[發(fā)明專利]基于兩個(gè)輪轂電機(jī)的全向輪式AGV機(jī)器人及其運(yùn)行方式

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811338040.1
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109263756B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鵬;王拓;孫昊;韓雪晶;孫建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;B62D63/04;G05D1/02
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

本發(fā)明基于兩個(gè)輪轂電機(jī)的全向輪式AGV機(jī)器人及其運(yùn)行方式，涉及電動車輛上控制設(shè)備的配置，該機(jī)器人由車架、輪組和電子控制系統(tǒng)構(gòu)成，其中，車架包括車架本體和四個(gè)萬向從動輪，輪組包括D型軸、四齒耙形支架和兩個(gè)直流無刷輪轂電機(jī)，電子控制系統(tǒng)包括主控制核心模塊、電磁離合器、角度傳感器、直流無刷電機(jī)控制器和電池組，其中控制核心模塊上集成有控制芯片、電子羅盤和繼電器，其運(yùn)行方式是用主控制核心模塊對兩個(gè)輪轂電機(jī)進(jìn)行快速控制，同時(shí)控制電磁離合器的離與合，控制輪組相對于車架的角度，從而實(shí)現(xiàn)AGV機(jī)器人的全向移動，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的麥克納姆輪式AGV小車存在側(cè)向滑移、成本高昂、路面適應(yīng)能力差和負(fù)載能力差的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)方案涉及電動車輛上控制設(shè)備的配置，具體地說是基于兩個(gè)輪轂電機(jī)的全向輪式AGV機(jī)器人及其運(yùn)行方式。

背景技術(shù)

當(dāng)前，物流行業(yè)規(guī)模正在以每年40％的速度快速增長，是典型的勞動密集型行業(yè)。傳統(tǒng)的物流行業(yè)嚴(yán)重依賴于人力，但近些年隨著電商企業(yè)迅速崛起，一些電商開始投入巨資自建高科技物流系統(tǒng)，物流機(jī)器人技術(shù)得以迅速崛起。早先的物流機(jī)器人是采用傳統(tǒng)電機(jī)結(jié)構(gòu)，例如，CN206590458U公開了一種物流機(jī)器人，采用傳統(tǒng)電機(jī)結(jié)構(gòu)，需要復(fù)雜的傳動系統(tǒng)。隨著物流機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)研發(fā)出了輪轂電機(jī)為動力的輪式AGV機(jī)器人，由于其分布式的驅(qū)動方式，完全可以取代早先的物流機(jī)器人冗雜的傳動系統(tǒng)。

CN205880660U公開了一種采用輪轂電機(jī)的驅(qū)動的AGV小車，采用輪轂電機(jī)差速轉(zhuǎn)向，其存在受限于傳統(tǒng)的車體結(jié)構(gòu)，無法實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，車體只能全向平移靈活性受限的缺陷。CN107140029A公開了一種基于麥克納姆輪的消防機(jī)器人底盤和CN106741299A公開了一種基于麥克納姆輪的物流機(jī)器人車身結(jié)構(gòu)，兩者在麥克納姆輪本身結(jié)構(gòu)上均存在以下缺陷：1)從麥克納姆輪周邊輪軸的設(shè)計(jì)來看，根本不適合大載重或顛簸，如果使用高強(qiáng)度鋼材制造的輪軸骨架和優(yōu)質(zhì)的軸承，則必然會大大增加生產(chǎn)成本；2)輪子的結(jié)構(gòu)決定它不能使用在一般環(huán)境，諸如毛發(fā)，膠質(zhì)，灰塵沙粒等，周邊輪軸很容易被卡住，當(dāng)周邊輪被卡住力矢量的方向就會發(fā)生改變從而出現(xiàn)出軌異常；3)麥克拉姆輪在AGV運(yùn)行過程中急停時(shí)的慣性沖擊會讓AGV瞬間變向，由于是四輪驅(qū)動配置，還需要為適應(yīng)路面的不平設(shè)計(jì)雙滑動軸浮動支撐機(jī)構(gòu)以使四輪同時(shí)觸地，此機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)矩形彈簧在不同壓力下實(shí)現(xiàn)上下浮動，而橫向布置的兩對導(dǎo)向軸、軸承實(shí)現(xiàn)上下滑動導(dǎo)向，又會增加生產(chǎn)成本。CN106394715A公開了一種全向移動輪式機(jī)器人平臺及控制方法,采用三個(gè)電機(jī)控制三個(gè)麥克納姆輪作為主動輪，其存在路面適應(yīng)能力差和負(fù)載能力差的缺陷。CN106114898B公開了一種電控式滑撬直升機(jī)自動移庫裝置,所述凹形平臺底部的四個(gè)角均安裝有所述麥克納姆輪，其存在成本高昂、路面適應(yīng)能力差的缺陷

總之，現(xiàn)有技術(shù)的麥克納姆輪式AGV小車存在側(cè)向滑移、成本高昂、路面適應(yīng)能力差和負(fù)載能力差的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供基于兩個(gè)輪轂電機(jī)的全向輪式AGV機(jī)器人及其運(yùn)行方式，選用輪轂電機(jī)簡化傳動結(jié)構(gòu)，用主控制核心模塊對兩個(gè)輪轂電機(jī)進(jìn)行快速控制，同時(shí)控制電磁離合器的離與合，控制輪組相對于車架的角度，從而實(shí)現(xiàn)AGV機(jī)器人的全向移動，克服了現(xiàn)有技術(shù)的麥克納姆輪式AGV小車存在側(cè)向滑移、成本高昂、路面適應(yīng)能力差和負(fù)載能力差的缺陷。