CN208618897U - 一种车辆平面移动机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种车辆平面移动机器人，包括支撑机构、抱夹装置、行走机构、电控设备；支撑机构包括第一支撑机构、第二支撑机构、调节机构，调节机构能调节所述第一支撑机构、第二支撑机构之间的距离；抱夹装置包括至少两个抱夹单元，各抱夹单元包括至少两个抱夹机构；各抱夹机构分别设有旋转驱动机构，能驱动抱夹机构旋转；第一支撑机构、第二支撑机构分别设有至少一个抱夹单元，各抱夹单元通过旋转抱夹机构；行走机构设置于支撑机构的下方或下部，电控设备分别连接支撑机构、抱夹装置、行走机构，控制其动作。本实用新型提出的车辆平面移动机器人，可根据需要调节两侧支撑机构的距离，既可以采用内部抱夹的方式，也可以采用外部抱夹的方式。

Description

一种车辆平面移动机器人

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，涉及一种车辆移动装置，尤其涉及一种车辆平面移动机器人。

背景技术

随着汽车迅速的普及与发展，“停车难”逐渐发展成为一个严重的社会问题，传统的地面停车方式已经远远不能够满足停车要求。自动立体停车库的出现极大的缓解了这一问题。立体车库的种类较多，占比较大的立体车库运行方式是通过平面移动机器人(AGV)将汽车运送至升降机内，升降机将汽车分配至一定高度的各个车库内，取车过程与此流程相反。上述所述的AGV成了自动立体车库中不可或缺的部分。

目前市场上主流的AGV结构有两种方式：

1)车架运输方式：汽车停至一定高度的车架，AGV钻入车架底部，通过提升、下降车架的方式起到汽车的搬运工作；

2)梳齿交换提升运输方式：汽车停至带有梳齿的地面，两侧带有梳齿的AGV停至地面梳齿下部下沉的空间，AGV梳齿通过与地面梳齿错开的空间提升至车轮底部直至抬升起汽车。从而起到汽车的运输作用。取车过程与此流程相反。

对于第一种运输方式存在成本较高的问题，此类运输方式需保证车架与存车数量保持一比一的比例，同时也会造成AGV本体的结构较为复杂，因此对于大批量的应用有一定的局限性。

对于第二种运输方式，其兼容性较差。梳齿对应于轮胎的轮距与轴距部分尺寸是不可调节的，因此此种AGV对汽车的轮距和轴距会有一定的要求，这也导致了其兼容性较差。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的车辆运输装置，以便克服现有车辆运输装置存在的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种车辆平面移动机器人，可克服现有装置存在的上述缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种车辆平面移动机器人，所述车辆平面移动机器人包括：支撑机构、抱夹装置、行走机构、电控设备；

所述支撑机构包括第一支撑机构、第二支撑机构、调节机构，所述调节机构连接第一支撑机构或/和第二支撑机构，能调节所述第一支撑机构、第二支撑机构之间的距离；

所述抱夹装置包括至少两个抱夹单元，各抱夹单元包括至少两个抱夹机构；各抱夹机构分别设有旋转驱动机构，能驱动抱夹机构旋转；

所述第一支撑机构、第二支撑机构分别设有至少一个抱夹单元，各抱夹单元通过旋转抱夹机构，从而能完成夹抱车辆轮胎的动作或者放下车辆轮胎的动作；

所述行走机构设置于支撑机构的下方或下部，所述电控设备分别连接支撑机构、抱夹装置、行走机构，控制其动作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述抱夹机构的旋转驱动机构能驱动抱夹机构旋转至少180°，将抱夹机构旋转至对应支撑机构的左侧或右侧。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电控设备包括主控单元、导航装置、雷达避让装置、电源模块，所述主控电源分别连接导航装置、雷达避让装置；所述电源模块分别为支撑机构、抱夹装置、行走机构、主控单元、导航装置、雷达避让装置提供工作所需的电能。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一支撑机构、第二支撑机构分别设有各自的调节机构；所述调节机构包括第一驱动机构、第一齿轮、第一齿条，第一驱动机构的转轴连接第一齿轮，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿条与第一支撑机构/第二支撑机构的一端固定连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述抱夹单元的两个抱夹机构通过同一个旋转驱动机构提供驱动力。

作为本实用新型的一种优选方案，所述旋转驱动机构连接有一第二齿轮，第二齿轮连接一两侧均有锯齿的第二齿条，第二齿条的两侧分别设置第三齿轮、第四齿轮；

同一抱夹单元中包括的两个抱夹机构分别为第一抱夹机构、第二抱夹机构；

第三齿轮与第一抱夹机构具有相同的旋转轴心，第四齿轮与第二抱夹机构具有相同的旋转轴心；

所述第二齿条能分别带动第三齿轮、第四齿轮向相反的方向旋转，从而带动第一抱夹机构、第二抱夹机构发起抱夹动作，或者发起不抱夹的动作。

作为本实用新型的一种优选方案，同一抱夹单元中包括的两个抱夹机构分别为第一抱夹机构、第二抱夹机构；所述旋转驱动机构包括液压缸、驱动臂、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮；所述液压缸的一端连接驱动臂，驱动臂、第五齿轮及第一抱夹机构的一端固定连接，液压缸在驱动所述驱动臂动作时能驱动第五齿轮及第一抱夹机构转动；

所述第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮依次啮合，第五齿轮的转动能带动第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮转动；所述第八齿轮与第二抱夹机构的一端固定连接，第八齿轮的转动带动第二抱夹机构转动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一支撑机构或/和第二支撑机构设有抱夹装置调节机构，所述抱夹装置调节机构包括调节控制器、调节驱动电机、调节传动齿轮、调节传动齿条；

所述调节控制器连接调节驱动电机；调节驱动电机的转轴连接调节传动齿轮，调节传动齿轮与调节传动齿条相啮合，所述抱夹机构与调节传动齿条固定连接；所述调节驱动电机能驱动所述调节传动齿轮转动，从而驱动调节传动齿条直线移动，进而调节对应抱夹机构在第一支撑机构或第二支撑机构的位置，以适应不同轴距的车辆。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一支撑机构或/和第二支撑机构外侧设有若干距离传感器，以感应车辆轮胎的位置，并将感应到的位置信息反馈至所述调节控制器，调节控制器根据各个位置传感器的数据控制调节驱动电机的动作。

作为本实用新型的一种优选方案，所述行走机构包括四个行走轮，均作为主动轮；行走轮分别设有行走驱动机构、转向机构。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的车辆平面移动机器人，可根据需要调节两侧支撑机构的距离，既可以采用内部抱夹的方式，也可以采用外部抱夹的方式。

同时，本实用新型可以根据车辆的轴距，自适应地调节抱夹机构的位置，从而能适用于不同轴距车辆。

附图说明

图1为本实用新型车辆平面移动机器人的侧面示意图。

图2为本实用新型车辆平面移动机器人的俯视图。

图3为本实用新型车辆平面移动机器人的使用示意图(内部抱夹方式)。

图4为本实用新型车辆平面移动机器人的使用示意图(外部抱夹方式)。

图5为本实用新型车辆平面移动机器人调节轴距的示意图。

图6为本实用新型车辆平面移动机器人转向机构的结构示意图。

图7为本实用新型车辆平面移动机器人旋转驱动机构的结构示意图。

图8为本实用新型车辆平面移动机器人调节轴距的另一示意图。

图9为本实用新型车辆平面移动机器人调节轴距的细节示意图。

图10为本实用新型车辆平面移动机器人调节轴距另一方向的细节示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

为了弥补现有市场车用AGV的缺点，清参阅图1至图4，本实用新型揭示一种兼容性较强、同时造价相对低廉的AGV(平面移动机器人，或者为自动导引运输车)。此小车硬件部分包括抱夹装置3、左右可调节支撑机构2、舵轮1、电气硬件(包括主控单元、导航装置、雷达避让装置、电池等集成组件)、调节机构4等，各组成部分柔性化设计，使其能满足轴距/轮距可调、车体底部内侧抱夹提升、车体底部外侧提升等功能。

图1至图3为车体底部内侧抱夹提升状态图，图4为车体底部外侧抱夹提升状态图，图5为轴距调节状态图。

汽车停好位置，AGV小车钻入汽车底部，四个抱夹装置中心对准四个轮胎中心，抱夹杆由虚线状态变成实线状态，轮胎在抱夹杆的作用下被逐步的抬升，AGV小车在舵轮的驱动下运行至提升机处，抱夹杆缓缓回位至初始状态，此时，汽车也随抱夹杆降落至地面。图4、图5状态均为适应不同车型所进行调节后的状态。

上述提到的兼容性问题主要表现在不同轮轴距车型兼容以及底盘高低车型兼容。

1、当不同轮距与轴距需使用AGV进行搬运时，图1中AGV内侧虚线部分为其适应不同轮距时的状态图。图5中抱夹装置虚线部分为其适应轴距时的状态图。

2、当汽车底盘较低，图1至图3从汽车底部钻入的方式就不可取，如图4，左右可调节支撑本体向外侧调整，同时，抱夹提升装置旋转180度。小车停好位置，AGV从汽车外侧驶入，提升、运输动作与上述第1部分描述一致。此种状态为适应不同轮距与轴距其动作方式与上述第1部分中描述一致。

此AGV不仅在兼容性上表现了其独特的优势，同时相比于传统的带载车板AGV，其在单位面积利用率方面有较大优势。传统载车板AGV在考虑兼容性时，一般其载车板宽度比最大整车宽度要大200mm左右，在整车并排摆放时，相比于传统停车场，其占地面积方面处于较大的劣势。而本实用新型设计的兼容性AGV无论是在内部抱夹还是外部抱夹状态，其在宽度方向基本不会影响到整车的摆放面积。

在AGV运行面积利用率方面，传统AGV一般通过车轮的差速进行转弯，此种方式会导致转弯半径过大，因此在规划AGV运行路线时，一般需要较大的面积去适应其转弯半径过大问题。而本实用新型揭示的兼容性AGV，其四个车轮均可以在原地进行360度的旋转，因此，在转弯时，车轮在原地调整好角度即可进行转向，此种方式会大大的减少AGV运行路线所占用的面积。

实施例二

请参阅图1至图3，本实用新型揭示了一种车辆平面移动机器人，所述车辆平面移动机器人包括：支撑机构2、抱夹装置3、行走机构(包括若干舵轮1)、电控设备5。

所述支撑机构2包括第一支撑机构21、第二支撑机构22、调节机构4，所述调节机构4连接第一支撑机构21或/和第二支撑机构22，能调节所述第一支撑机构21、第二支撑机构22之间的距离。

所述抱夹装置3包括至少两个抱夹单元，各抱夹单元包括至少两个抱夹机构31；各抱夹机构31分别设有旋转驱动机构，能驱动抱夹机构31旋转。所述抱夹机构的旋转驱动机构能驱动抱夹机构旋转至少180°，将抱夹机构旋转至对应支撑机构的左侧或右侧，以便实现在内部或外部对车辆进行抱夹。

所述第一支撑机构21、第二支撑机构22分别设有至少一个抱夹单元，各抱夹单元通过旋转抱夹机构31，从而能完成夹抱车辆轮胎的动作或者放下车辆轮胎的动作。

所述行走机构设置于支撑机构2的下方或下部，所述电控设备5分别连接支撑机构2、抱夹装置3、行走机构，控制其动作。

本实施例中，所述电控设备5包括主控单元、导航装置、雷达避让装置、电源模块，所述主控电源分别连接导航装置、雷达避让装置；所述电源模块分别为支撑机构、抱夹装置、行走机构、主控单元、导航装置、雷达避让装置提供工作所需的电能。

所述第一支撑机构21、第二支撑机构22分别设有各自的调节机构4；所述调节机构4包括第一驱动机构、第一齿轮、第一齿条，第一驱动机构的转轴连接第一齿轮，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿条与第一支撑机构/第二支撑机构的一端固定连接。

本实施例中，抱夹单元的两个抱夹机构可以通过不同的旋转驱动机构提供驱动力。抱夹单元的驱动方式是现有结构，这里不做赘述。

为了提高适应不同轴距车辆的智能化程度，所述第一支撑机构或/和第二支撑机构外侧设有若干距离传感器，以感应车辆轮胎的位置，并将感应到的位置信息反馈至所述调节控制器，调节控制器根据各个位置传感器的数据控制调节驱动电机的动作。

本实施例中，如图6所示，所述行走机构包括四个舵轮1，均作为主动轮；舵轮1分别设有行走驱动机构11、转向机构。转向机构包括转向驱动电机12、转向传动机构13、转向轴，所述转向轴连接舵轮1，作为舵轮1的转轴；所述转向驱动电机12通过转向转动机构13连接转向轴，驱动转向轴转动。

转向传动机构13包括小链轮131、大链轮132、链条133，转向驱动机构12与小链轮131连接，驱动小链轮131转动；所述链条133分别连接小链轮131、大链轮132；小链轮131转动后带动链条133动作，从而带动大链轮132动作。大链轮132与舵轮1的转向轴连接，大链轮132转动后，能带动舵轮1转向。大链轮132可以设置角度传感器。当然，转向驱动机构、转向传动机构的结构还可以为其他方式；如直接通过齿轮组驱动(不设置链条，直接通过相啮合的齿轮组)。

本实用新型可以适用于内部抱夹的方式(如图1至图3所示)，也同样使用与外部抱夹的方式(如图4所示)。

用于内部抱夹车辆时，本实用新型车辆平面移动机器人的使用方式为：

1、调节车辆平面移动机器人的两个支撑机构的位置，使其能进入车辆下方；

2、车辆平面移动机器人的两个支撑机构进入车辆下方；

3、根据车辆轴距自动调节抱夹机构的位置，抱夹机构抱夹住车辆的轮胎；

4、车辆平面移动机器人通过舵轮行走，将车辆搬运至设定区域；

5、抱夹机构收起，车辆平面移动机器人从车辆下方移出，完成搬运工作。

用于外部抱夹车辆时，本实用新型车辆平面移动机器人的使用方式为：

1、调节车辆平面移动机器人的两个支撑机构的位置，使其能各自位于车辆的两侧；

2、车辆平面移动机器人的两个支撑机构分别行至车辆的两侧；

3、根据车辆轴距自动调节抱夹机构的位置，抱夹机构抱夹住车辆的轮胎；

4、车辆平面移动机器人通过舵轮行走，将车辆搬运至设定区域；

5、抱夹机构收起，车辆平面移动机器人从车辆下方移出，完成搬运工作。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中，请参阅图7，同一抱夹单元中包括的两个抱夹机构分别为第一抱夹机构、第二抱夹机构。所述旋转驱动机构包括液压缸71、驱动臂72、第五齿轮73、第六齿轮74、第七齿轮75、第八齿轮76；所述液压缸71的一端连接驱动臂72，驱动臂72、第五齿轮73及第一抱夹机构77的一端固定连接，液压缸71在驱动所述驱动臂72动作时能驱动第五齿轮73及第一抱夹机构77转动。

所述第五齿轮73、第六齿轮74、第七齿轮75、第八齿轮76依次啮合，第五齿轮73的转动能带动第六齿轮74、第七齿轮75、第八齿轮76转动；所述第八齿轮76与第二抱夹机构78的一端固定连接，第八齿轮76的转动带动第二抱夹机构78转动。旋转驱动机构驱动第一抱夹机构77旋转的同时，带动第五齿轮73旋转(如逆/顺时针旋转)，则第六齿轮74进行顺/逆时针旋转，第七齿轮75进行逆/顺时针旋转，第八齿轮76进行顺/逆时针旋转，从而实现第二抱夹机构78顺/逆时针旋转，与第一抱夹机构77旋转的方向相反，从而两者朝向支撑机构的同一侧旋转。

因此，通过液压缸可以实现第一抱夹机构、第二抱夹机构180°旋转，以便可以在车辆内侧或车辆外侧实现对车辆的抱夹动作。

实施例四

本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中，请参阅图5、图8、图9、图10，为了能搬运不同轴距的车辆，所述第一支撑机构21或/和第二支撑机构22设有抱夹装置调节机构，所述抱夹装置调节机构包括调节控制器(图未示，系驱动电机的控制器，为现有技术，这里不做赘述)、调节驱动电机232、调节传动齿轮233、调节传动齿条231。

所述调节控制器连接调节驱动电机232；调节驱动电机232的转轴连接调节传动齿轮233，调节传动齿轮233与调节传动齿条231相啮合，所述抱夹机构31设有一固定板234，该固定板234与调节传动齿条231固定连接；所述调节驱动电机232能驱动所述调节传动齿轮233转动，从而驱动调节传动齿条231直线移动，进而调节对应抱夹机构31在第一支撑机构或第二支撑机构的位置，以适应不同轴距的车辆，如图5、图8所示。

为了能适应较宽轴距区间，所述调节传动齿条231可以尽量长；此外，调节传动齿条231的两端可以设置限位机构，避免调节传动齿条231与调节传动齿轮233分离。

为了使固定板234能自由活动，所述第一支撑机构21或/和第二支撑机构22的对应位置为中空结构，且固定板234的活动区域设有对应的支撑滑道，使得固定板234能在调节驱动电机232的驱动下自由滑动。

实施例五

本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中，所述抱夹单元的两个抱夹机构31可以通过同一个旋转驱动机构提供驱动力。所述旋转驱动机构连接有一第二齿轮，第二齿轮连接一两侧均有锯齿的第二齿条，第二齿条的两侧分别设置第三齿轮、第四齿轮；同一抱夹单元中包括的两个抱夹机构分别为第一抱夹机构、第二抱夹机构；第三齿轮与第一抱夹机构具有相同的旋转轴心，第四齿轮与第二抱夹机构具有相同的旋转轴心；所述第二齿条能分别带动第三齿轮、第四齿轮向相反的方向旋转，从而带动第一抱夹机构、第二抱夹机构发起抱夹动作，或者发起不抱夹的动作。所述旋转驱动机构可以包括液压缸，当然也可以包括电机。

综上所述，本实用新型提出的车辆平面移动机器人，可根据需要调节两侧支撑机构的距离，既可以采用内部抱夹的方式，也可以采用外部抱夹的方式。

同时，本实用新型可以根据车辆的轴距，自适应地调节抱夹机构的位置，从而能适用于不同轴距车辆。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种车辆平面移动机器人，其特征在于，所述车辆平面移动机器人包括：支撑机构、抱夹装置、行走机构、电控设备；

所述支撑机构包括第一支撑机构、第二支撑机构、调节机构，所述调节机构连接第一支撑机构或/和第二支撑机构，能调节所述第一支撑机构、第二支撑机构之间的距离；

所述抱夹装置包括至少两个抱夹单元，各抱夹单元包括至少两个抱夹机构；各抱夹机构分别设有旋转驱动机构，能驱动抱夹机构旋转；

所述第一支撑机构、第二支撑机构分别设有至少一个抱夹单元，各抱夹单元通过旋转抱夹机构，从而能完成夹抱车辆轮胎的动作或者放下车辆轮胎的动作；

所述行走机构设置于支撑机构的下方或下部，所述电控设备分别连接支撑机构、抱夹装置、行走机构，控制其动作。

2.根据权利要求1所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述抱夹机构的旋转驱动机构能驱动抱夹机构旋转至少180°，将抱夹机构旋转至对应支撑机构的左侧或右侧。

3.根据权利要求1所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述电控设备包括主控单元、导航装置、雷达避让装置、电源模块，所述主控单元分别连接导航装置、雷达避让装置；所述电源模块分别为支撑机构、抱夹装置、行走机构、主控单元、导航装置、雷达避让装置提供工作所需的电能。

4.根据权利要求1所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述第一支撑机构、第二支撑机构分别设有各自的调节机构；所述调节机构包括第一驱动机构、第一齿轮、第一齿条，第一驱动机构的转轴连接第一齿轮，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一齿条与第一支撑机构/第二支撑机构的一端固定连接。

5.根据权利要求1所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述抱夹单元的两个抱夹机构通过同一个旋转驱动机构提供驱动力。

6.根据权利要求5所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述旋转驱动机构连接有一第二齿轮，第二齿轮连接一两侧均有锯齿的第二齿条，第二齿条的两侧分别设置第三齿轮、第四齿轮；

同一抱夹单元中包括的两个抱夹机构分别为第一抱夹机构、第二抱夹机构；

第三齿轮与第一抱夹机构具有相同的旋转轴心，第四齿轮与第二抱夹机构具有相同的旋转轴心；

所述第二齿条能分别带动第三齿轮、第四齿轮向相反的方向旋转，从而带动第一抱夹机构、第二抱夹机构发起抱夹动作，或者发起不抱夹的动作。

7.根据权利要求5所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

同一抱夹单元中包括的两个抱夹机构分别为第一抱夹机构、第二抱夹机构；

所述旋转驱动机构包括液压缸、驱动臂、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮；所述液压缸的一端连接驱动臂，驱动臂、第五齿轮及第一抱夹机构的一端固定连接，液压缸在驱动所述驱动臂动作时能驱动第五齿轮及第一抱夹机构转动；

所述第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮依次啮合，第五齿轮的转动能带动第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮转动；所述第八齿轮与第二抱夹机构的一端固定连接，第八齿轮的转动带动第二抱夹机构转动。

8.根据权利要求1所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述第一支撑机构或/和第二支撑机构设有抱夹装置调节机构，所述抱夹装置调节机构包括调节控制器、调节驱动电机、调节传动齿轮、调节传动齿条；

所述调节控制器连接调节驱动电机；调节驱动电机的转轴连接调节传动齿轮，调节传动齿轮与调节传动齿条相啮合，所述抱夹机构与调节传动齿条固定连接；所述调节驱动电机能驱动所述调节传动齿轮转动，从而驱动调节传动齿条直线移动，进而调节对应抱夹机构在第一支撑机构或第二支撑机构的位置，以适应不同轴距的车辆。

9.根据权利要求8所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述第一支撑机构或/和第二支撑机构外侧设有若干距离传感器，以感应车辆轮胎的位置，并将感应到的位置信息反馈至所述调节控制器，调节控制器根据各个位置传感器的数据控制调节驱动电机的动作。

10.根据权利要求1所述的车辆平面移动机器人，其特征在于：

所述行走机构包括四个行走轮，均作为主动轮；行走轮分别设有行走驱动机构、转向机构。