CN204715836U - 一种agv梳型搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种AGV梳型搬运机器人，包括：升降框架，在升降框架上安装有梳齿；行走框架，在行走框架上安装有梳齿升降装置，在行走框架内安装有行走驱动机构和中央控制系统；梳齿升降装置包括升降驱动电机及与该电机传动连接的齿轮组；行走驱动机构包括安装于行走框架中央的行走驱动电机及行走轮组，能够实现全方位行走。本实用新型的搬运机器人相较传统梳型搬运设备能够显著提升搬运效率，降低系统故障，还适用于现有经改造的平面停车库中，适用于汽车搬运的技术领域。

Description

一种AGV梳型搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及一种汽车搬运设备，尤其涉及一种AGV(Automated GuidedVehicle，自动引导车)梳型搬运机器人，适用于汽车搬运的技术领域。

背景技术

随着汽车的迅速普及与发展，城市停车位供应严重不足，停车位的需求越来越大，传统的停车方式逐渐向智能机械化立体停车方式发展。现有的全自动化立体停车库主要有平面移动类，巷道堆垛类，垂直升降类。它们的工作原理简单来说就是，有一台或多台搬运设备，可以从汽车底部把汽车抬升起来搬运，然后一起移动到升降机上，升降机再把搬运设备连同汽车运往不同的停车层，再由搬运器把汽车送入指定的停车位。

叉梳式汽车搬运是目前立体车库中应用最普遍的一种汽车搬运方式。叉梳式搬运设备的梳叉在载车平台上，通过升降横移装置移动载车平台到达停车位置，停车位置的梳叉与载车平台上的梳叉相交错，梳叉继续下降回到载车平台上，这样汽车就被放置在停车位置上。用梳叉采取代载车板，这种搬运设备没有载车板的来回传送，所以运行效率比较高。

如专利申请号为201220144962.0的一种具有自动对中定位装置的梳型交换汽车搬运机器人公开了如下内容：“一种具有自动对中定位装置的梳型交换汽车搬运机器人，包括设置在轨道(20)上的底架(1)、安装在底架(1)上的双向走行机构、升降梳型架(2)和升降机构，所述升降梳型架(2)上安装由前后二套对中驱动装置(11)、对中安装件(9)、对中拉杆(10)、推板(19)组成的汽车对中定位装置，所述对中驱动装置(11)安装在升降梳型架(2)上，对中驱动装置(11)上安装有对中安装件(9)并驱动其转动，所述对中安装件(9)上对称铰接有一对对中拉杆(10)，两个铰接点与对中安装件(9)在对中驱动装置(11)上的安装点不重合，两个铰接点的连线通过该安装点，所述对中拉杆(10)的另一端分别设有推板(19)”。

专利申请号为93105031.6的立体式停车场或储物场的梳型存取机构公开了如下内容:“一种自动化立体停车场或储物场的梳型存取机构，该机构主要由一横移台车、一存取台车及一梳型升降机构所组成，其中：所述的横移台车的二侧缘前后分别设有二个或若干个轨道轮，所述轨道轮装在停车场或储物场各楼层中央通道上所固设的二相互平行之轨道上；所述的存取台车在前后端适当位置处分别固设有驱动机构；所述的梳型升降机构嵌设于存取台上，它主要有一梳型升降平台、升降连杆组及一升降驱动机构所组成”。

但该类梳型搬运设备智能化程度较低，需要铺设行走轨道及连接供电电缆，且只能实现前进或后退行走，这就造成了搬运效率较低，故障率较高，难以实现车库的高效率运转，也达不到真正意义上的智能停车。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种AGV梳型搬运机器人，该搬运机器人能自主导引、自由行驶路线，节省空间、存取车快、性能安全、维护简便。在未来的使用中，可以不单单应用在停车车库领域，还可能用于普通的货物搬运。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现的：

根据本实用新型的一种AGV梳型搬运机器人，包括：

升降框架，在升降框架上安装有梳齿；

行走框架，在行走框架上安装有梳齿升降装置，在行走框架内安装有行走驱动机构和中央控制系统；

梳齿升降装置包括升降驱动电机及与该电机传动连接的齿轮组；行走驱动机构包括安装于行走框架内的行走驱动电机及行走轮组；升降框架与行走框架的长度比值为0.5-5。

优选地，在机器人内还安装有供电装置、导航装置和安全检测装置，供电装置包括安装于行走框架内的蓄电池及与蓄电池电连接的充电机构。

优选地，导航装置包括安装于行走框架内的激光导航模块、或安装于行走框架周边上的磁钉导航模块或电磁导航模块、或安装于行走框架内的惯性导航模块。

优选地，安全检测装置包括分别安装于行走框架内的激光防撞模块或机械防撞模块或红外防撞模块或超声波防撞模块。

优选地，中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的行走模块、搬运模块、引导定位模块、安全模块、电源和充电管理模块、通信模块和人机交互装置组成。另外，行走框架的四角上还可以装设有被动行走轮。

本搬运机器人能在停车场控制系统的导引下实现自主导引、自由行驶路线，既节省了停车场空间，又能安全、快速的存取车，且维护简便，真正实现了智能停车。

附图说明

图1是本实用新型所述搬运机器人的俯视图；

图2是本实用新型所述搬运机器人的梳齿升起时的状态图；

图3是本实用新型所述搬运机器人的梳齿落下时的状态图；

图4是本实用新型所述搬运机器人的仰视图；

图5是本实用新型所述搬运机器人的中央控制系统原理图；

图6是本实用新型所述搬运机器人原地转向示意图；

图7是应用本实用新型所述搬运机器人的立体车库的汽车搬运示意图1；

图8是应用本实用新型所述搬运机器人的立体车库的汽车搬运示意图2；

图9是应用本实用新型所述搬运机器人的立体车库的汽车搬运示意图3；

图10是应用本实用新型所述搬运机器人的立体车库的汽车搬运示意图4；

图11是应用本实用新型所述搬运机器人的立体车库的汽车搬运示意图5；

图12是应用本实用新型所述搬运机器人的立体车库的汽车搬运示意图6。

图中：行走框架1、行走驱动机构13、梳齿升降装置15、升降驱动电机151、齿轮组152、竖直齿轮153、供电装置14、激光导航模块16、激光防撞模块17、被动行走轮18、升降框架2、前梳21、后梳22。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详述：

如图1及图4所示，该梳型搬运机器人包括升降框架2与行走框架1，升降框架2上设有用于承载汽车车轮的梳齿，包括前梳21和后梳22。行走框架1设有对称安装于行走框架内两端的用于提升汽车的梳齿升降装置15，行走框架1内还安装有行走驱动机构13、中央控制系统、供电装置14、导航装置、安全检测装置。优选地，升降框架2与行走框架1的长度比值为0.5-5。

如图1-3所示，该搬运机器人的梳齿升降装置15包括升降驱动电机151及与该电机传动连接的齿轮组152，齿轮组152与升降框架2的侧板154上的竖直齿轮153相啮合。在升降驱动电机顺时针转动时，驱动升降框架上升；在升降驱动电机逆时针转动时，驱动升降框架下降。

该搬运机器人的行走驱动机构13包括安装于行走框架内的行走驱动电机及行走轮组，可实现全方位行走。同时，在搬运机器人行走框架的四角上还装设有4个被动行走轮18，以配合主动行走轮行走，增强搬运机器人行走时的稳定性。

该搬运机器人的供电装置14包括安装于行走框架内的蓄电池及与蓄电池电连接的充电机构，充电机构与外部电源连接的充电接口位于行走框架的底面上，实现搬运机器人在立体车库的停车位上自动充电。

该搬运机器人的导航装置包括安装于行走框架内的激光导航模块16，导航模块还可以是安装于行走框架周边上的磁钉导航模块或电磁导航模块或安装于行走框架内的惯性导航模块，尤其是陀螺仪。

激光导航模块的原理为：在搬运机器人运动的空间中放置有多个人工标记(如反射胶贴)，机器人在行走过程中，激光导航模块通过发射及反射回的激光光束来测量各个反射标记的距离和角度，然后通过几何计算得出自身的位置信息，从而进行位置导航。

该搬运机器人的安全检测装置包括分别安装于行走框架内的激光防撞模块17，防撞模块也可为机械防撞模块或红外防撞模块或超声波防撞模块，对搬运机器人前后左右四个方向上的物体进行扫描、识别。

激光防撞模块的工作原理为：激光防撞模块发射激光束，照射周围的物体，通过探测激光束的反射光来识别障碍物的有无，并向控制系统反馈信号，以便控制系统发出指令，控制机器人的行进及停止。

如图5所示，中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的行走模块、搬运模块、引导定位模块、安全模块、电源和充电管理模块、通信模块、人机交互装置组成。其中，行走模块实现AGV行走，其驱动方式采用双舵轮驱动，包含2个驱动电机、2个转向电机、4个伺服驱动器，4个编码器；搬运模块实现对汽车的搬运，其包括梳齿提升电机、车辆位置对中电机；引导定位模块用于对搬运机器人的行进路径进行引导和定位；安全模块用于防止搬运机器人行进期间与周围物体发生碰撞，保证其安全；电源和充电模块实现电量提供、检测、自动充电等功能；通信模块用于搬运机器人与外部进行无线通讯；人机交互装置用于对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态。

下面介绍引导定位模块的工作流程：上位系统通过无线网络、电台等发送任务表/行走段表，通信模块监听这些数据，并存入段表队列中。AGV从段表队列取出段表参数、点信息、操作码信息等，以此实现速度生成、目的点确定、搬运操作码命令输出。主控制器实现位置计算，其原理如下：采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算，其中主位置计算器采用航位推算法，根据上次的位置信息和编码器信息(速度编码器、角度编码器)和车体的运动学模型对AGV的理论方位进行实时计算。不过，由于理论位置会随着时间的推移而产生累计误差，因此还需要辅助计算器进行位置修正。辅助位置计算器根据导航装置的激光头/磁点传感器等信息获得真实位置。主控制器将速度信息转换成电信号，发送至行走模块的转向伺服驱动器和驱动伺服驱动器，伺服控制器控制马达完成行走。

本申请的搬运机器人的存取车流程如下：

存车流程：

搬运机器人潜入升降平台下方，主控制器控制升降驱动电机将汽车举升，当汽车高度到达限制高度时，高位限制开关发出信号以停止举升。搬运机器人离开升降平台，将汽车搬运至相应的车位梳齿架。搬运机器人到达相应的车位梳齿架后，升降驱动电机反转，汽车降至车位梳齿架上。搬运机器人离开车位梳齿架，至休息区或者充电区。

取车流程：

上位机调度系统发送相应车位取车命令，搬运机器人收到取车命令后，从所在位置(例如，休息区或充电区)行驶至相应车位。升降驱动电机驱动升降框架2上升，将汽车脱离车位梳齿架。搬运机器人行走，将汽车搬运出车位梳齿架。搬运机器人运行至升降平台，升降驱动电机驱动升降框架2下降，将汽车停放至出入口的梳齿架上，搬运机器人离开。

如图6所示，载运有汽车的该搬运机器人可在导航装置的引导下，实现前进、后退及原地转向等动作。

下面结合附图7-12对该搬运机器人于立体车库的停车层内的工作过程进行描述：

如图7所示，停车场车位a1上的车需要被搬出，搬运机器人C1及C2行驶至车位a1的外侧，搬运机器人C1先经由停车位a2上汽车的底部钻入停车位a1，搬运机器人C1的梳齿上抬将停车位a1上的汽车搬起(如图8所示)。紧接着，搬运机器人C2钻入停车位a2上汽车的底部，将停车位a2上的汽车搬起(如图9所示)。然后，载有汽车的搬运机器人C2及C1先后从停车位驶出，停放于中间巷道内(如图10所示)。最后，搬运机器人C2运载汽车回到停车位a2上，将汽车放下后离开车位，进入中间巷道待命。搬运机器人C1载着汽车原地转向后将汽车从停车层搬出(如图11、12所示)。

需要强调的是，以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种AGV梳型搬运机器人，包括：

升降框架，在所述升降框架上安装有梳齿；

行走框架，在所述行走框架上安装有梳齿升降装置，在所述行走框架内安装有行走驱动机构和中央控制系统；

其特征在于，所述梳齿升降装置包括升降驱动电机及与该电机传动连接的齿轮组；所述行走驱动机构包括安装于行走框架内的行走驱动电机及行走轮组；所述升降框架与所述行走框架的长度比值为0.5-5。

2.根据权利要求1所述的一种AGV梳型搬运机器人，其特征在于，在所述搬运机器人内还安装有供电装置、导航装置和安全检测装置，所述供电装置包括安装于行走框架内的蓄电池及与蓄电池电连接的充电机构。

3.根据权利要求2所述的一种AGV梳型搬运机器人，其特征在于，所述导航装置包括安装于行走框架内的激光导航模块、或安装于行走框架周边上的磁钉导航模块或电磁导航模块、或安装于行走框架内的惯性导航模块。

4.根据权利要求2所述的一种AGV梳型搬运机器人，其特征在于，所述安全检测装置包括安装于行走框架内的激光防撞模块或机械防撞模块或红外防撞模块或超声波防撞模块。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种AGV梳型搬运机器人，其特征在于，所述中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的行走模块、搬运模块、引导定位模块、安全模块、电源和充电管理模块、通信模块和人机交互装置组成。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种AGV梳型搬运机器人，其特征在于，所述行走框架的四角上还装设有被动行走轮。