CN205920406U - 一种混合激光导航叉车式agv - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合激光导航叉车式AGV，属于AGV叉车技术领域。目的是提供一种成本低廉、控制稳定可靠灵活、要求末端搬运定位精度高、以及对路径变换与使用场景变换有一定要求的混合激光导航叉车式AGV，包括叉车主体、导航模块、防撞模块、控制模块、驱动模块，导航模块、防撞模块、控制模块、驱动模块均安装在叉车主体上，所述导航模块包括激光导航传感器及反射板，所述反射板数量为3块以上，所述反射板安装在AGV叉车工位处，所述防撞模块包括激光防撞头及机械防碰撞装置。本实用新型不仅可以用于工厂中的中小件固体性物料或有固体外壳的流体性物料的运输，还可以用于其他应用场合。

Description

一种混合激光导航叉车式AGV

技术领域

本实用新型具体涉及一种混合激光导航叉车式AGV，属于AGV叉车技术领域。

背景技术

随着工业自动化的发展，企业对工厂自动化提出了更高的要求。目前国内物流搬运环节大部分中AGV的运行仍处于有轨导引，以及少部分的非常昂贵的激光无轨导引与施工复杂的惯性导引；但有轨导引方式无法适用运行路径不固定的要求的问题，而无反射板激光导航叉车无法满足末端定位高精度的要求，反射板激光导航叉车其对环境改造较大，不易变换工作场景；且国内人口红利消失，致使人力成本大为上升。

AGV 是自动导引小车(Automated Guided Vehicle) 的简称，是指装有电磁或光电等自动导引装置，能够沿规定地面路径自动导引行驶，具备人机交互、安全保护、移载功能以及以电池为动力的搬运机器人。AGV 是一个典型的机电一体化多技术多学科的集成系统。其应用领域也在不断扩展，并且取得了很好的效果。一般来说，AGV 的主要应用在物流搬运、柔性装配线，加工线以及特殊场合用。

当前国内的叉车种类，基本上是人工操作的叉车，自主导航类叉车依旧较少，且人力成本的逐步上升，已经无法满足企业对日常中物料搬运高效率及低成本的要求。现在的自动导航叉车类型主要为有轨式和激光式的叉车，其中有轨导航方式，在AGV 日常运行过程中容易把铺设在地面的导引线如磁带，色带，电线等损坏，或者是被其它运载工具如料车或AGV 叉车碾压，导致经常需要维修，且修改路径较为麻烦，以及对工厂的环境要求较高。

现有的激光导航叉车型 AGV 都需要在 AGV 行走的路径周围设置一定数量的反光板进行定位，成本比较高，在小车工作环境还要铺反光板进行定位，不能随时更改路线。而无反光板的激光导航叉车型AGV 则存在着，末端定位精度不高，无法较为精确的放置物品，这对于仓储行业等要求物品放置具有一定精度无法应用，缩小的自动导航叉车的应用范围。

因此，对于末端定位精度要求高，运行路径无固定线路的工作环境，单纯使用无反射板激光导航叉车无法满足末端定位高精度的要求，单纯使用有轨导航方式叉车，无法适用运行路径不固定的要求。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种成本低廉、控制稳定可靠灵活、要求末端搬运定位精度高、以及对路径变换与使用场景变换有一定要求的混合激光导航叉车式AGV，包括叉车主体、导航模块、防撞模块、控制模块、驱动模块，导航模块、防撞模块、控制模块、驱动模块均安装在叉车主体上，所述导航模块包括激光导航传感器及反射板，所述反射板数量为3块以上，所述反射板安装在AGV叉车工位处，所述防撞模块包括激光防撞头及机械防碰撞装置，所述机械防碰撞装置数量为2个分别安装在叉车主体正面的左右两侧。控制模块用于对叉车式AGV感知的外界状况进行处理，对AGV进行任务调度，还有通过无线通信与上位机进行双向联系。驱动模块用于接收控制模块的输出信号，控制叉车式AGV的舵机，使AGV小车按照发送的指令进行运动，进而完成预定路径的运动。防撞模块为二级防撞，配合导航地图，实现360度全方位无无死角防撞，从而保障叉车式AGV内各个模块的安全。

进一步的，所述叉车主体包括叉车主支架、蓄电池、升降测距模块、升降叉板、电量显示装置、显示屏控制模块、按键开关、语音提示装置，所述升降测距模块为激光测距传感器。叉车主体用于放置导航模块、防撞模块、控制模块及驱动模块，还有对叉车式AGV的自身状况与路径周围状况进行反应与处理。

进一步的，所述防撞模块还包括设置在叉车本体背面的红外线防撞装置。

进一步的，所述激光导航传感器为SICK激光导航传感器。导航模块包括SICK激光导航传感器与工位处的反射板，属无反射板与有反射板激光导航类型。其中SICK激光导航传感器用于使AGV激光叉车沿预定的路径行进，配合工位处的反射板，通过激光导航传感器使叉车AGV精确行驶到目标工位。

进一步的，所述控制模块包括控制器及无线通信装置，所述驱动模块包括马达及减震机构。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的一种混合激光导航叉车式AGV，通过导航激光头与防护激光头、红外线防撞、以及机械防撞的布置的改进，末端定位采用反射板进行精确定位，中间路径采用无反射板激光导航，其升降叉板的位置采用激光测距传感器测量反馈，可精确控制升降叉车的位置，本实用新型的设备应用范围既可用于工厂内的中小固体性物料或有固体外壳的流体性物料的运输，具备无反射板激光导航路径更改及使用环境广泛的优点，经过试验、模拟及使用，结果证明本实用新型能够可靠、稳定、便携、灵活、精确度可达要求的实现物料拉运，且其造价经济，后续维护成本较低。不仅可以用于工厂中的中小件固体性物料或有固体外壳的流体性物料的运输，还可以用于其他应用场合。

附图说明

图1为本实用新型的一种混合激光导航叉车式AGV的整体立体结构示意图；

图2为图1的内部结构示意图；

图3为本实用新型的一种混合激光导航叉车式AGV的主视图；

图4为本实用新型的一种混合激光导航叉车式AGV的俯视图；

图5为本实用新型的一种混合激光导航叉车式AGV的右视图。

附图标记如下：1、导航模块，2、升降测距模块，3、叉车主体，4、防撞模块，5、驱动模块，6、控制模块，7、蓄电池，8、升降叉板、9、叉车主支架，10、电量检测提醒装置，11、激光防撞，12、左右机械防撞，13红外线防撞模块，14、驱动轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明：

如图1至图5所示，本实用新型涉及的一种混合激光导航叉车式AGV，包括导航模块1、升降测距模块2、叉车主体3、防撞模块4、驱动模块5以及控制模块6构成的。工作时，叉车主体3中的蓄电池7为AGV的所有用电设备提供电力来源，首先由上位机发送指令给控制模块6，控制模块6解说指令形成一系列的动作信息，发送给导航模块1、升降测距模块2、以及驱动模块5，促使叉车AGV按照上位机发送的指令要求，沿着导引路径行驶，且将升降叉板8升至目标高度；同时通过小车主体3上的传感器感受周围环境信息，并反馈给控制模块6，控制模块6根据反馈的信息，做出下一步的决策。

叉车主体3包括叉车主支架9、蓄电池7、升降测距模块、升降叉板8、电量显示装置10、显示屏控制模块、按键开关、语音提示装置，当AGV小车电量低到电量低限时，触发AGV低电量报警；当AGV小车电量充满后，触发AGV满电量报警。其外置按键用于对AGV小车进行急停、电源开/关等手动操作，还有安装有无线装置，与主机通讯，以及车载显示屏，用于监控AGV运行状态。

防撞模块4包括远程防护与本体防护，其中激光防撞头11用于AGV平台防撞的一级远程防护，机械防碰撞装置12位于叉车主体左右侧各一个，机械防碰撞装置12包括行程开关，以及后方的红外线防撞装置13，构成本体二级防护；当一级防护激光防护时，且AGV小车碰上障碍物时，机械防碰撞装置10与障碍物碰撞接触，触发警报，促使AGV小车停止运行，为AGV提供二级防护，避免AGV小车发生损坏；当碰撞力消失后，AGV恢复运行。

驱动模块5主要包括马达及其配套减震机构，属AGV动力执行装置。当驱动模块5接受到控制模块6发送的指令消息后，马达按照指令运转，经齿轮减速箱后，输出于驱动轮14上，促使AGV小车沿着规划的导引路径前行。

控制模块6包括控制器及无线通信装置，其中控制器为－单片机控制模块，主要作用是通过无线网络接收AGV中央调度系统与AGV客户端软件指令；接收激光防撞头11与机械防撞模块4的反馈数据，用于感知外界环境。无线通信装置接受上位机指令，并将指令发送给控制模块6进行处理，且反馈AGV运行状态数据。

导航定位模块1为SICK激光导航头与相关的程序处理。其中SICK激光导航头用于向工控机反馈环境数据，构建导航地图以及动态地图，配合相关程序处理，可用于定位及导航。

激光测距模块2为激光测距传感器，其用于反馈叉车升降叉板的当前高度给控制模块6，进而确认其是否达到目标高度。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种混合激光导航叉车式AGV，包括叉车主体、导航模块、防撞模块、控制模块、驱动模块，导航模块、防撞模块、控制模块、驱动模块均安装在叉车主体上，其特征在于，所述导航模块包括激光导航传感器及反射板，所述反射板数量为3块以上，所述反射板安装在AGV叉车工位处，所述防撞模块包括激光防撞头及机械防碰撞装置，所述机械防碰撞装置数量为2个分别安装在叉车主体正面的左右两侧。

2.如权利要求1所述的混合激光导航叉车式AGV，其特征在于，所述叉车主体包括叉车主支架、蓄电池、升降测距模块、升降叉板、电量显示装置、显示屏控制模块、按键开关、语音提示装置，所述升降测距模块为激光测距传感器。

3.如权利要求1所述的混合激光导航叉车式AGV，其特征在于，所述防撞模块还包括设置在叉车本体背面的红外线防撞装置。

4.如权利要求1所述的混合激光导航叉车式AGV，其特征在于，所述激光导航传感器为SICK激光导航传感器。

5.如权利要求1所述的混合激光导航叉车式AGV，其特征在于，所述控制模块包括控制器及无线通信装置，所述驱动模块包括马达及减震机构。