CN216512679U - 一种agv平板举升机器人 - Google Patents

Abstract

一种AGV平板举升机器人，涉物料转运机器人技术领域，解决现有机器人货物转运及码放精度差、效率低的技术不足，技术方案包括有：底盘主体、双轮差速驱动机构、万向轮、顶升机构、导航避障机构、主控模块和射频识别机构，底盘主体上设有顶升基台，顶升机构包括设于顶升基台上的滚珠丝杆组件、顶升驱动组件和回转驱动组件，滚珠丝杆组件的驱动内筒和顶升外筒为中空圆筒状结构，射频识别机构设于驱动内筒的内壁内，本实用新型的有益效果在于：滚珠丝杆组件的结构强度和抗扭能力强，可靠性高，货物转运稳定性好，且射频识别机构可以辅助货物定位码放，提高了货物转运和码放的效率及精度，且其设置在驱动内筒内，不占底盘主体内部空间，结构设计更合理。

Description

一种AGV平板举升机器人

技术领域

本实用新型涉及物料转运机器人技术领域，更具体的涉及一种AGV平板举升机器人。

背景技术

AGV平板举升机器人已经广泛地应用于现代化的仓储物流领域中，AGV平板举升机器人可以代替人力叉车对仓库内货架、垛盘等码放件上的货物进行自主导航避障行走的自动化转运，极大地提高了货物转运的效率，降低了人力资源的投入，是现代化智能仓储物流领域中不可或缺的关键设备。

传统的AGV平板举升机器人只能在导航避障机构的指引下依靠双轮差速驱动机构自主导航避障的行进到货物码放区域内，然后通过顶升机构与驱动机构的配合完成货物的码放。然而，现有AGV平板举升机器人大多只能适用于在货物码放区域较开阔的场地进行货物精准定位码放作业，一旦货物码放区域空间狭小或货物码放区域布局不规整、杂乱，常常出现机器人在导航避障机构指引下经过反复的位置调整也不能实现货物精准定位码放的异常情况，不但影响货物码放的整齐度，还严重影响了货物转运及码放的效率。

另外，现有普通AGV平板举升机器人其顶升机构大多采用滚珠丝杆组件作为顶升动作部件，这类滚珠丝杆组件大多采用直径不大的实心丝杆作为主动驱动部件，在丝杆外螺纹活动连接螺母和顶升件作为被动顶升部件，这类结构虽然能将丝杆的周向驱动力转换成螺母和顶升件的轴向驱动力，但是因为其丝杆截面直径较小，承载能力有限，抗扭能力不高，顶升稳定性差，运载较重货物时易侧倾或发生机械故障，可靠性不高，进而影响了货物的正常转运及定位码放。

因此，需要对现有的普通AGV平板举升机器人进行改进以克服上述问题。

实用新型内容

综上所述，本实用新型的目的在于解决现有普通AGV平板举升机器人的结构设计不合理，可靠性差，货物转运及码放精度差、效率低的技术不足，而提供一种结构简单、可靠性高、能够实现货物受限空间内快速转运及精准定位码放的AGV平板举升机器人。

为解决本实用新型所提出的技术不足，采用的技术方案为：

一种AGV平板举升机器人，包括有底盘主体、设于所述底盘主体上的双轮差速驱动机构、万向轮、顶升机构和导航避障机构，以及用于控制所述机器人运行的主控模块，底盘主体中部固设有顶升基台，所述的顶升机构包括有转动连接在所述顶升基台上的滚珠丝杆组件和固设于顶升基台上的、分别与所述主控模块连接的顶升驱动组件和回转驱动组件；其特征在于，所述的滚珠丝杆组件包括有：

驱动内筒，呈中空圆筒状结构，其下部通过回转轴承转动连接在顶升基台上，其下端与所述的顶升驱动组件传动连接；

顶升外筒，呈中空圆筒状结构，螺纹活动连接在所述驱动内筒的上部外壁上，通过设于其外壁上的竖向齿槽与所述的回转驱动组件传动连接，其活动向上伸出到底盘主体外的上端连接有用于顶升货物的托板；

所述的底盘主体上还设有：

射频识别机构，处于所述驱动内筒的内壁内，与主控模块连接，用于同设置在货物码放区内的射频读取器通讯连接以辅助货物精确定位码放。

进一步的，所述的射频识别机构包括有：

标签支架，竖向固定连接在底盘主体上，其上端穿过所述顶升基台对应处于所述驱动内筒的内壁上部；

RFID标签，固定连接在所述标签支架的上端，其内部设有可供识别的电子编码；

射频驱动装置，固设于标签支架的底部，与所述的主控模块连接，用于为所述的RFID标签供电并向外发射电磁波以使其与所述的射频读取器之间进行通讯。

进一步的，所述的顶升机构还包括有用于监测所述顶升外筒顶升高度的顶升定位传感器组件，所述的顶升定位传感器组件包括有：

至少一个的定位传感器支架，竖向固设于所述的顶升基台上并围绕在所述顶升外筒的外侧；

端位传感器，设于其中一个所述定位传感器支架的上端，与所述的主控模块连接，用于在顶升外筒移动至其上、下限位处时向主控模块发送上、下限位信号；

至少一个的分段定位传感器，位置可调节的连接在定位传感器支架上，与主控模块连接，用于在顶升外筒移动至不同高度位点时向主控模块发送定点停位信号；

下限位感应部，固设于所述托板的底面上且处于顶升外筒上端部的外侧，顶升外筒下降至下限位处时，其对应处于所述端位传感器的感应探头一侧；

上限位感应部，固设于顶升外筒的底部，顶升外筒移动至定点停位处时，其对应处于相应高度位置处的所述分段定位传感器的感应探头一侧，顶升外筒上升至上限位处时，其对应处于端位传感器的感应探头一侧。

具体的，所述的双轮差速驱动机构包括有：

第一驱动组件和第二驱动组件，相对设于所述底盘主体底面中部的两侧，与所述的主控模块连接，用于在主控模块的等速或差速控制下驱使底盘主体直行、转向或原地旋转；

所述的万向轮分别设于底盘主体底面的四角处，用于与所述的第一驱动组件和第二驱动组件配合以辅助支撑及导向。

进一步的，所述的第一驱动组件和第二驱动组件皆通过减震组件与所述的底盘主体连接。

进一步的，所述的导航避障机构包括有：

导航控制模块，通过所述的主控模块与所述的双轮差速驱动机构连接，用于为机器人规划行进路线以实现自主避障行走；

分别与所述导航控制模块连接的：

激光扫描雷达，设于底盘主体的前进端，用于在行进过程中通过激光扫描周围环境以构建场景地图；

若干个超声探头，围绕设于底盘主体的侧边上，用于在行进过程中通过超声波探测障碍物以辅助导航及避障行走；

若干个红外测距传感器A，设于底盘主体的后退端，用于在行进过程中通过红外线感测周围环境以辅助导航及避障行走；

景深相机组件，设于底盘主体的前进端，用于在行进过程中拍摄周围环境以辅助构建场景地图或辅助导航及避障行走。

进一步的，所述的导航避障机构还包括有：

若干个红外测距传感器B，设于底盘主体的底面上并分别一一对应地处于所述万向轮的外侧，用于在行进过程中通过红外线感测万向轮附近地面上的凹凸沟壑以辅助导航及避障行走。

优选的，所述底盘主体的外周上设有防撞条。

具体的，所述的底盘主体上还设有用于为所述机器人供电的供电机构，所述的供电机构包括有：

电源管理模块，设于底盘主体内，与所述的主控模块连接，用于控制及管理机器人的电力分配；

可充电电池，可拆卸的固设于底盘主体内，与所述的电源管理模块连接，用于存储及释放电能；

充电接口组件，设于底盘主体上，通过电源管理模块与所述的可充电电池连接，用于为可充电电池充电。

进一步的，所述的充电接口组件包括有：

自动充电接口，设于所述底盘主体的后退端，用于在自动导航状态下与所述机器人的自动充电桩设备对接以为所述的可充电电池自动充电；

手动充电接口，设于底盘主体的侧壁上，用于在紧急状态下与机器人的手动充电装置对接以为可充电电池手动充电。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型相较于现有普通的AGV平板举升机器人，对顶升机构的滚珠丝杆组件结构进行了优选改进，以中空圆筒状结构的驱动内筒取代现有设计中截面直径较小的实心丝杆，极大地增加了驱动内筒和顶升外筒的横截面直径，使得本实用新型顶升机构的滚珠丝杆组件具有更强的结构强度和抗扭能力，实际使用时故障率低，可靠性更高，能够承载更重的货物。且其截面直径更大也使得托板顶升较重货物时的稳定性更高，避免了使用过程中出现托板因支撑部分承载力有限、结构强度差、抗扭能力弱而发生侧倾，继而影响货物快速转运及精准定位码放的问题，有利于提高货物转运及码放的效率和货物定位码放的精度。

2、本实用新型的顶升机构可以在主控模块的控制下配合双轮差速驱动机构和万向轮实现托板相对于地面不动而底盘主体原地自由回转的全向旋转功能，有利于受限空间内机器人姿态的调整，使得本实用新型机器人在受限空间内的作业更加灵活，并且能够在底盘主体相对于地面静止不动时通过回转驱动组件驱使顶升外筒绕驱动内筒旋转，从而实现对托板上货物的水平角度和方向的自由调节，使得受限空间内的货物码放更加精准、灵活，进一步提高了货物转运的效率。

3、本实用新型底盘主体在导航避障机构的指引下自主避障行走到货物码放区域处时，可以通过射频识别机构与设置在货物码放区内的指定位置处的射频读取器进行无线通讯连接以辅助机器人定位，从而引导机器人快速且精准的移动至指定的货物码放区域内，然后配合顶升机构实现货物的精准定位码放。相较于现有仅依靠导航避障机构进行货物转运及码放的普通AGV平板举升机器人，本实用新型设置的射频识别机构可以辅助导航避障机构在货物码放区内辅助机器人精准定位，解决了机器人在空间受限的货物码放区域内反复进行定位调整也无法精准码放货物的问题，极大地提高了货物转运效率和货物码放的精度。

4、本实用新型的射频识别机构是整体设置在顶升机构的驱动内筒内的，没有占用底盘主体内额外的功能组件安装空间，使得本实用新型底盘主体内部的布局更加合理，空间利用率更高。而且，射频识别机构设置在驱动内筒内也能够保证机器人移动到位后其托板上的货物与码放区的指定地点相一致，进一步提高了本实用新型货物转运及码放的精准度。

附图说明

图1为本实用新型整体前侧结构示意图；

图2为本实用新型整体后侧结构示意图；

图3为本实用新型底盘主体结构分解示意图；

图4为本实用新型内部结构示意图一；

图5为本实用新型内部结构示意图二；

图6为本实用新型顶升机构整体结构示意图；

图7为本实用新型顶升机构整体结构分解示意图；

图8为本实用新型顶升定位传感器组件与顶升机构的剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。

参照图1至图7所示，本实用新型：

一种AGV平板举升机器人，包括有底盘主体1、设于所述底盘主体1上的双轮差速驱动机构2、万向轮23、顶升机构3和导航避障机构4，以及用于控制所述机器人运行的主控模块（图中未画出）。

具体的，参照图3所示，本实用新型的底盘主体1包括有沿其前进方向相对设置的第一纵梁11、第二纵梁12，水平螺纹固定连接在第一纵梁11和第二纵梁12底部的底封板13，和固定连接在所述底封板13外周及纵梁上的、用于保护机器人内部各功能组件和机构的机壳14。

具体的，参照图3所示，本实用新型第一纵梁11和第二纵梁12上端面的中部位置上通过固定件水平螺纹固定连接有一顶升基台15，其上设有一贯穿其上下两面的圆形避空位151，顶升机构3活动设置在该顶升基台15上，双轮差速驱动机构2对应设置在所述顶升基台15的两侧并分处于第一纵梁11和第二纵梁12中部的外侧。

具体的，参照图6所示，本实用新型的顶升机构3包括有转动连接在顶升基台15上的滚珠丝杆组件31和水平上下相对固定连接在顶升基台15上的、分别与所述主控模块连接的顶升驱动组件32和回转驱动组件33。

参照图7所示，本实用新型的滚珠丝杆组件31包括有：

驱动内筒311，该驱动内筒311整体呈中空圆筒状结构，其下部通过转动嵌合于所述圆形避空位151内的回转轴承312可转动的活动连接在顶升基台15上，其处于顶升基台15上部的外壁上还周向布设有外螺纹3111，其向下伸出到顶升基台15外的下端与所述的顶升驱动组件32传动连接以在其驱使下轴向自由转动。

顶升外筒313，该顶升外筒313整体呈中空圆筒状结构，通过固定连接在其内壁下端的、与所述外螺纹3111匹配的螺套314螺纹活动连接在所述驱动内筒311的上部外壁上，其外壁上轴向均布有竖向齿槽3131，顶升外筒313通过所述的竖向齿槽3131与所述的回转驱动组件33传动连接。

在顶升外筒313活动向上伸出到底盘主体1的机壳14上端面外的上端通过连接件水平螺纹固定连接有用于顶升货物的托板34（如图1所示）。

参照图3及图4所示，本实用新型的底盘主体1上还设有：

射频识别机构5，该射频识别机构5处于滚珠丝杆组件31的驱动内筒311内，其与主控模块电性连接，用于同设置在货物码放区内的射频读取器（图中未画出）通讯连接以辅助货物精确定位码放。

优选的，参照图7所示，本实用新型的顶升驱动组件32包括有：

第一传动组件321，固定连接在顶升基台15的圆形避空位151右侧，其驱动端水平横向处于顶升基台15上部的前侧，其传动端竖向处于顶升基台15下部。

第一驱动齿轮322，水平同轴固定连接在所述第一传动组件321的传动端上并处于底封板13与顶升基台15之间的容腔内。

传动齿圈323，同轴固定连接在驱动内筒311的下端并处于底封板13与顶升基台15之间的容腔内，且与所述的第一驱动齿轮322啮合。

顶升驱动电机324，水平横向固定连接在第一传动组件321的驱动端上，与主控模块连接，用于通过第一传动组件321驱使第一驱动齿轮322转动，并通过所述传动齿圈323驱使驱动内筒311转动。

优选的，参照图7所示，本实用新型的回转驱动组件33包括有：

第二传动组件331，固定连接在顶升基台15的圆形避空位151右侧后部，其驱动端水平横向处于顶升基台15上部的后侧，其传动端竖向处于顶升基台15的上部。

第二驱动齿轮332，水平转动连接在固设于顶升基台15上的固定支架333上，第二传动组件331的传动端处于所述固定支架333的下部，第二驱动齿轮332同轴固定连接在第二传动组件331的传动端上，且第二驱动齿轮332与顶升外筒313外壁上的竖向齿槽3131啮合。

回转驱动电机334，其内部具有刹车机构，水平横向固定连接在第二传动组件331的驱动端上并对应处于顶升驱动电机324的后侧，与主控模块连接。

实际使用时，当需要对货物进行顶升或下放时，主控模块控制回转驱动电机334的刹车机构动作，从而通过第二传动组件331刹停第二驱动齿轮332。在第二驱动齿轮332刹停不动状态下，主控模块控制顶升驱动电机324运行，从而通过第一传动组件321、第一驱动齿轮322和传动齿圈323驱使驱动内筒311转动。驱动内筒311转动状态下通过其外壁上的外螺纹3111经螺套314驱使顶升外筒313动作，而此时顶升外筒313又被第二驱动齿轮332限制不能做周向旋转动作，因此只能在第二驱动齿轮332的限制下沿其外壁上的竖向齿槽3131做轴向的上下移动，从而带动其顶部的托板34升降以抬起或下放货架、垛盘等码放件。

或者，在空间受限的区域内码放货物，并需要在保证顶升的货物不动而适当的调整底盘主体1的方向或者使底盘主体1相对于托板34原地回转时，回转驱动电机334在主控模块的控制下运行并通过第二驱动齿轮332带动底盘主体1绕驱动内筒311转动。与此同时，双轮差速驱动机构2在主控模块的差速控下制驱使底盘主体1以相同的角速度原地旋转，而托板34上的重物在惯性作用下保持其静止状态不变，驱动内筒311在回转轴承312的作用下可相对于底盘主体1转动，使得本实用新型机器人在空间受限区域内作业时，可以保持托板34上的货物相对于地面静止不动而驱使底盘主体1原地自由旋转，从而便于受限空间内作业时根据实际需要调节底盘主体1的水平方位和角度，有利于提高货物转运的效率。

进一步的，参照图7至图8所示，为了保证本实用新型顶升外筒313上下移动的平稳性，防止顶升货物过程中托板34发生摇晃、侧倾等异常状况，本实施例中驱动内筒311的顶部边沿处还水平螺纹固定连接有一可吻合于顶升外筒313内壁上的限位环315，实际使用时顶升外筒313可在螺套314和所述限位环315的共同限位作用下在驱动内筒311的外壁上稳定的竖向上下移动。

进一步的，参照图3至图5所示，本实用新型的射频识别机构5包括有：

标签支架51，该标签支架51竖向固定连接在底盘主体1的底封板13上，其上端部向上穿过圆形避空位151经顶升基台15对应处于驱动内筒311的内壁上部，其顶端高度略低于驱动内筒311的顶端。

RFID标签52，该RFID标签52水平固定连接在标签支架51的顶部，其内部设有可供识别的电子编码。

射频驱动装置53，该射频驱动装置53固定安装在底盘主体1的底封板13上并处于标签支架51的底部，其与主控模块连接，用于在主控模块的控制下为RFID标签52供电并向外发射电磁波，从而使得RFID标签52能够与定位设置在货物码放区内的射频读取器进行通讯连接以辅助定位。

本实用新型RFID射频识别技术的应用可以在货物码放区内辅助机器人进行精准的货物定位码放，实际使用时当机器人自主导航避障行走到货物码放区域附近时，定位设置在货物码放区域内的射频读取器就能够通过无线通讯的方式与RFID标签52建立数据通讯连接，从而识别其电子编码以获取货物相关信息，并引导机器人快速且精确地移动到指定位置上以便于装载或码放货物，进而避免货物码放区的空间受限时机器人定位不精确、货物码放不整齐、码放位置不精确的问题，且显著提高了货物转运及码放的效率，工作效率更高。

通过上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果。

首先，本实用新型相较于现有普通的AGV平板举升机器人，对顶升机构3的滚珠丝杆组件31结构进行了优选改进，以中空圆筒状结构的驱动内筒311取代现有设计中截面直径较小的实心丝杆，极大地增加了驱动内筒311和顶升外筒313的横截面直径，使得本实用新型顶升机构3的滚珠丝杆组件311具有更强的结构强度和抗扭能力，实际使用时故障率低，可靠性更高，能够承载更重的货物。且其截面直径更大也使得托板顶升较重货物时的稳定性更高，避免了使用过程中出现托板因支撑部分承载力有限、结构强度差、抗扭能力弱而发生侧倾，继而影响货物快速转运及精准定位码放的问题，有利于提高货物转运及码放的效率和货物定位码放的精度。

同时，本实用新型的顶升机构3可以在主控模块的控制下配合双轮差速驱动机构2和万向轮23实现托板34相对于地面不动而底盘主体1原地自由回转的全向旋转功能，有利于受限空间内机器人姿态的调整，使得本实用新型机器人在受限空间内的作业更加灵活，并且能够在底盘主体1相对于地面静止不动时通过回转驱动组件33驱使顶升外筒313绕驱动内筒311旋转，从而实现对托板34上货物的水平角度和方向的自由调节，使得受限空间内的货物码放更加精准、灵活，进一步提高了货物转运的效率。

而且，本实用新型底盘主体1在导航避障机构4的指引下自主避障行走到货物码放区域处时，可以通过射频识别机构5与设置在货物码放区内的指定位置处的射频读取器进行无线通讯连接以辅助机器人定位，从而引导机器人快速且精准的移动至指定的货物码放区域内，然后配合顶升机构3实现货物的精准定位码放。相较于现有仅依靠导航避障机构4进行货物转运及码放的普通AGV平板举升机器人，本实用新型设置的射频识别机构5可以辅助导航避障机构4在货物码放区内辅助机器人精准定位，解决了机器人在空间受限的货物码放区域内反复进行定位调整也无法精准码放货物的问题，极大地提高了货物转运效率和货物码放的精度。

另外，本实用新型的射频识别机构5是整体设置在顶升机构3的驱动内筒311内的，没有占用底盘主体1内额外的功能组件安装空间，使得本实用新型底盘主体1内部的布局更加合理，空间利用率更高。而且，射频识别机构5设置在驱动内筒311内也能够保证机器人移动到位后其托板34上的货物与码放区的指定地点相一致，进一步提高了本实用新型货物转运及码放的精准度。

需要注意的是，为了保证本实用新型顶升机构3的顶升行程，在实际装配时，顶升外筒313处于其下限位处时，第二驱动齿轮332的位置应处于顶升外筒313的上部并保证与顶升外筒313外壁上的竖向齿槽3131啮合，从而使得顶升外筒313能够具有一个较大的顶升行程。

作为对本实用新型技术方案的进一步改进，还包括有以下技术特征。

进一步的，参照图6至图8所示，本实用新型的顶升机构3还包括有用于监测顶升外筒313顶升高度的顶升定位传感器组件35，所述的顶升定位传感器组件35包括有：

四个定位传感器支架351，竖向螺纹固定连接在顶升基台15上并围绕在顶升外筒313的外侧。

端位传感器352，水平固定连接在其中一个定位传感器支架351的上端，与主控模块连接，用于在顶升外筒313移动至其上、下限位处时向主控模块发送上、下限位信号。

三个分段定位传感器353，分别位置可调节的水平固定连接在其余三个定位传感器支架351上并与主控模块连接，用于在顶升外筒313移动至不同高度位点时向主控模块发送定点停位信号。

下限位感应部354，整体呈L型结构，其水平一边螺纹固定连接在托板34底面的中部位置上，并使其竖直一边对应处于顶升外筒313上端部的外侧。实际使用时，当顶升外筒313下降至下限位处时，下限位感应部354的竖直一边恰好对应处于端位传感器352的感应探头一侧，从而保证顶升外筒313下降到位时能够通过下限位感应部354被端位传感器352感测到。

上限位感应部3141，本实施例中的上限位感应部3141实际为固定连接在顶升外筒313下端部上的螺套314的底部外周。该螺套314的底部为圆形并露出到顶升外筒313下端部外，其直径略大于顶升外筒313底部开口的直径，形成一个可以被端位传感器352及分段定位传感器353的感应探头感测到的环形感应部。

实际使用时，当顶升外筒313移动至某一特定高度的定点停位处时，螺套314底部的上限位感应部3141对应处于相应高度位置处的分段定位传感器353的感应探头一侧，使得该处的分段定位传感器353能够准确感测到顶升外筒313上升的高度，并向主控模块发送定位感测信号，继而由主控模块控制顶升机构3将托板34停位在相应的高度位置上。当顶升外筒313继续向上移动至上限位处时，此时螺套314底部的上限位感应部3141对应处于端位传感器352的感应探头一侧，使得端位传感器352能够向主控模块发送定点停位信号以便于主控模块及时停止顶升机构3的顶升动作。

采用上述技术方案，本实用新型的顶升机构3能够实现多段式的不同高度的精准定位举升，在实际使用时可以根据货物码放的不同要求直接将货物停位在相应的高度位置上，降低了货物转运及码放的复杂程度，使得货物的转运及码放更加灵活、高效且精准。

需要说明的是，本实施例中顶升定位传感器组件35的具体结构只是本实用新型一种优选的实施方式，并不是对本实用新型的限制，在其他一些实施例中完全可以根据实际使用需要适当的设置定位传感器支架351和分段定位传感器353的数量，并将各分段定位传感器353调整的需要的高度，从而便于不同高度顶升的需求。

同理，在其他一些实施例中，上限位感应部3141也可以是独立于螺套314的单独设置的部件，只要是设置在顶升外筒313底部且能够在其旋转升降或竖直升降过程中被分段定位传感器353准确感知即可。

进一步的，参照图4至图5所示，本实用新型的双轮差速驱动机构2包括有：

第一驱动组件21和第二驱动组件22，二者水平相对的固设于底盘主体1的底封板13中部的两侧并分别对应处于第一纵梁11和第二纵梁12的外侧。二者分别与主控模块连接，实际使用时在主控模块的等速或差速控制下驱使底盘主体1直行、转向或原地旋转。

由于双轮差速驱动机构2设置在底盘主体1的中部，为了防止机器人运行过程中底盘主体1前倾或后倾，本实用新型的万向轮23优选的设计为四个，分别设置在底盘主体1的底封板13四角处，实际使用时可以与第一驱动组件21和第二驱动组件22配合使用以起到支撑及辅助导向作用。

优选的，参照图4至图5所示，本实用新型的第一驱动组件21和第二驱动组件22皆通过减震组件24与所述的底盘主体1连接。

本实用新型将第一驱动组件21和第二驱动组件22对应设置在底盘主体1中部的两侧，顶升机构3位于两驱动组件之间，此种结构设计最大程度的利用了底盘主体1内的空间，且对应处于顶升机构3两侧的两驱动组件在实际使用时能够最大程度的分担顶升机构3所承受的货物的重量，降低顶升机构3的承载压力，有利于提高顶升机构3的承载能力，降低其故障率。

双轮差速驱动机构类似坦克行走机构的设计，通过等速或差速控制实现直行、转向或原地旋转的目的。本实用新型将第一驱动组件21和第二驱动组件22对应设置在底盘主体1的中部两侧能够最大程度的降低本实用新型机器人原地回转过程中的转弯半径，使得其在狭小空间内的移动和转向更加灵活。而且，本实用新型两驱动组件与底盘主体1之间通过减震组件24连接，实际使用时能够最大程度的过滤地面不平带来的震感，保证了托板34上货物转运的平稳性。同时，减震组件24也能够在机器人行走过程中抵消掉一部分货物的重力，使得机器人的行走更加顺畅、稳健。

具体的，参照图5所示，本实用新型的第一驱动组件21和第二驱动组件22皆包括有驱动轮25、减速机26和驱动轮驱动电机27，减震组件24包括有缓冲板241、减震支柱242和减震弹簧243。

具体的，在底盘主体1的底封板13上对应开设有用于露出驱动轮25和万向轮23的避空位，实际装配后驱动轮25和万向轮23的下端皆通过相应的避空位与地面接触。

驱动轮驱动电机27和减速机26优选的采用进口的伺服电机和减速机，两个驱动轮驱动电机27分别通过一与主控模块连接的伺服控制器28进行控制，在主控模块和伺服控制器28的控制下可实现更加精确的机器人行走控制。

实际装配时四根减震支柱242两两相对的竖向螺纹固定连接在底封板13中部的纵梁外侧的、用于露出驱动轮25的避空位处，减震支柱242、底封板13和机壳14顶面之间形成用于容纳驱动轮25的轮舱，每个减震支柱242的上端部皆活动套接有一减震弹簧243，缓冲板241水平活动套接在四根减震支柱242的中部位置上并受到四个减震弹簧243向下的弹力。减速机26水平固定连接在缓冲板241的底面上，其驱动端水平纵向处于纵梁的一侧，其传动端水平横向处于纵梁的外侧。驱动轮25同轴转动连接在减速机26的从动端上且通过相应的避空位向底封板13下伸出，驱动轮驱动电机27水平纵向固定连接在减速机26的驱动端上。

由于缓冲板241受到四个减震弹簧243向下的弹力，因此缓冲板241可以通过其下固定的减速机26将驱动轮25弹性抵压在地面上，从而起到减震缓冲的作用。

进一步的，参照图1、图2、图4及图5所示，为了提高本实用新型机器人实现自主避障行走的可靠性和稳定性，本实用新型的导航避障机构4包括有：

导航控制模块41，通过主控模块与双轮差速驱动机构2连接，用于为本实用新型的机器人规划行进路线以实现自主避障行走。

分别与所述导航控制模块41连接的：

激光扫描雷达42，该激光扫描雷达42固定连接在底盘主体1前进端的机壳14前端中上部位置上，可在机器人行进过程中通过激光扫描周围环境以构建场景地图。

共计八个的超声探头43，分别两两设置在底盘主体1机壳14的四侧壁面下部位置上，可在机器人行进过程中通过超声波探测四周障碍物以辅助导航及避障行走。

共计两个的红外测距传感器A44，二者对应设置在底盘主体1后退端的机壳14上部的两侧，可在机器人行进过程中通过红外线感测周围环境以辅助导航及避障行走。

景深相机组件45，固定设置在底盘主体1前进端的机壳14中部并处于激光扫描雷达42的下方，可在机器人行进过程中拍摄周围环境以辅助构建场景地图或辅助导航及避障行走。

采用上述技术方案后，本实用新型机器人具有极佳的自主避障导航行走的能力，可以根据使用场所的实际情况构建精确的场景地图，并配合多达八颗的超声探头43和两颗红外测距传感器A44进行精确的避障行走，使得本实用新型在空间受限的区域内的自主行走更加灵活且精确，极大地提高了货物转运的效率。

进一步的，参照图3所示，为了防止机器人在自主导航避障行走过程中其驱动轮25或万向轮23行驶到地面上不平整的沟壑内而导致机器人跌落或受困，本实用新型在底盘主体1的底封板13的四角上还设有四个分别一一对应处于四个万向轮外侧的红外测距传感器B46，这四个红外测距传感器B46皆与导航控制模块41电性连接，通过红外线感测机器人行进路径上地面的凹凸程度并向导航控制模块41发送地面状态感测信号。四个红外测距传感器B46分别以探测端竖直向下探测的姿态固定连接在底封板13四角处的、用于万向轮13伸出的避空位外侧，在底封板13的相应位置上开设有用于红外测距传感器B46的红外探测光线及反射光线穿过的探测口131。

现有绝大多数的普通AGV平板举升机器人，其导航避障机构的各探测设备主要是对机器人周围环境中的物体进行探测，没有特别设置用于探测机器人行进的路面或地面的传感器，此类机器人行驶在地面凹凸不平或者存在沟壑的场地中时，容易因探测不到位而导致机器人陷落到路面的沟壑中受困。

本实用新型在底盘主体1的万向轮23附近设置有红外测距传感器B46，实际使用时可在机器人行进过程中通过探测口131向万向轮23附近的地面发射红外探测光线并接收发射光线，并向导航控制模块41发送感测信号，导航控制模块41接收并处理四个红外测距传感器B46的感测信号以判断行进路线上是否存在凹凸的沟壑，若有则及时向主控模块发送警示信号，由主控模块控制双轮差速驱动机构2转向以避开沟壑，从而起到了辅助导航及避障行走的作用，可避免本实用新型机器人驶入地面上凹凸不平的沟壑，防止机器人陷落或受困。

进一步的，参照图2所示，为了防止行走过程中磕碰硬物造成机器人的损坏，或者防止机器人撞伤行人等，本实用新型在底盘主体1的前后两端外周上还分别设有一防撞条6。

本实用新型设置的防撞条6能够起到一定的缓冲减震效果，有效降低了异常碰撞时对设备或人体造成的伤害，避免了异常碰撞时造成的损失。

具体的，参照图4及图5所示，本实用新型机器人的底盘主体1上还设有用于为其供电的供电机构7，所述的供电机构7包括有：

电源管理模块71，设于底盘主体1内，与主控模块连接，用于在主控模块的控制下控制及管理机器人的电力分配。

可充电电池72，可拆卸的固定连接在底盘主体1内并位于底盘主体1的后退端内，与所述的电源管理模块71连接，用于存储及释放电能。

充电接口组件，设于底盘主体1上，通过电源管理模块71与所述的可充电电池72连接，用于为可充电电池72充电。

本实用新型机器人的可充电电池72优选的为48V聚合物锂离子电池，可拆卸的安装在位于底盘主体1后退端内的中部位置上。由于重量较大的顶升驱动电机324、回转驱动电机334和导航控制模块41皆设置在底盘主体1的前进端内，可充电电池72优选的设置在底盘主体1后退端内可以起到配重及均匀分布重量的作用，可防止运行过程中因重力分配不均造成机器人行走不稳、前倾或后倾等异常。同时，可拆卸的结构设计也有利于对故障电池的检修及更换，方便后期使用。

进一步的，参照图2所示，本实用新型供电机构7的充电接口组件包括有：

自动充电接口73，设于底盘主体1后退端的机壳14中下部位置上，两颗红外测距传感器A44对应设置在该自动充电接口73上方的两侧。实际使用时，当可充电电池72的电量不足时，机器人在导航避障机构4和双轮差速驱动机构2的带动下自动行进到为其充电的自动充电桩设备处，并在两颗红外测距传感器A44及同侧的两颗超声探头43的辅助下与自动充电桩设备精准对接，从而实现本实用新型机器人的自动充电功能以为内部的可充电电池72自动充电，有效避免了机器人缺电自动停运造成的货物转运异常。

手动充电接口74，设于底盘主体1的机壳14其中一个侧壁上，用于在紧急状态下与机器人的手动充电装置对接以为可充电电池72手动充电。

实际使用过程中可能因意外状况导致机器人不能自主行进到自动充电桩设备处进行充电，此时运维人员就可以使用手动充电装置对接该手动充电接口74为机器人进行手动应急充电，使得本实用新型机器人的充电方式更加灵活，避免了机器人无法实现自动充电情况下而断电停机的问题，保证了机器人运行的可靠性。

优选的，参照图1所示，为了便于运维人员及时掌握机器人的电量情况，本实用新型底盘主体1的机壳14上还设有：

电量指示灯75，通过电源管理模块71与可充电电池72连接，该电量指示灯75通过其上的多个LED灯珠的亮灭来直观地反应可充电电池72的实际电量的多少，方便运维人员及时了解机器人的实际电量情况。

上述实施例仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式，并不是对本实用新型的实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，依据本实用新型可以推导总结出其他一些对底盘主体1、双轮差速驱动机构2、顶升机构3、顶升定位传感器组件35、导航避障机构4、射频识别机构5及供电机构7的调整或改动，在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (10)

1.一种AGV平板举升机器人，包括有底盘主体(1)、设于所述底盘主体(1)上的双轮差速驱动机构(2)、万向轮(23)、顶升机构(3)和导航避障机构(4)，以及用于控制所述机器人运行的主控模块，底盘主体(1)中部固设有顶升基台(15)，所述的顶升机构(3)包括有转动连接在所述顶升基台(15)上的滚珠丝杆组件(31)和固设于顶升基台(15)上的、分别与所述主控模块连接的顶升驱动组件(32)和回转驱动组件(33)；其特征在于，所述的滚珠丝杆组件(31)包括有：

驱动内筒(311)，呈中空圆筒状结构，其下部通过回转轴承(312)转动连接在顶升基台(15)上，其下端与所述的顶升驱动组件(32)传动连接；

顶升外筒(313)，呈中空圆筒状结构，螺纹活动连接在所述驱动内筒(311)的上部外壁上，通过设于其外壁上的竖向齿槽(3131)与所述的回转驱动组件(33)传动连接，其活动向上伸出到底盘主体(1)外的上端连接有用于顶升货物的托板(34)；

所述的底盘主体(1)上还设有：

射频识别机构(5)，处于所述驱动内筒(311)的内壁内，与主控模块连接，用于同设置在货物码放区内的射频读取器通讯连接以辅助货物精确定位码放。

2.根据权利要求1所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的射频识别机构(5)包括有：

标签支架(51)，竖向固定连接在底盘主体(1)上，其上端穿过所述顶升基台(15)对应处于所述驱动内筒(311)的内壁上部；

RFID标签(52)，固定连接在所述标签支架(51)的上端，其内部设有可供识别的电子编码；

射频驱动装置(53)，固设于标签支架(51)的底部，与所述的主控模块连接，用于为所述的RFID标签(52)供电并向外发射电磁波以使其与所述的射频读取器之间进行通讯。

3.根据权利要求1所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的顶升机构(3)还包括有用于监测所述顶升外筒(313)顶升高度的顶升定位传感器组件(35)，所述的顶升定位传感器组件(35)包括有：

至少一个的定位传感器支架(351)，竖向固设于所述的顶升基台(15)上并围绕在所述顶升外筒(313)的外侧；

端位传感器(352)，设于其中一个所述定位传感器支架(351)的上端，与所述的主控模块连接，用于在顶升外筒(313)移动至其上、下限位处时向主控模块发送上、下限位信号；

至少一个的分段定位传感器(353)，位置可调节的连接在定位传感器支架(351)上，与主控模块连接，用于在顶升外筒(313)移动至不同高度位点时向主控模块发送定点停位信号；

下限位感应部(354)，固设于所述托板(34)的底面上且处于顶升外筒(313)上端部的外侧，顶升外筒(313)下降至下限位处时，其对应处于所述端位传感器(352)的感应探头一侧；

上限位感应部(3141)，固设于顶升外筒(313)的底部，顶升外筒(313)移动至定点停位处时，其对应处于相应高度位置处的所述分段定位传感器(353)的感应探头一侧，顶升外筒(313)上升至上限位处时，其对应处于端位传感器(352)的感应探头一侧。

4.根据权利要求1所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的双轮差速驱动机构(2)包括有：

第一驱动组件(21)和第二驱动组件(22)，相对设于所述底盘主体(1)底面中部的两侧，与所述的主控模块连接，用于在主控模块的等速或差速控制下驱使底盘主体(1)直行、转向或原地旋转；

所述的万向轮(23)分别设于底盘主体(1)底面的四角处，用于与所述的第一驱动组件(21)和第二驱动组件(22)配合以辅助支撑及导向。

5.根据权利要求4所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的第一驱动组件(21)和第二驱动组件(22)皆通过减震组件(24)与所述的底盘主体(1)连接。

6.根据权利要求1所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的导航避障机构(4)包括有：

导航控制模块(41)，通过所述的主控模块与所述的双轮差速驱动机构(2)连接，用于为机器人规划行进路线以实现自主避障行走；

分别与所述导航控制模块(41)连接的：

激光扫描雷达(42)，设于底盘主体(1)的前进端，用于在行进过程中通过激光扫描周围环境以构建场景地图；

若干个超声探头(43)，围绕设于底盘主体(1)的侧边上，用于在行进过程中通过超声波探测障碍物以辅助导航及避障行走；

若干个红外测距传感器A(44)，设于底盘主体(1)的后退端，用于在行进过程中通过红外线感测周围环境以辅助导航及避障行走；

景深相机组件(45)，设于底盘主体(1)的前进端，用于在行进过程中拍摄周围环境以辅助构建场景地图或辅助导航及避障行走。

7.根据权利要求1所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的导航避障机构(4)还包括有：

若干个红外测距传感器B(46)，设于底盘主体(1)的底面上并分别一一对应地处于所述万向轮(23)的外侧，用于在行进过程中通过红外线感测万向轮(23)附近地面上的凹凸沟壑以辅助导航及避障行走。

8.根据权利要求1所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述底盘主体(1)的外周上设有防撞条(6)。

9.根据权利要求1所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的底盘主体(1)上还设有用于为所述机器人供电的供电机构(7)，所述的供电机构(7)包括有：

电源管理模块(71)，设于底盘主体(1)内，与所述的主控模块连接，用于控制及管理机器人的电力分配；

可充电电池(72)，可拆卸的固设于底盘主体(1)内，与所述的电源管理模块(71)连接，用于存储及释放电能；

充电接口组件，设于底盘主体(1)上，通过电源管理模块(71)与所述的可充电电池(72)连接，用于为可充电电池(72)充电。

10.根据权利要求9所述的一种AGV平板举升机器人，其特征在于，所述的充电接口组件包括有：

自动充电接口(73)，设于所述底盘主体(1)的后退端，用于在自动导航状态下与所述机器人的自动充电桩设备对接以为所述的可充电电池(72)自动充电；

手动充电接口(74)，设于底盘主体(1)的侧壁上，用于在紧急状态下与机器人的手动充电装置对接以为可充电电池(72)手动充电。

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