JP7013842B2 - 無人搬送車の駆動操舵装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る無人搬送車1及びその駆動操舵装置3の構成を示す斜視図である。
(1)駆動操舵装置3では、荷台部21に取り付けられた前輪駆動ユニット4Fの前輪41Fに対する前輪速度指令信号(vF *)及び前輪操舵角指令信号(ΔθF *)並びに後輪駆動ユニット4Rの後輪41Rに対する後輪速度指令信号(vR *)及び後輪操舵角指令信号(ΔθR *)を制御装置6によって生成する。前輪及び後輪駆動ユニット4F,4Rは荷台部21に取り付けられているため、前輪41Fと後輪41Rとの間の取付軸OPWSに沿った距離は、常に一定である。そこで速度制御部65は、前輪41Fの取付軸OPWSに沿った微小移動距離(dlFcosθF)と後輪41Rの取付軸OPWSに沿った微小移動距離(dlRcosθR)とが等しくなるように、換言すれば前輪41Fの速度ベクトルの取付軸OPWSに沿った成分と、後輪41Rの速度ベクトルの取付軸OPWSに沿った成分とが等しくなるように、前輪及び後輪速度指令信号を生成することにより、前輪又は後輪が空転したり、両輪の間で無理な力が作用したりするのを防止できる。よって駆動操舵装置3によれば、各駆動ユニット4F,4Rで電力が無駄に消費されるのを防止できる。
次に、本発明の第2実施形態に係る無人搬送車の駆動操舵装置について、図面を参照しながら説明する。なお以下では、第1実施形態に係る駆動操舵装置と同じ構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(5)速度制御部65Aでは、前輪速度指令信号(vF *)及び後輪速度指令信号(vR *)を、上記式(25)に従って生成する。これにより、前輪41F及び後輪41Rの少なくとも何れかを外部速度指令信号(v*)に応じた速度で走行させつつ、前輪41Fの取付軸OPWSに沿った微小移動距離(dlFcosρF)と後輪41Rの取付軸OPWSに沿った微小移動距離(dlRcosρR)を等しくすることができる。
2…台車
21…荷台部(台部)
3…駆動操舵装置
4F…前輪駆動ユニット(第1駆動ユニット)
4R…後輪駆動ユニット(第2駆動ユニット)
41F…前輪(第1駆動操舵輪)
41R…後輪(第2駆動操舵輪)
43F…前輪操舵軸(第1操舵軸)
43R…後輪操舵軸(第2操舵軸)
47F…前輪操舵角センサ(第1操舵角検出器)
47R…後輪操舵角センサ(第2操舵角検出器)
6,6A…制御装置
61…ずれ検出器
62…駆動操舵制御部(制御装置)
65,65A…速度制御部
66,66A…操舵角制御部
661,661A…走行誤差フィードバックコントローラ(第1フィードバックコントローラ)
662,662A…姿勢誤差フィードバックコントローラ(第2フィードバックコントローラ)
663,663A…非干渉コントローラ
Claims (4)
- 台部の速度に対する外部速度指令、前記台部の位置に対する外部位置指令、及び前記台部の姿勢に対する外部姿勢指令に基づいて走行する無人搬送車の駆動操舵装置であって、
前記台部に取り付けられ、第1速度指令及び第1操舵角指令に応じて第1駆動操舵輪を駆動する第1駆動ユニットと、
前記台部に取り付けられ、第2速度指令及び第2操舵角指令に応じて第2駆動操舵輪を駆動する第2駆動ユニットと、
前記第1駆動操舵輪の操舵角を検出し第1操舵角検出信号を生成する第1操舵角検出器と、
前記第2駆動操舵輪の操舵角を検出し第2操舵角検出信号を生成する第2操舵角検出器と、
前記台部の位置及び姿勢を検出し、検出位置と前記外部位置指令との間の位置ずれ及び検出姿勢と前記外部姿勢指令との間の姿勢ずれを出力するずれ検出器と、
前記外部速度指令、前記外部位置指令、及び前記外部姿勢指令に基づいて前記第1及び第2速度指令並びに前記第1及び第2操舵角指令を生成する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記第1駆動操舵輪の第1操舵軸と前記第2駆動操舵輪の第2操舵軸とを通過する軸を取付軸と定義し、前記第1駆動操舵輪の前記取付軸に沿った微小時間にわたる移動距離である第1微小移動距離と前記第2駆動操舵輪の前記取付軸に沿った前記微小時間にわたる移動距離である第2微小移動距離とが等しくなるように、前記第1及び第2操舵角検出信号並びに前記外部速度指令に基づいて前記第1及び第2速度指令を生成する速度制御部と、
前記台部の前記取付軸に沿った前記微小時間にわたる移動距離である軸方向微小移動距離を算出する微小移動距離演算部と、
前記位置ずれ及び前記姿勢ずれが無くなるように前記軸方向微小移動距離を変数としたフィードバック制御則に基づいて前記第1及び第2操舵角指令を生成する操舵角制御部と、を備えることを特徴とする無人搬送車の駆動操舵装置。 - 前記操舵角制御部は、
前記位置ずれ及び前記軸方向微小移動距離に応じた第1制御入力を生成する第1フィードバックコントローラと、
前記姿勢ずれ及び前記軸方向微小移動距離に応じた第2制御入力を生成する第2フィードバックコントローラと、
前記位置ずれと前記姿勢ずれとが干渉しないように、前記第1及び第2制御入力に基づいて前記第1及び第2操舵角指令を生成する非干渉コントローラと、を備え、
前記非干渉コントローラは、前記第1制御入力をαとし、前記第2制御入力をβとし、前記取付軸と前記台部の主軸との成す角をφ AGV とし、前記第1操舵軸と前記第2操舵軸との間の前記取付軸に沿った距離をH AGV とし、前記第1操舵角指令Δθ F * 及び前記第2操舵角指令Δθ R * を下記式に従って生成することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の無人搬送車の駆動操舵装置。
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