[發明專利]一種機器人小車的精確定位對接裝置和方法

在審

• 申請號: 201910341881.6
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110077491A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 張立勛;吳鏑;趙雪;劉楓
• 申請（專利權）人: 前海瑞智捷自動化科技(深圳)有限公司
• 主分類號: B62D63/04
• 分類號: B62D63/04
• 代理公司: 廣東深宏盾律師事務所 44364
• 代理人: 趙瓊花;陳俊

本發明屬于機器人技術領域，提供一種機器人小車的精確定位對接裝置和方法，定位裝置包括機器人小車底盤、動平臺、定位導向機構和定位架；其中定位導向機構包括導向輪、導向輪支架、對中裝置、導向支架連接板和導軌副；兩個導向輪安裝于在導向輪支架，導向輪支架通過導向支架連接板與動平臺連接；對中裝置連接動平臺與小車底盤，幫助動平臺與機器人小車底盤對中；動平臺通過導軌副與機器人小車的小車底盤連接，動平臺只能沿導軌副在與機器人小車正向前進方向的水平垂直方向移動；定位架安裝在機器人小車要對接的定位對象上，定位架設置有兩個定位斜面和兩個定位平行面，定位斜面間的距離大于定位平行面間的距離。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，尤其涉及一種機器人小車定位對接裝置和方法。

背景技術

移動機器人，如AGV小車等被廣泛的應用于各種物料移送作業，由于小車多數采用輪驅動或履帶驅動在地面行走，受地面條件及輪式驅動的定位技術限制，很難實現毫米級的高精度定位對接控制，即使可以實現，也需要付出高昂的成本。這使得機器人小車在高精度物料傳送的應用受到限制，阻礙了機器人小車的推廣應用。據此，本發明提出一種可以實現輪式(適用于無軌道導向的機器人小車)機器人小車高精度定位的方法和裝置，解決機器人小車毫米級精確定位對接問題。

發明內容

針對現有技術中高精度定位成本高及對地面條件要求高的問題，本發明提供一種機器人小車的精確定位對接裝置，其特征在于，所述定位裝置包括機器人小車底盤、動平臺、定位導向機構和定位架；其中定位導向機構包括導向輪、導向輪支架、對中裝置、導向支架連接板和導軌副；兩個導向輪安裝于在導向輪支架，導向輪支架通過導向支架連接板與動平臺連接；對中裝置連接動平臺與小車底盤，幫助動平臺與機器人小車底盤對中；動平臺通過導軌副與機器人小車的小車底盤連接，動平臺只能沿導軌副在與機器人小車正向前進方向的水平垂直方向移動；定位架安裝在機器人小車要對接的定位對象上，定位架設置有兩個定位斜面和兩個定位平行面，定位斜面間的距離大于定位平行面間的距離。

具體的，所述的對中裝置由對中彈簧和彈簧固定板組成，彈簧固定板與小車底盤連接，并分別連接兩個對中彈簧的一端，兩個對中彈簧的另外一端分別與兩個導向支架連接板連接，兩個對中彈簧與小車底盤中軸線對稱布置。

優選的，所述的導軌副采用滾珠導軌，可以減小對接過程中的運動阻力，便于順利對接。

優選的，所述對中彈簧的剛度大小要根據動平臺上的負載大小進行調整，才能保證良好的對接性能。

優選的，所述小車底盤上安裝限位裝置，動平臺的移動由限位裝置限制，限位的范圍與粗定位范圍保持一致。

具體的，所述機器人小車的精確定位對接裝置的精定位誤差由定位架兩個定位平行面的距離與機器人小車兩個導向輪外切距離之差決定；粗定位誤差L由導向輪與定位斜面相切時動平臺中心線到定位架中心線的垂直距離決定。

同時本發明還提供一種機器人小車精確定位對接的方法，包括以下步驟：

(1)機器人小車行駛到需對接的對象的定位斜面之間；

(2)定位對接前，機器人小車的動平臺與小車底盤保持中心對稱狀態；

(3)機器人小車繼續向定位架行駛，若兩導向輪的位置正好處于定位平行面延長線之間，則進入步驟(5)；

(4)機器人小車繼續向定位架行駛，一側導向輪與定位架的一側定位斜面接觸，定位斜面對導向輪產生側向力，使得動平臺向著對接偏差減小的方向側向移動，此時機器人小車底盤只做向前運動，而不需要側向移動，隨著機器人小車向前運動，定位偏差逐漸減小，直至兩個導向輪都進入到定位平行面之間，機器人小車的動平臺的粗定位完成；

(5)機器人小車繼續前進，機器人小車底盤接觸到定位對象時，機器人小車停止運動實現機器人小車的精確定位；