CN212098325U - 驱动系统及自动导引运输车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机器人技术领域，本申请提供一种驱动系统及自动导引运输车。所述驱动系统包括主架、两个连接板、连杆、弹簧减震器和控制装置，以及驱动电机、驱动轮、检测装置和驱动轮安装板；所述主架通过轴承与车体连接；每个所述连接板的两侧底部通过连杆与驱动轮安装板连接，所述驱动轮通过驱动轮安装板与各自的驱动电机连接，所述检测装置与驱动电机电连接，检测所述驱动电机电流；所述弹簧减震器连接在连杆与连接板顶部之间；所述控制装置分别与检测装置和弹簧减震器连接，所述控制装置接收到检测装置从驱动电机接收电流的变化参数，向所述弹簧减震器输出控制信号，调节弹簧减震器的刚度。本申请提供的方案有助于自动导引运输车适用复杂地形。

Description

驱动系统及自动导引运输车

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，本申请涉及一种驱动系统及自动导引运输车。

背景技术

目前，自动导引运输车(AGV，Automatic Guided Vehicle)经常被使用在工厂，如：地形规整且平坦，在设计过程中，并未考虑为自动导引运输车添加减振和防侧翻装置。随着工业需求的提高，需要自动导引运输车能适应各种复杂地形，如：建筑工地上各种坑洼以及各种坡度的地形。

当前关于自动导引运输车的驱动系统一般使用简单的弹簧减震器或者被动悬挂系统，减震效果一般。而且，自动导引运输车的减震特性与实际应用场景并不适配，驱动系统达不到预定的效果。尤其是建筑工地上，一些不可预料的复杂地形，如：高门槛，大坑洼，陡坡度，只有弹簧减震系统的自动导引运输车会出现悬空和侧翻等状况，无法满足复杂地形对现有自动导引运输车的需求。

实用新型内容

为了解决无法满足复杂地形的使用需要的问题，特提出以下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种驱动系统，应用于自动导引运输车，其包括：主架、两个连接板、连杆、弹簧减震器和控制装置，以及驱动电机、驱动轮、检测装置和驱动轮安装板；

所述主架通过轴承与自动导引运输车的车体连接，所述两个连接板平行设置在主架的两侧；

每个所述连接板的两侧底部分别通过连杆与驱动轮安装板连接，所述驱动轮通过驱动轮安装板与各自的驱动电机进行连接，所述检测装置与驱动电机电连接，检测所述驱动电机的电流；

所述弹簧减震器连接在连杆与连接板顶部之间；

所述控制装置分别与检测装置和弹簧减震器连接，所述控制装置接收到检测装置从驱动电机接收电流的变化参数，向所述弹簧减震器输出控制信号，调节弹簧减震器的刚度。

在其中一个实施例中，所述连接板的两侧顶部均设有弹簧减震器。

在其中一个实施例中，所述轴承为交叉滚子轴承。

在其中一个实施例中，所述主架通过法兰盘与轴承连接。

在其中一个实施例中，所述驱动轮为差速驱动轮。

在其中一个实施例中，所述连接板中部设为镂空。

第二方面，本申请还提供一种自动导引运输车，其包括上述任一项实施例所述的驱动系统，以及底盘、压板、自动控制伸缩装置、第一万向轮和第二万向轮；

至少一对第一万向轮和所述驱动系统分别连接于所述压板，且分别位于所述压板下方的前侧和后侧，所述压板通过所述自动控制伸缩装置连接于所述底盘的下方，所述自动控制伸缩装置位于所述驱动系统的上方；

所述第二万向轮与所述底盘连接，且位于所述底盘下方的后侧，所述第一万向轮与第二万向轮将所述自动导引运输车支撑于地面；

所述控制装置与所述自动控制伸缩装置电连接，所述控制装置接收到检测装置从驱动电机接收电流的变化参数，向所述自动控制伸缩装置输出控制信号，调节自动控制伸缩装置的伸缩幅度。

在其中一个实施例中，所述自动控制伸缩装置与压板铰接。

在其中一个实施例中，所述第一万向轮和第二万向轮分别通过万向轮固定支座与所述压板和所述底盘进行连接。

在其中一个实施例中，所述底盘与所述压板之间还设置转动副，所述转动副连接于所述压板中部。

本申请所提供的驱动系统，根据检测装置得到的驱动电机的电流的变化参数，向弹簧减震器输出调整刚度的控制信息，从而可以根据当前处于地形状况，能够自动调节减震功能，有助于自动导引运输车适应各种复杂地形，同时能够更加智能快捷对各种地形做出反应。

本申请所提供的自动导引运输车，根据检测装置得到的驱动电机的电流的变化参数，判断当前地形的状况，并通过控制装置向自动控制伸缩装置的伸缩，调整驱动轮与地面的摩擦力，保证自动导引运输车在处于复杂地形时始终能够平稳前进同时保持平稳的电流。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请中一个实施例所提供的驱动系统的立体示意图；

图2为本申请中一个实施例所提供的驱动系统的正面示意图；

图3为本申请中一个实施例所提供的自动导引运输车的立体示意图；

图4为本申请中一个实施例所提供的自动导引运输车在坡底时的状态示意图；

图5为本申请中一个实施例所提供的自动导引运输车在坡顶时的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和示例性实施例对本申请作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本申请的特征是不必要的，则将其省略。

参照图1-2，图1为本申请中一个实施例所提供的驱动系统100的立体示意图，图2为本申请中一个实施例所提供的驱动系统100的正面示意图。

本申请的一个实施例所提供的驱动系统100，适用于自动导引运输车200。所述驱动系统100包括主架110、两个连接板120、连杆121、弹簧减震器122和控制装置(图未示)，以及驱动电机130、驱动轮131、检测装置133和驱动轮安装板134。

其中，所述主架110通过轴承111与自动导引运输车200的车体旋转连接，用于驱动自动导引运输车200发生位移。该主架110位于驱动系统100的中间部位，对驱动系统100的其他部件起到连接和固定的作用。两个连接板120位于主架110的两侧，且相互平行设置。如图2所示，从驱动系统100的正面示意图的方向得到，两个连接板120重合。在本申请中，所述连接板120中部设为镂空，有助于减少驱动系统100的重量，更便于驱动控制。

在本实施例中，所述连接板120为类四边形。每个连接板120的两侧底部与连杆121相连，通过该连杆121与驱动轮安装板134连接。该驱动轮安装板134用于固定安装驱动轮131。位于该驱动轮安装板134的内侧，则与驱动轮131相对一侧设有驱动电机130，用于驱动所述驱动轮131转动。

所述检测装置133与驱动电机130连接，检测所述驱动电机130的电流。当检测装置133接收到的驱动电机130的电流发送变化时，控制装置根据预设的电流变化特性与地形的对应关系，判断得到自动导引运输车200目前所处的地形的类型，以便发出控制信号，调整自动导引运输车200的行驶状态。

所述主架110包括形成一定角度交叉的两个悬臂112。在本实施例中，所述驱动轮131位于两个悬臂112的延伸方向，该悬臂112的末端分别与驱动轮安装板134连接。如图2所示，所述主架110的两个悬臂112与连接杆两侧的连杆121形成整个驱动系统100的整体框架，驱动系统100的其他部件固定安装于该框架上。

所述悬臂112的相交处通过法兰盘与轴承111连接，与车体旋转连接。在本申请中，所述轴承111为交叉滚子轴承。

在此基础上，所述驱动轮131为差速驱动轮。在该驱动系统100中的一对驱动轮131分别连接于独立的驱动电机130，以便在同一时间点上，对两个驱动轮131施加不同的转速。而两个驱动轮131的速度不同，该驱动系统100能够在地面发生旋转，从而带动交叉滚子轴承旋转，并通过编码器反馈旋转角度调节转向，实现驱动系统100的全向移动。

所述弹簧减震器122连接在连杆121与连接板120顶部之间。在本实施例中，该弹簧减震器122的一端连接于所述连杆121的中部。

而控制装置则分别与检测装置133和弹簧减震器122连接，根据检测到的驱动电机130的电流的变化参数，向所述弹簧减震器122发出控制信号，以调节弹簧减震器122的刚度。在本申请中，所述驱动电机130的电流变化，可由于速度变化或地面对驱动轮131的摩擦力的大小的变化，使得向驱动轮131所输出的电能发生变化而造成电流的变化。

进一步地，位于所述连接板120的两侧顶部各设有该弹簧减震器122，在自动导引运输车200满载时，可避免弹簧刚度不足的问题。

本申请所提供的驱动系统100，根据检测装置133得到的驱动电机130的电流的变化参数，向弹簧减震器122输出调整刚度的控制信息，从而可以根据当前处于地形状况，能够自动调节减震功能，有助于自动导引运输车200适应各种复杂地形，同时能够更加智能快捷对各种地形做出反应。

参照图3，图3为本申请中一个实施例所提供的自动导引运输车200的立体示意图。

在上述对驱动机构描述的基础上，本申请还提供一种自动导引运输车200。该自动导引运输车200除了上述任一实施例所述的驱动系统100以外，还包括底盘210、压板220、自动控制伸缩装置230、第一万向轮241和第二万向轮242。

所述底盘210位于所述压板220上方。所述压板220下表面设置有至少一对第一万向轮241和所述驱动系统100。沿着自动导引运输车200前进的方向，所述第一万向轮241位于压板220的前侧，驱动系统100位于压板220的后侧。

而在底盘210的后侧，则相对于压板220的相对侧，设置有至少一对第二万向轮242。该第二万向轮242位于底盘210的下方，连接于该底盘210的下表面。

在压板220与底盘210重合部分的后端设置自动控制伸缩装置230，将两者进行伸缩连接。该自动控制伸缩装置230位于驱动系统100的上方，其两端分别与底盘210的下表面和压板220的上表面进行连接。在本实施例中，该自动控制伸缩装置230可以换成滚珠丝杆和直线导轨以及连杆121的组合结构，也可以是滚珠丝杆或者直线导轨或者连杆121等伸缩结构。该自动控制伸缩装置230与压板220的连接方式为铰接，压板220可以围绕该铰接处进行摆动。当自动导引运输车200处于坡度环境时，压板220以其与自动控制伸缩装置230的连接处为摆动轴心，相对于底盘210件摆动上翘或下沉的方式前进，可适应如高门槛，大坑洼，陡坡度等复杂的地形。

在本实施例的自动导引运输车200包括两个并排设置的自动控制伸缩装置230，有助于增强对驱动系统100的施压或提升的作用力。

由于底盘210与压板220之间是可以摆动的，无论在任何地形，该第一万向轮241和第二万向轮242与地面接触，将该自动导引运输车200支撑于地面。在本实施例中，该第一万向轮241和第二万向轮242分别通过垂直于压板220和底盘210的万向轮固定支座250与压板220和底盘210进行连接。当自动导引运输车200静止于在平坦的地面上时，所述驱动轮131也同样支撑于地面。

控制装置与所述自动控制伸缩装置230电连接。驱动电机130在工作的时候产生电流，当与所述自动控制伸缩装置230电连接进行所进入的区域的地形发送变化，或者进行较为复杂地形时，驱动轮131与地面的摩擦力变化，为了能以原来的速度，或者顺利通过该区域，驱动电机130需要调整对驱动轮131的驱动功率，从而改变输出电流。当检测装置133检测到电流发送变化时，形成对应的变化参数。控制装置根据该变化参数，判断驱动轮131当前的行驶状况。例如，在爬坡时，如果驱动轮131悬空，电流会突然变小，检测装置133检测到这一变化后会反馈给控制装置，装置就会向自动控制伸缩装置230发出施加压力的控制信号，使得该自动控制伸缩装置230伸展，使位于下放的驱动轮131与地面相触增大驱动力，直至电流达到恢复到设定范围，从而提高爬坡能力。

在上述基础上，所述底盘210与所述压板220之间还设置转动副260，所述转动副260连接于所述压板220中部。

当自动控制伸缩装置230伸展，输出力下压压板220，转动副260配合压板220的旋转运动，从而控制压板220与底盘210的角度，适用当前行驶区域的地形。根据检测装置133得到电流的变化参数，压板220受到自动控制伸缩装置230下压时，位于自动控制伸缩装置230的驱动系统100也受到下压的力，并传递至连接板120。这时，连接板120则带动所连接的连杆121向下运动，弹簧减震器122因此受到拉伸力，根据该拉伸力，调节弹簧减震器122的刚度，从而实现在复杂地形的减震功能。

在对自动控制伸缩装置230与驱动轮131的控制中，若差速驱动轮131将要旋转时，可根据对驱动系统100的旋转指令，触发自动控制伸缩装置230的收缩指令，使得驱动系统100悬空后再旋转，这样就可以减小驱动轮131与地面的摩擦，延长使用寿命。

参考图4-5，图4为本申请中一个实施例所提供的自动导引运输车200在坡底时的状态示意图，图5为本申请中一个实施例所提供的自动导引运输车200在坡顶时的状态示意图。

根据上述所描述的自动导引运输车200，对应在爬坡的过程中的控制原理如下：

参照图4，当自动导引运输车200开始上坡时，由于第一万向轮241已上坡，位于后侧的第二万向轮242仍未爬坡，使得处于中间的驱动轮131被悬空，其与地面的摩擦力消失。这时，检测装置133所检测驱动电机130的电流突然变小。检测装置133将这一变化反馈至控制装置。控制装置向自动控制伸缩装置230发出伸展的控制信号，使得自动控制伸缩装置230伸展，并对其下方的驱动轮131施加压力，直至检测装置133检测得到的电流值恢复到设定范围，表示驱动轮131与地面相触增大驱动力，有助于自动导引运输车200进行爬坡。如此就能保证自动导引运输车200在爬较大坡时始终能够平稳前进同时保持平稳的电流。

参照图5，当自动导引运输车200行驶至坡顶时，第一万向轮241已完成爬坡路段进入平地区域，而第二万向轮242仍处于爬坡状态，位于中间的驱动轮131收到的压力变大，导致检测装置133对驱动电机130的电流突然增大。检测装置133将这一变化反馈至控制装置。控制装置向自动控制伸缩装置230发出伸展的控制信号，使得自动控制伸缩装置230收缩，对驱动轮131件抬升，对其下方的驱动轮131减少压力，直至检测装置133检测得到的电流值恢复到设定范围，表示驱动轮131与地面相触减少与地面的摩擦力，有助于自动导引运输车200尽快完成爬坡的状态。

在第一万向轮241从爬坡至平地的状态转换时，容易造成单边悬空。但是压板220和第一万向轮241本身具有预应力，当第一万向轮241处于单边悬空时就会由于自身重量自动向地面压下去。所以，杆预应力，配合驱动轮131的主动悬挂会使得自动导引运输车200更稳定前进。

本申请所提供的自动导引运输车200，根据检测装置133得到的驱动电机130的电流的变化参数，判断当前地形的状况，并通过控制装置向自动控制伸缩装置230的伸缩，调整驱动轮131与地面的摩擦力，保证自动导引运输车200在处于复杂地形时始终能够平稳前进同时保持平稳的电流。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种驱动系统(100)，其特征在于，应用于自动导引运输车(200)，包括：主架(110)、两个连接板(120)、连杆(121)、弹簧减震器(122)和控制装置，以及驱动电机(130)、驱动轮(131)、检测装置(133)和驱动轮安装板(134)；

所述主架(110)通过轴承(111)与自动导引运输车(200)的车体连接，所述两个连接板(120)平行设置在主架(110)的两侧；

每个所述连接板(120)的两侧底部分别通过连杆(121)与驱动轮安装板(134)连接，所述驱动轮(131)通过驱动轮安装板(134)与各自的驱动电机(130)进行连接，所述检测装置(133)与驱动电机(130)电连接，检测所述驱动电机(130)的电流；

所述弹簧减震器(122)连接在连杆(121)与连接板(120)顶部之间；

所述控制装置分别与检测装置(133)和弹簧减震器(122)连接，所述控制装置接收到检测装置(133)从驱动电机(130)接收电流的变化参数，向所述弹簧减震器(122)输出控制信号，调节弹簧减震器(122)的刚度。

2.根据权利要求1所述驱动系统(100)，其特征在于，

所述连接板(120)的两侧顶部均设有弹簧减震器(122)。

3.根据权利要求1所述驱动系统(100)，其特征在于，

所述轴承(111)为交叉滚子轴承。

4.根据权利要求3所述驱动系统(100)，其特征在于，

所述主架(110)通过法兰盘与轴承(111)连接。

5.根据权利要求3所述驱动系统(100)，其特征在于，

所述驱动轮(131)为差速驱动轮。

6.根据权利要求1所述驱动系统(100)，其特征在于，

所述连接板(120)中部设为镂空。

7.一种自动导引运输车(200)，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的驱动系统(100)，以及底盘(210)、压板(220)、自动控制伸缩装置(230)、第一万向轮(241)和第二万向轮(242)；

至少一对第一万向轮(241)和所述驱动系统(100)分别连接于所述压板(220)，且分别位于所述压板(220)下方的前侧和后侧，所述压板(220)通过所述自动控制伸缩装置(230)连接于所述底盘(210)的下方，所述自动控制伸缩装置(230)位于所述驱动系统(100)的上方；

所述第二万向轮(242)与所述底盘(210)连接，且位于所述底盘(210)下方的后侧，所述第一万向轮(241)与第二万向轮(242)将所述自动导引运输车(200)支撑于地面；

所述控制装置与所述自动控制伸缩装置(230)电连接，所述控制装置接收到检测装置(133)从驱动电机(130)接收电流的变化参数，向所述自动控制伸缩装置(230)输出控制信号，调节自动控制伸缩装置(230)的伸缩幅度。

8.根据权利要求7所述自动导引运输车(200)，其特征在于，

所述自动控制伸缩装置(230)与压板(220)铰接。

9.根据权利要求7所述自动导引运输车(200)，其特征在于，

所述第一万向轮(241)和第二万向轮(242)分别通过万向轮固定支座(250)与所述压板(220)和所述底盘(210)进行连接。

10.根据权利要求7所述自动导引运输车(200)，其特征在于，

所述底盘(210)与所述压板(220)之间还设置转动副(260)，所述转动副(260)连接于所述压板(220)中部。

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