CN221138389U - 一种仓库搬运自动引导车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种仓库搬运自动引导车，包括：车体主体；托板组件，其包括设于所述车体主体上的第一驱动装置、以及与所述第一驱动装置输出端相连的承载板，所述承载板上至少设有两个安装槽；定位组件，其包括与所述承载板相连的第二驱动装置、与所述第二驱动装置传动相连的翻板、设于所述翻板上的第三驱动装置、以及与所述第三驱动装置传动相连的传输辊；所述翻板至少有两个且均与所述安装槽活动相连，至少两个所述翻板于承载板上围成一个定位区域。本实用新型通过设置托板组件与定位组件，可以适应不同尺寸的货物，解决了现有技术中自动引导车运输货物类型种类单一的问题，在运输不同规格的货物时提供更灵活的定位和传输功能。

Description

一种仓库搬运自动引导车

技术领域

本实用新型涉及自动引导车技术领域，尤其是指一种仓库搬运自动引导车。

背景技术

在仓库管理领域，自动引导车被广泛应用，这类车辆具备高效率的特点，能够用于仓库的货物运输，进而降低人力成本，提高仓库和物流中心的运营效率与安全性。此外，它们也能够与物流系统进行通信，以实现更加智能化的货物运输。

目前，主流用于仓库管理的自动引导车在运输较重货物时的过程中，会出现重心偏移的现象。特别是在转弯的过程中，重心偏移可能导致小车平衡性和稳定性变差，进而加剧车辆部件和轮胎的磨损，影响车辆的使用寿命；同时，由于车辆的承载端一般为固定设置的托板/托盘，导致车辆运输货物的种类较为单一。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中自动引导车运输货物种类单一，运输重物时由于重心偏移导致平衡性和稳定性差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种仓库搬运自动引导车，包括：

车体主体；

托板组件，其包括设于所述车体主体上的第一驱动装置、以及与所述第一驱动装置输出端相连的承载板，所述承载板上至少设有两个安装槽；

定位组件，其包括与所述承载板相连的第二驱动装置、与所述第二驱动装置传动相连的翻板、设于所述翻板上的第三驱动装置、以及与所述第三驱动装置传动相连的传输辊；所述翻板至少有两个且均与所述安装槽活动相连，至少两个所述翻板于承载板上围成一个定位区域。

在本实用新型的一个实施例中，所述车体主体上设有收纳槽，所述第一驱动装置设于收纳槽内，所述托板组件及定位组件均与所述收纳槽相配合。

在本实用新型的一个实施例中，所述翻板通过传动组件与所述第二驱动装置传动相连；所述传动组件包括与所述第二驱动装置输出端同轴相接的第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、以及与所述第二齿轮同轴相连的传动辊，所述传动辊与至少一个翻板相连。

在本实用新型的一个实施例中，所述传输辊的转动轴线与相邻所述翻板所连传动辊的转动轴线相互垂直。

在本实用新型的一个实施例中，所述车体主体上还设有主控模块、与所述主控模块电连的传感器模块、与所述主控模块电连的驱动模块，与所述驱动模块相连的第一驱动轮、与所述驱动模块相连的第二驱动轮、以及与各模块电连的供电模块，所述第一驱动轮与第二驱动轮分设于车体主体的两端。

在本实用新型的一个实施例中，所述传感器模块包括设于车体主体四周的多个超声波传感器、及设于车体主体内的九轴传感器。

在本实用新型的一个实施例中，所述车体主体上还设有多个辅助轮。

在本实用新型的一个实施例中，所述车体主体上还设有图像模块，其包括多个摄像头及与多个所述摄像头电连的视觉处理模块，所述视觉处理模块与主控模块电连。

在本实用新型的一个实施例中，所述车体主体上还设有与所述主控模块电连的通信模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述车体主体上还设有与所述主控模块电连的报警模块，其包括火焰传感器、报警器、显示屏及控制按键。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

首先，本实用新型通过设置托板组件与定位组件，可以适应不同尺寸的货物，解决了现有技术中自动引导车运输货物类型种类单一的问题，在运输不同规格的货物时提供更灵活的定位和传输功能。

其次，本实用新型通过结构设计和驱动装置的协同作用解决了自动引导车在运输重物时因重心偏移而导致平衡性和稳定性差的问题，提高了货物在车辆运输过程中的稳定性，减少了车辆部件和轮胎的磨损，延长了车辆的使用寿命。

再次，本实用新型通过设置智能化硬件架构提高了车辆对周围环境的感知能力，增强自动导引车的自动避障能力和优化了路径规划，提高车辆的适应性和智能性，确保了运输的稳定性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型仓库搬运自动引导车的立体结构示意图；

图2是本实用新型仓库搬运自动引导车的结构示意图；

图3是本实用新型硬件连接图。

说明书附图标记说明：10、车体主体；101、辅助轮；11、收纳槽；12、主控模块；13、传感器模块；131、超声波传感器；132、九轴传感器；14、驱动模块；15、第一驱动轮；16、第二驱动轮；17、供电模块；18、图像模块；181、摄像头；182、视觉处理模块；19、通信模块；110、报警模块；111、火焰传感器；112、报警器；113、显示屏；114、控制按键；20、托板组件；21、第一驱动装置；22、承载板；221、定位区域；23、安装槽；30、定位组件；31、第二驱动装置；32、翻板；33、第三驱动装置；34、传输辊；40、传动组件；41、第一齿轮；42、第二齿轮；43、传动辊。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

实施例一

参照图1-2所示，本实用新型提供了一种仓库搬运自动引导车，包括：

车体主体10；

托板组件20，其包括设于所述车体主体10上的第一驱动装置21、以及与所述第一驱动装置21输出端相连的承载板22，所述承载板22上至少设有两个安装槽23；

定位组件30，其包括与所述承载板22相连的第二驱动装置31、与所述第二驱动装置31传动相连的翻板32、设于所述翻板32上的第三驱动装置33、以及与所述第三驱动装置33传动相连的传输辊34；所述翻板32至少有两个且均与所述安装槽23活动相连，至少两个所述翻板32于承载板22上围成一个定位区域221。

具体地，车体主体10为自动引导车的结构骨架，为其他各部件提供安装框架和支撑；自动引导车中的托板组件20主要用于作为承载和固定货物的结构组件，其在提供稳定可靠的承载力的同时，具有升降功能，其通过第一驱动装置21的驱动控制，实现承载板22的升降调节；在某些实施例中，第一驱动装置21采用液压升降装置或螺杆升降装置或齿轮传动升降装置，在升降中需确保承载板22的平稳运行；在某些实施例中，承载板22通过滑轨与车体主体10滑动相接，滑轨能够导引承载板22的平稳升降，减少升降振动对平稳性造成影响；自动引导车中的定位组件30主要用于作为货物定位和移动的结构组件，其包括多个或多组驱动装置，其中，第二驱动装置31用于驱动翻板32的翻转，当翻板32翻转到与承载板22间呈一定角度时，第二驱动装置31停止动力输出，翻板32固定在当前角度，可对承载板22上定位区域221内的货物起到定位限位的作用；第三驱动装置33用于驱动传输辊34的旋转，通过传输辊34与定位区域221内货物间的摩擦力，带动承载板22上的货物进入或离开定位区域221，起到辅助装货卸货的作用；当自动引导车所要传输的货物尺寸大于或小于承载板22上定位区域221时，第二驱动装置31驱动翻板32收起，使承载板22上可放置该大尺寸或小尺寸货物，当自动导引车所要传输的货物尺寸与定位区域221相符时，第二驱动装置31驱动翻板32竖起，辅助定位及传输该货物，降低装卸难度；在一种具体的实施方式中，传输辊34采用橡胶材质制成，用于增大摩擦力。

在某些实施例中，承载板22上还设有与承载板22主体滑动相连的副板，即副板相对于承载板22主体可从两侧拉出，横向增大承载板22的宽度，定位槽及翻板32亦设置在该副板上，以使定位区域221的大小可调节，满足更多的货物尺寸需求。

在一种具体的实施例中，安装槽23设置为四个且分设于承载板22的两侧边上，翻板32同设为四个且与安装槽23一一对应设置，当翻板32翻转至水平面时，翻板32的上表面应与承载板22的上边面同处一个水平面中，增大承载板22在该状态下与货物的接触面积，使翻板32也为放置其上的货物提供支撑力，进而提高货物在运输过程中的稳定性；当翻板32翻转至竖直面时，四个翻板32上的传输辊34与定位区域221内的货物接触，带动其传输运动，其中，第三驱动机构为置于翻板32底部，为与传输辊34同轴相接的微型电机；第二驱动装置31采用多个升降气缸，从多点对承载板22提供升降支撑。

参照图1-2所示，所述车体主体10上设有收纳槽11，所述第一驱动装置21设于收纳槽11内，所述托板组件20及定位组件30均与所述收纳槽11相配合。

具体地，通过设置收纳槽11容纳第一驱动装置21、托板组件20及定位组件30，可确保自动导引车在初始状态下顶面的无缝平整，一方面可防止杂物掉落入车体主体10内部，影响车辆正常运行，另一方面可利用车体主体10的顶部结构进一步增大有效承载面积，便于车辆对部分大尺寸货物的转移运输；在一种具体的实施例中，收纳槽11为矩形槽，承载板22为与之相适配的矩形板，安装槽23于承载板22上向内开槽，翻板32于安装槽23的开口处与之转动相连，且翻板32向内翻转；在另一种具体的实施例中，收纳槽11在矩形槽的基础上，还于开口边缘处设有用于容纳翻板32的容纳槽，安装槽23于承载板22上向内轻度开槽，翻板32于安装槽23的开口处与之转动相连，且翻板32向外翻转，与容纳槽相配合。

参照图1-2所示，所述翻板32通过传动组件40与所述第二驱动装置31传动相连；所述传动组件40包括与所述第二驱动装置31输出端同轴相接的第一齿轮41、与所述第一齿轮41啮合的第二齿轮42、以及与所述第二齿轮42同轴相连的传动辊43，所述传动辊43与至少一个翻板32相连。

具体地，通过传动组件40，使一个第二驱动装置31可同时带动多个翻板32同步翻转，具有控制简单稳定的特点；在一种具体的实施方式中，承载板22靠近安装槽23的两端设有安装腔，安装腔的两个或多个轴向开口均与安装槽23相连通，传动辊43转动设置于安装腔内，其轴向端均与翻板32相连，同时，传动辊43一部同轴套接有第二齿轮42，通过第二齿轮42与第一齿轮41的啮合，传动辊43可传动第二驱动装置31输出的动力，带动多个与之相连的翻板32发生翻转运动。

参照图1-2所示，所述传输辊34的转动轴线与相邻所述翻板32所连传动辊43的转动轴线相互垂直。

具体地，通过相对于传动辊43垂直设置传输辊34，能确保在翻板32于承载板22上垂直升起时，传输辊34与定位区域221内货物的接触面积最大，从而确保多个传输辊34能够同向传输货物，避免因传输力施加的方向不同，导致货物在承载板22上发生偏移的问题。

参照图1-3所示，所述车体主体10上还设有主控模块12、与所述主控模块12电连的传感器模块13、与所述主控模块12电连的驱动模块14，与所述驱动模块14相连的第一驱动轮15、与所述驱动模块14相连的第二驱动轮16、以及与各模块电连的供电模块17，所述第一驱动轮15与第二驱动轮16分设于车体主体10的两端。

具体地，主控模块12为控制核心，负责监控和控制车辆的运动，传感器数据处理以及驱动模块14的操作；进一步地，主控模块12配合传感器模块13提供了智能化的环境感知和数据处理能力，使车辆能够根据周围环境实时调整行动，从而避免障碍物碰撞、优化路径规划等，确保传输稳定性；主控模块12配合驱动模块14，可以实现精准的运动控制，包括准确的移动、转向和停止等功能，同时基于传感器模块13获得的货物重量、尺寸、重心分布等参数，通过驱动模块14精准控制各驱动装置或驱动轮的输出，提高车辆对多种货物运输的稳定性和平衡性；同时，通过设置双端驱动设计，即第一驱动轮15与第二驱动轮16分别位于车体主体10的两端，能够在车辆行驶转弯时提供更平稳、平衡的驱动力，提高车辆的操控性和稳定性。在一种具体的实施方式中，以MSP432P401R作为MCU主控模块12，供电模块17中电池组件经过稳压模块输出不同的直流稳压，以对不同模块或部件供电，驱动模块14采用TB6612直流电机驱动；本实施例在工作中，MCU通过接收到的数据，用PID计算并对TB6612输出PWM波，驱动第一驱动轮15和/或第二驱动轮16的控制电机运动，在车辆转弯时，通过对第一驱动轮15和/或第二驱动轮16的控制电机输出的PWM波占空比不同，使得两侧驱动轮的转速不同，进而实现转弯。

参照图3所示，所述传感器模块13包括设于车体主体10四周的多个超声波传感器131、及设于车体主体10内的九轴传感器132。

具体地，超声波传感器131可以精确地测量与车辆周围物体的距离，提供距离感知功能，也可准确识别障碍物或标识，提供车辆在复杂环境中运行的障碍检测规避功能；九轴传感器132用于检测车辆的运动状态，包括加速度、角速度、磁场等，提供对车辆运动状态更全面就、更精确的检测，帮助车辆维持稳定的姿态和运动，提高车辆行驶的平稳性和精确性。在一种具体的实施方式中，超声波传感器131采用HC-SR04，九轴传感器132采用MPU-9250，其包括加速度计、陀螺仪及磁力针。

参照图1-2所示，所述车体主体10上还设有多个辅助轮101。

具体地，通过在车体主体10上设置辅助轮101，能够显著提升车辆的载重能力，减少了对于车体不见和车轮的磨损；在一种具体的实施方式中，辅助路你的数量是八个，在运输重型货物时，车辆更容易保持平衡，具有良好的稳定性。

参照图3所示，所述车体主体10上还设有图像模块18，其包括多个摄像头181及与多个所述摄像头181电连的视觉处理模块182，所述视觉处理模块182与主控模块12电连。

具体地，多个摄像头181可分别设置在自动引导车的前后左右及其他方位，用于多角度拍摄车辆周围的图像信息，视觉处理模块182处理摄像头181拍摄的视频数据，获知车辆的运动方向、速度、行进区间等关键数据，其与主控模块12使用SPI通信，具有较快的通信速度；在一种具体的实施方式中，视觉处理模块182采用树莓派4Model B15。

参照图3所示，所述车体主体10上还设有与所述主控模块12电连的通信模块19。

具体地，通信模块19用于实现自动引导车与外界的通信，在一种具体的实施方式中，通信模块19采用ESP32模块，其集成了蓝牙和WIFI模块。

参照图3所示，所述车体主体10上还设有与所述主控模块12电连的报警模块110，其包括火焰传感器111、报警器112、显示屏113及控制按键114。

具体地，火焰传感器111能够检测车辆运行的前方或周围是否有火焰，并将检测结果的高低电平返回MCU进行判断；报警器112在主控模块12接收到的各参数超过预设阈值时，发出报警信号，提醒维护人员及时救援自动引导车；显示屏113用于显示基本运输信息，控制案件用于对车辆的操控、复位、设置等操作。

实施例二

本实用新型提供了一种仓库搬运自动引导车，当自动引导车运载货框时，第二驱动装置31带动第一齿轮41旋转，从而带动第二齿轮42及传动辊43旋转，进而带动翻板32竖起，第三驱动装置33带动传输辊34转动，利用摩擦力辅助货框进入承载板22，在货框完全进入定位区域221后，第三驱动装置33停止输出动力，多个停止转动的传输辊34夹持住货框的两侧；在自动引导车抵达目的地后，第三驱动装置33再次启动并带动传输辊34转动，将货框卸下；自动引导车在充电状态下，承载板22完全收纳于收纳槽11中。

视觉处理模块182树莓派4Model B15、位于自动引导车左端及右端的超声波传感器131HC-SR04均与主控模块12MSP432P401R连接，同时，位于自动引导车前端、后端、左端、右端的摄像头181均与视觉处理模块182树莓派4Model B15相连接。

自动引导车在实际仓储环境中行驶时，位于自动引导车前端、左端、右端的摄像头181实时采集地面轨迹图像数据和周围环境图像数据，将获得的数据发送给树莓派4ModelB15进行图像处理，将结果通过SPI通信发送到MSP432P401R，主控模块12再传回的结果计算出PWM数值，通过驱动模块14TB6612驱动第一驱动轮15和/或第二驱动轮16的直流无刷电机驱动，使第一驱动轮15和/或第二驱动轮16转动，实现自动引导车的运动。位于自动引导车左端及右端的超声波传感器131HC-SR04用于采集小车行驶过程中距离障碍物的距离，当检测到障碍物时，小车停止运动。当小车转弯时，MSP432P401R通过对左右轮输出的不同大小的占空比PWM波，使得左右驱动轮转速不同。

火焰传感器111用来检测检测火焰或明火。当传感器检测到火焰时，给MSP432P401R传回电平信号，进而驱动报警器112报警；仓库管理人员可以通过控制按键114控制小车的关闭和开启，也可以通过显示屏113查看小车的运货状态。

实施例三

本实用新型提供了一种仓库搬运自动引导车，在仓库内部设有一定数量的指示标志，包括转向标志，货柜基本信息标志，地面直线标志，充电标志。中转站标志等，用来辅助自动引导车行驶，然后训练目标检测模型：

第一步进行数据收集和准备，用摄像头对不同的对象拍摄大量图像，因为训练目标检测模型需要大量带有标签的图像数据。这些图像包括各种仓库场景，并包括感兴趣的目标对象以及它们的位置信息(边界框或像素级标签)。感兴趣的对象包括转向标志、货柜基本信息标志、地面直线线标志、充电标志、货架、中转站标志、常见障碍物、人等。

第二步进行数据的增强，包括对训练数据旋转、翻转、缩放、裁剪和色彩增强，以增强数据的鲁棒性和多样性。

第三步模型选择，选择基于卷积神经网络(CNN)的训练模型。

第四步进行模型的构建，基于所选模型架构构建目标监测模型。

第五步定义模型的损失函数。

第六步训练模型，使用训练数据集训练模型，将图像数据输入到模型中，然后根据损失函数的反馈来更新模型的权重和参数。

第七步将不同的模型进行融合和整合，提高准确性。

目标监测模型训练完成以后，进行行驶程序的设计，首先将训练模型加载到自动引导车程序中，然后处理摄像头拍摄的图像以确保它们与模型的输入规格匹配。将处理好的图像传递给目标检测模型以执行实时检测。模型将返回检测到的目标对象的位置和标签。接着根据目标检测的结果，编写自动引导车控制代码，例如左右看不到货柜，则会根据具体的道路信息(如货柜序号)选择左转或者右转，又或者看到转向标志，也会在对应位置转向，同时有陀螺仪确保转向的准确性。最后进行实时反馈，不断更新运动控制。

自动引导车完成一次货物的程序如下：

首先根据运输货架还是货框，主控模块控制相应的电机使相应的结构运动，然后运用摄像头记录出发点并记录，然后根据ESP32上的WiFi运送指令规划路径，进入行驶模式，到达指定目的地后运用摄像头记录目的地。并将运输信息通过ESP32上的WIFI模块发送给管理处PC机，最后结束运输任务。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种仓库搬运自动引导车，其特征在于，包括：

车体主体(10)；

托板组件(20)，其包括设于所述车体主体(10)上的第一驱动装置(21)、以及与所述第一驱动装置(21)输出端相连的承载板(22)，所述承载板(22)上至少设有两个安装槽(23)；

定位组件(30)，其包括与所述承载板(22)相连的第二驱动装置(31)、与所述第二驱动装置(31)传动相连的翻板(32)、设于所述翻板(32)上的第三驱动装置(33)、以及与所述第三驱动装置(33)传动相连的传输辊(34)；所述翻板(32)至少有两个且均与所述安装槽(23)活动相连，至少两个所述翻板(32)于承载板(22)上围成一个定位区域(221)。

2.根据权利要求1所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述车体主体(10)上设有收纳槽(11)，所述第一驱动装置(21)设于收纳槽(11)内，所述托板组件(20)及定位组件(30)均与所述收纳槽(11)相配合。

3.根据权利要求1所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述翻板(32)通过传动组件(40)与所述第二驱动装置(31)传动相连；所述传动组件(40)包括与所述第二驱动装置(31)输出端同轴相接的第一齿轮(41)、与所述第一齿轮(41)啮合的第二齿轮(42)、以及与所述第二齿轮(42)同轴相连的传动辊(43)，所述传动辊(43)与至少一个翻板(32)相连。

4.根据权利要求3所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述传输辊(34)的转动轴线与相邻所述翻板(32)所连传动辊(43)的转动轴线相互垂直。

5.根据权利要求1所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述车体主体(10)上还设有主控模块(12)、与所述主控模块(12)电连的传感器模块(13)、与所述主控模块(12)电连的驱动模块(14)，与所述驱动模块(14)相连的第一驱动轮(15)、与所述驱动模块(14)相连的第二驱动轮(16)、以及与各模块电连的供电模块(17)，所述第一驱动轮(15)与第二驱动轮(16)分设于车体主体(10)的两端。

6.根据权利要求5所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述传感器模块(13)包括设于车体主体(10)四周的多个超声波传感器(131)、及设于车体主体(10)内的九轴传感器(132)。

7.根据权利要求5所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述车体主体(10)上还设有多个辅助轮(101)。

8.根据权利要求5所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述车体主体(10)上还设有图像模块(18)，其包括多个摄像头(181)及与多个所述摄像头(181)电连的视觉处理模块(182)，所述视觉处理模块(182)与主控模块(12)电连。

9.根据权利要求5所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述车体主体(10)上还设有与所述主控模块(12)电连的通信模块(19)。

10.根据权利要求5所述的一种仓库搬运自动引导车，其特征在于：所述车体主体(10)上还设有与所述主控模块(12)电连的报警模块(110)，其包括火焰传感器(111)、报警器(112)、显示屏(113)及控制按键(114)。