本發(fā)明涉及一種轉向機構，尤其是一種AGV轉向機構。

背景技術：

無人搬運車(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)，指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業(yè)應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池為其動力來源。一般可透過電腦來控制其行進路線以及行為，或利用電磁軌道(electromagnetic path-following system)來設立其行進路線，電磁軌道黏貼于地板上，無人搬運車則依循電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作。

現有的AGV較多采用差速驅動裝置實現驅動和轉彎，主要是利用兩個電機的轉速的差速比實現轉彎，其一般包括小車車身和差速驅動總成，差速驅動總成包括驅動支架和用于支撐驅動支架的驅動外殼，小車車身固定在驅動支架上，驅動支架設于驅動外殼上且和驅動外殼固定連接。

此種結構，一般都要兩個電機才能實現轉向，動力源數量多，并且，當一個轉向輪出現打滑時，就無法保證轉向的準確性，甚至無法實現轉向，降低了AGV運行的穩(wěn)定性。

另外，采用差速轉向結構，控制器不可能完全準確，車輛在運動過程中會產生車輪滑移，會造成車輪的磨損，

此種固定結構，導致AGV小車在運行過程中遇到顛簸時，小車車身震動幅度較大，使用壽命短。

并且，差速轉向受路徑糾偏方法的影響較大，而現階段主流的路徑糾偏方法是模糊PID控制調節(jié)，由于傳感器設備產生了一定的控制滯后，PID控制積分項的調節(jié)也存在明顯的滯后現象，偏差的累積量增大，無法在短時間內將誤差收斂到可以接受的范圍。

針對路徑糾偏中行駛偏差存在的難以短時間收斂的問題，一些學者應用了一種模糊控制PID的糾偏方法，模糊控制實際上是把采集到的清晰的數據模糊集合化，把控制目標模糊幾何化，最終再把模糊化的數據清晰化的實現控制，實際中的模糊PID控制策略很復雜，許多功能用傳統(tǒng)PID控制就可以解決，應用模糊化處理需要采集大量的參數，浪費時間成本。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供一種AGV轉向機構。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現：

AGV轉向機構，包括一對共軸的轉向輪，一對所述轉向輪通過單個電機驅動的轉向連接機構連接并向同一方向同步運動，所述轉向連接機構與兩個所述轉向輪連接的部分可自轉，且非轉向狀態(tài)下，兩條平行的自轉軸與兩個所述轉向輪的中心點位于同一平面內。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述電機通過固定在支撐架上的減速機及轉盤連接所述轉向連接機構。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述轉向連接機構包括一端與所述轉盤連接的第一傳動桿，所述第一傳動桿的另一端樞軸連接第二傳動桿的一端，所述第二傳動桿的另一端樞軸連接具有T形連接部且可自轉的三向連接器的第一連桿，所述三向連接器的第二連桿連接一轉向輪，其第三連桿樞軸連接第三傳動桿的一端，所述第三傳動桿的另一端樞軸連接雙向連接器的第一連接桿，所述雙向連接器可自轉且其第二連接桿連接另一個轉向輪，所述第一傳動桿、第一連桿、第三連桿、第一連接桿相互平行且與所述轉向輪平行，所述第二傳動桿與第三傳動桿平行。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述第二傳動桿及第三傳動桿均包括中心桿以及螺栓連接在所述中心桿兩端的連接件，所述連接件包括圓環(huán)樞軸連接部。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述三向連接器包括樞軸，所述樞軸貫穿一支撐橫梁且其外周套裝有石墨軸承，所述石墨軸承的兩端分別連接推力軸承，所述石墨軸承、推力軸承與螺栓連接所述樞軸的固定螺母配合將所述樞軸固定在所述支撐橫梁上，所述石墨軸承的外周連接套筒，所述套筒上設置所述第一連桿、第二連桿及第三連桿。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述第一連桿、第二連桿及第三連桿分別與所述套筒焊接。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述電機的輸出軸的軸心到所述三向連接器的自轉軸的距離等于其到所述雙向連接器的自轉軸的距離。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述支撐架上等距設置3個接近傳感器，它們的中心點的連線為一延伸方向與所述第二傳動桿延伸方向相同的直線，非轉向狀態(tài)時，位于中間位置的接近傳感器與連接所述第一傳動桿和第二傳動桿的螺栓共軸。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述支撐橫梁上還設置有至少兩個位于所述電機兩側的減震器，所述減震器與支撐橫梁和/或車身之間為鉸鏈連接。所述減震器連接車身。

優(yōu)選的，所述的AGV轉向機構，其中：所述支撐橫梁上還設置有軸向連接總成，所述軸向連接總成與車身之間為鉸鏈連接。

本發(fā)明技術方案的優(yōu)點主要體現在：

本發(fā)明設計精巧，結構簡單緊湊，通過聯動的轉向連接結構以及三向連接器和雙向連接器的設置，能夠有效的實現單電機驅動兩個轉向輪同步同向轉動，相對于差速轉向的結構，僅需一個電機，動力源減少，并且驅動輪和轉向輪分開，且兩個轉向輪聯動，不易出現打滑的情況，即使出現一側轉向輪打滑的情況，也能在整體結構的作用下實現轉向，運行的穩(wěn)定性相對更好。

本發(fā)明的結構使得兩個輪同步轉向，不需要分別控制兩個電極的轉速，因此不需要復雜的糾偏過程，控制方法更加簡單，進一步保證的運行穩(wěn)定性。

通過設置減震器及鉸接的減震結構，能夠有效的提高AGV的減震效果，避免車身出現大幅度振動，保證AGV運行時的穩(wěn)定性，對不同路況的適應性更佳。

設置多個接近傳感器以及位置的設計，能夠方便的進行轉向角度的精確控制，保證轉向控制的準確性和有效性，以硬件信號來控制，對于算法的依賴性降低。

附圖說明

圖1 是本發(fā)明的仰視立體結構圖；

圖2是本發(fā)明的側視立體圖；

圖3是本發(fā)明的仰視圖；

圖4是本發(fā)明中三向連接器結構示意圖；

圖5是本發(fā)明的后視圖。

具體實施方式

本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋。這些實施例僅是應用本發(fā)明技術方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內。

本發(fā)明揭示了一種AGV轉向機構，如附圖1所示，包括一對軸共轉向輪1，一對所述轉向輪1在與它們平行的同一平面上的投影重合，且一對所述轉向輪1通過單個電機3驅動的轉向連接機構2連接并向同一方向同步運動，所述轉向連接機構2與兩個所述轉向輪1連接的部分可自轉，且且非轉向狀態(tài)下，兩條平行的自轉軸與兩個所述轉向輪1的中心點位于同一平面內。

其中，如附圖1、附圖2所示，所述電機3的樞軸連接一減速機4并通過所述減速機4固定于一支撐架上，所述支撐架包括方形框架以及對稱設置于所述方形框架兩側的支撐橫梁26，而所述電機3的輸出軸的軸心位于所述支撐架的中心點位置，即其到下述三向連接器23的自轉軸的距離等于其到下述雙向連接器25的自轉軸的距離，所述減速機4的輸出軸延伸到所述支撐架的下方，所述減速機4的輸出軸位于所述支撐架下方的區(qū)域連接一轉盤5，所述轉盤5螺栓連接所述轉向連接機構2，并驅動所述轉向連接機構2運作。

具體來說，如附圖1所示，所述轉向連接機構2包括聯動的第一傳動桿21、第二傳動桿22、三向連接器23、第三傳動桿24及雙向連接器25，所述轉盤5螺栓連接所述第一傳動桿21的一端，并帶動所述第一傳動桿21繞所述轉盤5的中心軸轉動，所述第一傳動桿21的另一端樞軸連接所述第二傳動桿22的一端，所述第二傳動桿22的另一端樞軸連接三向連接器23。

所述三向連接器23具有T形連接部且可自轉，詳細的，如附圖3-附圖4所示，所述三向連接器23包括樞軸234，所述樞軸234貫穿所述支撐架中的一支撐橫梁26且其延伸到所述支撐橫梁26外的區(qū)域外周套裝有石墨軸承235，所述石墨軸承235包括外圓半徑不同的第一圓環(huán)體及第二圓環(huán)體，且所述石墨軸承235的兩端分別連接推力軸承236，所述石墨軸承235、推力軸承236與兩個螺栓連接在所述樞軸234兩端的固定螺母237配合將所述樞軸234固定在所述支撐橫梁26上，并且距支撐橫梁26較遠的固定螺母237與推力軸承236以及距支撐橫梁較遠的推力軸承236與支撐橫梁26之間分別設置有墊片239，所述石墨軸承235的第一圓環(huán)體外周連接套筒238，所述套筒238上呈T形分布有第一連桿231、第二連桿232及第三連桿233，并且所述第一連桿231和第三連桿233在同一方向延伸，同時優(yōu)選所述第一連桿231、第二連桿232及第三連桿233分別與所述套筒238焊接。

所述第二傳動桿22即連接所述第一連桿231，所述第二連桿232連接一轉向輪1，并且所述轉向輪1可相對所述第二連桿232自轉，所述第三連桿233樞軸連接第三傳動桿24的一端，所述第三傳動桿24的另一端樞軸連接雙向連接器25，所述雙向連接器25可自轉，具體的，所述雙向連接器25的結構與所述三向連接器23的結構相近，區(qū)別在于：其僅有兩個連接桿，即相互垂直的第一連接桿251和第二連接桿252，并且所述雙向連接器25的樞軸可轉動地設置于另一支撐橫梁26上，對應的，上述的兩條自轉軸即所述三向連接器23和雙向連接器25的樞軸的中心軸。

所述第三傳動桿24即樞軸連接所述第一連接桿251，所述第二連接桿252連接另一個轉向輪1，所述轉向輪1同樣可相對所述第二連接桿252自轉。

另外，從所述轉向連接機構2的整體結構來看，所述第一傳動桿21、第一連桿231、第三連桿233、第一連接桿251相互平行且與所述轉向輪1平行，所述第二傳動桿22與第三傳動桿24平行。

同時，為了便于進行樞軸連接，如附圖3所示，所述第二傳動桿22及第三傳動桿24均包括中心桿210以及螺栓連接在所述中心桿210兩端的連接件220，所述連接件220包括圓環(huán)樞軸連接部。

具體連接時，以所述第二傳動桿22和所述第一連桿231連接為例，如附圖5所示，所述第二傳動桿22一端的圓環(huán)樞軸連接部套裝在一球面軸承30的外圈上，所述球面軸承30的內圈固定在一螺栓10上，所述螺栓10貫穿所述第一連桿231上設置的通孔，并且與一鎖緊螺母20配合將所述第一連桿231與所述球面軸承的一個端面貼合，所述鎖緊螺母20和球面軸承的另一個端面間還設置有墊片。

并且，為了能夠有效的進行轉向角度以及轉向的極限位置控制，如附圖2所示，所述AGV轉向機構還包括通過安裝板8等間距的固定在所述支撐架上的至少3個接近傳感器9，優(yōu)選為3個且它們的中心點位于同一直線上，且該直線的延伸方向與所述第二傳動桿22的延伸方向相同，在非轉向狀態(tài)時，位于中間位置的接近傳感器9與連接所述第一傳動桿21和第二傳動桿22的螺栓共軸。

進一步，為了提高整車的減震性能，如附圖5所示，所述支撐橫梁26上還設置有至少兩個位于所述電機3兩側的減震器6，所述減震器6連接車身（圖中未示出），并且，優(yōu)選所述減震器6與支撐橫梁26和/或車身之間為鉸鏈連接 。

具體的，如附圖5所示，所述減震器6包括第一鉸接部61和第鉸接部62，所述第一鉸接部61的一端通過螺栓、螺母及支架樞軸連接在所述支撐橫梁26上，所述第一鉸接部61的另一端中可伸縮地插接所述第二鉸接部62的一端，當然也可以所述第一鉸接部的另一端插接到所述第二鉸接部中，所述第二鉸接部62的另一端樞軸連接一用于連接車身的連接件63，并且，一彈簧64的兩端分別固定在所述第一鉸接部61的彈簧固定盤和所述第二鉸接部62的彈簧固定盤上，當遇到顛簸路況時，所述避震器6中的彈簧64壓縮保證車身的平穩(wěn)。

最后，所述支撐橫梁26上還設置有軸向連接總成7，所述軸向連接總成7與車身之間為鉸鏈連接，因此，當出現震動時，能夠通過鉸鏈連接的形變來進行振動的緩沖。

本發(fā)明的AGV轉向機構工作時，以附圖5為例，當需要右轉時，所述電機3的動力經過所述減速機4后傳遞給所述轉盤5，所述轉盤5順時針轉動帶動所述第一傳動桿21轉動，所述第一傳動桿21轉動時，拉動所述第二傳動桿22向左邊的轉向輪1方向移動，所述第二傳動桿22的移動又拉動所述三向連接器23中的套筒238產生自轉，從而帶動與所述三向連接器23連接的轉向輪1順時針轉動（右轉），同時，所述三向連接器23的第三連桿233的順時針轉動拉動所述第三傳動桿24向右邊的轉向輪1方向移動，隨著所述第三傳動桿24的移動，拉動所述雙向連接器25的套筒自轉，從而帶動與其連接的另一轉向輪1順時針轉動（右轉），進而實現轉向。

左轉的過程與上述過程原理相同，區(qū)別在于方向相反，在此不再贅述。

本發(fā)明尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內。