CN215883635U - 一种用于铺砖机器人的行走车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于铺砖机器人的行走车。目前，当AGV行走车在狭小的空间进行瓷砖铺贴时，AGV行走车在进行变道、转向、原地转轮等动作时会带来诸多不便，不能够很好地适用于空间狭小的房间的瓷砖铺贴。一种用于铺砖机器人的行走车，其组成包括：车体（1）、全向轮（2）和舵轮（3），车体的底部安装有两个全向轮和两个舵轮，两个全向轮安装在车体底部的对角线位置，两个舵轮安装在车体底部的对角线位置，其中一侧的全向轮和舵轮与执行架体（4）连接，车体底部的裙板（5）内侧对称的连接有两个结构相同的车体稳定支撑系统（6），车体的斜面板上具有控制平台放置区（7）。本实用新型应用于铺砖机器人领域。

Description

一种用于铺砖机器人的行走车

技术领域

本实用新型涉及一种用于铺砖机器人的行走车。

背景技术

AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。传统的AGV多采取转向与驱动合成装置。当AGV车体承载大于300公斤时，其驱动单元回转角度及缓冲机构便开始不稳定或脱离航线等状况发生，适应能力较差、负荷能力低，使AGV的使用范围受到极大限制。

目前，当AGV行走车在狭小的空间进行瓷砖铺贴时， AGV行走车在进行变道、转向、原地转轮等动作时，需要转动行走车车头，带来诸多不便，降低了AGV行走车的灵活性，不能够很好地适用于空间狭小的房间的瓷砖铺贴。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于铺砖机器人的行走车。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种用于铺砖机器人的行走车，其组成包括：车体、全向轮和舵轮，所述的车体的底部安装有两个全向轮和两个舵轮，两个所述的全向轮安装在车体底部的对角线位置，两个所述的舵轮安装在车体底部的对角线位置，其中一侧的所述的全向轮和所述的舵轮与执行架体连接，所述的车体底部的裙板内侧对称的连接有两个结构相同的车体稳定支撑系统，所述的车体的斜面板上具有控制平台放置区，且所述的控制平台放置区安装有激光导航装置，激光导航装置包括一组点激光测头，所述的车体的最顶部板面的中间位置开设有避障系统安装孔，所述的避障系统安装孔内安装有避障系统，所述的车体的下方裙板的头部和尾部分别连接有条形结构的碰撞开关，所述的车体的侧面安装有AGV控制箱，所述的车体的侧面安装有操控区。

所述的用于铺砖机器人的行走车，所述的车体的整体为阶梯结构，其中第一阶梯区域的板面上可连接有取砖支架，第二阶梯区域的板面上通过螺栓组件连接有机械臂组件。

所述的用于铺砖机器人的行走车，所述的舵轮的转轴上连接有驱动器，所述的全向轮为万向轮结构。

所述的用于铺砖机器人的行走车，所述的车体的侧板面上安装有行走车控制按钮。

本实用新型所达到的有益效果是：

1.本实用新型铺砖机器人的行走车能够自动循迹及壁障单元，采用点激光使机器人带动点激光测头在空间中划过固定轨迹，由点激光传感器信号值的变化可以得到房间的几何尺寸和小车的位置信息，从而计算出待铺瓷砖的位置。同时配合避障系统是机器人在行走过程中，通过传感器感知到在其规划路线上存在静态或者动态障碍物时，按照一定的算法实时更新路径，绕过障碍物，最后达到目的。该技术具有较高精度，并且几乎不受光照条件的影响，能在黑暗环境中很好地使用，成本低、效率高、算法简单等优点，同时保证人员和机器人行走的安全性。

2.本实用新型铺砖机器人的行走车能驱动机器人实现全方位移动，铺砖机器人的行走车采用双舵轮移动驱动方式，两台舵轮安装在车的对角线位置，通过调整两个舵轮的角度及速度，可以使小车在不转动车头的情况下实现变道、转向、原地转轮等动作，甚至可以实现沿任意点为半径的转弯运动，具有很强的灵活性。可以轻松实现横向移动和转弯半径为零的原地转向运动等，能很好地适用于空间狭小的房间的瓷砖铺贴。同时，铺砖机器人的行走车配合人机交互单元，信号接收与传输数据单元，导航与避障系统可以躲避障碍物，防止碰撞事故的发生。车体底盘上安装有为整个机器人稳定的支撑系统、人机交互单元、信号接收与传输数据单元、导航与避障系统等。

3.本实用新型激光导航及避障系统以MRC系列移动机器人自主导航控制器为核心，支持各类导航和组合导航方式，支持多在种类底盘结构。使用者通过图形化二次开发平台，自主设计和实现移动机器人控制逻辑及应用功能，快速实现您的各种形态移动机器人。通过铺砖机器人的行走车到达指定坐标，瓷砖自动铺贴机器人上带有激光雷达及避障系统，能够实现自主导航，通过控制平台控制机器人到达指定地点。

4.本实用新型以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与常用的其他设备相比铺砖机器人的行走车的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地和空间的限制实现高效、经济、灵活的无人化生产。

5．本实用新型解决以舵轮为基础的全向行走车，一般情况的平动和转向，它包含了任意方向、任意速度的平动与任意速度的自转以及不同速度的平动过程中实现自转和灵活转向的多种情况。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是附图1翻转一定角度后的结构示意图；

附图3是附图2翻转一定角度后的结构示意图；

附图4是本实用新型的主视图；

附图5是附图4的右视图；

附图6是附图1的仰视图；

图中：1、车体，2、全向轮，3、舵轮，4、执行架体，5、裙板，6、车体稳定支撑系统，7、控制平台放置区，8、避障系统安装孔，9、碰撞开关，10、AGV控制箱，11、行走车控制按钮，12、驱动器，13、操控区。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

一种用于铺砖机器人的行走车，其组成包括：车体1、全向轮2和舵轮3，所述的车体的底部安装有两个全向轮和两个舵轮，两个所述的全向轮安装在车体底部的对角线位置，两个所述的舵轮安装在车体底部的对角线位置，其中一侧的所述的全向轮和所述的舵轮与执行架体4连接，所述的车体底部的裙板5内侧对称的连接有两个结构相同的车体稳定支撑系统6，所述的车体的斜面板上具有控制平台放置区7，且所述的控制平台放置区安装有激光导航装置，激光导航装置包括一组点激光测头，所述的车体的最顶部板面的中间位置开设有避障系统安装孔8，所述的避障系统安装孔内安装有避障系统，所述的车体的下方裙板的头部和尾部分别连接有条形结构的碰撞开关9，所述的车体的端部安装有AGV控制箱10，所述的车体的侧面安装有操控区13。

实施例2：

根据实施例1所述的用于铺砖机器人的行走车，所述的车体的整体为阶梯结构，其中第一阶梯区域的板面上可连接有取砖支架，第二阶梯区域的板面上通过螺栓组件连接有机械臂组件。

实施例3：

根据实施例1或2所述的用于铺砖机器人的行走车，所述的舵轮的转轴上连接有驱动器12，所述的全向轮为万向轮结构。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的用于铺砖机器人的行走车，所述的车体的侧板面上安装有行走车控制按钮11。

实施例5：

（1）供电方式：自收式电缆卷线盘；

（2）行走方式：行走速度：0.5m/s，定位精度5mm，自转精度2°；

（3）定位方式：激光雷达及避障系统。

实施例6：

双舵轮AGV采用对角分布的双舵轮驱动的四轮移动行走车模型，另外的两个轮子采用万向轮，以此模型进行说明。通过两套舵轮的协同动作，可以实现任意方向平动、转向以及运动和静止时的行走车自转。

(1) 任意方向的平动：由于两舵轮可以自由转动，所以只要给出平动方向，两舵轮均调整姿态转向平动方向，并保持速度一致，即可实现平动。

(2)灵活转向：由于两舵轮可以自由转动，所以两舵轮可能出现各种组合。首先分析一般情况，分别作两舵轮速度的垂线，可以得到行走车转向运动的中心。通过改变两舵轮的速度方向可以确定一个转向运动的中心，行走车可以绕此点做圆周运动，那么，根据所需要的转向，给出一个转向中心和转向速度，即可得出两舵轮的速度和方向，完成绕此点的转向。

(3) 自转运动：自转的条件为存在一对力偶，所以只需要将两个舵轮的速度调整为大小相等、方向相反，即可完成以行走车为旋转中心的自转，但实际情况下，轮胎的方向与运动轨迹不相同会加剧轮胎的磨损，而且浪费能量，转向效率低。所以，在行走车需要自转时，应将两舵轮调整至与自转中心连线相垂直的状态。

(4) 平动过程中自转：根据速度的合成与分解规律，要使行走车在平动过程中自转，可以将两舵轮的速度分别分解为两个分速度，一对分速度大小相等，方向垂直于两舵轮与自转中心的连线，形成力偶，使机器人自转；一对分速度大小、方向均相同，使行走车保持平动。

(5)舵轮驱动行走车运动控制方法在于任意方向的平动；由于各套舵轮可以自由转向，所以只要给出前进方向，各套舵轮均调整姿态转向前进方向，并保持速度一致，即可实现平移。

(6)舵轮驱动行走车运动控制方法在于自转运动；自转的条件为存在力偶，安装两套舵轮的行走车只需要将两个舵轮的速度调整为大小相等、方向相反，即可完成以行走车为旋转中心的自转，但实际情况下，轮胎的方向与运动轨迹不相同会加剧轮胎的磨损，而且浪费能量，转向效率低，所以在行走车需要自转时，应将两舵轮调整至与自转中心连线相垂直的状态，对安装多套舵轮

(7)舵轮驱动行走车运动控制方法在于平动过程中自转；根据速度的合成与分解规律，要使行走车在平动过程中自转，可以将两舵轮的速度分别分解为两个分速度，一对分速度大小为角速度与对应自转半径的乘积，方向垂直于两舵轮与自转中心的连线，形成力偶，使行走车自转；一对分速度大小、方向均相同，使行走车保持平动。

Claims (4)

1.一种用于铺砖机器人的行走车，其组成包括：车体、全向轮和舵轮，其特征是：所述的车体的底部安装有两个全向轮和两个舵轮，两个所述的全向轮安装在车体底部的对角线位置，两个所述的舵轮安装在车体底部的对角线位置，其中一侧的所述的全向轮和所述的舵轮与执行架体连接，所述的车体底部的裙板内侧对称的连接有两个结构相同的车体稳定支撑系统，所述的车体的斜面板上具有控制平台放置区，且所述的控制平台放置区安装有激光导航装置，激光导航装置包括一组点激光测头，所述的车体的最顶部板面的中间位置开设有避障系统安装孔，所述的避障系统安装孔内安装有避障系统，所述的车体的下方裙板的头部和尾部分别连接有条形结构的碰撞开关，所述的车体的端部安装有AGV控制箱，所述的车体的侧面安装有操控区。

2.根据权利要求1所述的用于铺砖机器人的行走车，其特征是：所述的车体的整体为阶梯结构，其中第一阶梯区域的板面上可连接有取砖支架，第二阶梯区域的板面上通过螺栓组件连接有机械臂组件。

3.根据权利要求1所述的用于铺砖机器人的行走车，其特征是：所述的舵轮的转轴上连接有驱动器，所述的全向轮为万向轮结构。

4.根据权利要求2所述的用于铺砖机器人的行走车，其特征是：所述的车体的侧板面上安装有行走车控制按钮。

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