一種agv自導引車的製作方法

2023-06-04 11:26:51 3

一種agv自導引車的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種AGV自導引車，包括車體及導引系統。車體包括車架及位於車架下方的3排車輪，每排車輪有兩個，三排車輪之間相互平行，且每排車輪所包含的兩個車輪沿車架中心線對稱設置，其中第一排車輪所包含的兩個車輪均為萬向輪，第二排車輪所包含的兩個車輪均為驅動輪，第三排車輪所包含的兩個車輪均為固定輪。本實用新型六輪結構的車體採用兩個萬向輪、兩個固定輪、兩個驅動輪，相較於四輪結構的車體，轉彎半徑更小，方向也更容易控制。
【專利說明】—種AGV自導引車
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工業自動化領域的基於AGV(Automated Guided Vehicle)的自動導引車，廣泛的應用於物流自動化系統中。
【背景技術】
[0002]目前AGV車一般是四輪結構，兩個驅動輪，兩個萬向輪。這種兩輪驅動+兩輪萬向的車轉向時需要的半徑較大，且在轉向時容易跑偏方向，脫離原先的軌跡。在路徑較窄的路段上轉彎時不容易控制方向。
[0003]AGV要實現自動循跡功能就必須要有導引信號。AGV在運行過程中使用相應的傳感器感知導引信號，以此來選擇正確的行進路線。
[0004]AGV的導引方式可分為兩大類:
[0005](I)車外固定路徑導引方式，在行駛的路徑上設置導引用的信息媒介物，AGV通過檢測出它的信息來得到導引，如電磁導引、磁帶導引(又稱磁性導引)等。電磁導引方式施工時間長，費用高，路徑改變和擴充困難，複雜地面難以實現。磁帶導引方式易受環路周圍金屬物質的幹擾，磁帶易被汙染，導引的可靠性較差。
[0006](2)自由路徑(無固定路徑)導引方式，AGV上儲存著系統布局上的尺寸坐標，通過識別車體當前方位，自主地決定行駛路徑。此類引導方式系統成本較高且實時性較差。
實用新型內容
[0007]為了克服現有四輪結構的AGV自導引車，轉向時需要的半徑較大且在轉向時容易跑偏方向的技術問題，本實用新型提供一種AGV自導引車。
[0008]本實用新型的技術解決方案是:
[0009]一種AGV自導引車，包括車體及導引系統，其特殊之處在於:所述車體包括車架及位於車架下方的3排車輪，每排車輪有兩個，三排車輪之間相互平行，且每排車輪所包含的兩個車輪沿車架中心線對稱設置，其中第一排車輪所包含的兩個車輪均為萬向輪，第二排車輪所包含的兩個車輪均為驅動輪，第三排車輪所包含的兩個車輪均為固定輪，
[0010]第一排車輪設置在車架前方，第三排車輪設置在車架後方，第二排車輪設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車輪之間的間距小於第一排車輪所包含的兩個車輪之間的間距，第一排所包含的兩個車輪的間距與第三排所包含的兩個車輪的間距相等。
[0011]上述導引系統包括光源、路徑指引單元及傳感器單元，控制系統、導向電機、導向輪，
[0012]所述光源安裝在導弓I車的車架下方，用於照射路徑指弓I單元，
[0013]所述路徑指引單元包括鋪設在導引車運行路徑上的色帶，所述色帶的顏色與路面的顏色有對比度，
[0014]所述傳感器單元包括至少一個紅外傳感器，所述紅外傳感器安裝在導引車的車架下方，用於接收色帶所反射回來的光線，
[0015]所述控制系統與紅外傳感器連接，用於對紅外傳感器的輸出信號進行處理，控制系統的輸出信號作為導向電機的控制信號，所述導向電機與導引車的驅動輪連接。
[0016]上述傳感器單元包括兩排傳感器，第一排傳感器設置在第二排車輪的前方，第二排傳感器設置在第二排車輪所包含的兩個驅動輪之間。
[0017]上述第一排傳感器排和第二排傳感器均包含奇數位傳感器，其中，中間位傳感器位於車架中心軸線上。
[0018]還包括與每個傳感器一一對應連接的指示燈。
[0019]本實用新型與現有技術相比，有益效果是:
[0020]1、本實用新型六輪結構的車體採用兩個萬向輪、兩個固定輪、兩個驅動輪，相較於四輪結構的車體，轉彎半徑更小，方向也更容易控制。
[0021]2、本實用新型中運用了光電導引系統，自動導引好比是AGV小車的「眼睛」，採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以調整車輛的行駛方向，導向線路鋪設費用低，路徑較容易改變或擴充。AGV的綜合性能較優，費用少且易於實現，應用前景好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0023]圖1為紅外傳感器安裝位置示意圖；
[0024]圖3為本實用新型的自導引車循跡圖；
[0025]圖4為本實用新型控制系統的原理圖。
[0026]其中附圖標記為:1-左前輪、2-右前輪、3-左驅動輪、4-右驅動輪、5-左後輪、6-右後輪、7-傳感器、71-1號傳感器、72-2號傳感器、73_3號傳感器、74_4號傳感器、75_5號傳感器、76-6號傳感器、77-7號傳感器、9-色帶。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本實用新型做詳細說明。
[0028]一、布局結構
[0029]如圖1所示，基於AGV的自動導引系統採用了六輪結構，左前輪I和右前輪2是萬向輪，左後輪5和右後輪6是固定輪。中間的兩個輪子分別是左驅動輪3、右驅動輪4。這樣的設計有良好的承重性，且方便轉向。
[0030]二、光電傳感器安裝位置
[0031]光電傳感器結構簡單，成本低。傳感器的安裝位置如圖1-2所示，一排在驅動輪的前方，另外一排在兩個驅動輪的中軸連接線上。位數為7位(根據車體結構位置經計算得出)，包括I號傳感器71、2號傳感器72、3號傳感器73、4號傳感器74、5號傳感器75、6號傳感器76、7號傳感器77,7位傳感器按「一」字型排開,最中間的傳感器(4號)位於車體的中心線上，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，就會影響單片機的判斷。
[0032]三、色差
[0033]該自動導引可以識別只要有色差的地面。不局限於目前通用的黑白地面。根據不同顏色的閾值來識別地面路線。車體上安裝有兩排各7位LED指示燈，實時的顯示光電傳感器的狀態，當3-5號中間燈亮時直行，1，2號燈亮時右轉，6，7號燈亮時左轉。當在分岔路口時默認的方向是直行，按下手控按鈕或通過遙控可以選擇左轉或右轉。
[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應。即每個LED指示燈都指示了對應的光電傳感器採集到的地面或色帶的狀態。如:光電傳感器採集到的是地面時，對應的指示燈不亮。光電傳感器採集到的是9色帶時，對應的指不燈売。
[0035]如圖1-2所示，光電導引系統主要由14個光電傳感器和外圍電路組成，安裝在車體底部，前端和後端各7個，按「一」字型排開。
[0036]如圖3所示，AGV裝載生產線的成品，按照自動導引系統鋪設的路徑從產品下線區運輸至成品存放區。
[0037]舉例:
[0038]當車體沿路徑1-2-3-4運行到分岔路口時，如果沒有接收到外部命令，AGV車將沿1-2-3-4繼續行進，當按下「右轉」按鈕，車體沿路徑5自動行駛，當車體運行到下一個分岔路口時，按下「左轉」按鈕，車體沿路徑6自動行駛。
[0039]如圖4所示，經由光電導引系統感應地面色帶回傳轉向信號後，控制系統判斷出轉向位置，當位置正確時AGV車則繼續前進，反之，電機繼續轉向直到自動導引系統與地面軌道子系統回傳直行信號。
[0040]該導引系統即沿AGV運行路線鋪設一條導向線，導向線可按直線、轉彎、合流、分流鋪設。在AGV上裝有光電傳感器，可以感應出不同顏色地面對應的電壓，經過單片機控制系統處理後，變成高低電平，如導引色帶感應到的電壓對應的是高電平，地面感應到的電壓對應的是低電平。這兩個電壓經邏輯處理後控制導向電機M，電機帶動導向輪始終追蹤導向線行駛，從而達到無人駕駛自動導航的目的。
[0041]主要用到的技術:
[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檢測器(傳感器)接收，控制系統對紅外傳感器的輸出信號進行處理，其輸出信號作為導向電機的控制信號，導向電機與導引車的驅動輪連接，當AGV偏離導引路徑時，傳感器檢測到的亮度不同，控制系統對傳感器的輸出信號進行處理後，控制系統的輸出信號作為導向電機的控制信號，使其回到導引路徑上來。通過多個傳感器組合使用對AGV的行進方向進行導引，使AGV運輸車自動循跡行駛。
【權利要求】
1.一種AGV自導引車，包括車體及導引系統，其特徵在於:所述車體包括車架及位於車架下方的3排車輪，每排車輪有兩個，三排車輪之間相互平行，且每排車輪所包含的兩個車輪沿車架中心線對稱設置，其中第一排車輪所包含的兩個車輪均為萬向輪，第二排車輪所包含的兩個車輪均為驅動輪，第三排車輪所包含的兩個車輪均為固定輪， 第一排車輪設置在車架前方，第三排車輪設置在車架後方，第二排車輪設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車輪之間的間距小於第一排車輪所包含的兩個車輪之間的間距，第一排所包含的兩個車輪的間距與第三排所包含的兩個車輪的間距相等。
2.根據權利要求1所述的AGV自導引車，其特徵在於:所述導引系統包括光源、路徑指引單元及傳感器單元，控制系統、導向電機、導向輪， 所述光源安裝在導弓I車的車架下方，用於照射路徑指弓I單元， 所述路徑指引單元包括鋪設在導引車運行路徑上的色帶，所述色帶的顏色與路面的顏色有對比度， 所述傳感器單元包括至少一個紅外傳感器，所述紅外傳感器安裝在導引車的車架下方，用於接收色帶所反射回來的光線， 所述控制系統與紅外傳感器連接，用於對紅外傳感器的輸出信號進行處理，控制系統的輸出信號作為導向電機的控制信號，所述導向電機與導引車的驅動輪連接。
3.根據權利要求2所述的AGV自導引車，其特徵在於:所述傳感器單元包括兩排傳感器，第一排傳感器設置在第二排車輪的前方，第二排傳感器設置在第二排車輪所包含的兩個驅動輪之間。
4.根據權利要求3所述的AGV自導引車,其特徵在於:所述第一排傳感器排和第二排傳感器均包含奇數位傳感器，其中，中間位傳感器位於車架中心軸線上。
5.根據權利要求2或3或4所述的AGV自導引車，其特徵在於:還包括與每個傳感器一一對應連接的指示燈。
【文檔編號】B62D61/10GK203786563SQ201420137829
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】寧志民, 米月琴, 黎原, 王興華 申請人:西安航天精密機電研究所