CN114761309A - 无人驾驶运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人驾驶运输系统，其包括底盘(1)、驱动轮(2)和导轮(3)，其中在底盘(1)的第一侧和底盘(1)的与第一侧相对的第二侧中的每一者上，沿纵向方向布置的浮动轴(4)在各自分配的连接点(5)处可枢转地连接到底盘(1)，其中驱动轮(2)布置在浮动轴(4)中的每一个的端部处，且导轮(3)布置在浮动轴(4)中的每一个的相对端部处，其中无人驾驶运输系统另外具有沿横向方向布置的浮动轴(6)，沿横向方向布置的浮动轴与沿纵向方向布置的两个浮动轴(4)横向对齐、且在分配的连接点(5)处可枢转或固定地连接到底盘(1)，其中导轮(3)布置在沿横向方向布置的浮动轴(6)的每个端部处。

Description

无人驾驶运输系统

技术领域

本发明涉及一种无人驾驶运输系统(driverless transport system)。

背景技术

无人驾驶运输系统本身是已知的并且例如在汽车制造中，例如在制造公司中用于将部件、容器或其它运输货物例如从一个工作站运输到下一个工作站，或从商店运输到工作站。

无人驾驶运输系统通常包括承载底盘(chassis)、以及连接到底盘的允许运输货物的运输的结构，例如存储表面或工作表面。出于驱动的目的，运输系统通常包括由马达(例如电动马达)驱动的轮，并且通常还包括另外的非从动导轮(non-driven jockeywheel)。

例如，这种类型的运输系统可以包括位于中心的驱动轮，并由附接在拐角中的四个辊(roller)支承。然后，这四个支承辊通常被可旋转地安装在固定到底盘的部件上。

在这种类型车辆的情况下，由于车辆被支承在固定安装的轮上，因此基底的状况(坑、沟槽、不平坦)可能导致驱动轮失去地面接触(losing ground contact)。

在倾斜的情况下可能会发生类似的行为。坡度角越大且前导轮与后导轮之间的距离越大，驱动轮失去地面接触的可能性就越大。

由于所有轮都固定连接到底盘，因此在平坦路面的情况下，总重量分散在所有轮上，例如六个轮上。一旦基底不平坦，这种平衡就会被破坏，并导致驱动轮处的静摩擦力降低。这可能会引起轮旋动(spin)。

此外，传统的底架(undercarriage)几何结构不允许补偿通过基底吸收的冲击。刚性安装的导轮无阻尼地吸收冲击，并将这些冲击传递到车辆的底盘。结果，车辆的硬件和运输货物这两者都可能发生损坏。

发明内容

本发明的目的是在这方面改进无人驾驶运输系统，特别是指定一种无人驾驶运输系统，其中驱动轮具有永久的地面接触，即使在地面不平坦和倾斜的情况下亦如此，并且可以更好地补偿或阻尼冲击。

该目的由一种无人驾驶运输系统来解决，该无人驾驶运输系统包括底盘、驱动轮和导轮，其中，在底盘的第一侧和底盘的与第一侧相对的第二侧中的每一者上，沿纵向方向布置的浮动轴(floating axle)在各自分配的连接点处可枢转地连接到底盘，在浮动轴中的每一个的端部处布置驱动轮，且在浮动轴中的每一个的相对端部处布置导轮，无人驾驶运输系统另外具有：沿横向方向布置的浮动轴，沿横向方向布置的浮动轴与沿纵向方向布置的两个浮动轴横向对齐、且在分配的连接点处可枢转或固定地连接到底盘；布置在沿横向方向布置的浮动轴的每个端部处的导轮。

根据本发明，两个浮动轴各自用于承载驱动轮和导轮。所述浮动轴的定向、以及因此前后布置的驱动轮和导轮的定向，在一定程度上限定了运输系统的纵向轴线。运输车辆的常规前进运动发生在“沿纵向方向布置”的所述浮动轴的方向上。

通过单独分配的浮动轴，将一个驱动轮各自连接到导轮，使得每个驱动轮可以具有地面接触，即使在不平坦和陡峭的地面情况下亦如此。

为两个另外导轮提供了另一个单独的浮动轴，并且该另一个单独的浮动轴横向于另外两个浮动轴延伸，即基本上作为沿纵向方向布置的两个浮动轴之间的连接件，并且优选地正交于纵向方向。因此，这两个导轮也具有地面接触，即使在地面不平坦的情况下亦如此。根据一个实施方案，沿横向方向布置的所述浮动轴也可以与固定连接至底盘。

使用两个驱动轮足以驱动运输系统。然而，在本发明的进一步实施方案中，也有可能的是可以驱动一些或所有的被称为“导轮”的轮。因此，还有可能的是，除了所需的最小驱动轮之外，每个单独的或所有的“导轮”也构成“驱动轮”。

三个浮动轴的几何布置(一个浮动轴在横向轴线上，以及两个浮动轴在纵向方向上)可以确保驱动轮以及还有导轮在常规的地面条件下具有永久的地面接触。这种布置还使得有可能补偿冲击，这对硬件的使用寿命有积极效果。此外，由于所达到的阻尼，运输货物受到保护，不会因振动而损坏或不期望的滑动。

布置三个浮动轴(一个浮动轴在横向方向上、优选在车辆的前部处，两个浮动轴在纵向方向上)使得运输车辆可以根据设计处理高达7％的不平坦和倾斜度，而驱动轮不会失去地面接触。

本发明的进一步发展在从属权利要求、说明书和附图中详细说明。

优选地，至少在运输系统沿向前方向运动时的正常操作中，沿纵向方向布置的两个浮动轴定向成彼此平行。

沿横向方向布置的浮动轴优选地定向为与沿纵向方向布置的两个浮动轴正交。

沿横向方向布置的浮动轴优选位于运输系统的前部中，从而形成运输系统的前轴。

沿纵向方向布置的浮动轴的驱动轮优选地各自布置在浮动轴的靠近沿横向方向布置的浮动轴的端部处。驱动轮优选地定位成在纵向方向上靠近运输车辆的中心。

三个浮动轴的四个导轮优选形成矩形。

底盘优选呈矩形的形状。在这种情况下，定义“矩形的形状”涵盖了正方形的特殊情况。

四个导轮优选地位于底盘的拐角或运输车辆的拐角中。

沿纵向方向布置的浮动轴枢转地连接到底盘的相应连接点优选地位于与浮动轴的相应导轮相比更靠近浮动轴的相应驱动轮的位置。连接点也可以位于相应浮动轴的中心。

根据本发明的实施方案，沿纵向方向布置的浮动轴的导轮和/或沿横向方向布置的浮动轴的导轮被设计成可转向的。相应导轮可以是可转向的，因为它们可以被动地呈现转向位置，即可以相对于直线行驶呈现一个角度，和/或相应导轮可以是主动地可转向的，即主动地移动到转向位置。可转向的导轮优选地也可以被驱动，即形成另外驱动轮。

附图说明

下面将参照附图以示例的方式解释本发明。

图1是不根据本发明的无人驾驶运输系统从下方观察的示意图。

图2a和图3a是不根据本发明的无人驾驶运输系统在不同驾驶情况下的示意性侧视图。

图4a是不根据本发明的无人驾驶运输系统在另一驾驶情况下从前方观察的示意图。

图2b和图3b是根据本发明的无人驾驶运输系统在根据图2a和图2b的驾驶情况下的示意性侧视图。

图4b是根据本发明的无人驾驶运输系统在根据图4a的另一驾驶情况下从前方观察的示意图。

图5是根据本发明的无人驾驶运输系统从下方观察的示意图。

具体实施方式

图1是不根据本发明的无人驾驶运输系统从下方观察的视图。

图1的运输系统包括底盘1，两个位于中心的驱动轮2在运输系统的纵向方向上侧向且居中地布置在该底盘上。此外，运输系统包括布置在运输系统的拐角中的四个导轮3或支承辊。驱动轮2和导轮3固定连接至底盘1。

在有问题的不同驾驶情况下，在图2a和图3a中从侧面、以及在图4a中从前面示出了不是根据本发明的图1的运输系统。

作为比较，在相同的驾驶情况下、各自从侧面观察，在图2b、图3b和图4b中示出了根据本发明的车辆。

根据本发明的底架或运输系统的有利效果通过三个浮动轴4、6的组合来实现。在图2b、图3b和图4b中首先分别考虑沿横向方向布置的前浮动轴6和沿纵向方向布置的后浮动轴4，然后解释相互作用。

图2和图3(将现有技术与新开发的底架几何结构进行了比较)显示了通过后浮动轴4实现的优化驾驶行为。

因此，后轴能够补偿地面变化(见图2a和图2b)以及执行竖直运动。结果，实现了所有轮2、3的永久的地面接触、以及冲击阻尼。底架几何形状还可以处理更大的坡度(见图3a和图3b)，不会过早地依靠在导轮3上或不会失去驱动轮2的地面接触。

图4还将现有技术(图4a)与前轴的新底架几何形状(图4b)进行了比较。地面不平坦(诸如坑)可以通过前部处居中安装的底架来补偿(图4b)。浮动轴6使导轮3可以执行竖直运动并因此陷入(dip into)道路中的坑中。在这种情况下，相对的导轮3保持在地面上。与之相比，在刚性前轴的情况下或在固定安装的导轮3的情况下，驱动轮2不会陷入坑中，而是失去地面接触(图4a)。这将导致不稳定的驾驶行为。位于道路上的轻微不平坦或物体也会无阻尼地转移到车辆的底盘。为了清楚起见，在此还应提及的是，连接两个导轮3的浮动轴6优选地设计为刚性元件。

只有在无人驾驶运输系统中组合三个浮动轴4和6的布置，才有可能在斜坡或不平坦道路的情况下确保与所有轮2、3的永久道路附着。此外，无需使用减震器即可实现阻尼。

因此，根据本发明的无人驾驶运输系统(如例如从上述图5中示出的)包括底盘1、驱动轮2和导轮3，其中在底盘1的第一侧和底盘1的与第一侧相对的第二侧中的每一者上，沿纵向方向布置的浮动轴4在各自分配的连接点5处可枢转地连接到底盘1，在浮动轴4中的每一个的端部处布置驱动轮2，且在浮动轴4中的每一个的相对端部处布置导轮3，无人驾驶运输系统另外具有：沿横向方向布置的浮动轴6，沿横向方向布置的浮动轴6与沿纵向布置的两个浮动轴4横向对齐、且也在分配的连接点5处可枢转地连接到底盘1；布置在沿横向方向布置的浮动轴6的每个端部处的导轮3。

沿纵向方向布置的两个浮动轴4被定向为彼此平行，且沿横向方向布置的浮动轴6被定向成与沿纵向方向布置的两个浮动轴4正交。

沿纵向方向布置的浮动轴4的驱动轮2各自布置在浮动轴4的更靠近沿横向方向布置的浮动轴6的端部处，即在运输系统中的“前部处”，从而在车辆纵向方向上更靠近车辆的中心。

沿横向方向布置的浮动轴6位于运输系统的前部中，从而形成运输系统的前轴。沿纵向方向布置的浮动轴4形成运输系统的后轴。

底盘1呈矩形的形状。

三个浮动轴4、6的四个导轮3一起形成矩形。

四个导轮3位于底盘1的拐角中。

沿纵向方向布置的浮动轴4可枢转地连接到底盘1的相应连接点5位于与浮动轴4的相应导轮3相比更靠近浮动轴4的相应驱动轮2的位置。

在无人驾驶运输系统中三个浮动轴4、6的结构集成使得有可能如上所述实现关于运输系统的驾驶行为的更好特性。使用了三个轴4、6，轮2、3(即运输系统的所有轮)在三个点(具体为连接点5)处连接到底盘1。这样确保了通常所有(六个)轮总是停留在地面/基底上。只有在极端情况下才有可能升起轮，或者只有在道路的坑太深，以至于超过浮动轴在结构或机械上可能的竖直/补偿提升时才有可能升起轮。在实践中，例如，如果一个轮陷入路面的深的不平坦处，将导致设置在浮动轴的相对侧上的轮的显著向上偏转，以致所述相对轮已经撞击通常设置在其上方的底盘，则这种情况可能发生。

浮动轴4、6使得驱动轮2和导轮3这两者都可以在两个方向上执行垂直运动，从而补偿正常情况下路面上的不平坦。这种驾驶行为只有通过三个浮动轴的组合才有可能实现。

附图标记的清单

1 底盘

2 驱动轮

3 导轮

4 沿纵向方向布置的浮动轴

5 连接点

6 沿横向方向布置的浮动轴

Claims (9)

1.一种无人驾驶运输系统，所述无人驾驶运输系统包括底盘(1)、驱动轮(2)和导轮(3)，

其特征在于，在所述底盘(1)的第一侧和所述底盘(1)的与所述第一侧相对的第二侧中的每一者上，沿纵向方向布置的浮动轴(4)在各自分配的连接点(5)处可枢转地连接到所述底盘(1)，在所述浮动轴(4)中的每一个的端部处布置驱动轮(2)，且在所述浮动轴(4)中的每一个的相对端部处布置导轮(3)，所述无人驾驶运输系统另外具有：沿横向方向布置的浮动轴(6)，沿所述横向方向布置的所述浮动轴(6)与沿所述纵向布置的两个所述浮动轴(4)横向对齐、且在分配的连接点(5)处可枢转或固定地连接到所述底盘(1)；布置在沿所述横向方向布置的所述浮动轴(6)的每个端部处的导轮(3)。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，至少在所述运输系统沿向前方向运动时的正常操作中，沿所述纵向方向布置的两个所述浮动轴(4)被定向为彼此平行，和/或沿所述横向方向布置的所述浮动轴(6)被定向成与沿所述纵向方向布置的两个所述浮动轴(4)正交。

3.根据前述权利要求中至少一项所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，沿所述纵向方向布置的所述浮动轴(4)的所述驱动轮(2)各自布置在所述浮动轴(4)的靠近沿所述横向方向布置的所述浮动轴(6)的端部处。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，沿所述横向方向布置的所述浮动轴(6)位于所述运输系统的前部中，从而形成所述运输系统的前轴。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，三个所述浮动轴(4、6)的四个所述导轮(3)形成矩形。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，所述底盘(1)呈矩形的形状。

7.根据权利要求6所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，四个所述导轮(3)位于所述底盘(1)的拐角中。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，沿所述纵向方向布置的所述浮动轴(4)可枢转地连接到所述底盘(1)的相应所述连接点(5)位于与所述浮动轴(4)的相应所述导轮(3)相比更靠近所述浮动轴(4)的相应所述驱动轮(2)的位置。

9.根据前述权利要求中至少一项所述的无人驾驶运输系统，

其特征在于，沿所述纵向方向布置的所述浮动轴(4)的所述导轮(3)和/或沿所述横向方向布置的所述浮动轴(6)的所述导轮(3)被设计成可转向的。

Images