WO2022267588A1

WO2022267588A1 - 自主移动叉车

Info

Publication number: WO2022267588A1
Application number: PCT/CN2022/083136
Authority: WO
Inventors: 成鹏; 王栋; 齐欧
Original assignee: 灵动科技（北京）有限公司
Priority date: 2021-06-21
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2022-12-29
Also published as: CN218579574U

Abstract

一种自主移动叉车，包括：设备体（1），包括主体（11）及叉齿（12），所述叉齿（12）设置在所述主体（11）上；多个行进轮（2），包括两个驱动轮组件（21）及至少两个万向轮（22），其中，驱动轮组件（21）具有前进、后退及转向能力，万向轮（22）跟随所述驱动轮组件（21）的前进、后退或转向；所述主体（11）及所述叉齿（12）底部的行进轮（2）相对所述设备体（1）的一对称轴对称设置；其中，所述对称轴沿所述设备体（1）前进或后退方向延伸。该移动叉车使得驱动轮组件控制较为简单，还能降低成本；而且可以加大叉车与地面的摩擦力，在一定程度上缓解了叉车容易打滑的问题；同时，提高了叉车的稳定性。

Description

自主移动叉车

交叉引用

本申请引用于2021年06月21日递交的名称为“自主移动叉车”的第2021213821632号中国专利申请，其通过引用被全部并入本申请。

技术领域

本申请涉及自主移动设备的技术领域，具体涉及一种自主移动叉车。

背景技术

现有的叉车，一般采用多个车轮的底盘结构，通常车轮使用万向轮和/或驱动轮组件等，而万向轮和/或驱动轮组件的数量及分布方式直接影响了叉车的成本及使用性能。

申请内容

为解决或改善现有技术中存在的问题，本申请各实施例提供了一种自主移动叉车。

在本申请的一个实施例中，提供了一种自主移动叉车。该叉车包括：

设备体，包括主体及叉齿，所述叉齿设置在所述主体上；

多个行进轮，包括两个驱动轮组件及至少两个万向轮，其中，驱动轮组件具有前进、后退及转向能力，万向轮跟随所述驱动轮组件的前进、后退或转向；

所述主体及所述叉齿底部的行进轮相对所述设备体的一对称轴对称设置；其中，所述对称轴沿所述设备体前进或后退方向延伸。

进一步地，所述叉齿上的行进轮位于所述叉齿的沿长度方向的中部。

进一步地，所述主体底部设有两个万向轮，所述叉齿底部设有两个驱动轮组件；

所述叉齿包括一个叉臂时，所述两个驱动轮组件间隔开布置；

所述叉齿包括两个叉臂时，所述两个驱动组件设置在不同叉臂上。

进一步地，所述主体底部设有一个驱动轮组件及一个万向轮，所述叉齿底部设有一个驱动轮组件及一个万向轮；

所述主体底部的驱动轮组件与所述叉齿底部的驱动轮组件的连线，与所述主体底部的万向轮与所述叉齿底部的万向轮的连线，相交。

进一步地，所述叉齿包括一个叉臂时，所述叉齿上设置的一个驱动轮组件和一个万向轮间隔开布置；

所述叉齿包括两个叉臂时，所述叉齿上设置的一个驱动轮组件和一个万向轮设置在不同叉臂上。

进一步地，所述驱动轮组件为舵轮组件或双差速轮模组。

进一步地，所述主体上设有控制装置；

所述控制装置与各驱动轮组件电连接，以控制相应的驱动轮组件前进、后退或转向。

进一步地，所述主体及所述叉齿上均设有探测装置；

所述探测装置与所述控制装置电连接，用于探测所述设备体周围的环境参数，以便所述控制装置基于所述环境参数控制任一驱动轮组件的转向角度，进而控制所述设备体的转弯半径。

进一步地，所述主体上的探测装置与所述叉齿上的探测装置呈对角设置，以探测环所述设备体一周的环境参数。

进一步地，所述叉齿具有远离所述主体的齿端；

所述叉齿的侧向，近所述齿端的位置处设有所述探测装置。

本申请各实施例提供的技术方案，在设备体上设置多个行进轮，包括两个驱动轮组件及至少两个万向轮；其中，只需设置两个驱动轮组件，在增加万向轮行驶能力的同时，还能使驱动轮组件控制较为简单，并降低成本；两个驱动轮组件配合至少两个万向轮，可以加大叉车与地面的摩擦力，在一定程度上缓解了叉车容易打滑的问题；主体及叉齿底部的行进轮相对设备体一对称轴设置，可以提高叉车的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1(a)为本申请一实施例提供的一种自主移动叉车的结构示意图；

图1(b)为本申请一实施例提供的一种自主移动叉车的简易结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的一种双差速驱动模组的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种自主移动叉车的行进轮布置示意图；

图4为本申请一实施例提供的另一种自主移动叉车的行进轮布置示意图；

图5为本申请一实施例提供的再一种自主移动叉车的行进轮布置示意图；

图6为本申请一实施例提供的再一种自主移动叉车的行进轮布置示意图；

图7为本申请一实施例提供的再一种自主移动叉车的行进轮布置示意图；

图8为本申请一实施例提供的再一种自主移动叉车的行进轮布置示意图。

具体实施方式

本申请提供了如下各实施例以解决或部分解决上述各方案存在的问题。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。此外，下文描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1(a)示出了本申请一实施例提供的一种自主移动叉车的结构示意图；图1(b)示出了本申请一实施例提供的一种自主移动叉车的简易结构示意图。如图1(a)和图1(b)所示，该自主移动叉车包括：设备体1及设置在设备体1底部的多个行进轮2；其中，设备体1，包括主体11及叉齿12，叉齿12设置在主体11上；多个行进轮2，包括驱动轮组件21及至少两个万向轮22，其中，驱动轮组件21具有前进、后退及转向能力，万向轮22跟随驱动轮组件21前进、后退或转向；主体11及叉齿12底部的行进轮2相对设备体1的一对称轴对称设置；如图4、图5和图6所示，为行进轮2的三种可布置方式。其中，对称轴沿设备体1前进或后退方向延伸。

本申请各实施例提供的技术方案，在设备体1上设置多个行进轮2，包括两个驱动轮组件21及至少两个万向轮22；其中，只需设置两个驱动轮组件21，在增加万向轮22行驶能力的同时，使得驱动轮组件21控制较为简单，还能降低成本；两个驱动轮组件21配合至少两个万向轮22，可以加大叉车与地面的摩擦力，在一定程度上缓解了叉车容易打滑的问题；主体11及叉齿12底部的行进轮2相对设备体1一对称轴设置，可以增加叉车的稳定性。

在本申请实施例中，驱动轮组件21可以为舵轮组件或双差速驱动模组。

其中，图2为双差速驱动模组的结构示意图。连接座211，旋转轴承212，旋转座213，连接架214，左驱动机构(图中未示出)，右驱动机构(图中未示出)及左驱动轮215和右驱动轮216。连接座211上端连接叉齿12或主体11，连接座211底部安装旋转轴承212。连接座211将整个双差速驱动模组安装在叉齿12或主体11上。旋转座213的上端安装于旋转轴承212内，旋转座213的下端安装并固定于连接架214的上端。这样旋转座213可相对连接座211在水平面内转动。连接架214的两侧分别安装固定左驱动机构及右驱动机构。本申请的连接架214为U形，将左驱动机构、右驱动机构及旋转座213固定在一起。左驱动机构连接左驱动轮215，右驱动机构连接右驱动轮216。这样，左驱动机构驱动左驱动轮215在地面上滚动，右驱动机构驱动右驱动轮216在地面上滚动。左驱动机构与右驱动机构分别连接控制单元而单独受控制，当左驱动机构驱动左驱动轮215的转速与右驱动机构驱动右驱动轮216的转速不同时，两者实现差速，两者的速度差导致连接架214两侧的受力不同而在水平面内发生旋转，连接架214的旋转带动旋转座213在旋转轴承212内旋转，而连接座211保持不动。从而实现了双差速驱动模组连接座211以下的部件在水平面内旋转。

进一步地，叉齿12上的行进轮2可位于叉齿12底部的任意位置，如靠近主体11的位置，又或叉齿12沿长度方向的中部位置，又或叉齿12远离主体11端部等。在本申请中的一些实施例中，行进轮2位于叉齿12的沿长度方向的中部，行进轮2在叉齿12中部位置可以对叉齿12起到更好的支撑作用，使得叉齿12具有较大的承载能力。

在本申请实施例中，根据不同的需求，两个驱动轮组件21和至少两个万向轮22的布置方式至少包括以下三种情况：

一种布置方式是，两个驱动轮组件21和至少两个万向轮22都位于主体11上(此时，叉齿不区分单叉齿或双叉齿)。如图3所示，其中，两个驱动轮组件21可设置在主体11的对角；相应的，至少两个万向轮22可平均设置在主体11的另一组对角。或者，两个驱动轮组件21也可相对设备体1的一对称轴对称设置；相应的，至少两个万向轮22也相对设备体1的一对称轴对称设置。

另一种布置方式是，两个驱动轮组件21都位于叉齿12上，至少两个万向轮22位于主体11上，并且，至少两个万向轮22相对设备体1的一对称轴对称设置。其中，叉齿12包括的叉臂数量可以为一个或两个；在叉齿12包括一个叉臂时，如图4所示，两个驱动轮组件21间隔开布置(即顺着叉齿12长度方向上纵向布置)；叉齿12包括两个叉臂时，如图5所示，两个驱动组件21设置在不同叉臂上，并相对设备体1的一对称轴对称设置。

再一种布置方式是，一个驱动轮组件21位于主体11上，一个驱动轮组件21位于叉齿12上。叉齿12包括的叉臂数量可以为一个或两个；在叉齿12包括一个叉臂时，如图6所示，主体11上设置的驱动轮组件21及万向轮22相对设备体1的一对称轴对称设置；叉齿12上的驱动轮组件21及万向轮22间隔开布置(即顺着叉齿长度方向上纵向布置)。叉齿12包括两个叉臂时，驱动轮组件21及万向轮22分别设置在不同叉臂上。在该布置方式中，两个驱动轮组件21与两个万向轮22的布置方式至少包括以下两种。一种布置方式是，如图7所示，主体11底部设有的万向轮22与叉齿12底部设有的万向轮22在设备体1一对称轴的一侧。相应地，主体11底部设有的驱动轮组件21与叉齿12底部设有的驱动轮组件21在设备体1对称轴的另一侧。另一种布置方式是，如图8所示，主体11底部设有的万向轮22与叉齿12底部设有的驱动轮组件21在设备体1一对称轴的一侧，相应地，主体11底部设有的驱动轮组件21与叉齿12底部设有的万向轮22在设备体1对称轴的另一侧。此种布置方式下，主体11底部的驱动轮组件21与叉齿12底部的驱动轮组件21的连线，与主体11底部的万向轮22与叉齿12底部的万向轮22的连线，相交。该种布置方式，驱动轮组件21提供的驱动力能够均匀分布，带动万向轮22转动，从而带动设备体1平稳行进。

在主体11底部的驱动轮组件21与叉齿12底部的驱动轮组件21的连线，与主体11底部的万向轮22与叉齿12底部的万向轮22的连线，相交的布置方式中，根据叉齿12中叉臂个数的不同，行进轮2的布置方式也是不同的。

在叉齿12包括一个叉臂时，叉齿12上设置的一个驱动轮组件21和一个万向轮22间隔开布置。驱动轮和万向轮22可以在叉齿12沿长度方向上间隔开设置，或者驱动轮和万向轮22可以在叉齿12沿宽度方向上间隔设置，本实施例对此不作限定。在叉齿12包括两个叉臂时，叉齿12上设置的一个驱动轮组件21和一个万向轮22设置在不同叉臂上。优选地，驱动轮组件21和万向轮22组件分别位于叉齿12沿长度方向的中部，可以对叉齿12起到更好的支撑作用，使得叉齿12具有较大的承载能力。

进一步地，主体11上设有控制装置13；控制装置13与各驱动轮组件21电连接，以控制相应的驱动轮组件21前进、后退或转向。控制装置13在基于控制信号，向驱动轮组件21发送前进、后退、转向角度、转向距离等控制指令，驱动轮组件21在接收到控制指令后，输出驱动力，实现自身的前进、后退或转向动作。其中，控制信号可通过控制终端、配合自主移动叉车使用的设备(工作站)。

进一步地，主体11及叉齿12上均设有探测装置(图中未示出)；探测装置与控制装置13电连接，用于探测设备体1周围的环境参数，以便控制装置13基于环境参数控制任一驱动轮组件21的转向角度，进而控制设备体1的转弯半径。控制装置13在基于探测装置探测到的自主移动叉车四周的环境参数，向驱动轮组件21发送前进、后退、转向角度、转向距离等控制指令，驱动轮组件21在接收到控制指令后，输出驱动力，实现自身的前进、后退或转向动作。

进一步地，主体11上的探测装置与叉齿12上的探测装置呈对角设置，以探测环设备体1一周的环境参数。

具体地，以自主移动叉车的设备体1外轮廓大体为矩形体为例，设备体1具有四个角，四个角中两相对的角为一组对角。设备体1的第一组对角位分别设有一个第一探测装置。第一探测装置的视角(FOV)为270度。两个第一探测装置便可实现在第一高度处环设备体1一周(即360度)的环境参数探测。设备体1的第二组对角位分别设有一个第二探测装置。同样的，第二探测装置的视角为270度。两个第二探测装置可实现在第二高度处环设备体1一周(即360度)的环境参数探测。

本实施例中采用两组呈对角分布的前探测器和后探测器，确保自主移动叉车能够安全可靠地实现多向运行，确保自主移动叉车在运输过程中的灵活便捷性能。

第一探测装置和第二探测装置可以是相同类型的传感器，也可以是不同类型的传感器。例如，第一探测装置和第二探测装置均为激光雷达；或者第一探测装置为激光雷达，第二探测装置为超声波传感器；又或者第一探测装置为激光雷达，第二探测装置为深度相机等，本实施例对此不作具体限定。

更为具体的，在设备体1的高度方向上，两个第一探测装置位于设备体1的中部；两个第二探测装置位于设备体1的底部。

两个第一探测装置和两个第二探测装置因设置在不同高度，所以可探测到不同高度的物体。在自主移动叉车行进过程中，第二探测装置可用于探测低矮障碍物，第一探测装置可用于检测高于第二探测装置探测面的障碍物。第一探测装置可探测的障碍物可以是置于地面上的物体，也可以是从上方向下伸出的悬置物体等。在自主移动叉车执行对接任务时，可综合第一探测装置和第二探测装置探测到的环境参数来控制自主移动叉车的设备体1完成对接动作。综合第一探测装置和第二探测装置探测到的环境参数，可获得不同高度、多角度、数据密度高的环境参数。

进一步地，叉齿12具有远离主体11的齿端；叉齿12的侧向，近齿端的位置处也设有第三探测装置。该叉齿12的侧向第三探测装置探测到的环境参数，与第一探测装置和第二探测装置探测到的环境参数融合，使得综合环境参数更精确，从而控制装置13能更精准地控制驱动轮组件21前进、后退或转向。

这里需要说明的是：本实施例中自主移动叉车除具有上述描述的功能外，还可实现上文中提及的其他功能、方法步骤等，具体内容可参见上文各实施例中的相应内容，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

一种自主移动叉车，其特征在于，包括：

设备体，包括主体及叉齿，所述叉齿设置在所述主体上；

多个行进轮，包括两个驱动轮组件及至少两个万向轮，其中，所述驱动轮组件具有前进、后退及转向能力，所述万向轮跟随所述驱动轮组件的前进、后退或转向；

所述主体及所述叉齿底部的所述行进轮相对所述设备体的一对称轴对称设置；其中，所述对称轴沿所述设备体前进或后退方向延伸。
根据权利要求1所述的自主移动叉车，其特征在于，所述叉齿上的所述行进轮位于所述叉齿的沿长度方向的中部。
根据权利要求1所述的自主移动叉车，其特征在于，主体底部设有两个所述万向轮，所述叉齿底部设有两个所述驱动轮组件；

所述叉齿包括一个叉臂时，所述两个驱动轮组件间隔开布置；

所述叉齿包括两个叉臂时，所述两个驱动组件设置在不同叉臂上。
根据权利要求1所述自主移动叉车，其特征在于，所述主体底部设有一个驱动轮组件及一个万向轮，所述叉齿底部设有一个驱动轮组件及一个万向轮；

所述主体底部的驱动轮组件与所述叉齿底部的驱动轮组件的连线，与所述主体底部的万向轮与所述叉齿底部的万向轮的连线，相交。
根据权利要求4所述的自主移动叉车，其特征在于，所述叉齿包括一个叉臂时，所述叉齿上设置的一个驱动轮组件和一个万向轮间隔开布置；

所述叉齿包括两个叉臂时，所述叉齿上设置的一个驱动轮组件和一个万向轮设置在不同叉臂上。
根据权利要求1至5中任一项所述的自主移动叉车，其特征在于，所述驱动轮组件为舵轮组件或双差速轮模组。
根据权利要求1至5中任一项所述的自主移动叉车，其特征在于，所述主体上设有控制装置；

所述控制装置与各驱动轮组件电连接，以控制相应的驱动轮组件前进、后退或转向。
根据权利要求7所述的自主移动叉车，其特征在于，所述主体及所述叉齿上均设有探测装置；

所述探测装置与所述控制装置电连接，用于探测所述设备体周围的环境参数，以便所述控制装置基于所述环境参数控制任一驱动轮组件的转向角度，进而控制所述设备体的转弯半径。
根据权利要求8所述的自主移动叉车，其特征在于，所述主体上的探测装置与所述叉齿上的探测装置呈对角设置，以探测环所述设备体一周的环境参数。
根据权利要求9所述的自主移动叉车，其特征在于，所述叉齿具有远离所述主体的齿端；

所述叉齿的侧向，近所述齿端的位置处设有所述探测装置。