滑移式agv導(dǎo)航小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種滑移式AGV導(dǎo)航小車。
【背景技術(shù)】
[0002]AGV是(Automated Guided Vehicle)的縮寫(xiě)，意即“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車”，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，它能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，AGV屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人(WMR——Wheeled Mobile Robot)的范疇，也稱為移載機(jī)器人，AGV使用最多的場(chǎng)合大多在于自動(dòng)化程度較高的工廠。
[0003]AGV的驅(qū)動(dòng)方法是AGV最為關(guān)鍵的技術(shù)，驅(qū)動(dòng)方式直接影響了車體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、行走性能等方面，從而又間接影響了承載性能、定位精度等方面，因此其決定了 AGV的各項(xiàng)主要性能參數(shù)的能力范圍。目前，AGV中最常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式為差速驅(qū)動(dòng)方式，有三種布置方式:第一種，兩輪驅(qū)動(dòng)兼轉(zhuǎn)向，兩輪為自由輪；第二種，將差速驅(qū)動(dòng)輪分為兩組，兩組均為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪；第三種，是第二種方式面向重載的升級(jí)改進(jìn)，有兩組轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪，還有兩組不起驅(qū)動(dòng)作用僅起承載作用的支重輪。
[0004]從市場(chǎng)產(chǎn)品的情況來(lái)看，目前基于差速驅(qū)動(dòng)方式給AGV帶來(lái)的問(wèn)題主要集中在:A、對(duì)地面的平整度要求高，特別體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)輪本身承載能力較差，在載荷較高的情況要額外配置承重輪。而一旦地面的平整度無(wú)法達(dá)到要求，就會(huì)造成某個(gè)驅(qū)動(dòng)輪懸空，從而使差速轉(zhuǎn)向的工作方式失效，使AGV出現(xiàn)嚴(yán)重的跑偏現(xiàn)象，而失去控制。B、轉(zhuǎn)彎半徑大。差速轉(zhuǎn)向方式中驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)角有限，一般為O度-45度，這就使傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)存在軌跡方面的轉(zhuǎn)彎半徑問(wèn)題，再加上車體的外形限制，其轉(zhuǎn)彎半徑較大。轉(zhuǎn)彎半徑大將造成供其行走的位置空間大，從而影響了工廠的布局，浪費(fèi)了空間。C、承載能力差。驅(qū)動(dòng)輪因?yàn)樾枰D(zhuǎn)向的原因，考慮到靈活性的問(wèn)題，以及其在車體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)空間，所以輪子的尺寸大小均較小，其承載能力有限，改進(jìn)增加承重輪后緩解了這一情況，但驅(qū)動(dòng)力不足的問(wèn)題，使得AGV的運(yùn)行速度更為緩慢。
[0005]在AGV中最常見(jiàn)的導(dǎo)航及定位方式為:磁條導(dǎo)航、RFID定位。磁條導(dǎo)航的方式為:在底面上鋪設(shè)地標(biāo)磁條，AGV車體下方布置有磁傳感器，利用磁傳感器來(lái)判定AGV是否在地標(biāo)磁條的正上方，如果不是則磁傳感器收集到的情況反饋給控制器，控制器做出反應(yīng)，調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪的伺服電機(jī)的參數(shù)。RFID為射頻識(shí)別技術(shù)，在導(dǎo)航軌道或自動(dòng)化工作臺(tái)的特定區(qū)域粘貼射頻標(biāo)簽以作地址定位或控制定位，在AGV車體上安裝RFID讀取器，從而將RFID讀取到的數(shù)據(jù)傳輸給控制器。
[0006]常用的導(dǎo)航及定位模式主要有以下的缺點(diǎn):影響地面平整度、定位精度不高、布局成本較高。磁條具有一定的厚度，鋪設(shè)磁條導(dǎo)軌時(shí)，磁條將高出地面，在AGV形式至岔路時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪需要跨過(guò)磁條，從而引起地面平整度問(wèn)題。同時(shí)，一般情況下磁導(dǎo)航傳感器的精度不高。另一方面，磁條和RFID射頻標(biāo)簽的價(jià)格相對(duì)較高，一定程度提高了整體布局的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是要解決如上問(wèn)題，提供一種滑移式AGV導(dǎo)航小車，其利用雙同步帶輪及減速支承結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了 AGV的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，使AGV具有機(jī)械式自適應(yīng)四驅(qū)的能力。同時(shí)，應(yīng)用顏色識(shí)別傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)顏色導(dǎo)航、二維碼定位的方式來(lái)取代傳統(tǒng)的磁導(dǎo)航、RFID定位方式，提高了導(dǎo)航精度，并降低了產(chǎn)品及其使用成本。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是按如下方式實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明所述滑移式AGV導(dǎo)航小車包括主機(jī)架、雙皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置、地輪驅(qū)動(dòng)裝置、直流伺服電機(jī)、蓄電池、PGV顏色識(shí)別傳感器、障礙物識(shí)別傳感器；所述雙皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置左右對(duì)稱的設(shè)置于主機(jī)架的中間位置，連接于主機(jī)架內(nèi)的兩個(gè)直流伺服電機(jī)分別與兩個(gè)雙皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成傳動(dòng)連接；所述地輪驅(qū)動(dòng)裝置包括左前輪、右前輪、左后輪和右后輪，地輪驅(qū)動(dòng)裝置分別設(shè)置于主機(jī)架的前端兩側(cè)和后端兩側(cè)，左前輪和左后輪分別與左側(cè)的雙皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成傳動(dòng)連接，右前輪和右后輪分別于右側(cè)的雙皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成傳動(dòng)連接；所述左前輪和左后輪為同向同步轉(zhuǎn)動(dòng)，右前輪和右后輪為同步同向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]所述雙皮帶輪傳動(dòng)裝置包括雙皮帶輪連接軸、驅(qū)動(dòng)帶輪、雙皮帶輪固定座、密封圈擋蓋；所述雙皮帶輪固定座內(nèi)設(shè)置有軸承，雙皮帶輪連接軸固定連接在軸承內(nèi)圈，軸承的兩側(cè)設(shè)置有密封圈；雙皮帶輪連接軸的端部密封圈外設(shè)置有密封圈擋蓋，雙皮帶輪固定座、密封圈擋蓋與主機(jī)架上的雙皮帶輪機(jī)架連接座固定連接；所述雙皮帶輪連接軸的端部并排的固定連接有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)帶輪；所述驅(qū)動(dòng)帶輪的外圈均布有若干傳動(dòng)齒；所述雙皮帶輪連接軸的軸端設(shè)置有電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定孔，直流伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出端連接于電機(jī)轉(zhuǎn)軸固定孔內(nèi)。
[0010]所述左前輪、右前輪、左后輪和右后輪均包括同步帶輪、法蘭盤、諧波減速機(jī)構(gòu)、減速機(jī)法蘭、地輪輪輞、輪胎及地輪驅(qū)動(dòng)軸；所述諧波減速機(jī)構(gòu)的外殼體、法蘭盤與主機(jī)架固定連接；所述地輪驅(qū)動(dòng)軸與法蘭盤內(nèi)安裝的軸承內(nèi)圈固定，地輪驅(qū)動(dòng)軸的一端與同步帶輪固定，地輪驅(qū)動(dòng)軸的另一端與諧波減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸入端固定，諧波減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出端通過(guò)減速機(jī)法蘭與地輪輪輞固定，地輪輪輞外圈設(shè)置有輪胎；所述同步帶輪的外圈均布有若干傳動(dòng)齒。
[0011]所述同步帶輪與驅(qū)動(dòng)帶輪之間通過(guò)皮帶構(gòu)成傳動(dòng)連接。
[0012]所述主機(jī)架包括中間固定架、左車架和右車架；所述左車架和右車架對(duì)稱的固定連接在中間固定架的兩側(cè)；所述左車架的前后端側(cè)壁上設(shè)置有地輪機(jī)架連接座，右車架前后端側(cè)壁上設(shè)置有地輪機(jī)架連接座；所述主機(jī)架的中間位置位于左車架和右車架外側(cè)對(duì)稱的設(shè)置有電池安裝座，主機(jī)架的左車架和右車架之間也對(duì)稱的設(shè)置有電池安裝座；所述蓄電池固定連接在電池安裝座上，蓄電池的外側(cè)，主機(jī)架上還連接有殼體護(hù)罩和載物平臺(tái)。
[0013]所述主機(jī)架的前后端的中間位置下方處設(shè)置有障礙物識(shí)別傳感器，主機(jī)架的中間位置下方設(shè)置有PGV顏色識(shí)別傳感器，主機(jī)架的前端設(shè)置有操控裝置，所述操控裝置集成了觸屏幕及PLC控制器；所述主機(jī)架上位于操控裝置上方設(shè)置有充電插口及警示燈。
[0014]所述PLC控制器與直流伺服電機(jī)構(gòu)成電聯(lián)接，PGV顏色識(shí)別傳感器、觸屏幕及障礙物識(shí)別傳感器與PLC控制器構(gòu)成電聯(lián)接。
[0015]本發(fā)明的積極效果:本發(fā)明所述滑移式AGV導(dǎo)航小車與傳統(tǒng)AGV小車的相比，具有以下優(yōu)勢(shì):
[0016]1、轉(zhuǎn)彎半徑小，場(chǎng)地布局的利用率高?；剖紸GV導(dǎo)航小車的軌道轉(zhuǎn)彎半徑可以為0，可以實(shí)現(xiàn)原地打轉(zhuǎn)，場(chǎng)地布置時(shí)可以僅考慮其外形尺寸在轉(zhuǎn)彎過(guò)程的影響；
[0017]2、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)更為合理，自適應(yīng)四驅(qū)，對(duì)場(chǎng)地的平整度要求不高；滑移式AGV導(dǎo)航小車甚至擁有一定的越野能力，對(duì)于場(chǎng)地的平整度要求低，這也降低了工廠布局時(shí)場(chǎng)地平整度方面的投入；
[0018]3、雙馬達(dá)實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，成本更低?；剖紸GV導(dǎo)航小車以雙馬達(dá)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)四輪的驅(qū)動(dòng)，雖增大了馬達(dá)的功率但較少了馬達(dá)的數(shù)量，因此一定程度上降低了產(chǎn)品的制造成本；
[0019]4、雙馬達(dá)結(jié)構(gòu)更易于控制?；剖紸GV導(dǎo)航小車的雙馬達(dá)結(jié)構(gòu)，使PLC控制器僅需要對(duì)兩個(gè)馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，減少了 PLC的控制通路，其運(yùn)動(dòng)原理的算法也相對(duì)簡(jiǎn)單；
[0020]5、顏色傳感器，精度更高，產(chǎn)品價(jià)格減少，場(chǎng)地布置費(fèi)用大幅下降。使用顏色導(dǎo)航、二維碼定位的方式比磁條導(dǎo)航、RFID定位的方式，在精度上有一定的優(yōu)勢(shì)，而在成本上則有巨大的優(yōu)勢(shì)。首先，傳統(tǒng)的AGV小車需要前后兩個(gè)磁讀寫(xiě)器，RFID讀取器，而基于滑移式AGV導(dǎo)航小車采用的顏色導(dǎo)航的方案可以僅使用一個(gè)顏色識(shí)別傳感器來(lái)對(duì)顏色及二維碼進(jìn)行識(shí)別，傳統(tǒng)AGV小車的導(dǎo)航定位元件的總價(jià)較高于顏色識(shí)別傳感器，其次，相對(duì)于鋪設(shè)磁軌及RFID標(biāo)簽，顏色色帶或噴涂顏色軌道，粘貼二維碼的成本則幾乎可以忽略不計(jì)，因此可以對(duì)場(chǎng)地布置的整體成本做大范圍的下調(diào)，因此在這方面具有極為明顯的優(yōu)勢(shì)。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，滑移式AGV導(dǎo)航小車將在智能移載機(jī)器人的市場(chǎng)上占據(jù)一大部分市場(chǎng)，應(yīng)用于各種倉(cāng)儲(chǔ)物流、自動(dòng)化工廠及普通工廠等領(lǐng)域，甚至延伸至餐飲、旅游觀光等方面。<