CN102718043A背驮式agv移动搬运机器人

公开号 CN102718043 B
发布类型 授权
专利申请号 CN 201210145147
公开日 2016年5月25日
申请日期 2012年5月11日
优先权日 2012年5月11日
公告号 CN102718043A
发明者 武启平, 查振元, 曾政, 刘洋, 丁莹, 耿牛牛
申请人 机科发展科技股份有限公司
说明
背驮式AGV移动搬运机器人
技术领域

[0001]本发明属于智能物流搬运、输送车辆技术领域，主要涉及一种背驮式AGV移动搬运机器人。

背景技术

[0002] AGV车(Automated Guided Vehicle，AGV)是装备有电磁或光电等自动导引装置，能够沿规定的导引路径自动行驶，具有编程和模式选择装置、安全保护及各种移载功能的搬运机器人。AGV具有自动化程度高、安全、灵活等特点，因而广泛应用于汽车制造、机械加工等自动化生产和仓储系统，它是柔性制造生产线和自动化立体仓库等现代化物流仓储系统的关键设备之一。

[0003]随着我国工厂物流自动化、自动化装配线等领域的蓬勃发展，对AGV的需求也随之增长。特别是最近几年，由于劳动力的减少和成本的增高，AGV的需求有了更加明显的增加。但是目前AG V控制系统多为进口，成本较高，很难被广大的中小型企业接受，而国产的一些常用货物移载工具，比如叉车，遇及地面不平时，时常会发生货物倾翻现象;有的移动搬运机械目标误差大，需要花大量人力调理，因此，研制一种经济实用、能够准确完成各种货物移载搬运的AGV车势在必行。

发明内容
[0004] —种背驮式AGV移动搬运机器人，包括车体底盘、控制元件、带有充电连接器的电池、带牵引电机的驱动轮、从动轮、支撑轮、所述驱动轮的牵引电机轴和回转主轴均安装有编码器，底盘底部装有磁栅尺，车体底盘前后各有一个激光安全保护装置和接触式保护圈，且车体底盘两侧装有接触式防护装置，上部安装辊道或者外联移载机构，车体底盘由电池供电，车头下方装有充电连接器，支撑轮下缘不接触地面。车体底盘安装有一个或多个报警灯。

[0005]进一步地，驱动轮为单舵轮。从动轮为定向脚轮。支撑轮为万向轮。

[0006] 更进一步地，支撑轮距地面约有2mm。

[0007]本发明采用单舵轮驱动、多从动轮支撑的底盘结构，实现双编码器定位、磁栅尺辅助的定位方式，背驮式的移载方式，配合控制系统和管理系统，安全可靠，成本低，灵活性高，可以满足各种使用需求，而且成本低、适用性强。

附图说明

[0008]图1背驮式AGV结构图

[0009] 图2背驮式AGV左视图

[0010]图3背驮式AGV俯视图

[0011]其中:I接触式保护圈2激光安全保护装置3充电连接器

[0012] 4牵引电机5驱动轮6编码器7电池8从动轮

[0013] 9磁栅尺10车体底盘11外联移载机构12控制元件

[0014] 13侧边接触式防护装置14支撑轮15报警灯

具体实施方式

[0015]本发明是通过如下方式实施的:

[0016]背驮式AGV结构如图1所示，车体底盘10上部可根据需求安装辊道或者外联移载机构11，辊道用于与链、辊、带等形式的输送线对接，也可以安装其它移载机构，比如安装支架、卡具、工件容器等;驱动轮5牵引电机轴和回转主轴各安装有编码器6，编码器将脉冲数代AGV运动学模型求解AGV在平面直角坐标系下的位置坐标，用于速度控制与AGV定位;驱动轮为单舵轮，即能够同时完成牵引和/或转向的驱动轮，提供AGV行走的牵引力并控制行走方向；车体底盘10底部装有磁栅尺9，AGV行走路线地面埋设永磁性磁钉，当AGV经过磁钉时，磁栅尺返回AGV行走方向的法向偏差，AGV控制器以此修正位置坐标，以减小累积误差，使得被搬运货物准确到达指定地点。

[0017] AGV前后各有一个激光安全保护装置2，用旋转的不可见激光束扫掠形成一个平面，平面内的障碍物会将激光束反射回检测窗口，因而可以以非接触式方式检测障碍物，前后与车体底盘两侧也装有接触式防护装置1、13，当激光保护装置检测到障碍物，或接触式防护装置受力变形时，AGV减速停车;车体底盘可安装一个或多个报警灯15，在发生急停、故障的情况，或是AGV行走在人车混行的通道中，可以使用报警灯提示管理员处理故障，或提醒周围人员主意安全;AGV由电池7供电，车头下方装有充电连接器3，在充电站位置的地面设置有电极板，当AGV电量低时会产生充电信号，AGV行走至充电站位置，自动对接并完成充电。

[0018]背驮式AGV轮系结构如图2、图3所示，包括驱动轮5、从动轮8、支撑轮14，驱动轮5为舵轮，即牵引/转向一体化的驱动轮，提供AGV行走的牵引力，同时可以绕垂直轴旋转，控制行走方向；从动轮8为定向脚轮，支撑车体底盘10上的负载;支撑轮14为万向轮，且下缘距地面有约2mm高度，空载时支撑轮不受力，以保证驱动轮对地面有足够的摩擦力，加载后支撑轮着地，为驱动轮卸去多余的载荷，并可以保障AGV转弯时不会倾斜。

[0019]本发明针对背景技术中所述的不足进行了改进，以成本低、一车多用且适用性强、安全可靠为设计目标，采用单舵轮驱动、多从动轮支撑的底盘结构，通过安装在驱动轮牵引电机和回转主轴上的2个编码器实时定位，用磁栅尺消除累计误差。背驮式的移载方式，根据生产线实际情况，可以选装辊道、工装等移载机构，从而增加了 AGV使用的通用性，经济实用。配合控制系统和管理系统，形成一套结构简单、性价比高、适用性强的背驮式AGV移动搬运机器人系统。

[0020]本发明实现了双编码器定位、磁栅尺辅助的定位方式，采用单舵轮、多从动轮的行走方式，背驮式的移载方式，配合控制系统和管理系统，实现了 AGV系统及车载控制器的完全自主化，成本低，灵活性高，安全可靠，可以满足各种搬运工况使用需求。

[0021]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求(6)
1.一种背驮式AGV移动搬运机器人，包括车体底盘(10)、控制元件(12)、带有充电连接器(3)的电池(7)、带牵引电机(4)的驱动轮(5)、从动轮(8)、支撑轮(14)，其中，驱动轮(5)的牵引电机轴和回转主轴均安装有编码器(6)，其特征在于:底盘底部装有磁栅尺(9)，车体底盘前后各有一个激光安全保护装置(2)和接触式保护圈(I)，且车体底盘两侧装有接触式防护装置(13)，上部安装辊道或者外联移载机构(11)，车体底盘由电池(7)供电，车头下方装有充电连接器(3)，支撑轮(14)下缘不接触地面。
2.根据权利要求1所述的背驮式AGV移动搬运机器人，其特征在于:车体底盘安装有一个或多个报警灯(15)。
3.根据权利要求1所述的背驮式AGV移动搬运机器人，其特征在于:驱动轮(5)为单舵轮。
4.根据权利要求1所述的背驮式AGV移动搬运机器人，其特征在于:从动轮(8)为定向脚轮。
5.根据权利要求1所述的背驮式AGV移动搬运机器人，其特征在于:支撑轮(14)为万向轮。
6.根据权利要求1所述的背驮式AGV移动搬运机器人，其特征在于:支撑轮(14)距地面有 2mm

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