CN115246452B - 基于agv无人自动运输的传感自适应调控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统及方法，属于AGV无人自动运输系统技术领域。其包括：AGV车主体；基础装载结构，装配于AGV车主体；连杆结构，为在矩形与平行四边形之间自适应调整切换式结构，连杆结构底端固接有配重块；平衡装载结构，包括装载板主体以及分别水平滑动装配于装载板主体的两条限位竖杆，两条限位竖杆分别与连杆结构之间竖向滑动相连。解决了现有技术中AGV自动搬运车对于凹凸路面的自适应性较差，特定路径规划的模式对于AGV自动搬运车功能行为局限性高的问题。

Description

基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统及方法

技术领域

本发明涉及AGV无人自动运输系统技术领域，具体而言，涉及一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统及方法。

背景技术

目前，AGV小车通常是指装备有电磁或光学等自动导航装置实现沿规定的导航路径行驶，并具有安全保护以及多种移载功能的自动化运输车。

现有技术中，AGV小车常在工业生产中应用至自动搬运车，其以可充电的蓄电池作为其动力来源，并通过控制器来控制其行进路径及行为，或是利用电磁轨道来设立其行进路径，AGV自动搬运车则依靠固定于地面的电磁轨道进行特定路径移动与相应动作。上述设置的根本目的在于，使AGV自动搬运车能够沿平坦路面行驶，避免其经过凹凸路面时发生侧倾而导致的搬运货品倒翻。

因此，亟需提升AGV自动搬运车对于凹凸路面的自适应性，以有效改善特定路径规划的模式对于AGV自动搬运车功能行为局限性高的问题。

发明内容

为此，本发明提供了一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统及方法，以解决现有技术中AGV自动搬运车对于凹凸路面的自适应性较差，特定路径规划的模式对于AGV自动搬运车功能行为局限性高的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据第一方面提供的一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，包括：

AGV车主体；

基础装载结构，所述基础装载结构装配于所述AGV车主体；

连杆结构，所述连杆结构为在矩形与平行四边形之间自适应调整切换式结构，所述连杆结构包括第一平行连杆、第一竖向连管、第二竖向连管和第二平行连杆；所述第一平行连杆和所述第二平行连杆均与所述基础装载结构之间相平行设置，且所述第二平行连杆的长度与所述第一平行连杆的长度相等，所述第一平行连杆的一端和所述第二平行连杆的一端分别与所述第一竖向连管之间转接相连，所述第一平行连杆的另一端和所述第二平行连杆的另一端分别与所述第二竖向连管之间转接相连，所述第一竖向连管的底端和所述第二竖向连管的底端分别固接有配重块；

平衡装载结构，所述平衡装载结构包括装载板主体以及分别水平滑动装配于所述装载板主体的两条限位竖杆，所述两条限位竖杆分别一一对应与所述第一竖向连管和所述第二竖向连管之间竖向滑动相连。

在上述技术方案的基础上，对本发明做如下进一步说明：

作为本发明的进一步方案，所述基础装载结构包括装载架主体和传动连接板；所述装载架主体装配于所述AGV车主体，所述传动连接板的上端与所述装载架主体之间固接相连；所述第一平行连杆与所述传动连接板的下端之间固接相连。

作为本发明的进一步方案，所述装载架主体在与所述第一竖向连管和所述第二竖向连管之间相对应位置分别开设有自适应通道，所述第一竖向连管的顶端和所述第二竖向连管的顶端分别对应穿过所述自适应通道并延伸所述装载架主体的上方，所述自适应通道的截面积大于所述第一竖向连管的截面积和所述第二竖向连管的截面积。

作为本发明的进一步方案，所述第一竖向连管和所述第二竖向连管均具有一个滑动内腔。

所述两条限位竖杆分别一一对应滑动设于所述第一竖向连管和所述第二竖向连管对应的滑动内腔内部。

所述装载板主体的内部开设有水平向的滑轨，所述限位竖杆的顶端固接有滑块，所述滑块滑动装配于所述滑轨。

作为本发明的进一步方案，所述第一竖向连管的顶端和所述第二竖向连管的顶端分别固接有支撑板；所述支撑板为平板状板体。

作为本发明的进一步方案，所述第一竖向连管的底端和所述第二竖向连管的底端均固接有水平传感器，所述水平传感器通过电路与所述AGV车主体的内置电源及控制模块的控制输入端之间电连接，通过所述水平传感器接收平坦路面至坡体路面时产生的瞬时水平度变化趋势信号，并将上述瞬时水平度变化趋势信号即时反馈上传至所述控制模块，所述控制模块发出控制信号即时停止所述AGV车主体。

作为本发明的进一步方案，所述第一竖向连管和所述第二竖向连管分别一一对应转接于所述第一平行连杆的两侧端轴，所述第二平行连杆的两侧端轴分别一一对应与所述第一竖向连管和所述第二竖向连管之间转接相连。

作为本发明的进一步方案，所述第一竖向连管和所述第二竖向连管在与所述第一平行连杆和所述第二平行连杆的转接位置处均对应固接设有一个驱动马达，四个所述驱动马达的动力输出端分别一一对应与所述第一平行连杆的两侧端轴和所述第二平行连杆的两侧端轴之间传动固接相连，且四个所述驱动马达分别与所述控制模块的控制输出端之间通过电路相连，通过所述水平传感器实时接收平坦路面至坡体路面时产生的瞬时水平度变化趋势信号并反馈至所述控制模块，所述控制模块控制四个所述驱动马达协同作用调整所述第一平行连杆、所述第一竖向连管、所述第二竖向连管及所述第二平行连杆之间的实时角度，四个所述驱动马达协助所述配重块使所述第一竖向连管和所述第二竖向连管始终保持竖直状态。

根据第二方面提供了一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控方法，应用了所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，包括以下步骤：

在从平坦路面运行至坡体路面时，AGV车主体受其底部坡体坡度影响发生侧倾，设于AGV车主体顶部的基础装载结构随AGV车主体同步倾斜，基础装载结构连带矩形状态的连杆结构其中一条侧边，即第一平行连杆进行同步倾斜，此时分别转接于第一平行连杆两侧端轴的第一竖向连管和第二竖向连管受到配重块自重下坠作用保持竖向状态，同时在配重块自重下坠带动第一竖向连管和第二竖向连管保持竖向状态时产生的瞬时水平度变化趋势信号被固定于第一竖向连管和第二竖向连管的水平传感器即时感知，水平传感器将该瞬时水平度变化趋势信号反馈至控制模块，由控制模块发出控制信号控制四个驱动马达协同作用，调整第一平行连杆、第一竖向连管、第二竖向连管及第二平行连杆之间的实时角度，进而确保第一竖向连管和第二竖向连管始终保持竖直状态。

作为本发明的进一步方案，还包括以下步骤：

第一竖向连管和第二竖向连管分别与限位竖杆之间产生装配限位作用，使得装配于限位竖杆顶端的装载板主体始终保持水平状态。

控制模块接收到来自水平传感器的瞬时水平度变化趋势信号后，由控制模块再次发出控制信号即时停止AGV车主体继续运行，以此进行即时避障。

本发明具有如下有益效果：

该系统及方法在通过AGV车主体与基础装载结构起到原有支撑装载作用的基础上，利用连杆结构与配重块相互配合传动使得装载货物的平衡装载结构能够自适应保持水平状态，进而可借助自适应水平状态的平衡装载结构，在平坦路面运行过程中经过坡体路面时不会发生侧倾导致搬运货品倒翻，且能够通过水平传感器接收遇到坡体路面时产生的瞬时水平度变化趋势信号，并将上述瞬时水平度变化趋势信号即时上传系统，能够实现翻越前的即时避障，同时还可进行坡体路面的坡体位置反馈，提升了AGV系统功能性，降低了局限性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统在平坦路面运行时的整体状态轴测结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统在平坦路面运行时的装配状态结构示意图。

图3为本发明实施例1提供的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统在坡体路面运行时的整体状态轴测结构示意图。

图4为本发明实施例1提供的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统在坡体路面运行时的装配状态结构示意图。

图5为本发明实施例1提供的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统中平衡装载结构在平坦路面运行时的状态结构示意图。

图6为本发明实施例2提供的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统在平坦路面运行时的整体状态轴测结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

AGV车主体1、车轮体11；

基础装载结构2：装载架主体21、传动连接板22、自适应通道23；

连杆结构3：第一平行连杆31、第一竖向连管32、第二竖向连管33、第二平行连杆34、支撑板35；

平衡装载结构4：装载板主体41、滑轨411、限位竖杆42、滑块421；

水平传感器5； 配重块6； 驱动马达7。

平坦路面a、坡体路面b。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，包括AGV车主体1、基础装载结构2、连杆结构3、平衡装载结构4、水平传感器5、配重块6和驱动马达7，用以在通过AGV车主体1与基础装载结构2起到原有支撑装载作用的基础上，利用连杆结构3与配重块6相互配合传动使得装载货物的平衡装载结构4能够自适应保持水平状态，进而可借助自适应水平状态的平衡装载结构4，在平坦路面a运行过程中经过坡体路面b时不会发生侧倾导致搬运货品倒翻，且能够通过水平传感器5接收遇到坡体路面b时产生的瞬时水平度变化趋势信号，并将上述瞬时水平度变化趋势信号即时上传系统，能够实现翻越前的即时避障，同时还可进行坡体路面b的坡体位置反馈，提升了AGV系统功能性，降低了局限性。具体设置如下：

请参考图1，所述AGV车主体1具有若干个车轮体11，用以通过车轮体11起到对AGV车主体1的既定承载作用，同时可直接传动路面变化情况。

请参考图1至图2，所述基础装载结构2包括装载架主体21和传动连接板22；其中，所述装载架主体21装配于所述AGV车主体1，用以通过装载架主体21作为货物装载的基础架体；所述传动连接板22设有至少两组，至少两组所述传动连接板22的上端分别与所述装载架主体21的两侧部之间固接相连，且至少两组所述传动连接板22的下端与所述连杆结构3之间固接相连。

具体的是，所述连杆结构3包括第一平行连杆31、第一竖向连管32、第二竖向连管33和第二平行连杆34；其中，所述第一平行连杆31与至少两组所述传动连接板22的下端之间固接相连，且所述第一平行连杆31与所述装载架主体21之间相平行设置；所述第一竖向连管32和所述第二竖向连管33分别一一对应转接于所述第一平行连杆31的两侧端轴；所述第二平行连杆34与所述第一平行连杆31的长度相等且二者之间相平行设置，且所述第二平行连杆34位于所述第一平行连杆31的下方，所述第二平行连杆34的两侧端轴分别一一对应与所述第一竖向连管32和所述第二竖向连管33之间转接相连；所述第一竖向连管32和所述第二竖向连管33之间相平行设置，且所述第一竖向连管32的底端和所述第二竖向连管33的底端均固接有所述配重块6；用以通过连杆结构3形成矩形与平行四边形结构之间的自适应调整切换功能，使得在第一平行连杆31与第二平行连杆34发生倾斜时，第一竖向连管32和第二竖向连管33均能够借助配重块6的自重作用继续保持竖直状态，进而可通过第一竖向连管32和第二竖向连管33作为自适应水平状态的平衡装载结构4的安装基础。

更为具体地，请参考图2和图4，所述装载架主体21在与所述第一竖向连管32和所述第二竖向连管33之间相对应的位置分别开设有自适应通道23，所述第一竖向连管32的顶端和所述第二竖向连管33的顶端分别对应穿过所述自适应通道23并延伸所述装载架主体21的上方，所述自适应通道23的截面积大于所述第一竖向连管32的截面积和所述第二竖向连管33的截面积，用以使得第一竖向连管32和第二竖向连管33可在自适应通道23内部各方位移动。

请继续参考图2和图4，所述平衡装载结构4包括装载板主体41以及分别水平滑动装配于所述装载板主体41底端面的两条限位竖杆42；所述第一竖向连管32和所述第二竖向连管33均具有一个滑动内腔；所述两条限位竖杆42分别一一对应滑动设于所述第一竖向连管32和所述第二竖向连管33对应的滑动内腔内部，用以在进行矩形至平行四边形结构切换使第一竖向连管32和第二竖向连管33的高度发生变化时，仍能借助滑动内腔与限位竖杆之间产生装配限位作用，并进一步实现装载板主体41保持水平状态。

具体地，请参考图5，所述装载板主体41的内部开设有水平向的滑轨411，所述限位竖杆42的顶端固接有滑块421，所述滑块421滑动装配于所述滑轨41，用以以此使得限位竖杆42水平滑动装配于装载板主体41。

作为本实施例的一种优选方案，所述第一竖向连管32的顶端和所述第二竖向连管33的顶端分别固接有平板状的支撑板35，用以使支撑板35在承载装载板主体41时，能够进一步稳定装载板主体41的水平状态。

请继续参考图2和图4，所述第一竖向连管32的底端和所述第二竖向连管33的底端均固接有所述水平传感器5，所述水平传感器5通过电路与所述AGV车主体1的内置电源及控制模块的控制输入端之间电连接，用以通过水平传感器5接收平坦路面a至坡体路面b时产生的瞬时水平度变化趋势信号，并将上述瞬时水平度变化趋势信号即时反馈上传至控制模块，由控制模块发出控制信号即时停止车轮体11继续运行，以此实现即时避障，同时控制模块将数据共享至内置存储模块，以此对坡体路面b的坡体位置完成记录统计。

实施例2

在实施例2中，对于与实施例1中相同的结构，给予相同的符号，省略相同的说明，实施例2在实施例1的基础上做出了改进，如图6所示，所述第一竖向连管32和所述第二竖向连管33在与所述第一平行连杆31和所述第二平行连杆34的转接位置处均对应固接设有一个驱动马达7，四个所述驱动马达7的动力输出端分别一一对应与所述第一平行连杆31的两侧端轴和所述第二平行连杆34的两侧端轴之间传动固接相连，且四个所述驱动马达7分别与所述控制模块的控制输出端之间通过电路相连，用以通过水平传感器5实时接收平坦路面a至坡体路面b时产生的瞬时水平度变化趋势信号并反馈至控制模块，由控制模块进一步控制四个驱动马达7协同作用调整第一平行连杆31、第一竖向连管32、第二竖向连管33及第二平行连杆34之间的实时角度，进而能够利用四个驱动马达7协助配重块6更有效地使第一竖向连管32和第二竖向连管33始终保持竖直状态，进一步提升了系统的功能稳定性。

本实施例还提供了一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控方法，具体包括如下步骤：

在从平坦路面a运行至坡体路面b时，AGV车主体1受其底部坡体坡度影响发生侧倾，设于AGV车主体1顶部的基础装载结构2随AGV车主体1同步倾斜，基础装载结构2连带矩形状态的连杆结构3其中一条侧边，即第一平行连杆31进行同步倾斜，此时分别转接于第一平行连杆31两侧端轴的第一竖向连管32和第二竖向连管33受到配重块6自重下坠作用保持竖向状态，同时在配重块6自重下坠带动第一竖向连管32和第二竖向连管33保持竖向状态时产生的瞬时水平度变化趋势信号被固定于第一竖向连管32和第二竖向连管33的水平传感器5即时感知，水平传感器5将该瞬时水平度变化趋势信号反馈至控制模块，由控制模块发出控制信号控制四个驱动马达7协同作用，调整第一平行连杆31、第一竖向连管32、第二竖向连管33及第二平行连杆34之间的实时角度，进而确保第一竖向连管32和第二竖向连管33始终保持竖直状态。

第一竖向连管32和第二竖向连管33分别与限位竖杆42之间产生装配限位作用，使得装配于限位竖杆42顶端的装载板主体41始终保持水平状态。

与此同时，控制模块接收到来自水平传感器5的瞬时水平度变化趋势信号后，由控制模块再次发出控制信号即时停止车轮体11继续运行，以此进行即时避障，极大避免了装载货物的装载板主体41在平坦路面a运行过程中遇到坡体路面b时发生侧倾而导致搬运货品倒翻的风险，即可。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，包括：

AGV车主体；

基础装载结构，所述基础装载结构装配于所述AGV车主体；

连杆结构，所述连杆结构为在矩形与平行四边形之间自适应调整切换式结构，所述连杆结构包括第一平行连杆、第一竖向连管、第二竖向连管和第二平行连杆；所述第一平行连杆和所述第二平行连杆均与所述基础装载结构之间相平行设置，且所述第二平行连杆的长度与所述第一平行连杆的长度相等，所述第一平行连杆的一端和所述第二平行连杆的一端分别与所述第一竖向连管之间转接相连，所述第一平行连杆的另一端和所述第二平行连杆的另一端分别与所述第二竖向连管之间转接相连，所述第一竖向连管的底端和所述第二竖向连管的底端分别固接有配重块；

平衡装载结构，所述平衡装载结构包括装载板主体以及分别水平滑动装配于所述装载板主体的两条限位竖杆，两条所述限位竖杆分别一一对应与所述第一竖向连管和所述第二竖向连管之间竖向滑动相连。

2.根据权利要求1所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，

所述基础装载结构包括装载架主体和传动连接板；所述装载架主体装配于所述AGV车主体，所述传动连接板的上端与所述装载架主体之间固接相连；所述第一平行连杆与所述传动连接板的下端之间固接相连。

3.根据权利要求2所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，

所述装载架主体在与所述第一竖向连管和所述第二竖向连管之间相对应位置分别开设有自适应通道，所述第一竖向连管的顶端和所述第二竖向连管的顶端分别对应穿过所述自适应通道并延伸所述装载架主体的上方，所述自适应通道的截面积大于所述第一竖向连管的截面积和所述第二竖向连管的截面积。

4.根据权利要求1所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，

所述第一竖向连管和所述第二竖向连管均具有一个滑动内腔；

两条所述限位竖杆分别一一对应滑动设于所述第一竖向连管和所述第二竖向连管对应的滑动内腔内部；

所述装载板主体的内部开设有水平向的滑轨，所述限位竖杆的顶端固接有滑块，所述滑块滑动装配于所述滑轨。

5.根据权利要求1所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，

所述第一竖向连管的顶端和所述第二竖向连管的顶端分别固接有支撑板；所述支撑板为平板状板体。

6.根据权利要求1所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，

所述第一竖向连管的底端和所述第二竖向连管的底端均固接有水平传感器，所述水平传感器通过电路与所述AGV车主体的内置电源及控制模块的控制输入端之间电连接，通过所述水平传感器接收平坦路面至坡体路面时产生的瞬时水平度变化趋势信号，并将上述瞬时水平度变化趋势信号即时反馈上传至所述控制模块，所述控制模块发出控制信号即时停止所述AGV车主体。

7.根据权利要求6所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，

所述第一竖向连管和所述第二竖向连管分别一一对应转接于所述第一平行连杆的两侧端轴，所述第二平行连杆的两侧端轴分别一一对应与所述第一竖向连管和所述第二竖向连管之间转接相连。

8.根据权利要求7所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，其特征在于，

所述第一竖向连管和所述第二竖向连管在与所述第一平行连杆和所述第二平行连杆的转接位置处均对应固接设有一个驱动马达，四个所述驱动马达的动力输出端分别一一对应与所述第一平行连杆的两侧端轴和所述第二平行连杆的两侧端轴之间传动固接相连，且四个所述驱动马达分别与所述控制模块的控制输出端之间通过电路相连，通过所述水平传感器实时接收平坦路面至坡体路面时产生的瞬时水平度变化趋势信号并反馈至所述控制模块，所述控制模块控制四个所述驱动马达协同作用调整所述第一平行连杆、所述第一竖向连管、所述第二竖向连管及所述第二平行连杆之间的实时角度，四个所述驱动马达协助所述配重块使所述第一竖向连管和所述第二竖向连管始终保持竖直状态。

9.一种基于AGV无人自动运输的传感自适应调控方法，其特征在于，应用了如权利要求8所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控系统，包括以下步骤：

在从平坦路面运行至坡体路面时，AGV车主体受其底部坡体坡度影响发生侧倾，设于AGV车主体顶部的基础装载结构随AGV车主体同步倾斜，基础装载结构连带矩形状态的连杆结构其中一条侧边，即第一平行连杆进行同步倾斜，此时分别转接于第一平行连杆两侧端轴的第一竖向连管和第二竖向连管受到配重块自重下坠作用保持竖向状态，同时在配重块自重下坠带动第一竖向连管和第二竖向连管保持竖向状态时产生的瞬时水平度变化趋势信号被固定于第一竖向连管和第二竖向连管的水平传感器即时感知，水平传感器将该瞬时水平度变化趋势信号反馈至控制模块，由控制模块发出控制信号控制四个驱动马达协同作用，调整第一平行连杆、第一竖向连管、第二竖向连管及第二平行连杆之间的实时角度，进而确保第一竖向连管和第二竖向连管始终保持竖直状态。

10.根据权利要求9所述的基于AGV无人自动运输的传感自适应调控方法，其特征在于，还包括以下步骤：

第一竖向连管和第二竖向连管分别与限位竖杆之间产生装配限位作用，使得装配于限位竖杆顶端的装载板主体始终保持水平状态；

控制模块接收到来自水平传感器的瞬时水平度变化趋势信号后，由控制模块再次发出控制信号即时停止AGV车主体继续运行，以此进行即时避障。

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