一種agv自導(dǎo)引車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種AGV自導(dǎo)引車，包括車體及導(dǎo)引系統(tǒng)。車體包括車架及位于車架下方的3排車輪，每排車輪有兩個(gè)，三排車輪之間相互平行，且每排車輪所包含的兩個(gè)車輪沿車架中心線對(duì)稱設(shè)置，其中第一排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為萬向輪，第二排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為驅(qū)動(dòng)輪，第三排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為固定輪。本實(shí)用新型六輪結(jié)構(gòu)的車體采用兩個(gè)萬向輪、兩個(gè)固定輪、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，相較于四輪結(jié)構(gòu)的車體，轉(zhuǎn)彎半徑更小，方向也更容易控制。
【專利說明】—種AGV自導(dǎo)引車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的基于AGV(Automated Guided Vehicle)的自動(dòng)導(dǎo)引車，廣泛的應(yīng)用于物流自動(dòng)化系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]目前AGV車一般是四輪結(jié)構(gòu)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，兩個(gè)萬向輪。這種兩輪驅(qū)動(dòng)+兩輪萬向的車轉(zhuǎn)向時(shí)需要的半徑較大，且在轉(zhuǎn)向時(shí)容易跑偏方向，脫離原先的軌跡。在路徑較窄的路段上轉(zhuǎn)彎時(shí)不容易控制方向。
[0003]AGV要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡功能就必須要有導(dǎo)引信號(hào)。AGV在運(yùn)行過程中使用相應(yīng)的傳感器感知導(dǎo)引信號(hào)，以此來選擇正確的行進(jìn)路線。
[0004]AGV的導(dǎo)引方式可分為兩大類:
[0005](I)車外固定路徑導(dǎo)引方式，在行駛的路徑上設(shè)置導(dǎo)引用的信息媒介物，AGV通過檢測出它的信息來得到導(dǎo)引，如電磁導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引(又稱磁性導(dǎo)引)等。電磁導(dǎo)引方式施工時(shí)間長，費(fèi)用高，路徑改變和擴(kuò)充困難，復(fù)雜地面難以實(shí)現(xiàn)。磁帶導(dǎo)引方式易受環(huán)路周圍金屬物質(zhì)的干擾，磁帶易被污染，導(dǎo)引的可靠性較差。
[0006](2)自由路徑(無固定路徑)導(dǎo)引方式，AGV上儲(chǔ)存著系統(tǒng)布局上的尺寸坐標(biāo)，通過識(shí)別車體當(dāng)前方位，自主地決定行駛路徑。此類引導(dǎo)方式系統(tǒng)成本較高且實(shí)時(shí)性較差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了克服現(xiàn)有四輪結(jié)構(gòu)的AGV自導(dǎo)引車，轉(zhuǎn)向時(shí)需要的半徑較大且在轉(zhuǎn)向時(shí)容易跑偏方向的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種AGV自導(dǎo)引車。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0009]一種AGV自導(dǎo)引車，包括車體及導(dǎo)引系統(tǒng)，其特殊之處在于:所述車體包括車架及位于車架下方的3排車輪，每排車輪有兩個(gè)，三排車輪之間相互平行，且每排車輪所包含的兩個(gè)車輪沿車架中心線對(duì)稱設(shè)置，其中第一排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為萬向輪，第二排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為驅(qū)動(dòng)輪，第三排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為固定輪，
[0010]第一排車輪設(shè)置在車架前方，第三排車輪設(shè)置在車架后方，第二排車輪設(shè)置第一排車輪和第二排車輪之間，第二排車輪所包含的兩個(gè)車輪之間的間距小于第一排車輪所包含的兩個(gè)車輪之間的間距，第一排所包含的兩個(gè)車輪的間距與第三排所包含的兩個(gè)車輪的間距相等。
[0011]上述導(dǎo)引系統(tǒng)包括光源、路徑指引單元及傳感器單元，控制系統(tǒng)、導(dǎo)向電機(jī)、導(dǎo)向輪，
[0012]所述光源安裝在導(dǎo)弓I車的車架下方，用于照射路徑指弓I單元，
[0013]所述路徑指引單元包括鋪設(shè)在導(dǎo)引車運(yùn)行路徑上的色帶，所述色帶的顏色與路面的顏色有對(duì)比度，
[0014]所述傳感器單元包括至少一個(gè)紅外傳感器，所述紅外傳感器安裝在導(dǎo)引車的車架下方，用于接收色帶所反射回來的光線，
[0015]所述控制系統(tǒng)與紅外傳感器連接，用于對(duì)紅外傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)作為導(dǎo)向電機(jī)的控制信號(hào)，所述導(dǎo)向電機(jī)與導(dǎo)引車的驅(qū)動(dòng)輪連接。
[0016]上述傳感器單元包括兩排傳感器，第一排傳感器設(shè)置在第二排車輪的前方，第二排傳感器設(shè)置在第二排車輪所包含的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間。
[0017]上述第一排傳感器排和第二排傳感器均包含奇數(shù)位傳感器，其中，中間位傳感器位于車架中心軸線上。
[0018]還包括與每個(gè)傳感器一一對(duì)應(yīng)連接的指示燈。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果是:
[0020]1、本實(shí)用新型六輪結(jié)構(gòu)的車體采用兩個(gè)萬向輪、兩個(gè)固定輪、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，相較于四輪結(jié)構(gòu)的車體，轉(zhuǎn)彎半徑更小，方向也更容易控制。
[0021]2、本實(shí)用新型中運(yùn)用了光電導(dǎo)引系統(tǒng)，自動(dòng)導(dǎo)引好比是AGV小車的“眼睛”，采用反光帶確定行駛路徑，通過車體上的光電傳感器檢測信號(hào)以調(diào)整車輛的行駛方向，導(dǎo)向線路鋪設(shè)費(fèi)用低，路徑較容易改變或擴(kuò)充。AGV的綜合性能較優(yōu)，費(fèi)用少且易于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用前景好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖1為紅外傳感器安裝位置示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的自導(dǎo)引車循跡圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的原理圖。
[0026]其中附圖標(biāo)記為:1-左前輪、2-右前輪、3-左驅(qū)動(dòng)輪、4-右驅(qū)動(dòng)輪、5-左后輪、6-右后輪、7-傳感器、71-1號(hào)傳感器、72-2號(hào)傳感器、73_3號(hào)傳感器、74_4號(hào)傳感器、75_5號(hào)傳感器、76-6號(hào)傳感器、77-7號(hào)傳感器、9-色帶。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。
[0028]一、布局結(jié)構(gòu)
[0029]如圖1所示，基于AGV的自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)采用了六輪結(jié)構(gòu)，左前輪I和右前輪2是萬向輪，左后輪5和右后輪6是固定輪。中間的兩個(gè)輪子分別是左驅(qū)動(dòng)輪3、右驅(qū)動(dòng)輪4。這樣的設(shè)計(jì)有良好的承重性，且方便轉(zhuǎn)向。
[0030]二、光電傳感器安裝位置
[0031]光電傳感器結(jié)構(gòu)簡單，成本低。傳感器的安裝位置如圖1-2所示，一排在驅(qū)動(dòng)輪的前方，另外一排在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的中軸連接線上。位數(shù)為7位(根據(jù)車體結(jié)構(gòu)位置經(jīng)計(jì)算得出)，包括I號(hào)傳感器71、2號(hào)傳感器72、3號(hào)傳感器73、4號(hào)傳感器74、5號(hào)傳感器75、6號(hào)傳感器76、7號(hào)傳感器77,7位傳感器按“一”字型排開,最中間的傳感器(4號(hào))位于車體的中心線上，傳感器距離地面的高度是確定的，光電傳感器安裝的位置以及距離地面的高度直接影響到車體導(dǎo)引的精度。傳感器安裝的位置距離地面高了，光反射回來的路徑變長，就不太靈敏，而如果傳感器安裝的位置距離地面低了，光反射回的路徑太短，就會(huì)影響單片機(jī)的判斷。
[0032]三、色差
[0033]該自動(dòng)導(dǎo)引可以識(shí)別只要有色差的地面。不局限于目前通用的黑白地面。根據(jù)不同顏色的閾值來識(shí)別地面路線。車體上安裝有兩排各7位LED指示燈，實(shí)時(shí)的顯示光電傳感器的狀態(tài)，當(dāng)3-5號(hào)中間燈亮?xí)r直行，1，2號(hào)燈亮?xí)r右轉(zhuǎn)，6，7號(hào)燈亮?xí)r左轉(zhuǎn)。當(dāng)在分岔路口時(shí)默認(rèn)的方向是直行，按下手控按鈕或通過遙控可以選擇左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。
[0034]車體上安裝的雙排7位LED指示燈與車底安裝的雙排7位光電傳感器的位置一一對(duì)應(yīng)。即每個(gè)LED指示燈都指示了對(duì)應(yīng)的光電傳感器采集到的地面或色帶的狀態(tài)。如:光電傳感器采集到的是地面時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈不亮。光電傳感器采集到的是9色帶時(shí)，對(duì)應(yīng)的指不燈売。
[0035]如圖1-2所示，光電導(dǎo)引系統(tǒng)主要由14個(gè)光電傳感器和外圍電路組成，安裝在車體底部，前端和后端各7個(gè)，按“一”字型排開。
[0036]如圖3所示，AGV裝載生產(chǎn)線的成品，按照自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)鋪設(shè)的路徑從產(chǎn)品下線區(qū)運(yùn)輸至成品存放區(qū)。
[0037]舉例:
[0038]當(dāng)車體沿路徑1-2-3-4運(yùn)行到分岔路口時(shí)，如果沒有接收到外部命令，AGV車將沿1-2-3-4繼續(xù)行進(jìn)，當(dāng)按下“右轉(zhuǎn)”按鈕，車體沿路徑5自動(dòng)行駛，當(dāng)車體運(yùn)行到下一個(gè)分岔路口時(shí)，按下“左轉(zhuǎn)”按鈕，車體沿路徑6自動(dòng)行駛。
[0039]如圖4所示，經(jīng)由光電導(dǎo)引系統(tǒng)感應(yīng)地面色帶回傳轉(zhuǎn)向信號(hào)后，控制系統(tǒng)判斷出轉(zhuǎn)向位置，當(dāng)位置正確時(shí)AGV車則繼續(xù)前進(jìn)，反之，電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)向直到自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)與地面軌道子系統(tǒng)回傳直行信號(hào)。
[0040]該導(dǎo)引系統(tǒng)即沿AGV運(yùn)行路線鋪設(shè)一條導(dǎo)向線，導(dǎo)向線可按直線、轉(zhuǎn)彎、合流、分流鋪設(shè)。在AGV上裝有光電傳感器，可以感應(yīng)出不同顏色地面對(duì)應(yīng)的電壓，經(jīng)過單片機(jī)控制系統(tǒng)處理后，變成高低電平，如導(dǎo)引色帶感應(yīng)到的電壓對(duì)應(yīng)的是高電平，地面感應(yīng)到的電壓對(duì)應(yīng)的是低電平。這兩個(gè)電壓經(jīng)邏輯處理后控制導(dǎo)向電機(jī)M，電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)向輪始終追蹤導(dǎo)向線行駛，從而達(dá)到無人駕駛自動(dòng)導(dǎo)航的目的。
[0041]主要用到的技術(shù):
[0042]利用地面顏色與色帶顏色的反差，例如:在明亮的地面上用黑色色帶，在黑暗的地面上用白色色帶。導(dǎo)引車的下面裝有光源，用以照射色帶。由色帶反射回來的光線由光學(xué)檢測器(傳感器)接收，控制系統(tǒng)對(duì)紅外傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，其輸出信號(hào)作為導(dǎo)向電機(jī)的控制信號(hào)，導(dǎo)向電機(jī)與導(dǎo)引車的驅(qū)動(dòng)輪連接，當(dāng)AGV偏離導(dǎo)引路徑時(shí)，傳感器檢測到的亮度不同，控制系統(tǒng)對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理后，控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)作為導(dǎo)向電機(jī)的控制信號(hào)，使其回到導(dǎo)引路徑上來。通過多個(gè)傳感器組合使用對(duì)AGV的行進(jìn)方向進(jìn)行導(dǎo)引，使AGV運(yùn)輸車自動(dòng)循跡行駛。
【權(quán)利要求】
1.一種AGV自導(dǎo)引車，包括車體及導(dǎo)引系統(tǒng)，其特征在于:所述車體包括車架及位于車架下方的3排車輪，每排車輪有兩個(gè)，三排車輪之間相互平行，且每排車輪所包含的兩個(gè)車輪沿車架中心線對(duì)稱設(shè)置，其中第一排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為萬向輪，第二排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為驅(qū)動(dòng)輪，第三排車輪所包含的兩個(gè)車輪均為固定輪， 第一排車輪設(shè)置在車架前方，第三排車輪設(shè)置在車架后方，第二排車輪設(shè)置第一排車輪和第二排車輪之間，第二排車輪所包含的兩個(gè)車輪之間的間距小于第一排車輪所包含的兩個(gè)車輪之間的間距，第一排所包含的兩個(gè)車輪的間距與第三排所包含的兩個(gè)車輪的間距相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGV自導(dǎo)引車，其特征在于:所述導(dǎo)引系統(tǒng)包括光源、路徑指引單元及傳感器單元，控制系統(tǒng)、導(dǎo)向電機(jī)、導(dǎo)向輪， 所述光源安裝在導(dǎo)弓I車的車架下方，用于照射路徑指弓I單元， 所述路徑指引單元包括鋪設(shè)在導(dǎo)引車運(yùn)行路徑上的色帶，所述色帶的顏色與路面的顏色有對(duì)比度， 所述傳感器單元包括至少一個(gè)紅外傳感器，所述紅外傳感器安裝在導(dǎo)引車的車架下方，用于接收色帶所反射回來的光線， 所述控制系統(tǒng)與紅外傳感器連接，用于對(duì)紅外傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，控制系統(tǒng)的輸出信號(hào)作為導(dǎo)向電機(jī)的控制信號(hào)，所述導(dǎo)向電機(jī)與導(dǎo)引車的驅(qū)動(dòng)輪連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的AGV自導(dǎo)引車，其特征在于:所述傳感器單元包括兩排傳感器，第一排傳感器設(shè)置在第二排車輪的前方，第二排傳感器設(shè)置在第二排車輪所包含的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的AGV自導(dǎo)引車,其特征在于:所述第一排傳感器排和第二排傳感器均包含奇數(shù)位傳感器，其中，中間位傳感器位于車架中心軸線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的AGV自導(dǎo)引車，其特征在于:還包括與每個(gè)傳感器一一對(duì)應(yīng)連接的指示燈。
【文檔編號(hào)】B62D61/10GK203786563SQ201420137829
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】寧志民, 米月琴, 黎原, 王興華 申請(qǐng)人:西安航天精密機(jī)電研究所