CN203786563U - 一种agv自导引车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种AGV自导引车，包括车体及导引系统。车体包括车架及位于车架下方的3排车轮，每排车轮有两个，三排车轮之间相互平行，且每排车轮所包含的两个车轮沿车架中心线对称设置，其中第一排车轮所包含的两个车轮均为万向轮，第二排车轮所包含的两个车轮均为驱动轮，第三排车轮所包含的两个车轮均为固定轮。本实用新型六轮结构的车体采用两个万向轮、两个固定轮、两个驱动轮，相较于四轮结构的车体，转弯半径更小，方向也更容易控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业自动化领域的基于AGV(Automated Guided Vehicle)的自动导引车，广泛的应用于物流自动化系统中。
背景技术
目前AGV车一般是四轮结构，两个驱动轮，两个万向轮。这种两轮驱动+两轮万向的车转向时需要的半径较大，且在转向时容易跑偏方向，脱离原先的轨迹。在路径较窄的路段上转弯时不容易控制方向。
AGV要实现自动循迹功能就必须要有导引信号。AGV在运行过程中使用相应的传感器感知导引信号，以此来选择正确的行进路线。
AGV的导引方式可分为两大类：
(1)车外固定路径导引方式，在行驶的路径上设置导引用的信息媒介物，AGV通过检测出它的信息来得到导引，如电磁导引、磁带导引(又称磁性导引)等。电磁导引方式施工时间长，费用高，路径改变和扩充困难，复杂地面难以实现。磁带导引方式易受环路周围金属物质的干扰，磁带易被污染，导引的可靠性较差。
(2)自由路径(无固定路径)导引方式，AGV上储存着系统布局上的尺寸坐标，通过识别车体当前方位，自主地决定行驶路径。此类引导方式系统成本较高且实时性较差。
实用新型内容
为了克服现有四轮结构的AGV自导引车，转向时需要的半径较大且在转向时容易跑偏方向的技术问题，本实用新型提供一种AGV自导引车。
本实用新型的技术解决方案是：
一种AGV自导引车，包括车体及导引系统，其特殊之处在于：所述车体包括车架及位于车架下方的3排车轮，每排车轮有两个，三排车轮之间相互平行，且每排车轮所包含的两个车轮沿车架中心线对称设置，其中第一排车轮所包含的两个车轮均为万向轮，第二排车轮所包含的两个车轮均为驱动轮，第三排车轮所包含的两个车轮均为固定轮，
第一排车轮设置在车架前方，第三排车轮设置在车架后方，第二排车轮设置第一排车轮和第二排车轮之间，第二排车轮所包含的两个车轮之间的间距小于第一排车轮所包含的两个车轮之间的间距，第一排所包含的两个车轮的间距与第三排所包含的两个车轮的间距相等。
上述导引系统包括光源、路径指引单元及传感器单元，控制系统、导向电机、导向轮，
所述光源安装在导引车的车架下方，用于照射路径指引单元，
所述路径指引单元包括铺设在导引车运行路径上的色带，所述色带的颜色与路面的颜色有对比度，
所述传感器单元包括至少一个红外传感器，所述红外传感器安装在导引车的车架下方，用于接收色带所反射回来的光线，
所述控制系统与红外传感器连接，用于对红外传感器的输出信号进行处理，控制系统的输出信号作为导向电机的控制信号，所述导向电机与导引车的驱动轮连接。
上述传感器单元包括两排传感器，第一排传感器设置在第二排车轮的前方，第二排传感器设置在第二排车轮所包含的两个驱动轮之间。
上述第一排传感器排和第二排传感器均包含奇数位传感器，其中，中间位传感器位于车架中心轴线上。
还包括与每个传感器一一对应连接的指示灯。
本实用新型与现有技术相比，有益效果是：
1、本实用新型六轮结构的车体采用两个万向轮、两个固定轮、两个驱动轮，相较于四轮结构的车体，转弯半径更小，方向也更容易控制。
2、本实用新型中运用了光电导引系统，自动导引好比是AGV小车的“眼睛”，采用反光带确定行驶路径，通过车体上的光电传感器检测信号以调整车辆的行驶方向，导向线路铺设费用低，路径较容易改变或扩充。AGV的综合性能较优，费用少且易于实现，应用前景好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图1为红外传感器安装位置示意图；
图3为本实用新型的自导引车循迹图；
图4为本实用新型控制系统的原理图。
其中附图标记为：1-左前轮、2-右前轮、3-左驱动轮、4-右驱动轮、5-左后轮、6-右后轮、7-传感器、71-1号传感器、72-2号传感器、73-3号传感器、74-4号传感器、75-5号传感器、76-6号传感器、77-7号传感器、9-色带。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做详细说明。
一、布局结构
如图1所示，基于AGV的自动导引系统采用了六轮结构，左前轮1和右前轮2是万向轮，左后轮5和右后轮6是固定轮。中间的两个轮子分别是左驱动轮3、右驱动轮4。这样的设计有良好的承重性，且方便转向。
二、光电传感器安装位置
光电传感器结构简单，成本低。传感器的安装位置如图1-2所示，一排在驱动轮的前方，另外一排在两个驱动轮的中轴连接线上。位数为7位（根据车体结构位置经计算得出），包括1号传感器71、2号传感器72、3号传感器73、4号传感器74、5号传感器75、6号传感器76、7号传感器77，7位传感器按“一”字型排开，最中间的传感器（4号）位于车体的中心线上，传感器距离地面的高度是确定的，光电传感器安装的位置以及距离地面的高度直接影响到车体导引的精度。传感器安装的位置距离地面高了，光反射回来的路径变长，就不太灵敏，而如果传感器安装的位置距离地面低了，光反射回的路径太短，就会影响单片机的判断。
三、色差
该自动导引可以识别只要有色差的地面。不局限于目前通用的黑白地面。根据不同颜色的阈值来识别地面路线。车体上安装有两排各7位LED指示灯，实时的显示光电传感器的状态，当3-5号中间灯亮时直行，1，2号灯亮时右转，6,7号灯亮时左转。当在分岔路口时默认的方向是直行，按下手控按钮或通过遥控可以选择左转或右转。
车体上安装的双排7位LED指示灯与车底安装的双排7位光电传感器的位置一一对应。即每个LED指示灯都指示了对应的光电传感器采集到的地面或色带的状态。如：光电传感器采集到的是地面时，对应的指示灯不亮。光电传感器采集到的是9色带时，对应的指示灯亮。
如图1-2所示，光电导引系统主要由14个光电传感器和外围电路组成，安装在车体底部，前端和后端各7个，按“一”字型排开。
如图3所示，AGV装载生产线的成品，按照自动导引系统铺设的路径从产品下线区运输至成品存放区。
举例：
当车体沿路径1-2-3-4运行到分岔路口时，如果没有接收到外部命令，AGV车将沿1-2-3-4继续行进，当按下“右转”按钮，车体沿路径5自动行驶，当车体运行到下一个分岔路口时，按下“左转”按钮，车体沿路径6自动行驶。
如图4所示，经由光电导引系统感应地面色带回传转向信号后，控制系统判断出转向位置，当位置正确时AGV车则继续前进，反之，电机继续转向直到自动导引系统与地面轨道子系统回传直行信号。
该导引系统即沿AGV运行路线铺设一条导向线，导向线可按直线、转弯、合流、分流铺设。在AGV上装有光电传感器，可以感应出不同颜色地面对应的电压，经过单片机控制系统处理后，变成高低电平，如导引色带感应到的电压对应的是高电平，地面感应到的电压对应的是低电平。这两个电压经逻辑处理后控制导向电机M，电机带动导向轮始终追踪导向线行驶，从而达到无人驾驶自动导航的目的。
主要用到的技术：
利用地面颜色与色带颜色的反差，例如：在明亮的地面上用黑色色带，在黑暗的地面上用白色色带。导引车的下面装有光源，用以照射色带。由色带反射回来的光线由光学检测器（传感器）接收，控制系统对红外传感器的输出信号进行处理，其输出信号作为导向电机的控制信号，导向电机与导引车的驱动轮连接，当AGV偏离导引路径时，传感器检测到的亮度不同，控制系统对传感器的输出信号进行处理后，控制系统的输出信号作为导向电机的控制信号，使其回到导引路径上来。通过多个传感器组合使用对AGV的行进方向进行导引，使AGV运输车自动循迹行驶。
Claims (5)
1.一种AGV自导引车，包括车体及导引系统，其特征在于：所述车体包括车架及位于车架下方的3排车轮，每排车轮有两个，三排车轮之间相互平行，且每排车轮所包含的两个车轮沿车架中心线对称设置，其中第一排车轮所包含的两个车轮均为万向轮，第二排车轮所包含的两个车轮均为驱动轮，第三排车轮所包含的两个车轮均为固定轮，
第一排车轮设置在车架前方，第三排车轮设置在车架后方，第二排车轮设置第一排车轮和第二排车轮之间，第二排车轮所包含的两个车轮之间的间距小于第一排车轮所包含的两个车轮之间的间距，第一排所包含的两个车轮的间距与第三排所包含的两个车轮的间距相等。
2.根据权利要求1所述的AGV自导引车，其特征在于：所述导引系统包括光源、路径指引单元及传感器单元，控制系统、导向电机、导向轮，
所述光源安装在导引车的车架下方，用于照射路径指引单元，
所述路径指引单元包括铺设在导引车运行路径上的色带，所述色带的颜色与路面的颜色有对比度，
所述传感器单元包括至少一个红外传感器，所述红外传感器安装在导引车的车架下方，用于接收色带所反射回来的光线，
所述控制系统与红外传感器连接，用于对红外传感器的输出信号进行处理，控制系统的输出信号作为导向电机的控制信号，所述导向电机与导引车的驱动轮连接。
3.根据权利要求2所述的AGV自导引车，其特征在于：所述传感器单元包括两排传感器，第一排传感器设置在第二排车轮的前方，第二排传感器设置在第二排车轮所包含的两个驱动轮之间。
4.根据权利要求3所述的AGV自导引车，其特征在于：所述第一排传感器排和第二排传感器均包含奇数位传感器，其中，中间位传感器位于车架中心轴线上。
5.根据权利要求2或3或4所述的AGV自导引车，其特征在于：还包括与每个传感器一一对应连接的指示灯。
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