CN210555248U

CN210555248U - Agv泊车机器人

Info

Publication number: CN210555248U
Application number: CN201821847857.7U
Authority: CN
Inventors: 袁全桥; 韦宝琛; 谭强; 孔惟礼
Original assignee: Chipspace Shanghai Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Xinbo Technology Co ltd
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2028-11-09

Abstract

本实用新型公开了一种AGV泊车机器人，其包括底盘，轮组系统，举升系统，电池包和控制系统；轮组系统，举升系统，电池包和控制系统安装于底盘上、控制系统包括RFID传感器，控制盒，磁传感器，充电装置，WIFI天线，陀螺仪和激光传感器；底盘包括矩形框和固定于矩形框上的防撞固定板和钣金壳体。本实用新型能够完成直行、横移、原地打转、装卸货物等功能。在经过不平整路面及重载/轻载等不同工况下对驱动轮提供足够附着力、防止绕线、减轻碰撞对泊车机器人的影响。

Description

AGV泊车机器人

技术领域

本实用新型属于自动导引运输车领域技术领域，具体来说涉及一种AGV泊车机器人。

背景技术

随着技术的进步，AGV(Automated Guilded Vehicle)车作为一种具有安全保护和移栽功能的搬运车，因为其高度自动化的特性，被广泛应用于机械立体停车库领域中。现有的AGV泊车存在诸多可以改进的空间，例如：现有的AGV泊车机器人在进行转向或角度控制时不能很好的完成转向角度的调整；在地面存在凸起或凹陷障碍等复杂地面环境时，无法对驱动轮提供足够的附着力。此外，现有的AGV车无法测量轮组角度，也无法在重载和轻载等不同工况时对驱动轮提供足够附着力，导致驱动机构容易产生绕线现象；其泊车底盘往往需要设置电缆槽和线夹来放置电机设备和弱电设备的电缆线，导致底盘结构复杂、制备难度高；其举升机构结构较为复杂，造成维修和更换配件困难，自动控制成本较高，承载力较低。因此，如何开发出一种新型的AGV泊车底盘，以针对上述提到的各个问题加以解决，是本领域技术人员需要研究的方向。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种AGV泊车机器人，能够完成直行、横移、原地打转、装卸货物等功能、对驱动轮提供足够附着力、有效防止绕线、减轻碰撞对泊车机器人的影响。

一种AGV泊车机器人，其包括：底盘，轮组系统，举升系统，电池包和控制系统；所述轮组系统，举升系统，电池包和控制系统安装于底盘上、所述控制系统包括RFID传感器，控制盒，磁传感器，充电装置，WIFI天线，陀螺仪和激光传感器；所述底盘包括矩形框和固定于矩形框上的防撞固定板和钣金壳体。

通过采用这种技术方案：设置防撞固定板以实现碰撞缓冲的作用，避免当泊车机器人与停车场立柱、其他泊车机器人、托架等发生碰撞时的所产生的冲击损坏机器人内部的设备。同时设置钣金壳体起到进一步缓冲和遮挡雨水的作用。所述控制盒用来固定DC-DC模块，主控制板，电源分配器，直流电机驱动器。DC-DC模块用来转换电压、为主控制板提供电源。主控制板用来控制WIFI天线，磁传感器，陀螺仪，直流电机驱动器等外部设备。电源分配器的输入端与电池包连接，输出端与DC-DC模块，直流电机驱动器连接。直流电机驱动器用来控制电机的转速和位移。电池包用来给所有的供电设备提供电源。充电装置用来给电池包供电。激光传感器用来判断运输托架上是否有货物。RFID传感器用来读取 RFID标签信息：RFID标签中存储了车位编号和位置信息，同时为泊车机器人提供转向，运行距离，特殊车位标记等信息。所述激光传感器用来判断运输托架上是否有货物。所述WIFI 天线用来与上位机进行通信，接受上位机发送的指令，同时向上位机发送AGV泊车机器人的状态信息。所述磁传感器用来矫正泊车机器人的航向角和偏移距离。

优选的是，上述AGV泊车机器人中：所述矩形框由沿纵向排布的至少两根槽钢和沿横向排布的两根矩形管连接构成；所述各槽钢彼此平行；所述各矩形管彼此平行；所述矩形框上设有轮组固定板、举升系统固定板和传感器固定板；所述矩形框内还固定有两根平行设置的H型钢、所述H型钢的槽口与所述轮组固定板和传感器固定板相导通。

通过采用这种技术方案：举升系统固定板用于安装举升系统；传感器固定板用于安装磁传感器，RFID传感器，陀螺仪等弱电设备，轮组固定板用于安装AGV泊车的轮组。以H型钢作为AGV泊车底盘的承重机构，同时利用其槽口放置安装于AGV泊车底盘上的电机的电缆线以及磁传感器，激光传感器，控制盒等弱电设备的弱电电缆线。因此无需在底盘上设置电缆槽和线夹，简化了底盘的结构。

更优选的是，上述AGV泊车机器人中：所述底盘上还包括电磁屏蔽盖，所述电磁屏蔽盖覆盖于H型钢上端。

通过采用这种技术方案：设置电磁屏蔽盖进一步减少运行的电机对电缆的电磁干扰。

优选的是，上述AGV泊车机器人中：所述轮组系统包括轮架，第一驱动电机，第一减速机，第一驱动轮，第二驱动电机，第二减速机，第二驱动轮；所述第一减速机和第二减速机固定于轮架上；所述第一减速机的输入轴连接第一驱动电机、输出轴连接第一驱动轮；所述第二减速机的输入轴连接第二驱动电机、输出轴连接第二驱动轮；所述第一驱动轮与第二驱动轮分布于轮架两侧。

通过采用这种技术方案：以两组驱动电机和减速机的驱动机构分别调整位于轮架两侧的驱动轮的转动速度和方向。通过控制驱动电机的输出转速，使驱动轮获得转速差，精准的调控AGV车的转向角度。其中，选择驱动电机作为驱动的执行机构、提高了双驱动全方位行走系统的精度，且驱动电机具有输出扭矩大、工作稳定的特点。

优选的是，上述AGV泊车机器人中：还包括悬挂缓冲系统，所述悬挂缓冲系统固定于轮架上，其包括下筒，上筒，弹簧，碟簧和推力轴承；所述下筒上设有环形槽；所述弹簧、碟簧和推力轴承分别位于环形槽内，且所述推力轴承位于环形槽底部；所述碟簧连接推力轴承上侧，所述弹簧连接碟簧上侧；所述上筒包括顶面和侧筒壁；所述侧筒壁伸入环形槽中且位于碟簧上侧；所述顶面边沿外侧设有环形凸沿、所述环形凸沿半径大于环形槽半径、用于限位上筒对下筒的下行运动；所述侧筒壁内壁上设有环形挡边、所述环形挡边位于弹簧上侧。

通过采用这种技术方案：上筒用于固定在负重支架上，下筒用于固定在旋转平台上。当负重支架上未负载重物时，侧筒壁伸入环形槽部分不与碟簧相接触且环形挡边压于弹簧上、此时弹簧处于弯曲压缩状态，由弹簧支撑负重支架的重量。而当负重支架上放置有重物时，弹簧处于极限压缩状态。此时侧筒壁在压力作用下朝环形槽底部运动、其底边与碟簧接触，主要通过碟簧来承受增加的重量。由此，满足了在重载和轻载的不同工况下为驱动轮提供足够附着力的效果。采用这种机构使AGV车在不平整地面行驶时，上筒和下筒在颠簸时产生间距，此时碟簧压缩的力首先释放，接着弹簧的力释放。通过碟簧和弹簧两层缓冲避免地面颠簸传递至负重支架，保证了AGV车在颠簸路况行驶时，其负重的稳定性。

更优选的是，上述AGV泊车机器人中：所述悬挂缓冲系统还包括轴套，所述轴套固定于环形槽内、将上筒与下筒隔开。

通过采用这种技术方案：设置轴套将上筒与下筒隔开、用来减少上筒和下筒之间的磨损，起到润滑作用。

优选的是，上述AGV泊车机器人中：还包括编码器系统，所述编码器系统包括编码器定子和编码器磁钢；所述编码器定子与上筒相固定；所述编码器磁钢与下筒相固定。

通过采用这种技术方案：在泊车机器人转向移动时，下筒随轮架一起转动，相对上筒产生转向运动，编码器磁钢随之相对编码器定子旋转，由此实现对驱动轮绕悬挂缓冲系统转动角度的测量。实践中，编码器磁钢的长度可由检测长度和上下筒分离的距离共同决定。

优选的是，上述AGV泊车机器人中：所述举升系统包括底板，举升机构，驱动机构和承重板；所述举升机构包括第一举升板，第二举升板，举升推力板，丝杆机构，第一固定块，第二固定块，第一滚动球轴承，第一轴承滚动板，第二滚动球轴承，第二轴承滚动板和连接轴；所述丝杆机构包括丝杆，丝杆支撑座，丝杆固定座和丝杆螺母座；所述丝杆穿过丝杆支撑座和丝杆螺母座，一端连接驱动机构、另一端固定于丝杆固定座上；所述第一固定块固定于承重板上，所述第二固定块固定于底板上；所述第一举升板一端与第一固定块活动连接、另一端与举升推力板活动连接；所述第二举升板一端与第二固定块活动连接、另一端与第一滚动球轴承活动连接，第一滚动球轴承沿第一轴承滚动板滑动；所述第一轴承滚动板固定于承重板上；所述第一举升板的中点与第二举升板的中点通过连接轴连接在一起；所述丝杆固定座固定于底板上、所述举升推力板安装于丝杆螺母座上、随丝杆的旋转沿丝杆轴向方向移动；举升推力板的两侧与第一举升板和第二滚动球轴承连接，第二滚动球轴承在第二轴承滚动板上滑动；所述第二轴承滚动板固定于底板上。

通过采用这种技术方案：底板固定于地面或大梁上，主要用来固定丝杆固定座和举升固定块等部件，举升推力板在丝杆螺母座的作用下，随丝杆旋转而直线运动，推动第一举升板和第二举升板。将承重板上承受的重力转化为丝杆上的轴向力，最终传递至底板及大梁或地面上。轴承滚动板固定在底板及承重板上，避免由于零件磨损而更换底板或承重板。

优选的是，上述AGV泊车机器人中：所述举升系统还包括接近开关，所述接近开关安装于底板上。

通过采用这种技术方案：以设置于底板上的接近开关判断举升机构是否运动趋近于其最低点和最高点，对举升机构的工作起到安全报警的作用。

更优选的是，上述AGV泊车机器人中：所述连接轴端部设有万向球。

通过采用这种技术方案：设置万向球来承受连接轴在万向球方向上的轴向力。

与现有技术相比，本实用新型能够完成直行、横移、原地打转等功能、对驱动轮提供足够附着力、有效防止绕线、减轻碰撞对泊车机器人的影响。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为实施例1的仰视结构示意图；

图2为实施例1的俯视结构示意图；

图3为图1、2中举升系统的侧视结构示意图；

图4为图1、2中举升系统的俯视结构示意图；

图5为图1、2中轮组系统的结构示意图；

图6为图5的爆炸结构示意图；

图7为图6中悬挂缓冲系统4的结构示意图；

图8为图7下筒的结构示意图；

图9为图7上筒的结构示意图；

图10为图1中底盘上矩形框的结构示意图，本图省略了电磁屏蔽盖

图11为图10的俯视图。

各附图标记与部件名称对应关系如下：

1、底盘；2、轮组系统；3、举升系统；4、悬挂缓冲系统；

11、矩形框；12、防撞固定板；13、钣金壳体；

111、槽钢；112、矩形管；113、轮组固定板；114、举升系统固定板；115、传感器固定板；116、H型钢；117、电磁屏蔽盖；

21、轮架；22、第一驱动电机；23、第一减速机；24、第一驱动轮；25、第二驱动电机；26、第二减速机；27、第二驱动轮；

31、底板；32、举升机构；33、驱动机构；34、承重板；35、接近开关；

321、第一举升板；322、第二举升板；323、举升推力板；324、丝杆机构；3251、第一固定块；3252、第二固定块；3261、第一滚动球轴承；3262、第一轴承滚动板；3271、第二滚动球轴承；3272、第二轴承滚动板；328、连接轴；329、万向球；3241、丝杆；3242、丝杆支撑座；3243、丝杆固定座；3244、丝杆螺母座；

41、下筒；42、上筒；43、弹簧；44、碟簧；45、推力轴承；46、轴套；

412、环形槽；421、顶面；422、侧筒壁；423、环形凸沿；424、环形挡边；

51、编码器定子；52、编码器磁钢；

61、RFID传感器；62、控制盒；63、磁传感器；64、充电装置；65、WIFI天线；66、陀螺仪；67、激光传感器；

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将结合各个实施例作进一步描述。

如图1-10所示为实施例1：

一种AGV泊车机器人，其包括：底盘1，轮组系统2，举升系统3，电池包7和控制系统。

其中，所述轮组系统2，举升系统3和控制系统安装于底盘1上、所述控制系统包括RFID传感器61，控制盒62，磁传感器63，充电装置64，WIFI天线65，陀螺仪66和激光传感器67；所述底盘1包括矩形框11和固定于矩形框11上的防撞固定板12和钣金壳体13。

所述矩形框11由沿纵向排布的至少两根槽钢111和沿横向排布的两根矩形管112连接构成；所述各槽钢111彼此平行；所述各矩形管112彼此平行；所述矩形框11上设有轮组固定板113、举升系统固定板114和传感器固定板115；所述矩形框11内还固定有两根平行设置的H型钢116、所述H型钢116的槽口与所述轮组固定板113和传感器固定板 115相导通。所述底盘1上还包括电磁屏蔽盖117，所述电磁屏蔽盖117覆盖于H型钢116 上端。

所述轮组系统2包括轮架21，第一驱动电机22，第一减速机23，第一驱动轮24，第二驱动电机25，第二减速机26，第二驱动轮27，还包括悬挂缓冲系统4和编码器系统；所述第一减速机23和第二减速机26固定于轮架21上；所述第一减速机23的输入轴连接第一驱动电机22、输出轴连接第一驱动轮24；所述第二减速机26的输入轴连接第二驱动电机25、输出轴连接第二驱动轮27；所述第一驱动轮24与第二驱动轮27分布于轮架21 两侧。所述悬挂缓冲系统4固定于轮架21上，其包括下筒41，上筒42，弹簧43，碟簧 44，推力轴承45和轴套46；所述下筒41上设有环形槽412；所述弹簧43、碟簧44和推力轴承45分别位于环形槽412内，且所述推力轴承45位于环形槽412底部；所述碟簧 44连接推力轴承45上侧，所述弹簧43连接碟簧44上侧；所述上筒42包括顶面421和侧筒壁422；所述侧筒壁422伸入环形槽412中且位于碟簧44上侧；所述顶面421边沿外侧设有环形凸沿423、所述环形凸沿423半径大于环形槽412半径、用于限位上筒42 对下筒41的下行运动；所述侧筒壁422内壁上设有环形挡边424、所述环形挡边424位于弹簧43上侧。所述轴套46固定于环形槽412内、用于将上筒42与下筒41隔开。所述编码器系统包括编码器定子51和编码器磁钢52；所述编码器定子51与上筒42相固定；所述编码器磁钢52与下筒41相固定。

所述举升系统3包括底板31，举升机构32，驱动机构33和承重板34和接近开关35；所述举升系统32包括第一举升板321，第二举升板322，举升推力板323，丝杆机构324，第一固定块3251，第二固定块3252，第一滚动球轴承3261，第一轴承滚动板3262，第二滚动球轴承3271，第二轴承滚动板3272和连接轴328；所述丝杆机构324包括丝杆机构 3241，丝杆支撑座3242，丝杆固定座3243和丝杆螺母座3244；所述丝杆机构3241穿过丝杆支撑座3242和丝杆螺母座3244，一端连接驱动机构33、另一端固定于丝杆固定座 3243上；所述第一固定块3251固定于承重板34上，所述第二固定块3252固定于底板31 上；所述第一举升板321一端与第一固定块3251活动连接、另一端与举升推力板323活动连接；所述第二举升板322一端与第二固定块3252活动连接、另一端与第一滚动球轴承3261活动连接，第一滚动球轴承3261沿第一轴承滚动板3262滑动；所述第一轴承滚动板3262固定于承重板34上；所述第一举升板321的中点与第二举升板322的中点通过连接轴328连接在一起；所述丝杆固定座3243固定于底板31上、所述举升推力板323 安装于丝杆螺母座3244上、随丝杆机构324的旋转沿丝杆机构324轴向方向移动；举升推力板323的两侧与第一举升板321和第二滚动球轴承3271连接，第二滚动球轴承3271 在第二轴承滚动板3272上滑动；所述第二轴承滚动板3272固定于底板31上。所述接近开关35安装于底板31上。所述连接轴328端部设有万向球329。

泊车机器人工作流程：泊车机器人完成任务后，在未接收到上位机的其他指令时处于待机状态。当接收到上位机给泊车机器人发送的指令后，泊车机器人处于激活状态，按照上位机发送的指令运行到指定位置，完成相应的任务，常见的任务有：搬运货物，搬运托盘，充电等任务。泊车机器人的运行场地需要提前布置磁钉和RFID标签。在RFID标签中写入存储了车位编号和位置信息，同时为泊车机器人提供转向，运行距离，特殊车位标记等信息。在运行过程中，泊车机器人的RFID传感器读取RFID标签，来确定泊车机器人在运行场地中的位置。另外泊车机器人也会读取磁传感器的数据，来确定当前泊车机器人的航向角。泊车机器人上的全方位轮组系统，保证了泊车机器人可以直行、横移、原地打转等功能。泊车机器人上的举升机构用来搬运托架或货物。泊车机器人实时向上位机发送状态信息，如当前是否运行，电池电量，运行状态，位置信息等，保证上位机对多个泊车机器人的调度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种AGV泊车机器人，其特征在于：包括底盘(1)，轮组系统(2)，举升系统(3)，电池包(7)和控制系统；

所述轮组系统(2)，举升系统(3)，电池包(7)和控制系统安装于底盘(1)上、所述控制系统包括RFID传感器(61)，控制盒(62)，磁传感器(63)，充电装置(64)，WIFI天线(65)，陀螺仪(66)和激光传感器(67)；所述底盘(1)包括矩形框(11)和固定于矩形框(11)上的防撞固定板(12)和钣金壳体(13)。

2.如权利要求1所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述矩形框(11)由沿纵向排布的至少两根槽钢(111)和沿横向排布的两根矩形管(112)连接构成；所述各槽钢(111)彼此平行；所述各矩形管(112)彼此平行；所述矩形框(11)上设有轮组固定板(113)、举升系统固定板(114)和传感器固定板(115)；所述矩形框(11)内还固定有两根平行设置的H型钢(116)、所述H型钢(116)的槽口与所述轮组固定板(113)和传感器固定板(115)相导通。

3.如权利要求2所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述底盘(1)上还包括电磁屏蔽盖(117)，所述电磁屏蔽盖(117)覆盖于H型钢(116)上端。

4.如权利要求1所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述轮组系统(2)包括轮架(21)，第一驱动电机(22)，第一减速机(23)，第一驱动轮(24)，第二驱动电机(25)，第二减速机(26)，第二驱动轮(27)；所述第一减速机(23)和第二减速机(26)固定于轮架(21)上；所述第一减速机(23)的输入轴连接第一驱动电机(22)、输出轴连接第一驱动轮(24)；所述第二减速机(26)的输入轴连接第二驱动电机(25)、输出轴连接第二驱动轮(27)；所述第一驱动轮(24)与第二驱动轮(27)分布于轮架(21)两侧。

5.如权利要求4所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述轮组系统(2)上还设有悬挂缓冲系统(4)，所述悬挂缓冲系统(4)固定于轮架(21)上，其包括下筒(41)，上筒(42)，弹簧(43)，碟簧(44)和推力轴承(45)；所述下筒(41)上设有环形槽(412)；所述弹簧(43)、碟簧(44)和推力轴承(45)分别位于环形槽(412)内，且所述推力轴承(45)位于环形槽(412)底部；所述碟簧(44)连接推力轴承(45)上侧，所述弹簧(43)连接碟簧(44)上侧；所述上筒(42)包括顶面(421)和侧筒壁(422)；所述侧筒壁(422)伸入环形槽(412)中且位于碟簧(44)上侧；所述顶面(421)边沿外侧设有环形凸沿(423)、所述环形凸沿(423)半径大于环形槽(412)半径、用于限位上筒(42)对下筒(41)的下行运动；所述侧筒壁(422)内壁上设有环形挡边(424)、所述环形挡边(424)位于弹簧(43)上侧。

6.如权利要求5所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述悬挂缓冲系统(4)还包括轴套(46)，所述轴套(46)固定于环形槽(412)内、将上筒(42)与下筒(41)隔开。

7.如权利要求5所述AGV泊车机器人，其特征在于：还包括编码器系统，所述编码器系统包括编码器定子(51)和编码器磁钢(52)；所述编码器定子(51)与上筒(42)相固定；所述编码器磁钢(52)与下筒(41)相固定。

8.如权利要求7所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述举升系统(3)包括底板(31)，举升机构(32)，驱动机构(33)和承重板(34)；

所述举升机构(32)包括第一举升板(321)，第二举升板(322)，举升推力板(323)，丝杆机构(324)，第一固定块(3251)，第二固定块(3252)，第一滚动球轴承(3261)，第一轴承滚动板(3262)，第二滚动球轴承(3271)，第二轴承滚动板(3272)和连接轴(328)；

所述丝杆机构(324)包括丝杆(3241)，丝杆支撑座(3242)，丝杆固定座(3243)和丝杆螺母座(3244)；所述丝杆(3241)穿过丝杆支撑座(3242)和丝杆螺母座(3244)，一端连接驱动机构(33)、另一端固定于丝杆固定座(3243)上；

所述第一固定块(3251)固定于承重板(34)上，所述第二固定块(3252)固定于底板(31)上；所述第一举升板(321)一端与第一固定块(3251)活动连接、另一端与举升推力板(323)活动连接；所述第二举升板(322)一端与第二固定块(3252)活动连接、另一端与第一滚动球轴承(3261)活动连接，第一滚动球轴承(3261)沿第一轴承滚动板(3262)滑动；所述第一轴承滚动板(3262)固定于承重板(34)上；所述第一举升板(321)的中点与第二举升板(322)的中点通过连接轴(328)连接在一起；所述丝杆固定座(3243)固定于底板(31)上、所述举升推力板(323)安装于丝杆螺母座(3244)上、随丝杆机构(324)的旋转沿丝杆机构(324)轴向方向移动；举升推力板(323)的两侧与第一举升板(321)和第二滚动球轴承(3271)连接，第二滚动球轴承(3271)在第二轴承滚动板(3272)上滑动；所述第二轴承滚动板(3272)固定于底板(31)上。

9.如权利要求8所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述举升系统(3)还包括接近开关(35)，所述接近开关(35)安装于底板(31)上。

10.如权利要求9所述AGV泊车机器人，其特征在于：所述连接轴(328)端部设有万向球(329)。