一种AGV小车转运装置的自动纠偏机构

技术领域

本发明涉及AGV小车转运技术领域，具体涉及一种AGV小车转运装置的自动纠偏机构。

背景技术

AGV小车工作原理：AGV导向是根据AGV导向传感器获得的位置信息和AGV的路径提供的目标值，计算出AGV的实际控制指令值，即给出AGV的设定速度和转向角度，这是AGV控制技术的关键，以达到通过AGV小车将货物转运到指定位置的目的。

在AGV小车承载货物并移动的实际过程中，因其整体重心点位置发生变化，AGV小车在转向时，AGV导向传感器对整体小车结构所设定的转向角度与实际转向角度发生偏差，随着小车持续移动，特别是小车从转向状态切换为直行状态下后，角度偏差逐渐被“放大”，继而导致了小车的实际运行路程轨迹发生了较大的偏离，可能出现：不同执行位置上的小车因为路程轨迹偏离而发生相撞、货物抓取位置与预设位置存在偏差等。

结合上述内容，若根据角度偏差值对整体AGV小车进行路径微调时，即通过AGV小车上的转向结构进行转向，此过程需要说明的是：角度偏差越大导致矫正偏差难度越大，如AGV小车上所承载的货物因为中心偏离导致倾倒的问题，所以及时“预知”角度偏差十分有必要。

针对上述技术问题，本申请提出了一种解决方案。

发明内容

发明的目的在于提供一种AGV小车转运装置的自动纠偏机构，用于解决当前AGV小车在实际运行过程中，实际转向角度与预设转向角度之间因为重心点位置发生变化而存在偏差，随着持续移动过程，导致小车的路程硅胶存在较大的偏离，影响到小车的实际使用效果。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种AGV小车转运装置的自动纠偏机构，包括AGV小车本体，所述AGV小车本体包括底盘、AGV导向传感器、驱动轮组、电源组，所述驱动轮组设置在底盘的中段位置上，所述底盘的四角下端位置上设置有轮架，所述轮架中转动安装有协动轮，所述AGV导向传感器安装在底盘上，所述底盘设置在AGV小车本体下端位置上；

所述底盘靠近AGV小车本体车头的一端位置上设置有自导向结构，所述自导向结构包括拨动轮架、电阻式位移传感器和环形电阻杆，且自导向结构沿底盘宽度方向呈线性等距设置，所述拨动轮架与底盘之间为转动连接，所述环形电阻杆两端位置安装有定电性块，所述环形电阻杆的圆心点、拨动轮架与底盘转动点之间处于同一竖向轴线上，所述拨动轮架靠近环形电阻杆的一端安装有滑位电性块，所述滑位电性块在环形电阻杆上为滑动连接，所述电阻式位移传感器与滑位电性块、环形电阻杆、定电性块之间为电性连接，所述底盘中设置有集成模块。

进一步设置为：所述底盘的四角上端位置上安装有液压顶缸，所述轮架与底盘之间为转动连接，所述液压顶缸的输出轴向下贯穿底盘且与轮架上表面中心点位置之间固定连接。

进一步设置为：所述驱动轮组包括驱动结构和驱动轮，所述拨动轮架下端转动安装有拨动轮，所述驱动轮下表面相切面、所述拨动轮下表面相切面处于同一水平面上。

进一步设置为：所述拨动轮架上表面中心点安装有定向盘，所述定向盘中心点位置安装有拨动齿轮，所述底盘对应自导向结构的两侧位置分别安装有直向式位移传感器和电动推缸，所述直向式位移传感器和电动推缸中间位置上设置有齿轮臂套，且直向式位移传感器、电动推缸的传动杆末端与齿轮臂套外壁中心点位置之间相连接，所述齿轮臂套内壁一侧与拨动齿轮之间啮合，所述直向式位移传感器设置在底盘宽度方向的右侧位置上。

进一步设置为：所述自导向结构在使用过程中，所述电阻式位移传感器用于检测拨动轮架转向过程中的转向弧长，所述直向式位移传感器用于检测拨动轮架转向过程中的转向方向和径向转向距离，所述电阻式位移传感器与直向式位移传感器相互配合计算得到AGV小车本体的偏离角度。

进一步设置为：所述集成模块中包括角度自检系统，所述角度自检系统由数据采集模块、数据分析模块和数据交互模块组成，且角度自检系统在运行过程中，包括如下过程：

过程一：AGV小车本体运行期间，以液压顶缸带动轮架下移，使协动轮下表面相切面、驱动轮下表面相切面、所述拨动轮下表面相切面处于同一水平面上，AGV导向传感器发送运行命令，运行命令中的基数包括转向方向和运行速度，以驱动轮组执行运行命令，并以数据采集模块收集记录运行命令基数、电阻式位移传感器和直向式位移传感器中显示的数值；

过程二：赋予电阻式位移传感器中显示数值为La，赋予直向式位移传感器中显示数值为Lb，赋予运行命令基数中的运行速度为Va，赋予AGV小车本体的偏离角度为θc，建立

过程三：在数据交互模块中，包括如下部分：

S1：其中Lb数值分为正数值和负数值，代入到

S2：对

A：0~1/3Fn，该界值范围中设置为偏离一级状态；

B：1/3Fn~1/2Fn，该界值范围中设置为偏离二级状态；

C：1/2Fn~Fn，该界值范围中设置为偏离三级状态；

S3：如S1部分来说：

在Lb为正数值时，AGV小车本体沿靠近右侧方向偏离，其中AGV导向传感器控制驱动轮组提供向左侧的偏离角度θc，且其中的电动推缸提供推力，带动齿轮臂套向右侧滑动，使拨动轮架沿逆时针旋转，对拨动轮架完成导向纠偏动作；

在Lb为负数值时，AGV小车本体1沿靠近左侧方向偏离，其中AGV导向传感器控制驱动轮组提供向右侧的偏离角度θc，且其中的电动推缸提供拉力，带动齿轮臂套向左侧滑动，使拨动轮架沿顺时针旋转，对拨动轮架完成导向纠偏动作；

推力和拉力的最大数值均为Fn，其中的Fn为定值，电动推缸施加的力由0~Fn所消耗的时间总值Tm；

S4：如S2部分来说：

在C状态中，电动推缸提供推力或拉力的时间为Ta=1/4Tm，即A状态下的纠偏时效为：Fn/Ta，Va维持不变；

在B状态中，电动推缸提供推力或拉力的时间为Tb=1/2Tm，即B状态下的纠偏时效为：Fn/Tb，Va维持不变；

在A状态下，通过AGV导向传感器控制驱动轮组降低运行速度到1/4Va，通过液压顶缸带动协动轮继续下移，使驱动轮组中的驱动轮、拨动轮高于协动轮，电动推缸19在＜1/4Tm的时间中提供推力或拉力对拨动轮架完成快速导向纠偏动作，并缓慢放下协动轮，通过AGV导向传感器控制驱动轮组的运行速度恢复到Va。

本发明具备下述有益效果：

1、本发明是基于AGV小车的运行原理，通过在AGV小车的车头位置布设多个自导向结构，自导向结构中所设置的拨动轮架可以随着AGV小车的转向过程进行自适应转动角度，如：AGV小车沿左侧转向时，其中的拨动轮架沿右侧偏离转动，在拨动轮架的建立转动过程中，通过对应的电阻式位移传感器和直向式位移传感器感知两种方向上的位移尺寸，通过两种方向上的位移尺寸以三角函数理念计算出AGV小车的偏离角度，可以更加直观地显示出AGV小车的偏离状态；

2、结合上述解释的位移尺寸，通过建立

3、如上述第2点内容所示的，在A状态下，其中的k值越大，得到的

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中的AGV小车本体的结构示意图；

图2为本发明中的底盘部件的结构示意图；

图3为本发明中的拨动齿轮的结构示意图；

图4为本发明中的角度自检系统的框图。

图中：1、AGV小车本体；2、协动轮；3、驱动轮组；4、底盘；5、AGV导向传感器；6、液压顶缸；7、轮架；8、电源组；9、直向式位移传感器；10、电阻式位移传感器；11、齿轮臂套；12、拨动齿轮；13、定向盘；14、定电性块；15、拨动轮架；16、环形电阻杆；17、集成模块；18、滑位电性块；19、电动推缸。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

对AGV小车的运行状况来说，难以避免的是：运行期间，AGV小车的实际运行速度偏离于AGV导向传感器的预设路径，所以需要纠正偏离角度，在此过程中，需要说明的是：偏离角度越大，纠偏难度越大，甚至在纠偏过程出现意外倾倒的问题，为此提出了如下的技术方案：

参照图1~4，本实施例中包括集成模块，集成模块中包括角度自检系统，角度自检系统由数据采集模块、数据分析模块和数据交互模块组成，且角度自检系统在运行过程中，包括如下过程：

过程一：AGV小车本体1运行期间，以液压顶缸6带动轮架7下移，使协动轮2下表面相切面、驱动轮下表面相切面、拨动轮下表面相切面处于同一水平面上，AGV导向传感器5发送运行命令，运行命令中的基数包括转向方向和运行速度，以驱动轮组执行运行命令，并以数据采集模块收集记录运行命令基数、电阻式位移传感器10和直向式位移传感器9中显示的数值；

过程二：赋予电阻式位移传感器10中显示数值为La，赋予直向式位移传感器9中显示数值为Lb，赋予运行命令基数中的运行速度为Va，赋予AGV小车本体1的偏离角度为θc，建立

过程三：在数据交互模块中，包括如下部分：

S1：其中Lb数值分为正数值和负数值，代入到

S2：对

A：0~1/3Fn，该界值范围中设置为偏离一级状态；

B：1/3Fn~1/2Fn，该界值范围中设置为偏离二级状态；

C：1/2Fn~Fn，该界值范围中设置为偏离三级状态；

S3：如S1部分来说：

在Lb为正数值时，AGV小车本体1沿靠近右侧方向偏离，其中AGV导向传感器5控制驱动轮组3提供向左侧的偏离角度θc，且其中的电动推缸19提供推力，带动齿轮臂套11向右侧滑动， 使拨动轮架15沿逆时针旋转，对拨动轮架15完成导向纠偏动作；

在Lb为负数值时，AGV小车本体1沿靠近左侧方向偏离，其中AGV导向传感器5控制驱动轮组3提供向右侧的偏离角度θc，且其中的电动推缸19提供拉力，带动齿轮臂套11向左侧滑动， 使拨动轮架15沿顺时针旋转，对拨动轮架15完成导向纠偏动作；

推力和拉力的最大数值均为Fn，其中的Fn为定值，电动推缸19施加的力由0~Fn所消耗的时间总值Tm；

S4：如S2部分来说：

在C状态中，电动推缸19提供推力或拉力的时间为Ta=1/4Tm，即A状态下的纠偏时效为：Fn/Ta，Va维持不变；

在B状态中，电动推缸19提供推力或拉力的时间为Tb=1/2Tm，即B状态下的纠偏时效为：Fn/Tb，Va维持不变；

在A状态下，通过AGV导向传感器5控制驱动轮组3降低运行速度到1/4Va，通过液压顶缸6带动协动轮2继续下移，使驱动轮组3中的驱动轮、拨动轮高于协动轮2，电动推缸19在＜1/4Tm的时间中提供推力或拉力对拨动轮架15完成快速导向纠偏动作，并缓慢放下协动轮2，通过AGV导向传感器5控制驱动轮组3的运行速度恢复到Va。

其优点是：结合图4，通过

实施例二

本实施例是对实施例一中描述的方法进行补充，主要是对AGV小车进行结构优化，具体如下：

AGV小车本体1包括底盘4、AGV导向传感器5、驱动轮组3、电源组8，驱动轮组3设置在底盘4的中段位置上，底盘4的四角下端位置上设置有轮架7，轮架7中转动安装有协动轮2，AGV导向传感器5安装在底盘4上，底盘4设置在AGV小车本体1下端位置上；

底盘4靠近AGV小车本体1车头的一端位置上设置有自导向结构，自导向结构包括拨动轮架15、电阻式位移传感器10和环形电阻杆16，且自导向结构沿底盘4宽度方向呈线性等距设置，拨动轮架15与底盘4之间为转动连接，环形电阻杆16两端位置安装有定电性块14，环形电阻杆16的圆心点、拨动轮架15与底盘4转动点之间处于同一竖向轴线上，拨动轮架15靠近环形电阻杆16的一端安装有滑位电性块18，滑位电性块18在环形电阻杆16上为滑动连接，电阻式位移传感器10与滑位电性块18、环形电阻杆16、定电性块14之间为电性连接，底盘4中设置有集成模块17；

自导向结构在使用过程中，电阻式位移传感器10用于检测拨动轮架15转向过程中的转向弧长，直向式位移传感器9用于检测拨动轮架15转向过程中的转向方向和径向转向距离，电阻式位移传感器10与直向式位移传感器9相互配合计算得到AGV小车本体1的偏离角度。

其优点：参照图3，在常规运行状态下，以驱动轮组3带动整体AGV小车本体1运行时，其中的协动轮2和拨动轮与驱动轮同步运行，不影响到AGV小车本体1的运行状态，且保持AGV小车本体1的运行平稳；

结合实施例一中的内容，在S4中第三段内容所描述的内容时，需要以协动轮2带动驱动轮组3脱离地面，其目的是：便于快速调整拨动轮架15、驱动轮，避免纠偏角度较大所引发的意外跌倒问题；

并且再次结合实施例一中描述的

实施例三

本实施例是配合实施例一中的S4部分内容进行补充解释，具体如下：

底盘4的四角上端位置上安装有液压顶缸6，轮架7与底盘4之间为转动连接，液压顶缸6的输出轴向下贯穿底盘4且与轮架7上表面中心点位置之间固定连接，驱动轮组3包括驱动结构和驱动轮，拨动轮架15下端转动安装有拨动轮，驱动轮下表面相切面、拨动轮下表面相切面处于同一水平面上，拨动轮架15上表面中心点安装有定向盘13，定向盘13中心点位置安装有拨动齿轮12，底盘4对应自导向结构的两侧位置分别安装有直向式位移传感器9和电动推缸19，直向式位移传感器9和电动推缸19中间位置上设置有齿轮臂套11，且直向式位移传感器9、电动推缸19的传动杆末端与齿轮臂套11外壁中心点位置之间相连接，齿轮臂套11内壁一侧与拨动齿轮12之间啮合，直向式位移传感器9设置在底盘4宽度方向的右侧位置上。

其优点是：本部分主要是对实施例一中的S3部分进行解释，如：AGV小车本体1向左偏离时，因为拨动轮架15中的拨动轮配合AGV小车本体1活动，所以该状态下的拨动轮架15呈向右侧偏离，即拨动轮架15为逆时针旋转，所以齿轮臂套11沿靠近直向式位移传感器9处移动，直向式位移传感器9得到的数值为负数值，此部分是S3部分实施的基础理论；

同理：在利用电动推缸19配合驱动轮组3进行导向纠偏时，需要利用到上述中齿轮臂套11的活动方向、拨动轮架15的偏离方向和转动方向，以达到导向纠偏的目的。

综上：基于AGV小车的运行原理，将AGV小车在运行过程出现的偏离角度以两种方向中的位移尺寸反馈出来，通过两种方向上的位移尺寸可以大致检测出AGV小车的偏离角度，且并以两种方向上的位移尺寸建立单调递减曲线函数，主要是用来反馈其中的电动推缸施加推力或者拉力的具体数值大小，通过具体位移尺寸的计算公式，具体划分不同状态下的导向纠偏动作，主要体现在导向纠偏动作中的反应时间，其目的是：在纠正偏离角度的前提下，避免因为导向纠偏动作幅度较大引发意外倾倒的问题。

以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。