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CN109159832A - 一种具有新型驱动结构的agv - Google Patents

一种具有新型驱动结构的agv Download PDF

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CN109159832A
CN109159832A CN201811066769.8A CN201811066769A CN109159832A CN 109159832 A CN109159832 A CN 109159832A CN 201811066769 A CN201811066769 A CN 201811066769A CN 109159832 A CN109159832 A CN 109159832A
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China
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drive
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苏毅宾
黎扬福
刘俊英
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Guangdong Jaten Robot and Automation Co Ltd
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Guangdong Jaten Robot and Automation Co Ltd
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Abstract

本发明的具有新型驱动结构的AGV，包括底盘和设于底盘两侧的驱动结构，驱动结构包括安装支架、摆动支架、驱动机构和驱动装置，驱动装置用于驱动AGV行进，摆动支架上设有同步结构；摆动支架设有两个，两摆动支架分别与安装支架的两端铰接并且两摆动支架之间通过同步结构连接，两摆动支架分别设有驱动装置，驱动机构用于驱动其中一摆动支架相对安装支架转动，同时使另一摆动支架通过同步结构的带动而同步反向转动。与现有技术相比，本发明的具有新型驱动结构的AGV，采用驱动机构配合同步结构的方式控制AGV两侧的驱动轮实现在对称方向同步反向转动，使得AGV不仅具备直行和横移功能，还可以实现原地旋转和低高度举升，结构简单，制造成本低。

Description

一种具有新型驱动结构的AGV
技术领域
本发明属于作业与运输技术领域，具体涉及一种具有新型驱动结构的AGV。
背景技术
传统的AGV差速驱动结构通常为左右两侧各一个驱动轮固定安装在底盘上面，虽然结构简单，但是由于驱动轮的安装支架是固定安装在底盘上，其驱动只能往单一方向前进后退，无法做到同时具备直行和横移功能，因此，目前有横移的要求的agv只能使用双舵轮配合万向轮或者采用四个麦克纳姆轮的结构来实现，然而，采用四个麦克纳姆轮驱动的成本和保养的费用是最高的，其次是采用双舵轮驱动的方式，而且舵轮集成了舵机和驱动轮，使得其整体高度较高，采用舵轮驱动的AGV是无法实现低高度举升，给AGV行业的使用者带来不便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现低高度举升，且结构简单、成本低的具有新型驱动结构的AGV。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有新型驱动结构的AGV，包括底盘和设于底盘两侧的驱动结构，所述驱动结构包括安装支架、摆动支架、驱动机构和驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述AGV行进，所述摆动支架上设有同步结构；所述摆动支架设有两个，两所述摆动支架分别与所述安装支架的两端铰接并且两所述摆动支架之间通过所述同步结构连接，两所述摆动支架分别设有驱动装置，所述驱动机构用于驱动其中一摆动支架相对安装支架转动，同时使另一摆动支架通过所述同步结构的带动而同步反向转动。
与现有技术相比，本发明的具有新型驱动结构的AGV，采用驱动机构配合同步结构的方式控制AGV两侧的驱动装置实现在对称方向同步反向转动，使得AGV不仅具备直行和横移功能，还可以实现原地旋转和低高度举升，结构简单，制造成本低。
或者，所述同步机构包括回转件和两个连杆，所述回转件可转动地设于安装支架上，所述回转件的两端分别与两所述连杆的一端铰接，两所述连杆的另一端分别与对应的摆动支架铰接；采用回转件配合两个连杆带动两驱动装置同步反向转动，结构简单，驱动装置转向精度高。
优选的，所述同步结构为两传动齿盘，所述传动齿盘分别设于两摆动支架上，所述两传动齿盘的轮齿相互啮合；采用这种结构，采用两个传动齿盘同步反向转动改变驱动装置转向的方式，结构简单、驱动装置转向精度高。
优选的，所述驱动机构为第一推杆，所述第一推杆的缸体与所述安装支架铰接，第一推杆的伸缩杆与其中一摆动支架铰接；或者，第一推杆的缸体与其中一摆动支架铰接，第一推杆的伸缩杆与安装支架铰接，通过这样设置，采用推杆结构取代现有技术中舵机改变驱动装置转向，结构更简单、成本低。
优选的，所述第一推杆为气动推杆或液压推杆或电动推杆，所述第一推杆优选为气动推杆，成本低。
优选的，所述驱动结构还包括第二推杆和摇杆，所述第二推杆的伸出端和摇杆的一端分别与安装支架铰接，所述第二推杆的固定端和摇杆的另一端分别与底盘底部铰接，所述第二推杆的直线往复运动可改变所述底盘与安装支架之间的距离；通过这样设置，使本发明的AGV具有举升功能，方便使用。
优选的，所述第二推杆设于所述摇杆的上方，所述第二推杆的长度小于所述摇杆的长度，或者，所述第二推杆设置在所述摇杆的下方，所述第二推杆的长度大于所述摇杆的长度；通过这样设置，采用连杆结构联动的方式控制底盘的举升或下降，举升稳定。
优选的，所述驱动结构还包括安装板，所述第二推杆的固定端和摇杆的另一端分别铰接在安装板上，所述安装板设于所述底盘底部；通过这样设置，方便所述驱动结构和AGV底部之间的装配，所述底盘无需设置其他连接结构，通过加工安装孔配合连接件即可与安装板完成装配。
优选的，所述摇杆设有两个，分别位于所述第二推杆的两侧；通过这样设置，使第二推杆和两摇杆之间呈三角形布置，结构更稳固。
优选的，第二推杆的缸体与所述安装支架铰接，第二推杆的伸缩杆与安装板铰接；或者，第二推杆的缸体与所述安装板铰接，第二推杆的伸缩杆与安装支架铰接；所述第二推杆为气动推杆或液压推杆或电动推杆；采用推杆结构驱动代替现有技术中使用驱动电机举升的方式，成本更低。
优选的，还包括水平检测装置和控制模块，水平检测装置和两驱动结构的第二推杆分别与所述控制模块连接，所述水平检测装置底盘相对于水平位置的倾斜角，所述控制模块根据水平检测装置反馈的倾斜角参数控制两第二推杆伸出的行程差以使所述底盘与所在地面保持平衡；通过这样设置，使所述AGV可以自适应斜面调整底盘保持水平状态，避免货物倾倒，使用可靠。
附图说明
图1为具有新型驱动结构的AGV的示意图；
图2为具有新型驱动结构的AGV原始状态的示意图；
图3为具有新型驱动结构的AGV举升状态的示意图；
图4为AGV直行状态的底部示意图；
图5为AGV横移状态的底部示意图；
图6为AGV原地旋转状态的底部示意图；
图7为AGV在斜面上行驶的侧视图；
图8为图7的半剖视图；
图9为安装板、第二推杆、安装支架和摇杆构成的四连杆机构的示意图1；
图10为安装板、第二推杆、安装支架和摇杆构成的四连杆机构的示意图2；
图11为驱动结构的示意图。
图12为同步机构替换方案驱动机构直行状态的示意图；
图13为同步机构替换方案驱动机构横移状态的示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的技术方案：
参见图1至图11，本发明的具有新型驱动结构2的AGV，包括底盘1和设于底盘1两侧的驱动结构2，所述驱动结构2包括两个摆动支架24、安装支架21、驱动机构22和驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述AGV行进，所述驱动装置包括驱动轮231和驱动电机232，所述摆动支架24上设有同步结构；两所述摆动支架24分别与所述安装支架21的两端铰接并且两所述摆动支架24之间通过所述同步结构连接，两所述摆动支架24分别设有驱动装置，所述驱动机构22用于驱动其中一摆动支架24相对安装支架21转动，同时使另一摆动支架24通过所述同步结构的带动而同步反向转动。
参见图4至图6，本发明的AGV行进时，通过两侧驱动机构22驱动四个驱动轮231的行驶方向与AGV车体方向平行时实现AGV直线行驶，当两侧驱动机构22驱动四个驱动轮231的行驶方向与AGV车体方向垂直时实现AGV的横向移动，由于同一驱动结构2的两驱动轮231是在对称方向同步反向转动的，当两侧驱动机构22四个驱动轮231的轴线相交于一点时可实现AGV的原点旋转。
与现有技术相比，本发明的具有新型驱动结构2的AGV，采用驱动机构22配合同步结构的方式控制AGV两侧的驱动轮231实现在对称方向同步反向转动，使得AGV不仅具备直行和横移功能，还可以实现原地旋转和低高度举升，制造成本低。
参见图4至图6和图11，作为优选方案，所述同步结构为分别设于两摆动支架上的传动齿盘3，两传动齿盘3轮齿相互啮合，在本实施例中，所述传动齿盘3为大于90度小于180度的扇形传动齿盘3，所述扇形传动齿盘3的圆心可转动地设于摆动支架上；采用这种结构，采用驱动传动齿盘3转动改变驱动轮231转向的方式，结构简单、改变驱动轮231转向精度高。
参见图12和图13，作为所述同步机构的一种替换方案，所述同步机构包括回转件41和两个连杆42，所述回转件41具体为回转盘，所述回转盘通过轴承可转动地设于安装支架21上，所述回转件41的两端分别与两所述连杆42的一端铰接，两所述连杆42的另一端分别与对应的摆动支架24铰接，优选的，两所述连杆42设置在非同一直线上；所述驱动机构22驱动其中一摆动支架24相对安装支架21转动时，与该摆动支架24连接的连杆42推动回转盘旋转，同时回转盘通过另一连杆42拉动另一摆动支架24反向同步转动；通过这样设置，采用回转件41配合两个连杆42带动两驱动装置同步反向转动，结构简单，驱动装置转向精度高。
参见图4至图6和图11，作为优选方案，所述摆动支架24包括相互垂直设置的第一安装部241和第二安装部242，所述驱动轮231和驱动电机232安装在第一安装部241上，所述第二安装部242的端部通过转轴可转动地连接在安装支架21的端部，所述扇形传动齿盘3的圆心通过转轴可转动地安装在第二安装部242的端部，所述摆动支架24、安装支架21和传动齿盘3三者同轴设置；通过这样设置，使驱动结构2的整体结构紧凑、占据空间少。
作为优选方案，所述驱动机构22为第一推杆，第一推杆缸体的端部与所述安装支架21铰接，第一推杆伸缩杆的端部与其中一摆动支架24铰接，当驱动机构22伸出的时候，摆动支架24将会沿着其与安装支架21的铰接点转动；采用推杆结构取代现有技术中舵机改变驱动轮231转向，结构更简单、成本低。
或者，第一推杆的缸体与其中一摆动支架24铰接，第一推杆的伸缩杆与安装支架21铰接。
一种驱动机构22的实施方式(图中未示出)，所述驱动机构22为正反转电机，所述正反转电机的输出端与其中一摆动支架24传动连接，通过正反转电机的正反转实现两摆动支架24在对称方向同步反向转动。
作为优选方案，所述第一推杆为气动推杆或液压推杆或电动推杆，所述推杆优选为气动推杆，成本低。
参见图4至图11，作为优选方案，所述驱动结构2还包括第二推杆25和摇杆26，所述第二推杆25伸出端的和摇杆26的一端分别与安装支架21铰接，所述第二推杆25的固定端和摇杆26的另一端分别与底盘1底部铰接，所述第二推杆25的直线往复运动可改变所述底盘1与安装支架21之间的距离；通过这样设置，使本发明的AGV具有举升功能，方便使用。
进一步的，所述驱动结构2还包括安装板27，所述安装板27设于所述底盘1底部，所述第二推杆25的固定端和摇杆26的另一端分别铰接在安装板27上，使所述安装支架21、第二推杆25、安装板27和摇杆26构成四连杆机构，通过第二推杆25伸出或缩进联动四连杆机构实现安装板27对底盘1底部的下降或举升，另外；通过这样设置，方便所述驱动结构和所述底盘1之间的装配，所述底盘1无需设置其他连接结构，通过加工安装孔配合连接件即可与安装板27完成装配。
作为优选方案，所述第二推杆25设于所述摇杆26的上方(如图8的上侧)，所述第二推杆的长度小于所述摇杆的长度，所述摇杆26设有两个，分别位于所述第二推杆25的两侧；通过这样设置，使第二推杆25和两摇杆26之间呈三角形布置，结构更稳固。
或者(图中未示出)，所述第二推杆设置在所述摇杆的下方，所述第二推杆的长度大于所述摇杆的长度。
作为优选方案，第二推杆的缸体与所述安装支架21铰接，第二推杆的伸缩杆与安装板27铰接；或者，第二推杆的缸体与所述安装板27铰接，第二推杆的伸缩杆与安装支架21铰接；所述第二推杆为气动推杆或液压推杆或电动推杆，优选为电动推杆，安装方便，采用第二推杆25驱动现有技术中采用驱动电机举升的方式，成本更低。
作为优选方案(图中未示出)，还包括水平检测装置和控制模块，水平检测装置为水平仪，所述控制模块为了plc，所述控制模块和所述水平检测装置优选设于底盘1上，水平检测装置和两驱动结构2的第二推杆25分别与所述控制模块连接，所述水平检测装置底盘1相对于水平位置的倾斜角，所述控制模块根据水平检测装置反馈的倾斜角参数控制两第二推杆25伸出的行程差以使所述底盘1与所在地面保持平衡；通过这样设置，使所述AGV可以自适应斜面调整底盘1保持水平状态，避免货物倾倒，使用可靠。所述两驱动结构2的驱动机构22和驱动电机232分别与所述控制模块电连接。
参见图2、图3和图7至图11，本发明的AGV举升底盘1时，当四个驱动轮231的行驶方向与两驱动结构2的连线方向平行时，两侧第二推杆25的收纳配合两侧驱动结构2的驱动轮231向内侧靠拢联动摇杆26实现底盘1的举升，底盘1举升过程中依靠第二推杆25和驱动轮231同时做功，举升稳定。驱动轮231除了驱动AGV前进行驶的作用外，还具有联动摇杆26举升底盘1的功能，驱动轮231工作方式多样，结构设计巧妙；相比传统采用电机驱动的方式，本发明设计的举升结构成本更低、结构巧妙。
另外，本发明的举升结构还具在斜面上保持底盘1水平状态的功能，具体为：AGV在地面过度行驶至斜面的过程中，水平检测装置可以检测多底盘1其相对水平面的倾斜角，并反馈信息至控制模块通过控制两侧驱动结构2的第二推杆25伸出的行程差和配合驱动轮231联动摇杆26举升的高度差使底盘1保持水平状态，防止底盘1载物的倾倒，使用可靠。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种具有新型驱动结构的AGV，包括底盘和设于底盘两侧的驱动结构，其特征在于：所述驱动结构包括安装支架、摆动支架、驱动机构和驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述AGV行进，所述摆动支架上设有同步结构；所述摆动支架设有两个，两所述摆动支架分别与所述安装支架的两端铰接并且两所述摆动支架之间通过所述同步结构连接，两所述摆动支架分别设有驱动装置，所述驱动机构用于驱动其中一摆动支架相对安装支架转动，同时使另一摆动支架通过所述同步结构的带动而同步反向转动。
2.根据权利要求1所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：所述同步结构为两传动齿盘，所述传动齿盘分别设于两摆动支架上，所述两传动齿盘的轮齿相互啮合。
3.根据权利要求1所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：所述同步机构包括回转件和两个连杆，所述回转件可转动地设于安装支架上，所述回转件的两端分别与两所述连杆的一端铰接，两所述连杆的另一端分别与对应的摆动支架铰接。
4.根据权利要求1至3任一项所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：所述驱动机构为第一推杆，所述第一推杆的缸体与所述安装支架铰接，第一推杆的伸缩杆与其中一摆动支架铰接；
或者，第一推杆的缸体与其中一摆动支架铰接，第一推杆的伸缩杆与安装支架铰接。
5.根据权利要求1所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：所述驱动结构还包括第二推杆和摇杆，所述第二推杆的伸出端和摇杆的一端分别与安装支架铰接，所述第二推杆的固定端和摇杆的另一端分别与底盘底部铰接，所述第二推杆的直线往复运动可改变所述底盘与安装支架之间的距离。
6.根据权利要求5所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：所述第二推杆设于所述摇杆的上方，所述第二推杆的长度小于所述摇杆的长度，或者，所述第二推杆设置在所述摇杆的下方，所述第二推杆的长度大于所述摇杆的长度。
7.根据权利要求5所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：所述驱动结构还包括安装板，所述第二推杆的固定端和摇杆的另一端分别铰接在安装板上，所述安装板设于所述底盘底部。
8.根据权利要求5至7任一项所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：所述摇杆设有两个，分别位于所述第二推杆的两侧。
9.根据权利要求7所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：第二推杆的缸体与所述安装支架铰接，第二推杆的伸缩杆与安装板铰接；
或者，第二推杆的缸体与所述安装板铰接，第二推杆的伸缩杆与安装支架铰接；
所述第二推杆为气动推杆或液压推杆或电动推杆。
10.根据权利要求5至7任一项所述的具有新型驱动结构的AGV，其特征在于：还包括水平检测装置和控制模块，水平检测装置和两驱动结构的第二推杆分别与所述控制模块连接，所述水平检测装置底盘相对于水平位置的倾斜角，所述控制模块根据水平检测装置反馈的倾斜角参数控制两第二推杆伸出的行程差以使所述底盘与所在地面保持平衡。
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