CN206115277U - Agv运输车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种AGV运输车，包括：二维码读码器，用于通过扫描二维码导航带中的二维码采集导航信息，并将导航信息发送到主控装置；主控装置，用于将导航信息发送到控制台，并基于来自控制台的导航控制指令控制行进驱动电机运行，用以调整AGV运输车的行进方向。本实用新型的AGV运输车，通过扫描二维码获得导航信息，对于仓库布局改动所花费的代价较小，并且日常维护简单，进行综合导航、控制，能够对小车进行精确地导航、控制；可以减少通道宽度，提高仓库存储密度，能够进行24小时工作，适用于电商的仓库的密度大，订单突发等场景，可以大大减低人员数量，降低仓库的运营成本。

Description

AGV运输车

技术领域

本实用新型涉及仓储运输技术领域，尤其涉及一种AGV运输车。

背景技术

仓库是用于临时存储物料的场所，在物流领域和工业生产中起着非常重要的作用，仓库的存取方法决定物运输和工业生产的效率。当前，AGV(Automated GuidedVehicle)运输车，也称为AGV机器人，在仓库中大量使用，将货物搬运到人面前或者机器人面前，将大量节省人力投入，提高效率，适应工业的场合。当前，AGV运输车通常的导航方式为磁带导航、RFID导航等，使用磁带导航、RFID导航投入比较大，并且，当仓库布局改动时花费的代价较大，同时磁带导航、RFID导航的日常维护比较困难。并且，当前的AGV运输车在转弯时，所载物品的方向也随之改变，当通道较狭窄时，容易发生碰撞，造成不必要的损失。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种AGV运输车。

根据本实用新型的一个方面，提供一种AGV运输车，包括行进驱动电机，还包括：二维码读码器，用于通过扫描二维码导航带中的二维码采集导航信息，并将所述导航信息发送到主控装置；所述主控装置，与所述二维码读码器电连接，用于将所述导航信息发送到控制台，以便所述控制台基于所述导航信息确定导航控制指令；接收来自所述控制台的所述导航控制指令，基于所述导航控制指令控制所述行进驱动电机运行，用以调整AGV运输车的行进方向。

可选地，所述二维码读码器从所述二维码中读取码值，并确定对于所述二维码的扫描角度和位置偏差；所述主控装置将所述码值、扫描角度和位置偏差发送到所述控制台；所述控制台基于所述码值、扫描角度和位置偏差生成导航控制指令并发送到所述主控装置；所述主控装置根据所述导航控制指令控制所述行进驱动电机运行，进行直行和/或转弯运动。

可选地，还包括：惯性导航传感器，与所述主控装置电连接，用于采集AGV运输车的加速度、角加速度信息，并将加速度、角加速度信息发送到所述主控装置；编码器，与所述主控装置电连接，用于采集AGV运输车的车轮转速信息，并将所述车轮转速信息发送给所述主控装置；其中，所述主控装置将所述加速度、角加速度、车轮转速信息发送到所述控制台；所述控制台根据所述加速度、角加速度、车轮转速信息确定AGV运输车的运行状态，根据所述运动状态生成运行控制指令并发送至所述主控装置；所述主控装置根据所述运行控制指令控制所述行进驱动电机运行，调整和/或保持运行状态。

可选地，还包括：旋转电机；所述旋转电机与举升转台通过传动机构连接；所述旋转电机与所述主控装置电连接；其中，所述主控装置向所述旋转电机发送反向旋转指令，控制所述旋转电机驱动所述举升转台相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使所述举升转台上的货物相对于地面保持方向不变。

可选地，还包括：电池装置；所述电池装置与所述主控装置电连接；其中，所述主控装置监控所述电池装置的电量，当确定所述电池装置的电量下降到不可作业状态时，则在当前任务完成后控制所述AGV运输车运行到充电点进行充电。

可选地，还包括：分别设置在车体底部两侧的2个主动轮；所述行进驱动电机的数量为2个，所述行进驱动电机与所述主动轮一一对应设置，并通过传动装置与所述主动轮连接；其中，所述主控装置通过控制2个所述行进驱动电机实现直行和/或转弯运动。

可选地，还包括：障碍物检测装置，与所述主控装置电连接，用于检测运行前方是否有障碍物，并将检测结果发送给所述主控装置。

根据本实用新型的另一方面，提供一种AGV运输车，包括：旋转电机和主控装置；所述旋转电机与举升转台通过传动机构连接；所述旋转电机与所述主控装置电连接；所述主控装置向所述旋转电机发送反向旋转指令，控制所述旋转电机驱动所述举升转台相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使所述举升转台上的货物相对于地面保持方向不变。

可选地，所述传动机构包括：齿轮传动机构。

本实用新型的AGV运输车，通过扫描二维码获得导航信息，对于仓库布局改动所花费的代价较小，并且日常维护简单；通过旋转时保持运送货物的方向不变，可以减少通道宽度，提高仓库存储密度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为根据本实用新型的AGV运输车的一个实施例的组成示意图；

图2为二维码读码器确定对于二维码的扫描角度和位置偏差的示意图；

图3为根据本实用新型的AGV运输车的另一个实施例的组成示意图；

图4为根据各组成部件在AGV运输车上部署的示意图；

图5A为根据本实用新型的AGV运输车的又一个实施例的组成示意图；

图5B和5C为螺旋举升机构与旋转电机的结构示意图；

图6为根据本实用新型的AGV运输车的控制方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合各个图和实施例对本实用新型的技术方案进行多方面的描述。

在一个实施例中，如图1所示，本实用新型提供一种AGV运输车，包括：二维码读码器11、主控装置10和行进驱动电机12。二维码读码器11通过扫描二维码导航带中的二维码采集导航信息，将导航信息发送到主控装置10。二维码导航带可以设置在地面上，由多个按一定间距排列的二维码组成。二维码一般贴在通道的中心线上并具有一定的角度，二维码信息为码值，通过码值可以获取当前位置在整个仓库中的位置坐标信息。

主控装置10将导航信息发送到控制台，控制台基于导航信息确定导航控制指令。主控装置10接收来自控制台的导航控制指令，基于导航控制指令控制行进驱动电机12运行，调整AGV运输车的行进方向。

二维码读码器11从二维码中读取码值，并确定对于二维码的扫描角度和位置偏差，导航信息包括：码值、扫描角度和位置偏差等。主控装置10将码值、扫描角度和位置偏差等信息发送到控制台，控制台基于码值确定AGV运输车当前的位置，即在仓库中所处的位置。通过扫描角度和位置偏差确定AGV运输车与通道中的二维码导航带的偏差，即AGV运输车是否运行在通道的中心线上，并且运行方向是否与贴在地面上的二维码的朝向一致。控制台生成导航控制指令并发送到主控装置10，主控装置10根据导航控制指令控制行进驱动电机12运行，进行直行和/或转弯运动。

如图2所示，AGV运输车在行走通道上行驶，在经过地面上的二维码时，二维码读码器11扫描二维码并拍摄地面图像20。坐标系ABC为二维码的位置坐标系，OXY坐标系为二维码读码器11拍摄的地面图像20的坐标系。二维码读码器11从二维码中读取码值，并且通过二维码上的定位图像21，22，23计算出二维码的扫描偏角，以及与二维码的中心点的位置偏差。

定位图像21，22，23是所有二维码图形信息固定不变的位置处的三个图像。例如，定位图像21，22的中心连线与X轴的夹角为AGV运输车(即二维码读码器11)对于二维码的扫描角度。图像20的中心与二维码中心的距离为AGV运输车(即二维码读码器11)对于二维码的位置偏差。控制台根据调度计划以及码值、扫描角度和位置偏差等生成导航控制指令。

在仓库路面按照一定规则粘贴不同码值的二维码，形成二维码导航带，并将二维码对应的位置信息录入地图数据库。AGV运输车车体安装的二维码读码器11扫描地面上的二维码获得导航信息，比传统的磁带导航、RFID导航明显的优势在于：当仓库布局改动时，花费的代价很小，同时容易维护。

如图3所示，惯性导航传感器13采集AGV运输车的加速度、角加速度等信息等，并将加速度、角加速度等信息发送到主控装置10。编码器14采集AGV运输车的车轮转速信息，并将车轮转速信息发送给主控装置10。主控装置将加速度、角加速度、车轮转速等信息发送到控制台。控制台根据加速度、角加速度、车轮转速信息确定AGV运输车的运行状态，根据运动状态生成运行控制指令。主控装置10根据运行控制指令控制行进驱动电机运行，调整、保持运行状态。

可以采用二维码读码器11、惯性导航传感器13和编码器14进行综合导航、控制。二维码图像按照仓库布局设计在地面上铺设，二维码读码器11扫描二维码获得角度偏差、位置偏差、码值等，惯性导航传感器13获得加速度、角加速度信息，编码器14可以获得车轮速度信息，这些数据进行卡尔曼滤波可以精确知道小车的运动状态，能够对小车进行精确地导航、控制。

主控装置10通过控制行进驱动电机12实现直行、转弯运动。例如，2个主动轮分别设置在车体底部两侧，行进驱动电机12的数量为2个，行进驱动电机12与主动轮一一对应设置，并通过传动装置与主动轮连接。主控装置10控制2个行进驱动电机12的转速，当转速相同，则2个主动轮转速相同，进行直行运送，当转速不相同，则2个主动轮转速不相同，进行转弯运动。

主控装置10通过控制举升电机18驱动举升转台上升或下降，举升转台用于托举货物。旋转电机16与举升转台通过传动机构连接，当AGV运输车进行转弯运动时，主控装置10向旋转电机16发送反向旋转指令，控制旋转电机16驱动举升转台相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使举升转台上的货物相对于地面保持方向不变。

当主控装置10接收到旋转指令时，通过差动控制算法控制行进驱动电机12进行转弯运动，并控制旋转电机16使举升转台做旋转运动，举升转台进行旋转方作相反速度相同的旋转运动，可以保持货物方向不变。通过AGV运输车的举升转台在运输过程中保持顶起的货物方向不变，能够减少在转弯过程中的货物掉落，并且通道预留宽度不需要预留太多的空间，减少仓储成本。

主控装置10监控电池装置17的电量，当确定电池装置17的电量下降到不可作业状态时，则在当前任务完成后控制AGV运输车运行到充电点进行充电。电池装置17的状态包括：电量满、可作业、不可作业装置。例如，电量满是指当前电量大于90％，不可作业指电量小于30％，可作业指电量大于30％小于90％。

在电量满的情况下如果没有新的任务，AGV运输车进入休眠状态。在可作业状态下，如果有任务则执行任务，如果没有任务则请求充电。在不可作业情况下，如果有任务则执行完当前任务，不再接受新任务，并请求充电。

障碍物检测装置15检测运行前方是否有障碍物，并将检测结果发送给主控装置。障碍物检测装置15可以通过雷达、超声波、图像分析等方式检测前方是否有障碍物。主控装置10可以通过WIFI、蓝牙、4G等方式接收控制台的命令，并且实时上报AGV运输车的状态信息。

控制台的任务包括控制AGV运输车直行、旋转、充电等。主控装置10监控整个AGV运输车的状态，包括电量、各个子系统的运行情况、是否有障碍物等情况，如果有异常，主控装置10首先控制AGV运输车减速或者停车，向控制台上报状态信息。

主控装置10可以实现为单片机、单板机、PLC、集成电路等。行进驱动电机12、旋转电机16、举升电机18等可以为步进电机、直流伺服电机等。主控装置10与行进驱动电机12、旋转电机16、举升电机18电连接，控制电机的运行。主控装置10可以通过总线等与二维码读码器11、惯性导航传感器13、编码器14、障碍物检测装置15等连接，接收或发送信息。传动机构可以为链传动、带传动、齿轮传动等。

如图4所示，从动轮19、20、21、22可以为万向轮，安装在AGV运输车的4个角，起到支撑的作用。AGV运输车使用两个主动轮，主动轮23和24可以使用包胶轮，对主动轮23和24进行差动控制，控制AGV运输车直行、旋转。行进驱动电机12、12’及传动装置驱动主动轮23和24运行。举升电机18驱动顶升装置进行顶起、落下。旋转电机16在AGV运输车旋转时，需要用旋转电机16施加反向驱动力，保持顶升的货架不旋转。

二维码读码器11读取地面上的二维码的数值、方向角及距离偏差等信息。二维码传感器25读取货架底部的二维码数值。电池装置17提供电源。AGV运输车可以双向行驶，障碍物检测装置15、15’检测检测前方是否有障碍物。主控装置10可以使用嵌入式ARM作为核心处理器，包含WiFi接口、CAN接口、485接口、422接口等。运动控制器26可以控制各个电机的运动。充电装置27能够进行自动充电。指示装置28，包括指示灯、扬声器等。

在一个实施例中，如图5A所示，本实用新型提供一种AGV运输车，包括：旋转电机16和主控装置10。旋转电机10与举升转台通过传动机构连接，传动机构包括：齿轮传动机构、链传动机构等。主控装置10根据AGV运输车的转弯运动向旋转电机16发送反向旋转指令，控制旋转电机16驱动举升转台相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使举升转台上的货物相对于地面保持方向不变。

AGV运输车的举升机构可以为螺旋旋转举升机构。例如，如图5B、5C所示，螺旋旋转举升机构包括：举升电机18、齿轮传动机构、举升转台56、举升板55、齿轮盘52等。齿轮盘52外圆上的齿轮与齿轮传动机构的齿轮51啮合。在齿轮盘的中心设置有内螺纹孔，内螺纹孔与螺杆的底部(图中未画出)配合，螺杆的顶部与举升板55固定连接，举升转台56与举升板55通过轴承连接。旋转电机16通过齿轮传动机构与举升转台56相连接，举升转台56外圆上的齿轮与齿轮传动机构的齿轮54啮合。可以在举升转台56上安装盖板，盖板与运输的货物接触，可以通过设置行程开关确定举升转台56的升限。

主控装置10控制举升电机18旋转，通过齿轮51带动齿轮盘52旋转，齿轮盘52的高度不变，则螺杆带动举升板55以及举升转台56上升、下降，旋转电机16、齿轮54等随着举升转台56上升、下降。主控装置10向旋转电机16发送反向旋转指令，控制旋转电机16驱动齿轮54并带动举升转台56旋转，使举升转台56相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使举升转台56以及盖板上的货物相对于地面保持方向不变。

上述实施例中的AGV运输车，采用二维码读码器、惯性导航传感器和编码器进行综合导航、控制，能够对小车进行精确地导航、控制；通过旋转时保持运送货物的方向不变，可以减少通道宽度，提高仓库存储密度；采用低功耗设计，可以自动充电，能够进行24小时工作能够，降低仓库的运营成本。

图6为根据本实用新型的AGV运输车的控制方法的一个实施例的流程示意图，如图6所示：

步骤601，二维码读码器通过扫描二维码导航带中的二维码采集导航信息，并将导航信息发送到主控装置。

步骤602，主控装置将导航信息发送到控制台，以便控制台基于导航信息确定导航控制指令。

步骤603，主控装置接收到控制台发送的导航控制指令，基于导航控制指令控制行进驱动电机运行，用以调整AGV运输车的行进方向。

二维码读码器从二维码中读取码值，并确定对于二维码的扫描角度和位置偏差。主控装置将码值、扫描角度和位置偏差发送到控制台，控制台基于码值、扫描角度和位置偏差生成导航控制指令。主控装置根据导航控制指令控制行进驱动电机运行，进行直行和/或转弯运动。

惯性导航传感器采集AGV运输车的加速度、角加速度信息，并将加速度、角加速度信息发送到主控装置。编码器采集AGV运输车的车轮转速信息，并将车轮转速信息发送给主控装置。主控装置将加速度、角加速度、车轮转速信息发送到控制台，控制台根据加速度、角加速度、车轮转速信息确定AGV运输车的运行状态，根据运动状态生成运行控制指令。主控装置根据运行控制指令控制行进驱动电机运行，调整、保持运行状态。

行进驱动电机的数量为2个，行进驱动电机与主动轮一一对应设置，主控装置通过控制2个行进驱动电机实现直行和/或转弯运动。当AGV运输车进行转弯运动时，主控装置向旋转电机发送反向旋转指令。旋转电机根据反向旋转指令驱动举升转台相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使举升转台上的货物相对于地面保持方向不变。

主控装置监控电池装置的电量，当确定电池装置的电量下降到不可作业状态时，则在当前任务完成后控制AGV运输车运行到充电点进行充电。障碍物检测装置检测到AGV运输车前方有障碍物，将检测结果发送给主控装置。主控装置控制行进驱动电机进行减速或停止，并向控制台发送告警消息。

上述实施例中的AGV运输车，通过扫描二维码获得导航信息，对于仓库布局改动所花费的代价较小，并且日常维护简单；可以采用二维码读码器、惯性导航传感器和编码器进行综合导航、控制，能够对小车进行精确地导航、控制；通过旋转时保持运送货物的方向不变，可以减少通道宽度，提高仓库存储密度；采用低功耗设计，可以自动充电，能够进行24小时工作；可以应用于电商的自动化拣选，适用于电商的仓库的密度大，订单突发等场景，可以大大减低人员数量，降低仓库的运营成本。

可能以许多方式来实现本实用新型的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本实用新型的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本实用新型的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本实用新型实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本实用新型的方法的机器可读指令。因而，本实用新型还覆盖存储用于执行根据本实用新型的方法的程序的记录介质。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种AGV运输车，包括行进驱动电机，其特征在于，还包括：

二维码读码器，用于通过扫描二维码导航带中的二维码采集导航信息，并将所述导航信息发送到主控装置；

所述主控装置，与所述二维码读码器电连接，用于将所述导航信息发送到控制台，以便所述控制台基于所述导航信息确定导航控制指令；接收来自所述控制台的所述导航控制指令，基于所述导航控制指令控制所述行进驱动电机运行，用以调整AGV运输车的行进方向。

2.如权利要求1所述的AGV运输车，其特征在于，

所述二维码读码器从所述二维码中读取码值，并确定对于所述二维码的扫描角度和位置偏差；所述主控装置将所述码值、扫描角度和位置偏差发送到所述控制台；所述控制台基于所述码值、扫描角度和位置偏差生成导航控制指令并发送到所述主控装置；所述主控装置根据所述导航控制指令控制所述行进驱动电机运行，进行直行和/或转弯运动。

3.如权利要求1或2所述的AGV运输车，其特征在于，还包括：

惯性导航传感器，与所述主控装置电连接，用于采集AGV运输车的加速度、角加速度信息，并将加速度、角加速度信息发送到所述主控装置；

编码器，与所述主控装置电连接，用于采集AGV运输车的车轮转速信息，并将所述车轮转速信息发送给所述主控装置；

其中，所述主控装置将所述加速度、角加速度、车轮转速信息发送到所述控制台；所述控制台根据所述加速度、角加速度、车轮转速信息确定AGV运输车的运行状态，根据所述运动状态生成运行控制指令并发送至所述主控装置；所述主控装置根据所述运行控制指令控制所述行进驱动电机运行，调整和/或保持运行状态。

4.如权利要求1所述的AGV运输车，其特征在于，还包括：

旋转电机；所述旋转电机与举升转台通过传动机构连接；所述旋转电机与所述主控装置电连接；其中，所述主控装置向所述旋转电机发送反向旋转指令，控制所述旋转电机驱动所述举升转台相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使所述举升转台上的货物相对于地面保持方向不变。

5.如权利要求1所述的AGV运输车，其特征在于，还包括：

电池装置；所述电池装置与所述主控装置电连接；其中，所述主控装置监控所述电池装置的电量，当确定所述电池装置的电量下降到不可作业状态时，则在当前任务完成后控制所述AGV运输车运行到充电点进行充电。

6.如权利要求1所述的AGV运输车，其特征在于，还包括：

分别设置在车体底部两侧的2个主动轮；所述行进驱动电机的数量为2个，所述行进驱动电机与所述主动轮一一对应设置，并通过传动装置与所述主动轮连接；其中，所述主控装置通过控制2个所述行进驱动电机实现直行和/或转弯运动。

7.如权利要求1所述的AGV运输车，其特征在于，还包括：

障碍物检测装置，与所述主控装置电连接，用于检测运行前方是否有障碍物，并将检测结果发送给所述主控装置。

8.一种AGV运输车，其特征在于，包括：

旋转电机和主控装置；

所述旋转电机与举升转台通过传动机构连接；所述旋转电机与所述主控装置电连接；所述主控装置向所述旋转电机发送反向旋转指令，控制所述旋转电机驱动所述举升转台相对于AGV运输车的转弯方向进行反向旋转，以使所述举升转台上的货物相对于地面保持方向不变。

9.如权利要求8所述的AGV运输车，其特征在于，

所述传动机构包括：齿轮传动机构。