CN116161583A - 一种履带式无人越野堆垛叉车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种履带式无人越野堆垛叉车，包括：具有2根竖直轨道的上框架；中间位置带有通孔的矩形浮动滑架；安装在浮动滑架通孔内的回转轴承；与回转轴承固定连接的横移滑架；与横移滑架左右滑动连接的货叉组件；安装在货叉上的自动定位设备；用于举升和调平的2个浮动举升电动缸；以及用于依据接收的指令控制调平动作的控制模块。本技术方案有效解决了现有的无人堆垛叉车无法在道路崎岖不平的情况下进行货叉左右摆动的自动调平问题。

Description

一种履带式无人越野堆垛叉车

技术领域

本发明属于无人堆垛叉车技术领域，具体为一种履带式无人越野堆垛叉车。

背景技术

目前，现有的无人堆垛叉车又称AGV(Automated Guided Vehicle自动导航运输车)叉车的技术较为成熟，能够实现室内无人叉车的自主导航精准定位和无人控制的托盘堆垛、取货功能，具备载具检测、放货检测功能，自适应精准叉取物料，重复放货精度，通过无人叉车中控调度系统实现多车、跨场景调度，面向大规模工业车辆调度场景，可实现多车调度、路径规划、碰撞规避、任务管理、数据分析等功能，且无人叉车融合了激光导航和感知、多轴实时运动规划以及高精度视觉伺服控制技术具备自主路径规划、障碍物识别和绕障能力，车身设置了多重安全防护，实现360度安全避障，保障人、车、货的安全。

但是，现有的无人堆垛叉车的货叉在堆垛和叉取作业时，为了对准货架和托盘的叉孔，需要进行自动调平。调平方式包括自动的将货叉进行上下、左右方向的移动以及前后方向的摆动，但是无法实现货叉的左右摆动，这种调平方式只能适应室内和室外平坦路面上的作业。当处于野外环境下时，由于路面崎岖不平造成叉车作业时底盘倾斜，尤其是左右倾斜时会使得左右两个货叉高低不平，从而无法自动对准叉孔进行堆垛和叉取的作业。

因此为了适应野外环境下的作业，应该设计一种无人堆垛叉车，使其货叉可以自动的根据路面的情况进行全方位的调平，尤其是增加货叉左右摆动的调平方式，从而解决道路崎岖不平的情况下无人堆垛叉车的货叉不能自动调平的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，旨在解决现有的无人堆垛叉车无法在道路崎岖不平的情况下进行货叉左右摆动的自动调平问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种履带式无人越野堆垛叉车，采用的技术方案如下：

一种履带式无人越野堆垛叉车，包括：上框架，具有2根竖直轨道和横杆，横杆两端分别与2根竖直轨道固定连接；浮动滑架，为中间位置带有通孔的矩形部件，活动安装在2根竖直轨道之间，能够沿竖直轨道往复滑动；回转轴承，设置在通孔内；横移滑架，与回转轴承固定连接，能够以回转轴承为中心相对于浮动滑架摆动；货叉组件，包括货叉和自动定位设备；货叉组件与横移滑架左右滑动连接；自动定位设备安装在货叉上，用于采集和传输货叉的位置和角度信息；2个浮动举升电动缸，分立在2根竖直轨道的底部，浮动举升电动缸的伸缩端与横移滑架连接；控制模块，安装在叉车内，根据接收到的调度指令和自动定位设备传输的信息控制2个浮动举升电动缸动作。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

(1)通过在上框架滑动安装的浮动滑架通孔与横移滑架之间安装回转轴承的设计，从而实现货叉能够相对于整体叉车左右方向的摆动；

(2)在上述设计基础上通过2个浮动举升电动缸的设计，从而实现在电力驱动下货叉相对于整体叉车左右方向的摆动；

(3)在上述设计基础上通过自动定位设备和控制模块的设计，从而实现了根据路面情况自动的使货叉相对于整体叉车左右方向的调平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的实施例。

图1为履带式无人越野堆垛叉车的整体示意图。

图2为履带式无人越野堆垛叉车的浮动滑架和横移滑架示意图。

图3为履带式无人越野堆垛叉车的浮动滑架和横移滑架相对旋转角度示意图。

图4为履带式无人越野堆垛叉车的履带式底盘示意图。

图5为履带式无人越野堆垛叉车的履带和车架示意图。

图6为履带式无人越野堆垛叉车的车体框架示意图。

图7为履带式无人越野堆垛叉车的电池箱、电控柜安装位置示意图。

图8为履带式无人越野堆垛叉车的控制台布置图。

图9为履带式无人越野堆垛叉车的激光扫描仪组件示意图。

图10为履带式无人越野堆垛叉车的框架和货叉组件示意图。

图11为履带式无人越野堆垛叉车的下框架、中框架和上框架示意图。

图12为履带式无人越野堆垛叉车的货叉组件示意图。

图13为履带式无人越野堆垛叉车的货叉组件示意图2。

图14为履带式无人越野堆垛叉车的拉线编码器安装位置示意图。

图中：1.行走机构；2.车体框架；3.框架组件；4.货叉组件；5.车架；6.履带；7.伺服电机；8.驱动轮；9.电控柜；10.电池箱；11.下框架；12.举升电动缸；13.中框架；14.轴承；15.上框架；16.举升滚轮；17.举升链条；18.摆动电动缸；19.浮动举升电动缸；20.浮动滑架；21.回转轴承；22.浮动举升链条；23.浮动滚轮；24.轴承；25.横移滑架；26.横移齿条；27.货叉；28.货叉安装架；29.转轴；30.三向旋转架；31.轴承；32.激光测距仪；33.距离传感器；34.倾角传感器；35.3D视觉相机；36.直线电机；37.激光扫描仪支架；38.激光扫描仪；39.拉线编码器主体；40.拉线编码器拉环；41.显示屏；42.右履带控制手柄；43.急停按钮；44.货叉控制拨杆组；45.上电旋钮；46.调速旋钮；47.货叉控制按钮组；48.左履带控制手柄；49.轴承。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～图3所示的一种履带式无人越野堆垛叉车，包括：上框架15、浮动滑架20、回转轴承21、横移滑架25、货叉组件4、2个浮动举升电动缸19和控制模块。

其中，上框架15包括2根竖直轨道和横杆，横杆两端分别与2根竖直轨道固定连接。竖直轨道优选H型轨道，即轨道横截面形状为H型，相对于C型轨道H型轨道具有更高的强度。横杆优选采用实心杆件，并采用2根以上的横杆，分别布置在轨道上端和中部位置。每个横杆的两端优选采用焊接的方式固定在2个轨道上，也可采用螺钉固定的连接方式。

浮动滑架20为中间位置带有通孔的矩形部件，活动安装在2根竖直轨道之间，能够沿竖直轨道往复上下滑动。优选矩形钢板作为浮动滑架20的主体，在钢板中间部位置有圆形通孔。为保证浮动滑架20可以在2根轨道间顺畅的往复滑动，优选在钢板的4个顶点分别安装1个轴承24，每个轴承24的内圈与钢板顶点固定连接，轴承24的外圈卡装在2个竖直轨道内，将滑动摩擦转变为轴承的滚动摩擦，不仅能够实现浮动滑架20在2个竖直轨道上顺畅的往复运动，还能够减少摩擦力。

回转轴承21，设置在浮动滑架20的通孔内。回转轴承21优选采用滚柱轴承，即滚柱轴承的滚动体为圆柱形状。这样可以增加滚柱轴承的强度。

回转轴承21优选采用过盈配合的方式安装在通孔内，也可以采用螺钉固定的方式安装在通孔内。

横移滑架25与回转轴承21固定连接，能够以回转轴承21为中心相对于浮动滑架20摆动。横移滑架25的主体部分中间位置设置有圆形通孔，该通孔与回转轴承21的连接方式优选采用沿通孔圆周方向均匀布置的螺栓连接。通过这种连接方式，实现横移滑架25以回转轴承21为中心相对于浮动滑架20在左右方向上摆动，优选左、右方向摆动角度范围分别为0°～15°。横移滑架25在主体部分的上下两端分别设置有1个轨道，轨道与主体部分的连接方式优选为焊接方式，并且为加强稳定性，在焊接位置还设置有加强筋。

货叉组件4包括货叉27和自动定位设备。

其中，货叉组件4与横移滑架25的轨道滑动连接，以便货叉组件4能够沿轨道的长度方向往复滑动。

具体地，货叉组件4与横移滑架25的轨道滑动连接。货叉组件4通过轴承31与横移滑架25的上下2个轨道卡装，使得货架组件可以在横移滑架25上左右移动。

自动定位设备安装在货叉27上，用于采集和传输货叉27相对于货架的位置和角度信息。本技术方案中自动定位设备优选采用倾角传感器34作为货叉27左右摆动角度的信号采集设备。如图13所示，倾角传感器34固定安装在货叉27后端支架上，通过线缆与控制模块连接。倾角传感器34能够感应自身倾斜角度，例如，当叉车处于不平路面发生左右倾斜时，货叉27与倾角传感器34同步倾斜，倾角传感器34会将感应到倾斜角度通过线缆传输给控制模块。

2个浮动举升电动缸19，分立在2根竖直轨道的底部，浮动举升电动缸19的伸缩端与横移滑架25连接。

浮动举升电动缸19优选折返式伺服电动缸，包括电机、丝杠和推杆，浮动举升电动缸19原理是通过电机驱动丝杠旋转，丝杠带动推杆伸出或收回。

2个浮动举升电动缸19与2根竖直轨道的连接方式优选通过法兰和螺栓的方式连接。2个浮动举升电动缸19的上端即推杆的顶端分别与横移滑架25的左右两侧连接，2个电机分别通过线缆与控制模块连接，接受并执行控制模块的指令进行启动、停止和改变旋转方向的动作。当2个浮动举升电动缸19的推杆共同伸出时，带动横移滑架25整体上升；当2个浮动举升电动缸19的推杆共同收回时，带动横移滑架25整体下降；当2个浮动举升电动缸19的推杆一个伸出、另一个收回时，带动横移滑架25左右两端相应的上升和下降，横移滑架25则发生向左或向右的摆动。

控制模块，安装在叉车内，能够接收调度指令、接收自动定位设备传输的信息以及控制2个浮动举升电动缸19动作。控制模块可以通过无线通讯方式接收货场调度的指令，并且通过线缆分别与自动定位设备和2个浮动举升电动缸19连接。当叉车叉取托盘时需要将货叉27的两个叉头对准托盘底部的两个叉孔才能伸入到托盘的底部，控制模块接收到倾角传感器34传输的倾斜夹角数据并进行判断，如果判断出发生货叉27倾斜的情况，控制模块会向2个浮动举升电动缸19发出动作指令，2个浮动举升电动缸19会在该指令的控制下反向动作，即一个上升，另一个下降，使得横移滑架25及货叉组件4向左或者向右摆动，从而实现对货叉27的左右调平。

在本方案中通过在上框架15安装的浮动滑架20的通孔与横移滑架25之间安装回转轴承21，再将货叉组件4安装在横移滑架25上。当回转轴承21转动时，带动横移滑架25再带动货叉组件4转动，从而实现货叉27能够相对于整体叉车左右方向的摆动。在上述设计基础上设置2个浮动举升电动缸19、浮动滚轮23和浮动举升链条22，从而实现在电力驱动下货叉27相对于整体叉车左右方向的摆动。又通过自动定位设备和控制模块的设计，从而实现了根据路面情况自动的对货叉27进行左右方向的调平。

在一个实施例中，如图2所示，2个浮动举升电动缸19的上端分别安装有浮动滚轮23，每个浮动滚轮23支撑1个浮动举升链条22，2个浮动举升链条22的一端分别通过螺栓固定安装在上框架15左右两侧，另一端分别与横移滑架25主体左右两侧通过螺栓固定连接。当2个浮动电动缸共同上升或下降带动2个浮动举升链条22运转实现横移滑架25的上升或下降。2个浮动电动缸一个上升另一个下降，能够实现横移滑架25围绕回转轴承21相对于浮动滑架20向左或右摆动。

这种技术方案将滑动摩擦转化为浮动滚轮23的滚动摩擦，从而减小了功率损耗；并且利用了动滑轮的原理，通过链条将横移滑架25与上框架15连接传动，当浮动举升电动缸19的上端移动一定距离时，在浮动滚轮23和浮动举升链条22的带动下横移滑架25和货叉组件4的移动距离能够成倍增加，从而可以实现更大的举升距离。

在一个实施例中，如图4和图5所示，履带式无人越野堆垛叉车还包括包括2套行走机构1、车架5和2个伺服电机7。每套行走机构1均包括履带6、支重轮、托链轮、引导轮和驱动轮8。

其中，2套行走机构1分别固定安装在车架5的左右两侧。带有外齿圈的驱动轮8安装在行走机构1后端，驱动轮8与伺服电机7的输出轴通过花键结构连接，外齿圈与两侧履带6啮合。伺服电机7固定安装在车架5后端，通过线缆与控制模块连接，叉车需要启动时控制模块向2个伺服电机7发出指令，控制2个伺服电机7的动作。2个伺服电机7开始旋转时，输出轴通过花键结构带动两侧的驱动轮8转动，驱动轮8通过外齿圈带动履带6运转，从而驱动叉车行驶。履带6采用橡胶材料，既可以在野外作业也可以在室内行驶而不会破坏地面，如果遇到野外较坚硬且不平的路面时也可以较为方便的更换为金属材料履带。采用履带驱动的叉车可以较好的适应野外不平路面，从而能够满足野外作业和行驶的需求。

在一个实施例中，如图6和图7所示，履带式无人越野堆垛叉车还包括车体框架2，车体框架2固定安装在车架5上。车体框架2内安装有电池箱10、座椅、电控柜9、控制台和自动导航装置。电池箱10为叉车提供动力电源，电池箱10质量较大，优选置于车体后方用于平衡叉车质量分布。座椅布置在车体框架2内部，用于人工操作叉车时为操作员提供身体支撑。电控柜9安装有无线通讯模块和控制模块，无线通讯模块通过无线方式接收货场调度指令，并将指令通过线缆传输给控制模块，控制模块用于依照接收的指令、导航数据信息和自动定位设备传输的数据信息实现叉车的自动控制。

如图8所示，控制台布置于车体框架2内部左侧用于人工手动控制叉车的作业和行驶，包括左履带控制手柄48、右履带控制手柄42、显示屏41、调速旋钮46、急停按钮43、货叉控制拨杆组44、货叉控制按钮组47和上电旋钮45，其中，左、右履带控制手柄分别控制左、右履带的前进和后退方向的运行；显示屏41可以显示叉车的当前位置信息和行驶状况信息；调速旋钮46用于控制叉车的行驶速度；急停按钮43用于遇到突发情况的紧急停车；货叉控制拨杆组44和货叉控制按钮组47用于分别控制货叉的定位；上电旋钮45用于控制叉车的电源接通和断开。控制台的设计能够实现人工手动操作叉车行驶和作业，增加了叉车的手动功能。

自动导航装置包括激光扫描仪组件、卫星导航系统和惯性导航系统，激光扫描仪组件用于叉车的室内导航，卫星导航系统和惯性导航系统用于叉车的室外导航定位。自动导航装置与控制模块通过线缆连接，将采集的导航数据信息传输给控制模块，控制模块根据接收到的调度指令和导航数据信息经过计算处理从而控制叉车的行驶动作，实现室内和野外的自主导航功能。

如图9所示，激光扫描仪组件位于车体框架2顶部，包括激光扫描仪38、激光扫描仪支架37和直线电机36。激光扫描仪支架37与车体框架2固定连接，直线电机36固定安装在激光扫描仪支架37下部，激光扫描仪38与直线电机36输出端固定连接。在直线电机36驱动下激光扫描仪38在叉车作业状态时升出高于车体框架2，在叉车运输状态时降下低于车体框架2以减小整车高度。直线电机36通过线缆与控制模块连接，执行控制模块发出的动作指令。

卫星导航系统通过与卫星进行通讯可以获得叉车的地理位置信息，将该信息传输至控制模块后，控制模块根据位置信息做出判断，并依据判断结果向叉车的2个伺服电机7发出动作指令，从而实现叉车的自动导航行驶。

惯性导航系统，通过测量叉车的加速度并自动进行积分运算，获得叉车瞬时速度和瞬时位置数据，并将数据信息传输至控制模块，控制模块根据数据信息做出判断，并依据判断结果向叉车的2个伺服电机7发出动作指令，从而实现叉车的自动导航行驶。这种导航方式不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，是一种自主式导航系统，适用于在没有卫星信号的环境下应用。自动导航装置能够实现叉车的室内和室外导航，尤其是设置卫星导航系统和惯性导航系统实现了叉车在野外的自动导航功能。

在一个实施例中，如图10和图11所示，履带式无人越野堆垛叉车还包括下框架11和中框架13，并与上框架15一起组成框架组件3。下框架11由2根H形轨道及横杆组成，优选的横杆数量不少于2个，其两端分别与2根H型轨道固定连接优选为焊接方式固定。下框架11的上端设置有2个铰链与车体框架2通过铰链连接，下端设置有摆动电动缸18。摆动电动缸18的一端与下框架11的下端通过铰链连接，摆动电动缸18的另一端与车体框架2通过铰链连接，摆动电动缸18的伸缩端的伸出与收回可以实现下框架11绕上铰接点的摆动。

中框架13由2根H形轨道及横杆组成，横杆不少于2个，其两端分别与2根H型轨道固定连接优选为焊接方式固定。中框架13通过安装在2根H形轨道的轴承14分别卡装在下框架11的2个H形轨道上。上框架15通过安装在2根H形轨道的轴承14分别卡装在中框架13的2个H形轨道上。中框架13与下框架11以及上框架15与中框架13之间均可以上下往复滑动。下框架11、中框架13和上框架15共同组成三级伸缩框架结构。

如图11所示，下框架11底部左右两侧分别固定安装有举升电动缸12，优选螺栓固定连接的方式，每个举升电动缸12分别通过线缆与控制模块连接。举升电动缸12的上端与中框架13固定连接，优选螺栓固定连接的方式，用于中框架13的升降。在中框架13上端的横杆上活动安装有2个举升滚轮16，举升滚轮16可绕自身轴线转动。每个举升滚轮16分别支撑1个举升链条17，每个举升链条17的一端与下框架11的横杆通过螺栓固定连接，另一端通过螺栓与上框架15的横杆固定连接。当需要举升货叉27时，控制模块向举升电动缸12发出动作指令，举升电动缸12伸出的同时推动中框架13上升，中框架13带动举升滚轮16同时上升，举升滚轮16带动举升链条17运转，举升链条17的另一端带动上框架15上升，由于上框架15通过浮动滑架20和横移滑架25与货叉27连接，从而能够实现货叉27的举升；当需要降低货叉27时，控制模块向举升电动缸12发出动作指令，举升电动缸12收回的同时带动中框架13降低，中框架13带动举升滚轮16同时降低，举升滚轮16带动举升链条17运转，进而带动上框架15下降，并带动货叉27向下移动。由于采用了三级伸缩结构的框架组件3，能够在不增加叉车最小高度的情况下提高货叉27的举升高度，并通过举升滚轮16和举升链条17这种动滑轮的结构减小了叉车的功耗并成倍增加了上框架15的举升高度。

在一个实施例中，如图12所示，横移滑架25的上下两端设置的轨道优选为C型轨道，即轨道的截面形状为C型，且位于上端的轨道带有凹槽的一面朝向上方，位于下端的轨道带有凹槽的一面朝向下方。在2个轨道凹槽的相对面分别通过焊接方式固定有1个横移齿条26。

在一个实施例中，如图12和图13所示，货叉组件4还包括三向旋转架30、转轴29、货叉安装架28。三向旋转架30通过轴承31安装在横移滑架25的上下2个C型轨道内并能够左右移动，优选采用上下2组、每组为2个轴承，可以增加强度。货叉安装架28由2根C形轨道及竖杆组成，竖杆两端分别与2个C型轨道固定连接，优选采用焊接方式固定连接，货叉安装架28的2根C形轨道分别设置在货叉安装架28的上下两端，且有凹槽的一面相对布置。货叉安装架28通过转轴29与三向旋转架30活动连接，货叉安装架28能够以转轴29为中心旋转。货叉27由主体和2个L型支架组成，通过设置在主体上下两端的2组、每组2个轴承49与货叉安装架28的C形轨道相配合，并能够在轨道上移动。

三向旋转架30的上下两端分别安装有横移齿轮，2个横移齿轮分别与横移滑架25的上下横移齿条26啮合。三向旋转架30内部设置有横移电机，横移电机能够驱动2个横移齿轮在横移齿条26上移动，横移电机通过线缆与控制模块连接，并执行控制模块发出的动作指令，从而实现货叉组件4相对于横移滑架25的左右移动控制。

三向旋转架30远离横移滑架25一端的内部还安装有旋转电机和电磁制动器。货叉安装架28的转轴29上固定安装有旋转齿轮，与旋转电机的输出轴齿轮相啮合，在旋转电机的驱动下带动货叉安装架28绕转轴29旋转。电磁制动器安装在转轴29上，能够将货叉安装架28锁止在任意角度。旋转电机和电磁制动器分别通过线缆与控制模块连接，并分别执行控制模块发出的动作指令，从而实现货叉安装架28的旋转和锁止的控制。

在货叉27与货叉安装架28之间安装有移动螺母、末端丝杆和末端电机。末端丝杠横向布置在货叉安装架28上，并通过螺栓与货叉安装架28固定连接。移动螺母通过螺栓固定在货叉27主体上，末端电机与货叉安装架28固定连接，末端电机的输出轴与末端丝杆啮合，末端电机旋转带动末端丝杆旋转，并驱动末端螺母和货叉一起左右移动。末端电机通过线缆与控制模块连接，并执行控制模块发出的动作指令，实现货叉27在货叉安装架28上的左右移动控制。在本实施例中，通过横移滑架25与三向旋转架30、三向旋转架30与货叉安装架28以及货叉安装架28与货叉27之间的调整机构可以实现货叉27位置姿态的自动调整。

在一个实施例中，如图13所示，自动定位设备还包括拉线编码器、激光测距仪32、3D视觉相机35和距离传感器33。其中，如图14所示，拉线编码器包括主体39和拉环40，主体39固定安装在下框架11底部，拉环40固定安装在横移滑架25侧端面与主体39之间有钢丝绳连接，用于测量货叉组件4高度变化数值。激光测距仪32安装在货叉27前端部的下端面，用于感应货叉27前端部与货架横梁的相对位置。3D视觉相机35安装在货叉27后端支架上方，用于识别货叉27与托盘叉孔的相对位置。距离传感器33安装在货叉27后端底部中间位置，用于感应托盘堆垛位置。自动定位设备均与控制模块通过线缆连接，并向控制模块传递数据信息。自动定位设备能够感应货叉27相对于货架以及托盘叉孔的位置和角度数据，并将数据传输给控制模块，控制模块再依据这些数据进行判断并向横移电机、旋转电机和末端电机发出动作指令，从而实现自动控制货叉27的位置和角度的调整。

履带式无人越野堆垛叉车的行驶和作业过程如下：

当叉车在平坦路面行驶和作业时，以叉车叉取货架托盘为例，调度系统向叉车发出远程取货指令，叉车的无线通讯模块接收到指令，并将该指令传输给控制模块。同时自动导航装置也将导航定位信息传输至控制模块，该导航定位信息如果在室内由激光扫描仪38提供，如果在室外则由卫星导航系统和惯性导航系统提供。控制模块依据调度指令以及导航定位信息，经过计算规划出叉车行进路线，并向2个伺服电机7发出动作指令，叉车开始沿规划路线行进。此时激光扫描仪38在控制模块的指令下高度降至低于车体框架2顶端，可以降低整车高度，便于通行。当叉车行驶至目标货架位置时，控制模块根据自动定位设备采集的位置信号向举升电动缸12、横移电机、旋转电机和末端电机发出动作指令，将货叉27调整到正对货架托盘的位置。自动定位设备再采集货架托盘叉孔的精准位置信息，并将该信息传递给控制模块，控制模块依据该信息向横移电机、旋转电机和末端电机发出微调指令，将货叉27的头部对准叉孔。控制模块向叉车发出叉取托盘的指令，叉车执行指令叉取托盘，叉取作业完成后控制模块依据调度指令和导航定位信息控制叉车将托盘送至指定位置，完成作业。

当叉车在崎岖路面行驶和作业时，如果此时叉车处于不平整的路面，左右两侧履带6高度不一致，会造成货叉27的两个叉头发生高低不平无法对正托盘叉口的情况。此时倾角传感器34会感应到货叉27的倾斜角度并将角度值传递给控制模块，控制模块会根据该角度值向回转支承组件的2个浮动举升电动缸19发出动作指令：当货叉27左高右低时，控制模块会分别向2个浮动电动缸发出左降右升的动作指令；当货叉27右高左低时，控制模块会分别向2个浮动电动缸发出右降左升的动作指令；如此即可实现货叉27的自动调平功能。

控制模块还可以根据自动定位设备传输的信息，向2个浮动电动缸发出同升同降的动作指令，这样可以使货叉27的2个叉头进行同升同降的微调，以便更精准的定位。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，包括：

上框架(15)，包括2根竖直轨道和横杆，所述横杆两端分别与2根所述竖直轨道固定连接；

浮动滑架(20)，为中间位置带有通孔的矩形部件，活动安装在2根所述竖直轨道之间，能够沿所述竖直轨道往复滑动；

回转轴承(21)，设置在所述通孔内；

横移滑架(25)，与所述回转轴承(21)固定连接，能够以所述回转轴承(21)为中心相对于所述浮动滑架(20)摆动；

货叉组件(4)，包括货叉(27)和自动定位设备；所述货叉组件(4)与所述横移滑架(25)左右滑动连接；所述自动定位设备安装在货叉(27)上，用于采集和传输所述货叉(27)的位置和角度信息；

2个浮动举升电动缸(19)，分立在2根所述竖直轨道的底部，所述浮动举升电动缸(19)的伸缩端与所述横移滑架(25)连接；

控制模块，安装在所述叉车内，根据接收到的调度指令和所述自动定位设备传输的信息控制2个所述浮动举升电动缸(19)动作。

2.根据权利要求1所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，所述浮动滑架(20)为矩形部件，其4个顶点分别通过轴承(24)卡装在2个所述竖直轨道内。

3.根据权利要求1所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，2个所述浮动举升电动缸(19)分别固定安装在所述上框架(15)两侧；2个所述浮动举升电动缸(19)上端分别安装有浮动滚轮(23)；每个所述浮动滚轮(23)支撑1个浮动举升链条(22)；每个所述浮动举升链条(22)一端与所述上框架(15)固定连接，另一端与所述横移滑架(25)固定连接。

4.根据权利要求1所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，所述叉车包括2套行走机构(1)、车架(5)和2个伺服电机(7)；所述行走机构(1)采用履带式结构，固定安装在所述车架(5)左右两侧；所述行走机构(1)后端安装有驱动轮(8)，与所述伺服电机(7)输出轴固定连接；所述伺服电机(7)固定安装在所述车架(5)后端。

5.根据权利要求4所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，所述叉车包括车体框架(2)，所述车体框架(2)与所述车架(5)固定连接；所述车体框架(2)内部安装有电池箱(10)、座椅、电控柜(9)、控制台、无线通讯模块和自动导航装置；所述控制模块和无线通讯模块设置在所述电控柜(9)内。

6.根据权利要求5所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，所述自动导航装置包括激光扫描仪组件、卫星导航模块和惯性导航模块；所述自动导航装置能够实现所述叉车的室内和室外的自动导航定位；所述自动导航装置与所述控制模块通过线缆连接，传递导航数据信息。

7.根据权利要求1所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，2根所述述竖直轨道均采用H型轨道；所述横杆不少于2个，每个横杆两端分别与2根所述竖直轨道固定连接；所述叉车还包括下框架(11)和中框架(13)，所述下框架(11)和中框架(13)的结构与所述上框架(15)相同；所述下框架(11)和中框架(13)以及中框架(13)和上框架(15)之间均采用上下滑动连接方式；所述下框架(11)上端设置有2个铰链与所述车体框架(2)铰接连接；所述下框架(11)下端安装有摆动电动缸(18)；所述摆动电动缸(18)的两端分别通过铰链铰接在所述下框架(11)下端和所述车体框架(2)下端中间部位。

8.根据权利要求1所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，所述横移滑架(25)包括横移滑架主体、2个C型轨道和2个横移齿条(26)；2个所述C型轨道分别固定安装在所述横移滑架主体的上下两端；2个所述横移齿条(26)分别固定安装在2个所述C型轨道外侧。

9.根据权利要求8所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，所述货叉组件(4)还包括三向旋转架(30)、转轴(29)和货叉安装架(28)；所述三向旋转架(30)通过轴承(31)安装在所述横移滑架(25)的2个所述C型轨道内并能够左右移动；所述货叉安装架(28)包括横向布置的2根C形轨道和竖杆；所述竖杆固定安装在所述货叉安装架(28)的2根C形轨道之间；所述货叉安装架(28)通过转轴(29)与所述三向旋转架(30)活动连接，绕所述转轴(29)旋转；所述货叉(27)通过轴承(49)与所述货叉安装架(28)的2个C形轨道相配合，并能够在所述C形轨道内左右移动。

10.根据权利要求1所述的履带式无人越野堆垛叉车，其特征在于，所述自动定位设备包括拉线编码器、倾角传感器(34)、激光测距仪(32)、3D视觉相机(35)和距离传感器(33)；所述拉线编码安装在所述下框架(11)与所述横移滑架(25)之间，用于测量所述货叉组件(4)高度变化数值；所述倾角传感器(34)安装在所述货叉(27)后端，用于测量所述货叉(27)左、右方向的旋转角度；所述激光测距仪(32)安装在所述货叉(27)前端部的下端面，用于感应货叉(27)前端部与货架横梁的相对位置；所述3D视觉相机(35)安装在所述货叉(27)后端上方，用于识别货叉(27)与托盘叉孔的相对位置；所述距离传感器(33)安装在所述货叉(27)后端底部中间位置，用于感应托盘堆垛位置；所述自动定位设备与所述控制模块通过线缆连接，并向所述控制模块传递数据信息。

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