CN108952273A - 一种全向移动agv泊车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全向移动AGV泊车装置，包括夹持模块、驱动模块、推送模块、感应控制模块和车架本体；所述夹持模块、驱动模块、推送模块、感应控制模块均装配在车架本体上；所述车架本体分为前、后车体，所述前、后车体中间通过可调导轨连接，并能够进行车身长度的调节，所述前、后车体呈镜像对称分布。本发明能够在水平地面即可进行车辆的托举及搬运，并能原地旋转，同时具有一定的推动力，能够根据车辆类型来调节自身车长，完成对不同类型车辆的泊车操作。

Description

一种全向移动AGV泊车装置

技术领域

本发明涉及一种自动泊车装置，尤其涉及一种全向移动AGV泊车装置。

背景技术

随着我国经济持续快速的发展，大中型城市建设的不断加强，城市交通拥堵和停车成了影响城市发展的重要因素，路边停车和传统的自走式停车库已经不能适应城市发展的要求，再加上我国汽车保有量的不断增加，立体车库成为解决这一问题的必然途径。立体停车场空间利用率高，大大节省了土地资源和土建开发成本，是停车场未来发展的主流趋势。使用AGV搬运器的立体车库可以很有效的解决停车困难的现象，并且具有更加高效、快捷、方便的存取车体验。各类型立体车库的核心部分就是AGV搬运小车。

目前已有的泊车AGV多采用转向运动机构，稳定性好，但灵活性不足，存在空间利用率小、效率较低等缺点，在仓储、车库等空间有限的场所适用性较差，无法满足当前立体车库高效智能的新需求。现有的泊车AGV如梳齿式泊车AGV需要有与其搭配的停车位方可进行运作，这样在建造车库时需要对停车位进行单独加工，并且当司机进入车库时也需要停靠进入到特殊位置方可进行停车，之后更是需要其它托运装置将汽车托运至梳齿停车位上，再由梳齿式AGV进行泊车。如此便增加了车库的建设成本及停车的时间成本，成本昂贵且不便利。采用转向运动机构的泊车AGV，由于转弯半径大，AGV用车道面积也大，车位之间的间隔也会增大，致使车库的停车位面积相对减少，也降低了车库的容车率。

因此寻找一种停车方便、降低成本、高效率的泊车AGV具有非常重要的经济价值与社会意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种全向移动AGV泊车装置，无需对车位进行特殊加工，节约成本，且运行简洁方便，以弥补现有技术的不足。

本发明提供的全向移动AGV泊车装置采用模块化设计，全向移动AGV泊车装置主要分为五个模块，分别为夹持模块、驱动模块、推送模块、感应控制模块和车架本体。各个模块之间在机械装配关系上互相独立，便于设计、组装及维修。

为达到上述目的，本发明采取的具体技术方案为：

一种全向移动AGV泊车装置，包括夹持模块、驱动模块、推送模块、感应控制模块和车架本体；所述夹持模块、驱动模块、推送模块、感应控制模块均装配在车架本体上；所述车架本体分为前、后车体，所述前、后车体中间通过可调导轨连接，并能够进行车身长度的调节，所述前、后车体呈镜像对称分布。

进一步的，所述车架本体为钢结构，所述车架本体前后分别设有避障传感器，所述车架本体两侧分别设有测距传感器。

进一步的，所述夹持模块由夹持机构组成，所述夹持机构设置在前、后车体上，所述夹持机构包括夹持爪、夹持爪滚珠、丝杠副、夹持电机和双向丝杠一，所述夹持爪两侧为长圆柱体的滚筒，夹持爪通过丝杠副与双向丝杠一连接，夹持爪滚珠附在所述滚筒上，所述夹持电机固定在夹持爪中间控制双向丝杠一运动；所述夹持机构能够伸出及缩入车架本体内，所述夹持机构缩入车体后，全向移动该AGV进入车底，伸出夹持机构，所述夹持电机带动双向丝杠一动作，双向丝杠一进一步带动夹持爪聚拢，附在滚筒上的夹持爪滚珠与轮胎挤压产生滑动摩擦，夹持爪进一步聚拢，轮胎沿斜坡滑动进而被抬起，最终完成车辆的托举。

进一步的，所述驱动模块分布在所述前、后车体的四个角上，用以提供全向移动AGV转弯及前进动力；所述驱动模块包括回转支承电机、回转支承、电机底座和驱动电机，所述回转支承电机与驱动电机反向并排安装在电机底座下方，所述回转支撑设在电机底座正上方内置轴承与车身连接，所述驱动电机提供动力给驱动轮，所述回转支承电机驱动回转支承提供转弯动力；所述回转支承能够在回转支承电机的带动下进行360度旋转，从而带动整个驱动模块旋转；所述驱动电机即为给驱动轮提供动力的电机，进而驱动全向移动AGV前进。

进一步的，所述推送模块设置在两夹持机构中间，前、后车体均设有；所述推送模块包括推送电机、双向丝杠二和四杆机构，所述四杆机前后部分各连接一组夹持机构，在推送电机的带动下，所述双向丝杠二驱动所述四杆机构完成推送动作，从而作用给所述夹持机构，使夹持机构能够伸出或缩入车架本体内。

进一步的，所述感应控制模块，其感应单元分布在车体的四周，其控制单元设置在车架本体的前后两端，所述感应单元包括避障传感器、测距传感器、制导器；其中所述避障传感器分布在车架本体的前后端，用于检测前进道路上的障碍物，保证行进安全；所述测距传感器用于检测车辆类型即车辆前后轮胎距离，所述制导器用于指引车辆前行；所述控制单元用于接收各个传感器信号后，将其处理传递给各个电机，并控制AGV完成动作。

进一步的，所述夹持模块与推送模块互相连接，所述推送模块负责将夹持模块伸出或推入AGV车体，其他模块之间机械装配上互相独立，利于安装、拆卸及维修。电源组安装在车架本体靠中间位置，方便配重。

进一步的，所述夹持模块安装在前、后车体上，前、后车体距离由所述可调导轨控制，从而带动夹持机构前、后夹持爪滚珠距离可调，以确保全向移动AGV适用于不同型号的车辆。

本发明的优点和有益效果：

本发明能够在水平地面即可进行车辆的托举及搬运，并能原地旋转，同时具有一定的推动力，能够根据车辆类型来调节自身车长，完成对不同类型车辆的泊车操作。

本发明中全向移动AGV在水平地面上即可进行车辆的托运，无需对车位进行特殊加工，节约成本、运行简洁方便；本发明中全向移动AGV的夹持模块可根据不同车辆的轮间距，进行长度的调节，以适用于不同车辆的托运，且在托运过程中简单可靠，不伤轮胎，用时很短，极大的提高了泊车效率。本发明中全向移动AGV驱动模块由于回转支承的存在，可绕自身旋转，使全向移动AGV在狭小的空间也能完成泊车动作，极大减小了AGV用车道，提高了立体车库的容车率。本发明中全向移动AGV采用模块化设计理念，五大模块机械装配上互相独立，便于AGV整车的装配加工及维修。

附图说明

图1是本发明实施例中的全向移动AGV整车结构示意图。

图2是本发明实施例中的全向移动AGV夹持模块示意图。

图3是本发明实施例中的全向移动AGV驱动模块示意图。

图4是本发明实施例中的全向移动AGV推送模块示意图。

图5是本发明实施例中的全向移动AGV车架本体示意图。

其中，1-前伸缩探测模块；2-驱动机构；3-夹持机构；4-车架本体；5-可调导轨；6-推送机构；7-测距传感器；8-夹持爪滚珠；9-丝杠副；10-夹持电机；11-双向丝杠一；12-电机控制器；13-回转支承电机；14-回转支承；15-电机底座；16-驱动电机；17-减速器一；18-推送电机；19-减速器二；20轴承支座一；21-双向丝杠二；22-四杆机构；23-轴承支座二；24-可调导轨装配区；25-推送机构装配区；26-夹持机构装配区；27-驱动机构装配区；28-伸缩探测模块装配区。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图通过特定的实施例进一步说明本发明的实施方式。

本实施例发明目的采用模块化设计理念，该实施例中的具体操作方法同样适用于其他泊车AGV的设计，以及相关模块的设计。

一种全向移动AGV泊车装置示意图如图1所示。整个全向移动AGV为两段式结构，前、后车体依靠中间的可调导轨5连接，前、后车体呈镜像对称。全向移动AGV包括前后伸缩探测模块1、四组夹持机构3、八组驱动机构2、两组推送机构6、若干测距传感器7、前、后车体及可调导轨5，各机构与车体之间靠螺栓或便捷式拆装连接方式连接，推送机构6与夹持机构3通过螺栓连接，整个电池组安装在前后车身靠中间部位。

具体的，夹持机构3如图2所示。夹持机构包括夹持爪、夹持爪滚珠8、双向丝杠一11、夹持电机10。夹持爪夹持轮胎处，附有带坡度的滚筒，滚筒套在夹持爪的长圆柱体上，滚筒上附有滚珠，滚筒与滚珠可绕长圆柱体转动，长圆柱体端部与双向丝杠一11通过丝杠副（9）连接在一起。当夹持电机10启动时，带动双向丝杠一11旋转，夹持爪靠拢，在接触轮胎后将轮胎夹持住，夹持电机10进一步转动，夹持爪进一步靠拢，由于滚珠的作用，轮胎沿着滚动坡度方向被抬起，整个过程为滚珠与轮胎的滚动摩擦，对轮胎不会造成物理性损害。夹持机构在水平地面即可进行车辆的托举，无需对停车位进行特殊加工。

更具体的，夹持机构安装位置如图1所示，靠螺栓连接分别在前后车身的两侧，共四个。夹持机构3整体呈扁平状结构，能够缩入到AGV车身中，再由推送机构6推出。

具体的，驱动机构2如图3所示。驱动机构包括回转支承14、电机底座15、回转支承电机13、驱动电机16及其控制器。回转支承14安装在电机底座15上方正中间，回转支承电机13、驱动电机16及其控制器安装在电机底座15下面，回转支承电机13给回转支承14提供动力，在回转支承电机13的带动下，回转支承14带动整个电机底座15可进行360度旋转。驱动电机16给驱动轮提供前进动力。驱动、转弯为两独立电机，如图1所示，前、后车体对称的共装有八组驱动机构2，在八组驱动机构2共同作用下全向移动AGV可实现全方位移动。

具体的，推送机构6如图4所示。推送机构6包括推送电机18、减速器一19、轴承支座一20、双向丝杠二21、丝杠副和四杆机构22。推送电机18带动双向丝杠二21旋转，丝杠副与四杆机构22连接，在丝杠副的带动下，四杆机构22运动。当推送电机18正转时，丝杠副靠拢，四杆机构22合并，使端部往外推送，当推送电机18反转时，丝杠副分离，四杆机构22张开，使端部收回。

更具体的，推送机构6安装位置如图1所示，推送机构安装在两夹持机构3中间，前、后车体各安装一组。推送机构6的四杆端部用螺栓连接在夹持机构3的端部，在推送电机18的带动下，四杆机构22来回收缩，从而带动夹持机构3的伸缩。

具体的，整个车架本体由两个呈镜像对称的前、后车体组成。前、后车架本体如图5所示。所述车架本体为钢结构，在每个模块的安装位置预留安装空间及所需螺栓孔。在车架本体的前部安装前伸缩探测模块1，并安有防撞装置，在车架本体的两侧安装测距传感器7，在车架本体的后部设有电池组。在车架本体后方中间位置设有可调导轨，及可调导轨电机。

更具体的，前、后车体通过可调导轨连接，构成整个车架本体。导轨电机为可调导轨5提供动力。在托运不同类型车辆时，全向移动AGV依靠可调导轨5进行车身长度的调节，夹持机构3安装在前、后车体，随车身长度的变化从而调节前后夹持爪的距离。

如图5所示，车架本体上分别设有可调导轨装配区24、推送机构装配区25、夹持机构装配区26、驱动机构装配区27和伸缩探测模块装配区28。

全向移动AGV可弥补现存泊车AGV装置的不足，具体说明如下：

夹持模块从全向移动AGV车身由推送模块送出及缩回，夹持机构及整体车身相比车辆底盘更低。如此全向移动AGV可进入车底进行夹持托举，即在平面上便可完成车辆的泊车过程，无需对停车位进行特殊加工，节约立体车库建造成本、停车简洁方便；驱动模块的八组驱动机构共同作用可使全向移动AGV实现绕自身旋转即零转弯半径，更加节省了AGV用车道空间，可在同等面积下划分更多的停车位；可以调节的车身长度能使全向移动AGV适用于不同类型的车辆，较传统泊车AGV通用性更好。

上述实施实例仅说明本设计的原理和方法，并非用于限制本发明。任何对此技术和原理了解的人士都可在不违背本发明的精神和范畴下，对上述实施例进行修饰和改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰和改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种全向移动AGV泊车装置，其特征在于，该泊车装置包括夹持模块、驱动模块、推送模块、感应控制模块和车架本体；所述夹持模块、驱动模块、推送模块、感应控制模块均装配在车架本体（4）上；所述车架本体（4）分为前、后车体，所述前、后车体中间通过可调导轨（5）连接，所述前、后车体呈镜像对称分布。

2.如权利要求1所述的泊车装置，其特征在于，所述车架本体（4）前后分别设有避障传感器，所述车架本体两侧分别设有测距传感器。

3.如权利要求1所述的泊车装置，其特征在于，所述夹持模块由夹持机构（3）组成，所述夹持机构（3）设置在前、后车体上，所述夹持机构（3）包括夹持爪、夹持爪滚珠（8）、丝杠副（9）、夹持电机（10）和双向丝杠一（11），所述夹持爪两侧为长圆柱体的滚筒，夹持爪通过丝杠副（9）与双向丝杠一（11）连接，夹持爪滚珠（8）附在所述滚筒上，所述夹持电机（10）固定在夹持爪中间控制双向丝杠一（11）运动；所述夹持机构（3）能够伸出及缩入车架本体（4）内，所述夹持机构（3）缩入车体后，全向移动该AGV进入车底，伸出夹持机构（3），所述夹持电机（10）带动双向丝杠一（11）动作，双向丝杠一（11）进一步带动夹持爪聚拢，附在滚筒上的夹持爪滚珠（8）与轮胎挤压产生滑动摩擦，夹持爪进一步聚拢，轮胎沿斜坡滑动进而被抬起，最终完成车辆的托举。

4.如权利要求1所述的泊车装置，其特征在于，所述驱动模块分布在所述前、后车体的四个角上，用以提供全向移动AGV转弯及前进动力；所述驱动模块包括回转支承电机（13）、回转支承（14）、电机底座（15）和驱动电机（16），所述回转支承电机（13）与驱动电机（16）反向并排安装在电机底座（15）下方，所述回转支撑（14）设在电机底座（15）正上方内置轴承与车身连接，所述驱动电机（16）提供动力给驱动轮，所述回转支承电机（13）驱动回转支承（14）提供转弯动力；所述回转支承（14）能够在回转支承电机（13）的带动下进行360度旋转，从而带动整个驱动模块旋转；所述驱动电机（16）即为给驱动轮提供动力的电机，进而驱动全向移动AGV前进。

5.如权利要求1所述的泊车装置，其特征在于，所述推送模块设置在两夹持机构（3）中间，前、后车体均设有；所述推送模块包括推送电机（18）、双向丝杠二（21）和四杆机构（22），所述四杆机构（22）前后部分各连接一组夹持机构（3），在推送电机（18）的带动下，所述双向丝杠二（21）驱动所述四杆机构（22）完成推送动作，从而作用给所述夹持机构（3），使夹持机构（3）能够伸出或缩入车架本体内。

6.如权利要求1所述的泊车装置，其特征在于，所述感应控制模块，其感应单元分布在车体的四周，其控制单元设置在车架本体的前后两端，所述感应单元包括避障传感器、测距传感器（7）、制导器；其中所述避障传感器分布在车架本体（4）的前后端，用于检测前进道路上的障碍物，保证行进安全；所述测距传感器（7）用于检测车辆类型即车辆前后轮胎距离，所述制导器用于指引车辆前行；所述控制单元用于接收各个传感器信号后，将其处理传递给各个电机，并控制AGV完成动作。

7.如权利要求1所述的泊车装置，其特征在于，所述夹持模块与推送模块互相连接，所述推送模块负责将夹持模块伸出或推入AGV车体，其他模块之间机械装配上互相独立。

8.如权利要求1所述的泊车装置，其特征在于，所述夹持模块安装在前、后车体上，前、后车体距离由所述可调导轨（5）控制，从而带动夹持机构（3）前、后夹持爪滚珠（8）距离可调，以确保全向移动AGV适用于不同型号的车辆。