CN117519216B - 一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，涉及自动导航运料小车领域。该基于传感器联合导航检测避障的运料小车，包括：AGV小车和位于AGV小车正上方的顶板，所述顶板上固定连接有壳体，所述壳体的正面嵌设有仿生偏振传感器，所述AGV小车的两侧均设置有辅助脱困组件，通过设置辅助脱困组件，以便形成一个稳定的支护组件，避免AGV小车因整体太高而发生侧翻，同时整体抬高的AGV小车增大了底盘与地面之间的间距，且配合第一电机的设计，可辅助行走轮进行移动，便于将AGV小车从工地上的碎石或者其他凸出物体上快速移出，辅助AGV小车快速脱困，便于运料小车在传感器联合导航的加持下可稳定运行。

Description

一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车

技术领域

本申请涉及自动导航运料小车技术领域，具体而言，涉及一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车。

背景技术

自动导航运料小车也就是工厂生产线输送物料的自动搬运车，也叫AGV小车，主流导航导引方式是激光导航，在很多领域已广泛应用，传统自动导航技术有惯性导航、卫星导航、天文导航、地磁导航等，因工地现场场地条件复杂多变，所处环境信号较差，这导致上述传统定位技术难以应用在工地现场，这时候就需要用到基于传感器联合导航检测避障的运料小车将混凝土试块运送至智能养护室。

在现有技术，如公开号为CN216709237U、专利名称为一种智能AGV小车的专利文件中公开了一种AGV小车本体，该AGV小车本体四个拐角处固定安装有连接块，所述连接块内开设有通槽，所述通槽内设有固定杆，所述固定杆上转动安装有转动盘，所述转动盘内开设有凹槽，所述凹槽内安装有O形圈，所述AGV小车本体四周固定安装有挡板。AGV小车本体在行驶的过程中，若出现障碍物，AGV小车本体上的转动盘会先与障碍物接触，转动盘接触障碍物会实现对AGV小车本体的改向作用，使AGV小车本体躲开障碍物，避免AGV小车本体撞击障碍物。

在实现该技术方案的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：

运料小车在工地路面行驶的过程中，由于运料小车的底盘高度较低，且工地路况较为复杂，运料小车的底盘易被工地上的碎石或者其他凸出物体卡住，且传统运料小车上并未加装辅助脱困结构，导致运料小车在传感器联合导航之后却因底部卡住而无法正常运行，使用者不得不利工具将运料小车搬离，才能助其脱困，十分麻烦，且费时费力，极大的降低了运料小车的适用性。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在传统运料小车上并未加装辅助脱困结构，导致运料小车在传感器联合导航之后却因底部卡住而无法正常运行的技术问题。为此，本申请提出一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车。

根据本申请实施例的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，包括：AGV小车和位于AGV小车正上方的顶板，所述顶板上固定连接有壳体，所述壳体的正面嵌设有仿生偏振传感器，所述壳体内腔的背面沿上下方向依次设置有无线信号收发装置和GPS，所述AGV小车正面和背面的两侧均设置有声光报警器，所述AGV小车正面和背面底部的两侧均设置有雷达；所述AGV小车上均匀固定连接有多组放置框，其中一组所述放置框内放置有混凝土试块，所述AGV小车的两侧均设置有辅助脱困组件。

优选的，所述辅助脱困组件包括固定连接在AGV小车两侧正面和背面的电动滑轨，所述电动滑轨内设置有滑座，所述滑座的一侧设置有延伸支架，所述延伸支架的底部转动装设有行走轮，所述延伸支架一侧的底部设置有第一电机且第一电机的输出轴固定在行走轮上，所述滑座上固定连接有提拉架，所述AGV小车的两侧对称设置有固定座，每组所述固定座内转动装设有对接轴，所述对接轴相互靠近的一侧固定连接有翻转架，所述翻转架上滑动设置有支撑板，所述支撑板的底部转动装设有万向轮，所述AGV小车的两侧均滑动设置有移动座，所述移动座内转动装设有与翻转架配合使用的驱动杆，所述移动座的一侧设置有与提拉架配合使用的L型板。

优选的，所述辅助脱困组件还包括固定连接在翻转架上与对接轴配合使用的辅助架，所述固定座相互靠近的一侧固定连接有环形齿板，所述辅助架上转动装设有第一转轴，所述第一转轴的两端固定连接有与环形齿板配合使用的第一齿轮，前后两组所述辅助架相互靠近的一侧由内至外依次转动装设有第一辅助轴和第二转轴，所述第一辅助轴和第二转轴均固定连接有相互啮合的第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相互靠近的一侧啮合，所述辅助架的顶部纵向转动装设有第二辅助轴，所述第一辅助轴和第二辅助轴上设置有传动连接的皮带轮，所述辅助架上竖向转动装设有第三转轴，所述翻转架一侧的顶部转动装设有横轴，所述第二辅助轴和横轴与第三转轴相互靠近的一端分别固定连接有相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述横轴远离第二锥齿轮的一端固定连接有第一牵引板，所述第一牵引板的一端转动装设有与支撑板配合使用的第二牵引板。

优选的，所述AGV小车的两侧由内至外依次开设有第一滑道和第二滑道且移动座滑动设置在第二滑道内，所述第一滑道内滑动设置有滑板，所述移动座顶部的正面和背面与滑板上均固定连接有第一弹簧且第一弹簧的顶端固定连接在第一滑道和第二滑道内腔的顶部，每组所述移动座顶部的正面和背面与滑板上均竖向插设有定位杆，所述定位杆位于第一弹簧内，多组所述定位杆的顶端和底端固定连接在第一滑道和第二滑道内腔的顶部和底部。

优选的，所述翻转架远离AGV小车的一侧开设有第三滑道，所述支撑板上固定连接有滑动设置在第三滑道内的滑条，所述翻转架靠近AGV小车的一侧开设有固定槽，所述固定槽内滑动设置有固定块且固定块的右侧固定连接在滑条上。

优选的，其中四组所述放置框相互靠近的一侧与另外四组放置框的三侧均固定连接有加固杆，所述加固杆的顶端固定连接在顶板上，所述顶板的四周均匀竖向插设有多组与放置框和混凝土试块配合使用的封装杆，所述封装杆的底端插设在AGV小车上。

优选的，每组所述放置框上设置有压座，所述压座的两侧均滑动设置在相邻两组加固杆上，所述压座顶部的两侧均固定连接有缠绕在加固杆上的第二弹簧，所述第二弹簧的顶端固定连接在顶板上，其中一组所述压座的底部贴合在混凝土试块上。

优选的，所述提拉架远离电动滑轨的一端的底部固定连接有辅助插杆，所述L型板上开设有与辅助插杆配合使用的圆孔，且圆孔的直径值大于辅助插杆的直径值。

优选的，所述翻转架相互靠近的底部固定连接有连接杆，所述提拉架靠近AGV小车的一侧固定连接有滑动块，所述AGV小车的两侧均开设有与滑动块配合使用的竖槽。

优选的，所述对接轴位于环形齿板的中心处，所述第一齿轮的直径值大于第二齿轮的直径值。

本申请的有益效果是：通过设置辅助脱困组件，利用电动滑轨提供驱动源，可对滑座、延伸支架、行走轮和提拉架的高度进行调节，且提拉架的初始位置与L型板之间存在一定的间距，以便AGV小车在整体抬高一定的高度之后，提拉架才会与L型板接触，并对移动座的上下位置进行改变，且在驱动杆的辅助下，可驱动翻转架在AGV小车整体抬升一定的高度时向外侧摆动，且利用摆动时产生的驱动力，并利用第一齿轮和环形齿板的啮合与相邻两组第二齿轮的啮合，可驱动第一辅助轴进行转动，且利用第一齿轮和第二齿轮之间的直径差，可使第一辅助轴以更快的速度进行转动，且配合皮带轮的传动、第一锥齿轮的啮合与第二锥齿轮的啮合，可对第一牵引板摆动角度进行改变，并在活动设计的第二牵引板的辅助下，可在翻转架外摆时，驱动支撑板和万向轮同步下移，以便快速与地面接触，且预留间距的设计，可给予支撑板和万向轮一定的外扩空间，以便形成一个稳定的支护组件，避免AGV小车因整体太高而发生侧翻，同时整体抬高的AGV小车增大了底盘与地面之间的间距，且配合第一电机的设计，可辅助行走轮进行移动，便于将AGV小车从工地上的碎石或者其他凸出物体上快速移出，辅助AGV小车快速脱困，便于运料小车在传感器联合导航的加持下可稳定运行，进一步提高了运料小车的整体适用性。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1是根据本申请实施例的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车的立体结构示意图；

图2是根据本申请实施例的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车结构后视图；

图3是图2中A处的结构放大图；

图4是根据本申请实施例的辅助脱困组件结构局部侧视图；

图5是根据本申请实施例的延伸支架结构局部剖视图；

图6是根据本申请实施例的辅助脱困组件结构局部立体图；

图7是图6中B处的结构放大图；

图8是根据本申请实施例的固定座、翻转架和第一牵引板结构局部剖视图；

图9是根据本申请实施例的翻转架和辅助架结构立体图；

图10是根据本申请实施例的辅助脱困组件结构局部仰视图；

图11是根据本申请实施例的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车结构局部爆炸图；

图12是图11中C处的结构放大图；

图13是根据本申请实施例的仿生偏振传感器结构图；

图14是根据本申请实施例的偏振光定向原理示意图；

图15是GPS和仿生偏振传感器联合导航方法实施流程图。

图标：1、AGV小车；2、加固杆；3、顶板；4、壳体；5、仿生偏振传感器；6、GPS；7、声光报警器；8、放置框；9、混凝土试块；10、封装杆；11、弹力套；12、压座；13、第二弹簧；14、电动滑轨；15、滑座；16、延伸支架；17、行走轮；18、第一电机；19、提拉架；20、移动座；21、L型板；22、辅助插杆；23、雷达；24、驱动杆；25、固定座；26、对接轴；27、翻转架；28、支撑板；29、万向轮；30、第三滑道；31、滑条；32、固定槽；33、固定块；34、环形齿板；35、辅助架；36、第一转轴；37、第一齿轮；38、第二齿轮；39、第一辅助轴；40、第二辅助轴；41、皮带轮；42、第一锥齿轮；43、横轴；44、第二锥齿轮；45、第一牵引板；46、第二牵引板；47、第一滑道；48、第二滑道；49、定位杆；50、第一弹簧；51、滑板；52、滑动块；53、竖槽；54、L型架；55、齿牙；56、限位轴；57、辅助齿轮；58、棘轮；59、定位轴；60、棘爪；61、辅助弹簧；62、拉板；63、安装轴；64、收卷轮；65、第三齿轮；66、第二电机；67、固定带；68、无线信号收发装置。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-图15所示，根据本申请实施例的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，包括：AGV小车1和位于AGV小车1正上方的顶板3，顶板3上固定连接有壳体4，壳体4的正面嵌设有仿生偏振传感器5，仿生偏振传感器5由蓝色滤光片、检偏器、光电二极管、电子罗盘和控制器组成，壳体4内腔的背面沿上下方向依次设置有无线信号收发装置68和GPS6，AGV小车1正面和背面的两侧均设置有声光报警器7，AGV小车1正面和背面底部的两侧均设置有雷达23，雷达23和声光报警器7的设计，可在AGV小车1遇到障碍时及时刹车并预警；

该仿生偏振传感器5的定位理论基础如下：

根据瑞利散射理论，天空中的偏振光垂直于被观测点A、观测点O及太阳所在位置B组成的平面AOB；

将偏振方向矢量P表示为矢量坐标可得：

其中，θ为偏振光传感器测得的偏振方位角，k取值为1或-1，由控制器获取光电二极管输出的电压值判断得出；

因天空中分布的偏振光存在一定的规律，即在某一个特定时刻和位置偏振光的方 向是固定的，结合瑞利散射理论模型可知，太阳的方向矢量可以由两个交叉的偏振方向 矢量、叉乘求出，该过程可通过控制器计算实现；

采用仿生偏振传感器5采集t₁、t₂时刻偏振光与太阳子午线的夹角，即偏振方位角 θ₁、θ₂，由此可得偏振方向矢量、，由此在水平坐标系中、、之间的关系可表示为：

其中，、、分别表示太阳的方向矢量在水平坐标系的x、y、z轴的坐标值；、表示天空中两个被观测点A₁、A₂的偏振方向矢量；

将太阳的高度角设为，太阳的方向矢量在水平坐标系中的投影与正北之间的夹 角为太阳的方位角；

由天文三角形中得到：

其中，δ为太阳赤纬；为地理纬度；为太阳时角。

可由下式进行计算：

其中，UTC为协调世界时；为地理经度；E为时差。

在平面坐标系中：

其中，为太阳的方向矢量在水平坐标系中的投影与水平坐标系中x轴之间的 夹角；H为地磁北极与电子罗盘体轴之间的夹角；D为被测地点的磁偏角；

结合天文三角形所得公式，可得：

其中，地磁北极与电子罗盘体轴之间的夹角H可通过电子罗盘采集获得；磁偏角D 可通过GPS6获得；太阳赤纬δ、时差E可通过查找星历表获取；协调世界时UTC由GPS6或存储 式控制器提供；和由太阳的方向矢量求出。

由此可得经纬度坐标及磁偏角，从而实现运料小车的定位功能，仿生偏振传感器5的设计，使AGV小车1能够在GPS6信号较弱甚至无法工作时完成自动导航运输作业，并可提高GPS6导航的精度，使其满足运料小车自动运输过程中的精度要求。

AGV小车1上均匀固定连接有多组放置框8，其中一组放置框8内放置有混凝土试块9，其中四组放置框8相互靠近的一侧与另外四组放置框8的三侧均固定连接有加固杆2，加固杆2的顶端固定连接在顶板3上，顶板3的四周均匀竖向插设有多组与放置框8和混凝土试块9配合使用的封装杆10，封装杆10的底端插设在AGV小车1上，每组封装杆10上设置有弹力套11且弹力套11插设在顶板3上，通过设置加固杆2和活动设计的封装杆10，可对放置框8进行四点定位，以便对混凝土试块9进行快速定位，加强对混凝土试块9的固定和保护，防止混凝土试块9在运输中发生坠落、倾覆和倒塌事故，避免运输造成混凝土试块9损坏，且弹力套11的设计，可对封装杆10进行弹性固定，避免封装杆10易脱离。

每组放置框8上设置有压座12，压座12的两侧均滑动设置在相邻两组加固杆2上，压座12顶部的两侧均固定连接有缠绕在加固杆2上的第二弹簧13，第二弹簧13的顶端固定连接在顶板3上，其中一组压座12的底部贴合在混凝土试块9上，第二弹簧13的设计，可持续性给予压座12一个推动力，使压座12可对混凝土试块9进行限位，进一步提高了对混凝土试块9的保护。

AGV小车1的两侧均设置有辅助脱困组件，AGV小车1用轴承均采用新型合金材料制成，该轴承具有高散热、耐冲击、耐磨损的性能，能够显著提高发动机的运行效率，且AGV小车1整体车身结构采用高强度铝合金制作，材料更加低碳环保，且与钢材小车相比，自重更轻，AGV小车1采用氢燃料电池供电，相比传统电池具有无污染、续航能力高、加注时间快，能效转换率高的优势。

AGV小车1的背面设置有控制箱，控制箱的设计，可对设备内的电子元件进行控制，无线信号收发装置68的设计，可通过无线信号收发装置68与智能养护室PLC一体化系统联动，实现无人化自动搬运，可有效节省人力成本。

如图1-图10所示，辅助脱困组件包括固定连接在AGV小车1两侧正面和背面的电动滑轨14，电动滑轨14内设置有滑座15，左右两组滑座15相互远离的一侧固定连接有延伸支架16，延伸支架16的底部转动装设有行走轮17，利用电动滑轨14提供驱动源，可对延伸支架16和行走轮17的上下位置进行调节，以便将AGV小车1顶升，左右两组延伸支架16相互远离的底部通过安装架固定连接有第一电机18，第一电机18的输出轴固定在行走轮17上，第一电机18的设计，便于辅助行走轮17进行转动，以便辅助AGV小车1移动一定的距离。

前后两组滑座15相互靠近的一侧固定连接有提拉架19，翻转架27相互靠近的底部固定连接有连接杆，提拉架19靠近AGV小车1的一侧固定连接有滑动块52，AGV小车1的两侧均开设有与滑动块52配合使用的竖槽53，连接杆的设计，可对相邻两组翻转架27进行同步移动，滑动块52和竖槽53的设计，便于对提拉架19进行滑动限位，避免其在移动时倾斜。

AGV小车1两侧的顶部沿前后方向对称固定连接有固定座25且固定座25位于电动滑轨14相互靠近的一侧，每组固定座25的正面和背面均转动装设有对接轴26，对接轴26相互靠近的一侧固定连接有翻转架27，翻转架27上滑动设置有支撑板28，支撑板28的底部转动装设有万向轮29，支撑板28和万向轮29的设计，可对翻转架27进行延伸。

翻转架27远离AGV小车1的一侧开设有第三滑道30，支撑板28上固定连接有滑动设置在第三滑道30内的滑条31，翻转架27靠近AGV小车1的一侧开设有固定槽32，固定槽32内滑动设置有固定块33且固定块33的右侧固定连接在滑条31上，第三滑道30、滑条31、固定槽32和固定块33的设计，对支撑板28进行滑动限位，避免支撑板28在移动时脱离或者倾斜。

AGV小车1两侧的正面和背面均滑动设置有移动座20且移动座20位于固定座25的下方，移动座20内转动装设有驱动杆24且驱动杆24的一端转动装设在翻转架27上，前后两组移动座20相互远离的一侧固定连接有与提拉架19配合使用的L型板21，利用提拉架19与L型板21的接触，便于对L型板21的位置进行改变，且提拉架19与L型板21的初始位置存在一定的间距。

提拉架19远离电动滑轨14的一端的底部固定连接有辅助插杆22，L型板21上开设有与辅助插杆22配合使用的圆孔，且圆孔的直径值大于辅助插杆22的直径值，辅助插杆22和圆孔的设计，方便将提拉架19和L型板21稳定对接，可有效避免提拉架19和L型板21在接触时脱离，提高了稳定性，且直径值的不同，使辅助插杆22可无阻碍插设在圆孔内。

辅助脱困组件还包括固定连接在翻转架27上与对接轴26配合使用的辅助架35，固定座25相互靠近的一侧固定连接有环形齿板34，前后两组辅助架35相互靠近的外侧转动装设有第一转轴36，第一转轴36的两端均固定连接有第一齿轮37，环形齿板34和第一齿轮37相互靠近的一侧啮合，前后两组辅助架35相互靠近的一侧由内至外依次转动装设有第一辅助轴39和第二转轴，第一辅助轴39和第二转轴均固定连接有相互啮合的第二齿轮38，第一齿轮37和第二齿轮38相互靠近的一侧啮合，利用环形齿板34和第一齿轮37的啮合，并在第二齿轮38的变向辅助下，可为第一辅助轴39的转动提供驱动源。

对接轴26位于环形齿板34的中心处，可保证第一齿轮37与环形齿板34稳定卡接，避免脱离，第一齿轮37的直径值大于第二齿轮38的直径值，可对第一辅助轴39进行加速，辅助架35的顶部纵向转动装设有第二辅助轴40，第一辅助轴39和第二辅助轴40上固定连接有通过皮带传动连接的皮带轮41，利用皮带轮41的传动，可驱动第二辅助轴40进行转动。

辅助架35上竖向转动装设有第三转轴，翻转架27一侧的顶部转动装设有横轴43，第二辅助轴40和第三转轴相互靠近的一端固定连接有相互啮合的第一锥齿轮42，横轴43和第三转轴相互靠近的一端固定连接有相互啮合的第二锥齿轮44，横轴43远离第二锥齿轮44的一端固定连接有第一牵引板45，利用第一锥齿轮42的啮合与第二锥齿轮44的啮合，可驱动横轴43进行转动，从而可对第一牵引板45的摆动角度进行控制。

第一牵引板45的一端转动装设有第二牵引板46且第二牵引板46的一端转动装设在支撑板28上，AGV小车1的两侧由内至外依次开设有第一滑道47和第二滑道48且移动座20滑动设置在第二滑道48内，第一滑道47内滑动设置有滑板51，移动座20顶部的正面和背面与滑板51上均固定连接有第一弹簧50且第一弹簧50的顶端固定连接在第一滑道47和第二滑道48内腔的顶部，利用第一弹簧50的弹性回弹，可持续性给予移动座20一个拉扯力，以便辅助移动座20快速复位，通过设置辅助脱困组件，以便形成一个稳定的支护组件，避免AGV小车1因整体太高而发生侧翻，同时整体抬高的AGV小车1增大了底盘与地面之间的间距，且配合第一电机18的设计，可辅助行走轮17进行移动，便于将AGV小车1从工地上的碎石或者其他凸出物体上快速移出，辅助AGV小车1快速脱困，便于运料小车在传感器联合导航的加持下可稳定运行。

每组移动座20顶部的正面和背面与滑板51上均竖向插设有定位杆49，定位杆49位于第一弹簧50内，多组定位杆49的顶端和底端固定连接在第一滑道47和第二滑道48内腔的顶部和底部，定位杆49的设计，可对第一弹簧50进行限位，避免其向外侧拱起。

如图1-图3和图11-图12所示，AGV小车1在对两侧进行支护的同时，需要对翻转架27进行加固，进一步提高辅助脱困组件的整体强度，提高防倾倒效果，使AGV小车1能够稳定脱困，前后两组移动座20相互靠近的一侧通过第一支板固定连接有L型架54，前后两组L型架54相互靠近的一侧沿上下方向依次固定连接有多组齿牙55，L型架54靠近AGV小车1的一侧固定连接在滑板51上，利用滑板51可对L型架54进行滑动定位，使其可稳定移动，且不会偏移。

AGV小车1两侧的中心处沿前后方向对称转动装设有安装轴63，安装轴63上由内至外依次固定连接有第三齿轮65和收卷轮64，第三齿轮65相互靠近的一侧啮合，收卷轮64上固定连接有固定带67，AGV小车1的两侧均通过限位架固定连接有第二电机66，两组第二电机66的输出轴固定连接在其中两组安装轴63上，利用第二电机66提供驱动源，且配合第三齿轮65的相互啮合，可驱动两组收卷轮64同步反向转动，以便对两组固定带67进行同步反向拉扯。

AGV小车1的两侧由内至外依次转动装设有定位轴59和限位轴56，左右两组定位轴59上由内至外依次固定连接有棘爪60和拉板62，前后两组拉板62相互靠近的一侧固定连接在固定带67上，左右两组限位轴56上由内至外依次固定连接有辅助齿轮57和棘轮58，辅助齿轮57和齿牙55相互靠近的一侧啮合，利用辅助齿轮57和齿牙55的啮合，便于在L型架54下移时，驱动棘轮58同步转动。

棘轮58和棘爪60相互靠近的一侧啮合，每组棘爪60上沿左右方向对称固定连接有辅助弹簧61，辅助弹簧61的顶端固定连接有第二支板且左右两组第二支板相互靠近的一侧固定连接在AGV小车1上，利用辅助弹簧61提供的持续性推动力，使棘轮58和棘爪60始终保持啮合状态，以便快速形成一个锁定结构，可有效避免L型架54回缩，从而对摆动后的翻转架27进行快速定位，进一步对翻转架27进行支撑，且利用第二电机66、收卷轮64和固定带67，可对拉板62角度进行改变，从而对棘爪60的摆动角度进行改变，方便快速解除锁定，使翻转架27可快速复位。

具体的，该一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车的工作原理：混凝土试块9的编号、养护等前期工作仍按照标准中的要求和规定进行，AGV小车1通过GPS6和仿生偏振传感器5联合导航系统进行定位导航初始调试，并预定具体行进路线，利用仿生偏振传感器5内的电子罗盘获取水平基准面初始信息，并建立计算水平坐标系，使用者利用无线信号收发装置68遥控小车沿预定路线行走，仿生偏振传感器5采集偏振光数据及实时航线角，同时仿生偏振传感器5内的控制器计算经纬度信息，并生成预定行进路线信息，同时GPS6纠偏，并形成最终路线信息。

随后使用者将调试完毕的AGV小车1移动至预定初始地点，并将需要使用的放置框8周边的封装杆10从顶板3处拔出，封装杆10仅拔出一根即可满足标准混凝土试块9的装卸要求，同时使用者向上提拉压座12，使其上移并对第二弹簧13进行压缩，随后使用者将需要运输的混凝土试块9逐一放置在放置框8中，放置方式采用竖直堆置，每个放置框8可装载三块，在混凝土试块9装载完毕后，将拔出的封装杆10从顶板3处插入复位，且利用第二弹簧13的弹性回弹，推动压座12复位并对混凝土试块9的顶部进行按压，从而可对混凝土试块9进行多方位限位。

在混凝土试块9全部装载完毕后，通过上述方式控制AGV小车1沿预定行进路线移动至智能养护室，在移动过程中，声光报警器7持续报警，由于工地现场地面崎岖不平，且经过的车辆和施工人员较多，路面情况多变，AGV小车1在运行的过程中，其底盘易被碎石或者其他凸出物品卡住，此时控制箱控制电动滑轨14开启，此时电动滑轨14驱动滑座15下移，此时提拉架19与L型板21之间存在一定的间距，随后下移的滑座15会驱动延伸支架16、行走轮17和提拉架19同时下移，直至行走轮17与地面接触，随着滑座15的继续下移，从而可将AGV小车1不断顶升，将其整体抬高。

待AGV小车1在整体抬高一定的高度之后，提拉架19才会与L型板21接触，并拉动移动座20同步下移，此时在驱动杆24的活动辅助下，可驱动翻转架27在AGV小车1整体抬升一定的高度时向外侧摆动，翻转架27在摆动时，会带动辅助架35和第一齿轮37同步摆动，此时利用第一齿轮37和环形齿板34的啮合与相邻两组第二齿轮38的啮合，可驱动第一辅助轴39进行转动，由于第一齿轮37和第二齿轮38之间存在一定的直径差，从而使第一辅助轴39能够以更快的速度进行转动，此时利用相邻两组皮带轮41的传动，可驱动第二辅助轴40进行转动，并在第一锥齿轮42的啮合与第二锥齿轮44的啮合辅助下，可驱动第一牵引板45向下摆动，并在活动设计的第二牵引板46的辅助下，可在翻转架27外摆时，驱动支撑板28和万向轮29同步下移，以便万向轮29可与地面接触。

且预留间距的设计，可给予支撑板28和万向轮29一定的外扩空间，以便形成一个稳定的支护组件，避免AGV小车1因整体太高而发生侧翻，同时在延伸支架16的辅助下整体抬高的AGV小车1增大了其底盘与地面之间的间距，且移动座20下移时，L型架54会同步下移，并利用齿牙55和辅助齿轮57的啮合，可驱动棘轮58同步转动，此时辅助弹簧61、棘轮58、棘爪60可形成一个锁定结构，对移动座20和翻转架27进行快速定位，提高了其整体强度，且第二电机66的设计，并在第三齿轮65的辅助下，可驱动收卷轮64同步反向转动，从而对固定带67的进行收卷，进而可对拉板62和棘爪60的摆动角度进行控制，方便快速解除锁定。

随后第一电机18开启，第一电机18驱动行走轮17进行转动，从而将AGV小车1从工地上的碎石或者其他凸出物体上快速移出，辅助AGV小车1快速脱困，脱困完成之后，电动滑轨14控制滑座15复位，此时在第一弹簧50的弹性回弹效果下，辅助翻转架27、支撑板28和万向轮29快速复位，当AGV小车1移动到智能养护室入口时，AGV小车1通过无线信号收发装置68向智能养护室PLC控制系统发送请求指令，PLC控制系统接到请求指令后向AGV小车1发送移动路径，AGV小车1将按照移动路径移动至智能养护室卸载区域。

需要说明的是，AGV小车1、仿生偏振传感器5、GPS6、声光报警器7、第一电机18、雷达23、第二电机66、无线信号收发装置68和控制箱具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故此不再详细赘述。

AGV小车1、仿生偏振传感器5、GPS6、声光报警器7、第一电机18、雷达23、第二电机66、无线信号收发装置68和控制箱的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，包括：AGV小车（1）和位于AGV小车（1）正上方的顶板（3），所述顶板（3）上固定连接有壳体（4），所述壳体（4）的正面嵌设有仿生偏振传感器（5），所述壳体（4）内腔的背面沿上下方向依次设置有无线信号收发装置（68）和GPS（6），所述AGV小车（1）正面和背面的两侧均设置有声光报警器（7），所述AGV小车（1）正面和背面底部的两侧均设置有雷达（23）；

所述AGV小车（1）上均匀固定连接有多组放置框（8），其中一组所述放置框（8）内放置有混凝土试块（9），所述AGV小车（1）的两侧均设置有辅助脱困组件；所述辅助脱困组件包括对称设置在AGV小车（1）两侧的固定座（25），每组所述固定座（25）内转动装设有对接轴（26），所述对接轴（26）相互靠近的一侧固定连接有翻转架（27），所述翻转架（27）上滑动设置有支撑板（28），所述AGV小车（1）的两侧均滑动设置有移动座（20），所述移动座（20）内转动装设有与翻转架（27）配合使用的驱动杆（24）；所述辅助脱困组件还包括固定连接在翻转架（27）上与对接轴（26）配合使用的辅助架（35），所述固定座（25）相互靠近的一侧固定连接有环形齿板（34），所述辅助架（35）上转动装设有第一转轴（36），所述第一转轴（36）的两端固定连接有与环形齿板（34）配合使用的第一齿轮（37），前后两组所述辅助架（35）相互靠近的一侧由内至外依次转动装设有第一辅助轴（39）和第二转轴，所述第一辅助轴（39）和第二转轴均固定连接有相互啮合的第二齿轮（38），所述第一齿轮（37）和第二齿轮（38）相互靠近的一侧啮合，所述辅助架（35）的顶部纵向转动装设有第二辅助轴（40），所述第一辅助轴（39）和第二辅助轴（40）上设置有传动连接的皮带轮（41），所述辅助架（35）上竖向转动装设有第三转轴，所述翻转架（27）一侧的顶部转动装设有横轴（43），所述第二辅助轴（40）和横轴（43）与第三转轴相互靠近的一端分别固定连接有相互啮合的第一锥齿轮（42）和第二锥齿轮（44），所述横轴（43）远离第二锥齿轮（44）的一端固定连接有第一牵引板（45），所述第一牵引板（45）的一端转动装设有与支撑板（28）配合使用的第二牵引板（46）。

2.根据权利要求1所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，所述辅助脱困组件还包括固定连接在AGV小车（1）两侧正面和背面的电动滑轨（14），所述电动滑轨（14）内设置有滑座（15），所述滑座（15）的一侧设置有延伸支架（16），所述延伸支架（16）的底部转动装设有行走轮（17），所述延伸支架（16）一侧的底部设置有第一电机（18）且第一电机（18）的输出轴固定在行走轮（17）上，所述滑座（15）上固定连接有提拉架（19），所述支撑板（28）的底部转动装设有万向轮（29），所述移动座（20）的一侧设置有与提拉架（19）配合使用的L型板（21）。

3.根据权利要求2所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，所述AGV小车（1）的两侧由内至外依次开设有第一滑道（47）和第二滑道（48）且移动座（20）滑动设置在第二滑道（48）内，所述第一滑道（47）内滑动设置有滑板（51），所述移动座（20）顶部的正面和背面与滑板（51）上均固定连接有第一弹簧（50）且第一弹簧（50）的顶端固定连接在第一滑道（47）和第二滑道（48）内腔的顶部，每组所述移动座（20）顶部的正面和背面与滑板（51）上均竖向插设有定位杆（49），所述定位杆（49）位于第一弹簧（50）内，多组所述定位杆（49）的顶端和底端固定连接在第一滑道（47）和第二滑道（48）内腔的顶部和底部。

4.根据权利要求2所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，所述翻转架（27）远离AGV小车（1）的一侧开设有第三滑道（30），所述支撑板（28）上固定连接有滑动设置在第三滑道（30）内的滑条（31），所述翻转架（27）靠近AGV小车（1）的一侧开设有固定槽（32），所述固定槽（32）内滑动设置有固定块（33）且固定块（33）的右侧固定连接在滑条（31）上。

5.根据权利要求1所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，其中四组所述放置框（8）相互靠近的一侧与另外四组放置框（8）的三侧均固定连接有加固杆（2），所述加固杆（2）的顶端固定连接在顶板（3）上，所述顶板（3）的四周均匀竖向插设有多组与放置框（8）和混凝土试块（9）配合使用的封装杆（10），所述封装杆（10）的底端插设在AGV小车（1）上，每组所述封装杆（10）上设置有弹力套（11）且弹力套（11）插设在顶板（3）上。

6.根据权利要求1所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，每组所述放置框（8）上设置有压座（12），所述压座（12）的两侧均滑动设置在相邻两组加固杆（2）上，所述压座（12）顶部的两侧均固定连接有缠绕在加固杆（2）上的第二弹簧（13），所述第二弹簧（13）的顶端固定连接在顶板（3）上，其中一组所述压座（12）的底部贴合在混凝土试块（9）上。

7.根据权利要求2所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，所述提拉架（19）远离电动滑轨（14）的一端的底部固定连接有辅助插杆（22），所述L型板（21）上开设有与辅助插杆（22）配合使用的圆孔，且圆孔的直径值大于辅助插杆（22）的直径值。

8.根据权利要求2所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，所述翻转架（27）相互靠近的底部固定连接有连接杆，所述提拉架（19）靠近AGV小车（1）的一侧固定连接有滑动块（52），所述AGV小车（1）的两侧均开设有与滑动块（52）配合使用的竖槽（53）。

9.根据权利要求1所述的一种基于传感器联合导航检测避障的运料小车，其特征在于，所述对接轴（26）位于环形齿板（34）的中心处，所述第一齿轮（37）的直径值大于第二齿轮（38）的直径值。