CN204904092U - 全向自动导引车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业搬运机，具体提供一种全向自动导引车，旨在克服现有自动导引车在驱动方式方面的不足。为此目的，该全向自动导引车包括车体以及安装在车体上的至少一个车轮和至少一个电动机，所述电动机用于驱动所述车轮。所述全向自动导引车还包括安装在车体上的至少一个导引传感器和控制器，所述导引传感器用于采集路径信息，所述控制器根据从导引传感器接收的信息来控制电动机从而控制车轮的转速和方向。此外，所述车轮是麦克纳姆轮。由于采用上述结构，本实用新型的全向自动导引车具有空间适应性强、定位精准、通过性能好等优点。

Description

全向自动导引车

技术领域

本实用新型涉及工业搬运机，具体提供一种全向智能自动导引车。

背景技术

随着工业生产自动化程度的提高，AGV(自动导引车)作为搬运机器人，在现代生产物流过程中，正在逐步替代链式输送机、皮带输送机、悬挂输送机等物流方式。因为高效、快速、柔性、对位精确等优势，AGV得到快速发展并逐步普及。但是，传统AGV的驱动方式存在一些不足。首先，目前低档次的AGV是转向架式驱动，其优点是造价便宜，缺点是仅适用于单向循环行走，双向行走结构复杂，换向时车体摆动，经常会因为摆动幅度过大造成脱线故障。其次，目前中高端AGV使用较多的是双轮差速驱动，这种AGV结构简单，负载能力强，但是对电控系统要求精度较高，高速性能不稳定，换向时车体摆动，造成对位失控、脱线等故障。再者，高端AGV采用较多的是舵电机驱动，该AGV结构复杂，舵电机的同步控制复杂，在平移和换向过程中要停车，并且舵轮大角度旋转会降低运输效率。

相应地，本实用新型旨在提供一种新型AGV来解决现有技术中的上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即，为了消除现有AGV的驱动方式方面的缺陷，本实用新型提供了一种全向自动导引车包括车体以及安装在所述车体上的至少一个车轮和至少一个电动机，所述电动机用于驱动所述车轮，其特征在于，所述全向自动导引车还包括安装在所述车体上的至少一个导引传感器和控制器，所述导引传感器用于采集路径信息，所述控制器根据从所述导引传感器接收的信息来控制所述电动机，从而控制所述车轮的转速和方向。

在上述全向自动导引车的优选实施方式中，所述车轮是麦克纳姆轮。

在上述全向自动导引车的优选实施方式中，所述全向自动导引车包括四个麦克纳姆轮和四个电动机，每个电动机对应地驱动一个麦克纳姆轮。

在上述全向自动导引车的优选实施方式中，所述全向自动导引车包括设置在所述车体的四个侧面上的四个导引传感器。

在上述全向自动导引车的优选实施方式中，所述控制器能够独立控制每个电动机的转速和方向。

在上述全向自动导引车的优选实施方式中，所述全向自动导引车还包括用于控制每个车轮的转向的转向装置。

本领域技术人员容易理解的是，在采用上述结构的情况下，本实用新型具有下述优点：(1)四轮独立驱动，根据导引传感器采集到的信息计算出路径偏差，控制器分别调整四个轮子的转速和方向，使车体精确跟踪导引路径；(2)万向行走，由于每个车轮都是麦克纳姆轮，因此，本实用新型的全向自动导引车可以沿任意方向行进，任意角度转向。

更具体地，本实用新型全车四个麦卡纳姆轮，车体四个方向分别安装一个导引传感器，改变运行方向的时候，只需切换运行方向前端的传感器即可，切换时间极短，在毫秒范围内。把传感器得到的信息，经过计算，分别控制四个轮子的旋转速度和旋转方向，达到跟踪目的。因为是四轮同时跟踪，所以转向半径很小，并且不会出现摆尾现象，车体的前后两端都会跟踪导引线，过弯路的时候，车体及时摆正，在小空间运行的时候，能够很精确的定位。因为麦克纳姆轮的特性，在极小空间运行的时候，车体可以以几何中心为圆心，任意方向和角度，原地旋转，做到“0”半径转弯。在运输部件有方向要求的时候，全向自动导引车可以90度左右平移，对多工位运送，提高了精度，并且不需要切换时间，提高运输效率。因为不像传统自动导引车那样加装了万向轮，所以，任意转换方向的时候，都不会造成车体摇摆。本实用新型的全向自动导引车的四个轮子既是驱动轮也是承载轮，这样，驱动效率高，爬坡能力强，特别是跨车间运行的时候，通过能力很强，一般不需要修造专用运行道路，给用户带来很大方便并降低使用成本。因为四个轮子直接安装在车体上，没有任何转向机构，机械结构极为简单，故障率很低，降低维护和维修成本。同时，这种简单的结构可以使车体高度大幅降低，一些因空间高度受限的场合，也可以使用本实用新型的全向自动导引车来完成。由于具有以上优点，本实用新型的全向自动导引车可应用在自动物流，特别是多工位部件运送的场合，极为方便高效，特别是立库，自动停车库的使用，会减小很多空间。

附图说明

图1是根据本实用新型的全向自动导引车的仰视图。

图2是根据本实用新型的全向自动导引车的侧视图。

图3是根据本实用新型的全向自动导引车的端部视图。

图4是根据本实用新型的全向自动导引车的横向移动示意图。

图5是根据本实用新型的全向自动导引车的弯道跟踪示意图。

图6是根据本实用新型的全向自动导引车的原地旋转示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

图1是根据本实用新型的全向自动导引车1的仰视图。如图1所示，全向自动导引车1包括车体11以及安装在车体11上的四个车轮12和四个电动机14，每个电动机14对应地独立驱动一个车轮12。全向自动导引车1还包括安装在车体11的四个侧面上的四个导引传感器13和控制器(未图示)，导引传感器13用于采集全向自动导引车1行进的路径信息，所述控制器根据从导引传感器13接收的信息来控制每个电动机14，从而控制每个车轮12的转速和方向。优选的是，，每个所述车轮12都是麦克纳姆轮。

本领域技术人员熟知的是，麦克纳姆轮是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理实现的，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法相力上面。依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向。在它的轮缘上斜向分布着许多小棍子，故轮子可以横向滑移。小滚子的母线很特殊，当轮子绕着固定的轮心轴转动时，各个小滚子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续地向前滚动。麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。有四个个这种新型轮子进行组合，可以更灵活方便的实现全方位移动功能。基于麦克纳姆轮技术的全方位运动设备可以实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。

进一步，每个车轮12与每个电动机14之间可以采用任何适当的连接方式，例如两者之间可以设置减速机、带轮、皮带等部件。在图1的优选实施方式中，电动机14通过第一带轮101、皮带102和第二带轮103连接到车轮12。此外，在本实用新型的技术方案中，所述控制器能够独立控制每个电动机14的转速和方向，从而能够独立控制每个车轮12的转速和方向。再者，尽管图1中没有示出，但是，所述全向自动导引车1还包括用于控制每个车轮12的转动方向的转向装置(未图示)，该转向装置可以独立地设置给每个车轮12，也可以由前排或后排的两个车轮12共用一个转向装置，这些都不偏离本实用新型的保护范围。

接着参阅图2，该图是根据本实用新型的全向自动导引车1的侧视图。如图2所示，全向自动导引车1还包括设置在车体11的端面上的运行警示灯15和安全触件16以及设置在车体11的侧面上的电器元件控制板17和急停按钮18。运行警示灯15用于显示全向自动导引车1的运行状态，例如可以用不同的颜色来代表不同的运行状态。安全触件16用于防止与其他物体发生碰撞。电器元件控制板17上用于设置各种控制按钮。急停按钮18用于在紧急情况下使全向自动导引车1紧急停止。

图3示出了根据本实用新型的全向自动导引车1的端部视图。如图3所示，全向自动导引车1还包括设置在车体11的端面上的障碍探测雷达19，该障碍探测雷达19用于检测行进路径上的障碍物。

结合上述结构描述可知，本实用新型的全向自动导引车1能够实现横向移动、弯道追踪/循迹和原地旋转等多种功能。具体参阅图4、图5和图6，图4是根据本实用新型的全向自动导引车1的横向移动示意图，图5是根据本实用新型的全向自动导引车1的弯道跟踪示意图，图6是根据本实用新型的全向自动导引车1的原地旋转示意图。更具体地，本实用新型全车设置有四个麦卡纳姆轮12，车体11的四个方向分别安装一个导引传感器13，改变运行方向的时候，只需切换运行方向前端的传感器13即可。通过计算从传感器13得到的信息，控制器分别控制四个车轮12的旋转速度和旋转方向，达到跟踪目的。如图5所示，因为是四轮同时跟踪，所以转向半径很小，并且不会出现摆尾现象，车体11的前后两端都会跟踪导引线，过弯路的时候，车体11及时摆正，在小空间运行的时候，能够很精确的定位。如图6所示，因为麦克纳姆轮的特性，在极小空间运行的时候，车体11可以以几何中心为圆心，任意方向和角度，原地旋转，做到“0”半径转弯。如图4所示，在运输部件有方向要求的时候，全向自动导引车可以沿90度方向左右平移，对多工位运送，提高了精度，并且不需要切换时间，提高运输效率。

至此，已经结合附图描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全向自动导引车，包括车体以及安装在所述车体上的至少一个车轮和至少一个电动机，所述电动机用于驱动所述车轮，

其特征在于，所述全向自动导引车还包括安装在所述车体上的至少一个导引传感器和控制器，所述导引传感器用于采集路径信息，所述控制器根据从所述导引传感器接收的信息来控制所述电动机，从而控制所述车轮的转速和方向。

2.根据权利要求1所述的全向自动导引车，其特征在于，所述车轮是麦克纳姆轮。

3.根据权利要求2所述的全向自动导引车，其特征在于，所述全向自动导引车包括四个麦克纳姆轮和四个电动机，每个电动机对应地驱动一个麦克纳姆轮。

4.根据权利要求3所述的全向自动导引车，其特征在于，所述全向自动导引车包括设置在所述车体的四个侧面上的四个导引传感器。

5.根据权利要求4所述的全向自动导引车，其特征在于，所述控制器能够独立控制每个电动机的转速和方向。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的全向自动导引车，其特征在于，所述全向自动导引车还包括用于控制每个车轮的转向的转向装置。