[發明專利]自動導引運輸車以及自動導引運輸方法

有效

• 申請號: 201611007026.4
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106379441B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 管延智;陽振峰;王鵬;陳午陽;董亞星
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;B60P1/02;B60R16/023
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

1.一種應用自動導引運輸車的自動導引運輸方法，其特征在于，自動導引運輸車包括：運輸車底盤(1-11)、運輸車邊裙(1-9)、運動驅動單元、車廂升降單元、循跡識別單元、主控制單元以及供電電源；

在所述運輸車底盤(1-11)的左前位置、左后位置、右前位置和右后位置，各裝配一套所述運動驅動單元，用于控制運輸車前進、后退和轉彎；在所述運輸車底盤(1-11)的四周裝配所述運輸車邊裙(1-9)；在所述運輸車底盤(1-11)的上方裝配所述車廂升降單元，用于控制車頂進行升降；在所述運輸車邊裙(1-9)上裝配所述循跡識別單元；所述主控制單元以及所述供電電源固定于所述運輸車底盤(1-11)上；

所述主控制單元分別與所述運動驅動單元、所述車廂升降單元、所述循跡識別單元以及所述供電電源連接；

其中，對于每套所述運動驅動單元，均包括：運輸車輪轂(1-4)、輪轂驅動軸(1-5)、軸承座(1-6)和直流電機(1-7)；

所述軸承座(1-6)固定在所述運輸車底盤(1-11)上；所述直流電機(1-7)通過電機座(1-16)固定在所述運輸車底盤(1-11)上；

所述直流電機(1-7)的電機軸與所述輪轂驅動軸(1-5)的一端連接，所述輪轂驅動軸(1-5)的另一端固定裝配所述運輸車輪轂(1-4)，所述運輸車輪轂(1-4)的外部固定裝配有輪轂墊圈(1-5-1)；

所述直流電機(1-7)通過所述輪轂驅動軸(1-5)而驅動所述運輸車輪轂(1-4)轉動；

其中，每套所述運動驅動單元可實現單獨運轉，四套所述運動驅動單元之間相互協同運動，實現運輸車的前進和后退；

其中，對于每套所述運動驅動單元，還包括轉動副；

在所述輪轂驅動軸(1-5)和所述直流電機(1-7)的電機軸之間設置有鎖緊螺母；所述鎖緊螺母用于直流電機(1-7)的電機軸和輪轂驅動軸(1-5)之間的連接；所述鎖緊螺母套于所述軸承座(1-6)上；鎖緊螺母和輪轂墊圈(1-5-1)之間設置有兩個角接觸球軸承，所述兩個角接觸球軸承設置于所述輪轂驅動軸(1-5)上，兩個角接觸球軸承和所述輪轂驅動軸(1-5)共同組成轉動副；

其中，所述車廂升降單元包括：運輸車頂板(2-1)、頂板罩(2-2)和推桿子單元；

所述推桿子單元的設置數量為四個，分別設置于所述運輸車底盤(1-11)的左側前部位、左側后部位、右側前部位和右側后部位；每個所述推桿子單元均包括電動推桿(1-3)以及推桿支座(1-10)；所述電動推桿(1-3)的底部固定于所述運輸車底盤(1-11)上，所述電動推桿(1-3)的頂部固定安裝所述推桿支座(1-10)；當所述電動推桿(1-3)進行升降運動時，推動所述推桿支座(1-10)同步進行升降運動；所述運輸車頂板(2-1)的上表面固定安裝所述頂板罩(2-2)后，將所述運輸車頂板(2-1)置于各個所述推桿子單元的推桿支座(1-10)的上面，并固定；當所述推桿支座(1-10)進行升降運動時，推動所述運輸車頂板(2-1)和所述頂板罩(2-2)同步進行升降運動；當所述運輸車頂板(2-1)降到最低位置時，正好與所述運輸車邊裙(1-9)緊密接觸，實現車廂封閉的效果；

自動導引運輸方法，包括以下步驟：

步驟1，在已準備好的車間當中，根據車間中物料運出點和運入點，設置規劃路線；按所設計的規劃路線，鋪設地面導航磁條；

其中，地面導航磁條的寬度與運輸車無線射頻發射器(1-2)到AGV導航傳感器(1-15)的寬度相等，或小于其寬度的5％～10％；

步驟2，在運輸車運行開始準備階段，將自動導引運輸車(1)放置于地面導航磁條上面，使自動導引運輸車運動方向平行于地面導航磁條，并且，使運輸車無線射頻發射器(1-2)、AGV導航傳感器(1-15)和地面導航磁條的中心位置相重合；

步驟3，在運輸車運行開始階段，綜合調度室在上位機界面發送啟動指令，然后，上位機通過無線信號發射單元將啟動指令發送出去；然后，運輸車無線信號接收裝置接收啟動指令，經過主控制單元內部的處理轉變為運輸車的運動指令，進而根據運動指令，對各個運動驅動單元的直流電機(1-7)的驅動方向和轉速進行控制，實現前進動作；

步驟4，在運輸車運行階段，主控制單元根據已規劃路線，對直流電機(1-7)的驅動方向和轉速進行實時調整控制，使其按已規劃路線行進；

具體的，對直流電機(1-7)的驅動方向和轉速進行實時調整控制，使其前進、后退或轉彎；前進或轉彎通過以下方式實現：

步驟4.1：前進控制方式是指：

控制四個直流電機以相同的轉向和速度運轉，運輸車無線射頻發射器(1-2)為循跡的作用，在運輸車運動過程中，運輸車無線射頻發射器(1-2)以地面導航磁條運動軌跡，沿著地面導航磁條的方向開始運動，在運動過程當中，由于四個輪轂和地面之間的摩擦系數不同，運輸車和地面導航磁條的運動方向不會絕對的相互平行，此時，AGV導航傳感器(1-15)以傳感器和導航磁條之間的偏差距離為輸入，偏差度輸入到主控制單元中，主控制單元通過優化算法輸出到直流電機(1-7)中，調整不同輪轂的轉速，及時糾正實際的行駛方向，實現運輸車和地面導航磁條的絕對平行；

另外，在運輸車運行過程中，運輸車通過無線信息傳輸方式，將運輸車的位置信息、運行狀態、報警信息和電源電量信息上傳給上位機控制系統；上位機控制界面實時顯示運輸車的位置信息、運行狀態、報警信息和電源電量信息，實現運輸車運行信息的全程監控；

步驟4.2：在運輸車運行的轉彎階段，運輸車根據來自于上位機的控制指令，或根據已規劃路線，計算得出轉彎時左右輪轉速的差值；然后，迅速調節4個直流電機(1-7)的轉速和方向，使前后左右輪轂完成轉彎過程；

運輸車需要在前進的過程中改變一定的角度，使輪轂轉向另一個方向；此時，在前進的拐彎處設置有信號指引裝置，用于指引運輸車轉向指令要求的方向；

步驟5，當運輸車到達物料要求的位置時，主控制單元對各個電動推桿(1-3)發出上升指令，控制電動推桿(1-3)按所需高度完成向上運動，從而推動運輸車頂板(2-1)以及頂板罩(2-2)按傾斜角度升起，實現運輸車的升降卸貨運動；

其中，電動推桿(1-3)在直流電源的作用下向上頂出，在保持電源接通的情況下，電動推桿(1-3)實現鎖定；電源切斷時，電動推桿(1-3)恢復到原狀；

步驟6，當運輸車開始返回階段時，主控制單元向運輸車發送返回指令，控制運輸車按照設定的軌跡返回到運輸車的起始位置，至此完成一個任務；當任務完成后，運輸車向上位機無線發射完成信號指令；結束本次任務；運輸車等待下一個命令的到來。