CN206971854U - Agv搬运机器人 - Google Patents

Abstract

一种AGV搬运机器人，包括车架及分别安装于车架上的行走装置、夹臂装置、前阻挡装置、输送装置和电控系统；夹臂装置和前阻挡装置分别位于车架的两端，输送装置位于车架的顶部；夹臂装置包括夹臂座、分别设于夹臂座两侧的二夹臂、安装于夹臂座上的一推臂机构、安装于车架上的推座机构及连接夹臂座的连接杆；各夹臂的一端分别与座本体和推臂机构枢接，连接杆铰接推座机构；夹臂在推臂机构的驱动下可绕夹臂座旋转，通过推座机构驱动夹臂座伸出和缩回车架，再配合输送装置输送动作，可以实现对汽车存取。本实用新型能省去了传统车库必须有供停放车辆的载车板和梳状架，降低了车库的成本。

Description

AGV搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及汽车停车器技术领域，尤其涉及一种AGV搬运机器人。

背景技术

随着汽车数量日益增长，各大城市面临的停车问题越来越严峻，因此，开发出成本低，占地少，效率高的停车库成为社会各界关注的焦点。

目前在自动化停车库领域，存在两类的车库，一种是传统的立体机械车库，另一种是以AGV机器人形式存在的智能车库。AGV机器人形式的智能车库有着更加灵活，效率更高的优势，是日后自动化停车的主流方向。

前市面上有二种AGV搬运机器人：梳齿式AGV搬运机器人横和载车板式 AGV搬运机器人，在实际使用中，梳齿式AGV搬运机器人需要在每个车位和出入口上安装梳齿架，这会导致停车场的制造成本增加；载车板式的需要在每个车位放置载车板和在出入口设置载车板，这也会导致停车场的制造成本增加。

实用新型内容

基于此，本实用新型针对上述问题，提供一种在传统的停车布局中，做到无须设置梳齿架或载车板即可完成停取车的AGV搬运机器人，其可大大降低停车场的制造成本，并具有较高的灵活性，可以随时随地使用，适应不同场合的需求。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种AGV搬运机器人，包括车架及分别安装于所述车架上的行走装置、夹臂装置、前阻挡装置、输送装置和电控系统；所述夹臂装置和前阻挡装置分别位于所述车架的两端，所述输送装置位于所述车架的顶部；所述夹臂装置包括安装于所述车架上的夹臂座、分别设于所述夹臂座两侧的二夹臂、安装于夹臂座上的一推臂机构、安装于所述车架上的推座机构及连接所述夹臂座的连接杆；各所述夹臂的一端分别与座本体和推臂机构枢接，另一端悬空设置，所述连接杆铰接所述推座机构；夹臂在推臂机构的驱动下可绕夹臂座旋转，通过推座机构驱动夹臂座做伸出和缩或车架运动，再配合输送装置输送动作，以实现汽车的存取；当汽车完全搬运至车架上时，夹臂配合前阻挡装置分别阻挡汽车的前轮和后轮，实现对汽车的限位。

上述的AGV搬运机器人具有如下优点：1、本实用新型的AGV搬运机器人能使汽车可直接停在楼板等支承面上，省去了传统车库必须有供停放车辆的载车板和梳状架，大大降低了车库的成本；2、采用本实用新型的AGV搬运机器人，因为使得车库不需有供车辆停放的载车板和梳齿架，降低了车库的层高，提高了车库的有效利用；3、本实用新型的AGV搬运机器人通过张开的夹臂和可移动的前阻挡装置在车架上对汽车进行限位，保证了汽车在被搬运时不会轻易因外界因素发生移位，保证了汽车能被精确地运送至目的地。

在其中一实施例中，所述电控系统包括电控总成、激光导航模块和激光防撞模块；所述电控总成包括总控制器和连接所述总控制的通信模块，所述总控制器连接所述激光导航模块和激光防撞模块。

在其中一实施例中，所述夹臂座包括铰接所述夹臂的座本体及设于所述座本体上的座支撑轮，所述座本体具有容置腔，所述容置腔贯穿所述座本体的两侧；各所述夹臂铰接所述座本体的一端伸入至容置腔内；所述推臂机构安装于座本体上，且伸入所述容置腔内铰接所述二夹臂。

在其中一实施例中，所述推臂机构包括位于所述容置腔内的推杆、螺纹连接所述推杆的推臂丝杆及固定于所述座本体上的推臂电机，所述推臂电机的输出轴连接所述推臂丝杆。

在其中一实施例中，各所述夹臂靠近所述夹臂座的一端设有夹臂支撑轮，所述车架上对应各所述夹臂支撑轮分别设有一引导斜面。

在其中一实施例中，所述连接杆的数量为二个，分别位于所述推座机构的两侧。

在其中一实施例中，所述推座机构包括推座电机、位于所述推座电机和夹臂座之间的二轴承座、连接所述推座电机的输出轴的推座丝杆、螺纹连接所述推座丝杆的螺纹套、及连接所述螺纹套的推送导座；所述螺纹套位于所述轴承座之间；所述推送导座的两端分别铰接所述二连接杆。

在其中一实施例中，所述输送装置包括二分别位于所述夹臂座的两侧的托辊传送机构，各所述托辊传送机构包括若干托辊、若干链条及一输送电机，所述托辊沿所述车架的长度方向间隔设置，各所述托辊的两端均枢接所述车架；所述相邻托辊靠近夹臂座的端部之间通过一所述链条传动连接；所述输送电机的输出轴连接其中一所述托辊的端部。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例所述的AGV搬运机器人的立体结构示意图；

图2为图1所示的AGV搬运机器人另一方位的立体示意图；

图3为图2所示的AGV搬运机器人的主动行走机构的立体结构示意图；

图4为图3所示的主动行走机构的分解图；

图5为图1所示的AGV搬运机器人在夹臂装置分解后的部分截图；

图6为图1所示的AGV搬运机器人的另一部分截图；

图7为图1所示的AGV搬运机器人的电控总成的结构原理图；

图8为图1所示的AGV搬运机器人取出的第一工作状态图；

图9为图1所示的AGV搬运机器人取出的第二工作状态图；

图10为图1所示的AGV搬运机器人取出的第三工作状态图；

图11为图1所示的AGV搬运机器人取出的第四工作状态图；

图12为图1所示的AGV搬运机器人取出的第五工作状态图；

图13为图1所示的AGV搬运机器人取出的第六工作状态图；

图14为图1所示的AGV搬运机器人取出的第七工作状态图；

图15为图1所示的AGV搬运机器人取出的第八工作状态图；

图16为图1所示的AGV搬运机器人取出的第九工作状态图；

图17为图1所示的AGV搬运机器人取出的第十工作状态图。

图中：

10、车架；11、引导斜面；12、护罩；21、主动行走机构；22、平衡架；

23、安装架；231、导向板；232、侧板；24、动力组件；241、移动板；242、动力驱动结构；243、行走轮；25、缓冲悬挂结构；26、从动轮；30、夹臂座； 31、座本体；32、上板；33、下板；34、连接板；35、容置腔；36、座枢接孔； 37、座支撑轮；40、夹臂；41、臂枢接孔；42、夹臂支撑轮；50、推臂机构； 51、推杆；52、推臂丝杆；53、推臂电机；60、推座机构；61、推座电机；62、螺纹套；63、推座丝杆；64、轴承座；65、推送导座；66、导轨；67、滑块； 70、连接杆；80、托辊传送机构；81、托辊；82、链条；83、输送电机；90、前阻挡装置；91、挡杆；92、推杆电缸；93、导杆；100、电控系统；110、电控总成；111、主控制器；112、电源模块；113、充电管理模块；114、通信模块； 115、人机交互装置；120、激光导航模块；130、激光防撞模块。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图1至图17所示，为本实用新型一较佳实施例的一种AGV搬运机器人，该AGV搬运机器人包括车架10及分别安装于车架10上的行走装置、夹臂装置、前阻挡装置90、输送装置和电控系统100；夹臂装置和前阻挡装置90分别位于车架10的两端，输送装置位于车架10的顶部。夹臂装置用于将汽车的车轮抬起至输送装置上，当整个汽车位于输送装置上后，夹臂装置阻挡汽车的后轮；输送装置用于驱动位于其上的车轮移动；前阻挡装置90用于阻挡汽车的前轮，并通过夹臂装置辅助阻挡汽车的后轮，使得汽车在搬运的过程中不会在车架10上发生移动。

请参阅图2，行走装置包括至少一设于车架10中间部位的主动行走机构21 及二排分别设于车架10两侧的从动轮26。在本实施例中，主动行走机构21的数量为二个，从动轮26优选为麦克拉姆轮。

具体的，请参阅图3和图4，主动行走机构21包括一用于安装在车架10上的平衡架22、与平衡架22枢接的安装架23、与安装架23上下滑动连接的二动力组件24、及二分别连接所述安装架23和动力组件24的缓冲悬挂结构25；安装架23包括二平行的导向板231和二分别连接导向板231的侧板232；各动力组件24包括与对应的导向板231滑动连接的移动板241、安装在移动板241上的行走轮243和动力驱动结构242；行走轮243为麦克纳姆轮。麦克纳姆轮的运动移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮原理上，利用这些成角度的周边轮轴的一部分机轮转向力转化到一个机轮法向力上面，依靠各自机轮的方向和速度，最终可以合成在任何要求的方向上产生一个合理矢量，从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上自由地移动，而不改变机轮自身的方向。麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，是很成功的一种全方位轮。通过设置行走轮243采用麦克纳姆轮，使得主动行走机构21能更灵活方便的实现全方位移动功能。通过设置各动力组件24分别通过一缓冲悬挂结构25连接安装架 23，一方面缓冲悬挂结构25可以减小不平整地面给AGV搬运机器人带来的震动，避免AGV搬运机器人被震坏，另一方面，缓冲悬挂结构25使得动力组件 24能相对于安装架23发生上下运动，当AGV小车遇到不平的地面时，因为主动行走机构的所有动力组件24均各自通过一缓冲悬挂结构25连接安装架23，故主动行走机构21的各动力组件24的行走轮243会在缓冲悬挂结构25的作用下始终与地面接触，这使得AGV搬运机器人的车架即使安装多套主动行走机构 21，所有行走轮243在遇到不平整的地面时也均会与地面接触，不会出现某个行走轮243悬空打滑的现象，保证了AGV搬运机器人运动的稳定性。

请参阅图5，夹臂装置包括安装于车架10上的夹臂座30、分别设于夹臂座 30两侧的二夹臂40、安装于夹臂座30上的一推臂机构50、安装于车架10上的推座机构60及连接夹臂座30的二连接杆70；夹臂座30包括座本体31及设于座本体31上的座支撑轮37；座本体31具有容置腔35，容置腔35贯穿座本体 31的两侧；各夹臂40的一端伸入至容置腔35内铰接座本体31，另一端悬空设置；推臂机构50铰接二夹臂40，用于驱动夹臂40在夹臂座30上做张开和合拢动作；推座机构60位于夹臂座30靠近前阻挡装置90的一侧；连接杆70分别位于推座机构60的两侧，并均铰接推座机构60，以使推座机构60能通过连接杆70驱动夹臂座30做伸出和缩回车架10的运动；座支撑轮37用于推座机构 60驱动夹臂40伸出或缩回车架10时起到支撑夹臂座30的作用，减小夹臂座 30与地面之间的摩擦力；夹臂40、推臂机构50和推座机构60一起合作完成汽车的车轮的抬起动作。

座本体31包括上板32、位于上板32下方的下板33及连接上板32和下板 33的连接板34，上板32、下板33和连接板34围成容置腔35，容置腔35位于连接板34远离推座机构60的一侧；座本体31对应各夹臂40分别设于一座枢接孔36，各座枢接孔36贯穿上板32和下板33。

夹臂40对应座枢接孔36设有臂枢接孔41，夹臂40和夹臂座30的连接通过插销插入座枢接孔36和臂枢接孔41内实现；

各夹臂40靠近夹臂座30的一端设有夹臂支撑轮42，车架10上对应各夹臂支撑轮42分别设有一引导斜面11。当推座机构60驱动夹臂座30伸出车架10 时，先是夹臂支撑轮42在引导斜面11上滑动，夹臂座30在支撑轮和引导斜面 11的共同作用下稳定地下落至地面上，此时夹臂座30的座支撑轮37也与地面接触，并在地面上发生滚动；当推座机构60通过连接杆70驱动夹臂座30缩回车架10时，夹臂座30接触到车架10时，首先与车架10的引导斜面11接触，并在引导斜面11的导向作用下运动至车架10的顶部。当整个汽车完全运动至车架10的顶部时，夹臂40和前阻挡装置90会分别阻挡汽车的后轮和前轮，使汽车在被搬运时不会在车架10上发生移动。

推臂机构50包括位于容置腔35内的推杆51、螺纹连接推杆51的推臂丝杆 52及固定于连接板34上的推臂电机53；在本实施例中，推臂电机53位于连接板34靠近推座机构60的一侧，推臂电机53的输出轴穿过连接板34伸至容置腔35内，并连接推臂丝杆52。工作时，通过推臂电机53的正反转带动推臂丝杆52正反转，从而实现二夹臂40做张开或合拢动作。

推座机构60位于连接杆70之间，推座机构60包括推座电机61、位于推座电机61和夹臂座30之间的二轴承座64、连接推座电机61的输出轴的推座丝杆63、螺纹连接推座丝杆63的螺纹套62、及连接螺纹套62的推送导座65；螺纹套62位于轴承座64之间；推送导座65的两端分别铰接二连接杆70。工作时，通过推座电机61的正反转带动推座丝杆63正反转，从而实现推座丝杆63通过螺纹套62、推送导座65和二连接杆70驱动夹臂座30做伸出或缩回车架10运动。

推座机构60还包括二分别位于推送导座65两端的导向组件，各述导向组件包括固定于车架10上的导轨66及连接推送导座65的滑块67，滑块67滑设于导轨66上。导向组件的设置，可以使推座机构60驱动夹臂座30做稳定的直线运动。

请参阅图6，前阻挡装置90包括挡杆91及至少一安装于车架10上的推杆电缸92，推杆电缸92的输出轴连接挡杆91，用于根据汽车的长度改变挡杆91 的位置，从而使挡杆91和二夹臂40能在车架10上限定各种不同长度的汽车，提高了前阻挡装置90的通用性。

前阻挡装置90还包括设于挡杆91上的光电感应开关，光电感应开关用于感应挡杆91是否达到汽车的前轮所在的位置，当光电感应开关感应到汽车的前轮的位置后，夹臂座停止伸出动作。

为了使推杆电缸92能得到保护，推杆电缸92安装于车架10设置的护罩12 内；为了使挡杆91能稳定地移动，前阻挡装置90还包括导杆93，导杆93滑设于护罩12对应设置的导向孔内。

输送装置包括二分别位于夹臂座30的两侧的托辊传送机构80，各托辊传送机构80包括若干托辊81、若干链条82及一输送电机83，托辊81沿车架10的长度方向间隔设置，各托辊81的两端均枢接车架10；相邻托辊81靠近夹臂座 30的端部之间通过一链条82传动连接；输送电机83的输出轴连接其中一托辊 81。

电控系统100包括电控总成110、激光导航模块120和激光防撞模块130，请参阅图7，电控总成110包括主控制111、电源模块112、充电管理模块113、通信模块114和人机交互装置115，电源模块112、充电管理模块113、通信模块114和人机交互装置115均连接主控制器111，主控制器111还连接激光导航模块120和激光防撞模块130。激光导航模块120用于通过其自身发射及反射回的激光光束来测量环境中墙面、柱子等物体的距离和角度，并将测得的距离信息和角度信息发送至主控制器111，主控制器111根据激光导航模块120发送的距离信息和角度信息计算得出AGV搬运机器人的位置信息，从而进行位置导航；激光防撞模块130用于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，并向主控制器111发出指令，主控制器111控制AGV搬运机器人的行进和停止；电源模块112用于为AGV搬运机器人提供电源；充电管理模块113用于为电源充电；通信模块114用于搬运机器人与外部进行无线通讯；人机交互装置115用于对AGV搬运机器人进行参数设定及显示搬运机器人的运行状态。

上述的AGV搬运器的取车包括以下几个步骤：

步骤一：请参阅图8，汽车停在泊位处，AGV搬运机器人预先伸出夹臂座 30，并合拢二夹臂40；

步骤二：请参阅图9，AGV搬运机器人通过行走装置运行到泊位汽车的底盘上，直至夹臂40运动至汽车的前轮的后方；

步骤三：请参阅图10，推臂机构50驱动二夹臂40相互张开；当二夹臂40 完全张开后，推座机构60驱动夹臂座30缩回车架10，在夹座缩回车架10的过程中，汽车的前轮在张开的夹臂40和车架10挤压下脱离地面，并与输送装置接触；

步骤四：请参阅图11，输送装置运行，驱动汽车的前轮朝着前阻挡装置90 的方向移动；请参阅图12，当汽车的前轮完全运动至输送装置上时，推座机构 60驱动夹臂座30伸出一段距离，之后，请参阅图13，推臂机构50驱动二夹臂 40合拢，在这个过程中，输送装置继续运行；请参阅14，当夹臂40运动至汽车的后轮的后方后，输送装置才停止运行；

步骤六：请参阅图15，推臂机构50驱动二夹臂40打开，夹臂40打开后，推座机构60驱动夹臂座30缩回车架10，汽车的后轮在车架10和打开的夹臂 40的挤压下脱离地面，并与输送装置接触；请从参阅图16，随后输送装置运行，输送装置驱动汽车的后轮在其上移动，当整个汽车的后轮运动至输送装置上后，输送装置停止运行；

步骤七：请参阅图17，前阻挡装置90的推杆电缸92驱动挡杆91靠近汽车的后轮，当挡杆91碰触到汽车的后轮后，推杆电缸92停止运行，因为此时张开的夹臂40位于车架10的顶部，所以汽车在夹臂40和前阻挡装置90的挡杆 91的共同阻挡作用下被限位于车架10上，从而使AGV搬运机器人搬运汽车时不会发生移动；

步骤八：AGV搬运机器人行走，使汽车从泊位移动到出入口位置后放下汽车。

需要解释的是，AGV搬运机器人放下汽车的步骤与AGV搬运机器人取汽车的步骤刚好相反。

上述的AGV搬运机器人具有如下优点：

1、本实用新型的AGV搬运机器人能使汽车可直接停在楼板等支承面上，省去了传统车库必须有供停放车辆的载车板和梳状架，大大降低了车库的成本；

2、采用本实用新型的AGV搬运机器人，因为使得车库不需有供车辆停放的载车板和梳齿架，降低车库的层高，提高了车库的有效利用；

3、本实用新型的AGV搬运机器人通过张开的夹臂40和可移动的前阻挡装置90在车架10上对汽车进行限位，保证了汽车在被搬运时不会轻易因外界因素发生移位，保证了汽车能被精确地运送至目的地。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种AGV搬运机器人，其特征在于，包括车架及分别安装于所述车架上的行走装置、夹臂装置、前阻挡装置、输送装置和电控系统；所述夹臂装置和前阻挡装置分别位于所述车架的两端，所述输送装置位于所述车架的顶部；所述夹臂装置包括安装于所述车架上的夹臂座、分别设于所述夹臂座两侧的二夹臂、安装于夹臂座上的一推臂机构、安装于所述车架上的推座机构及连接所述夹臂座的连接杆；各所述夹臂的一端分别与座本体和推臂机构枢接，另一端悬空设置，所述连接杆铰接所述推座机构；夹臂在推臂机构的驱动下可绕夹臂座旋转，通过推座机构驱动夹臂座做伸出和缩回车架运动，再配合输送装置输送动作，以实现汽车的存取；当汽车完全搬运至车架上时，夹臂配合前阻挡装置分别阻挡汽车的前轮和后轮，实现对汽车的限位。

2.根据权利要求1所述的AGV搬运机器人，其特征在于，所述电控系统包括电控总成、激光导航模块和激光防撞模块；所述电控总成包括总控制器和连接所述总控制的通信模块，所述总控制器连接所述激光导航模块和激光防撞模块。

3.根据权利要求2所述的AGV搬运机器人，其特征在于，所述夹臂座包括铰接所述夹臂的座本体及设于所述座本体上的座支撑轮，所述座本体具有容置腔，所述容置腔贯穿所述座本体的两侧；各所述夹臂铰接所述座本体的一端伸入至容置腔内；所述推臂机构安装于座本体上，且伸入所述容置腔内铰接所述二夹臂。

4.根据权利要求3所述的AGV搬运机器人，其特征在于，所述推臂机构包括位于所述容置腔内的推杆、螺纹连接所述推杆的推臂丝杆及固定于所述座本体上的推臂电机，所述推臂电机的输出轴连接所述推臂丝杆。

5.根据权利要求3所述的AGV搬运机器人，其特征在于，各所述夹臂靠近所述夹臂座的一端设有夹臂支撑轮，所述车架上对应各所述夹臂支撑轮分别设有一引导斜面。

6.根据权利要求2所述的AGV搬运机器人，其特征在于，所述连接杆的数量为二个，分别位于所述推座机构的两侧。

7.根据权利要求6所述的AGV搬运机器人，其特征在于，所述推座机构包括推座电机、位于所述推座电机和夹臂座之间的二轴承座、连接所述推座电机的输出轴的推座丝杆、螺纹连接所述推座丝杆的螺纹套、及连接所述螺纹套的推送导座；所述螺纹套位于所述轴承座之间；所述推送导座的两端分别铰接所述二连接杆。

8.根据权利要求2所述的AGV搬运机器人，其特征在于，所述输送装置包括二分别位于所述夹臂座的两侧的托辊传送机构，各所述托辊传送机构包括若干托辊、若干链条及一输送电机，所述托辊沿所述车架的长度方向间隔设置，各所述托辊的两端均枢接所述车架；所述相邻托辊靠近夹臂座的端部之间通过一所述链条传动连接；所述输送电机的输出轴连接其中一所述托辊的端部。