环境下的准确定位和稳定运行，另外罩壳11和支腿12和车架1组成了车体的主体支撑机构，罩壳11为一体化设计，与车架1焊接在一起，保证电气仓的密封性，激光导航传感器41安装于防护架13最上端，用于接收激光信号后反馈车体位置，防护罩可以阻挡雨雪的直接接触采集镜头，以应对室外雨雪天气，提高精准度，导航单元4采用激光导航、惯性导航、磁钉导航等对系统混合方式，充分保证室外恶劣环境下的导航定位精度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可室外运行的重载AGV，包括车架（1）、驱动单元（2）、提升单元（3）、导航单元（4）、防撞单元（5）和操控面板单元（6），其特征在于：所述车架（1）的一侧安装有两个支腿（12），所述车架（1）的外侧设置有罩壳（11），所述车架（1）的顶部固定安装有防护架（13）；
所述驱动单元（2）包括车载控制器（21）、驱动舵轮（22）、随动轮（23）和舵轮驱动器（24）；
所述提升单元（3）包括液压系统（31）、门架系统（32）和货叉系统（33），所述液压系统（31）的输出端连接有液压起升缸（311），所述门架系统（32）的内部活动安装有链齿提升调节组（321），所述门架系统（32）的一侧铰接有调节齿板（331），所述调节齿板（331）的一侧活动安装有两个货叉腿（332）；
所述导航单元（4）包括激光导航传感器（41）、磁钉传感器（42）和陀螺仪传感器（43）；
所述防撞单元（5）包括光电型传感器（51）和橡胶型安全触边（52）。
2.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述车架（1）和支腿（12）组成带叉腿的堆垛叉车形状，所述罩壳（11）固定安装在车架（1）顶部的外侧。
3.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述车载控制器（21）位于车架（1）和罩壳（11）的内部，所述舵轮驱动器（24）位于车架（1）内部的底部，且舵轮驱动器（24）输出端与驱动舵轮（22）传动连接，所述随动轮（23）的数量为两个，且两个随动轮（23）活动安装在支腿（12）的内部，所述驱动舵轮（22）与随动轮（23）呈三角形均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述液压系统（31）包括液压驱动器，所述液压驱动器输出端与液压起升缸（311）和链齿提升调节组（321）的输入端传动连接，所述液压起升缸（311）的输出端与门架系统（32）活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述激光导航传感器（41）活动安装在防护架（13）的顶部，且激光导航传感器（41）的顶部设置有防护罩。
6.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述磁钉传感器（42）位于车架（1）底部的一侧，所述陀螺仪传感器（43）位于罩壳（11）和车架（1）的内部。
7.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述光电型传感器（51）的数量为六个，且六个光电型传感器（51）呈对称均匀分布在车架（1）前端的两侧、支腿（12）前端的两侧和货叉腿（332）的前端。
8.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述橡胶型安全触边（52）的数量为两组，且两组橡胶型安全触边（52）分别位于车架（1）和支腿（12）的两侧。
9.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述橡胶型安全触边（52）外侧为橡胶软管，且内部设置有急停线路，并安装有采用机械接触式的安全防撞机构。
10.根据权利要求1所述的一种可室外运行的重载AGV，其特征在于：所述操控面板单元（6）包括液晶显示屏、开关锁钮、数据接口和状态指示灯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116588858A (zh) * 2023-07-17 2023-08-15 济南二机床新光机电有限公司 一种垛料搬运用c型引导车装置及其操作方法

Cited By (1)

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CN116588858A (zh) * 2023-07-17 2023-08-15 济南二机床新光机电有限公司 一种垛料搬运用c型引导车装置及其操作方法

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