[发明专利]可变路径自动导引车辆

说明书

相关申请的交叉援引

本申请要求2006年2月1日提交的、美国临时申请No.60/764,094的优先权，该临时申请的全部内容被视为本申请的公开内容的一部分，并在此援引其全部内容作为参考。

技术领域

本发明主要涉及物料搬运车辆，尤其涉及一种自动导引车辆(automatedguided vehicle)，该车辆能够改变其行进路径，以便减少在物料搬运设施的地板中所形成的磨损图纹(wear pattern)。

背景技术

非自动的物料搬运车辆可包括例如人工操纵的叉式自动装卸车(fork lifttruck)，用以在一设施内将物料从一个位置运输到另一个位置。在运输物料时，由于人为失误和操作者的变化，这种非自动的物料搬运车辆在同一路线上行进时并不沿循相同的行进路径。

整个物料搬运行业越来越多地使用自动导引车辆(AGV)代替非自动车辆来运输负载。AGV沿着由AGV检测或感测的预定路线运输物料。这些路线可通过电磁、光学或其它系统感测。由AGV运输的负载的尺寸可变化，并且AGV尤其适用于沿着预定的导引路径运输极重的负载，如巨型钢材卷。

AGV通常包括：用于装入负载的车架、轮以及导引系统。术语“AGV”一般用于指坚固的车辆，其设计为具有任意多个可用的自动导引系统。自动导引轻货车(Automatic guided cart，AGC)为一般用于指用途类似但不太复杂的车辆的术语。在整个本申请中，包括权利要求书在内，术语“自动导引车辆”或“AGV”应表示并包括AGV和AGC的范畴，以及任何其它自动导引的车辆。

AGV具有各种设计，但通常包括：具有靠近车架的四个角部设置的轮的车架、推进装置以及用于引导(direct)轻货车的装置。一些AGV包括靠近车架的四个角部设置的旋转脚轮(swivel castor)，并且包括单独的驱动轮组件和用于该轻货车的方向控制的刚性脚轮。一些AGV设计包括两个刚性脚轮，这两个脚轮固定至车架并大约位于轻货车的车架的每一侧上的这些旋转脚轮的中间。其它AGV包括：驱动组件，其具有固定驱动轮以推进AGV；以及可转向的脚轮，以引导AGV的运动。

自动导引车辆系统包括通常位于AGV上的导引系统。传统的导引系统包括线制导、激光制导、磁带制导、测距(odometry)制导、惯性制导、光学制导以及定位制导如GPS(全球定位系统)。这些导引系统通常能够控制AGV的速度、方向、启动/停止功能，以及在一些情况下，能够控制在各个工作站处物料的装卸及其它操作。所述导引系统还可用于控制一台AGV相对于在所需路线内或沿着所需路线的其它AGV、障碍物乃至人的运动。

使用AGV代替人工操纵的非自动车辆的一个问题源于在同一路线上的反复行进，由此导致在AGV操作处的设施的地板上形成磨损图纹。由于AGV被编程为反复地沿循预定路线行进，所以随着时间的过去会在设施的地板上形成显著的磨损图纹。这种磨损可导致地板磨蚀，磨损图纹可能导致AGV无意中被从导引路径误导，或在AGV从预定路线偏离以避开障碍物时造成困难。在一些情况下，当由AGV运载的负载较重且使用频率很高时，这些磨损图纹能够对设施的地板造成显著的破坏，如在地板形成槽、车辙、凹坑和凹痕(pitting)。

发明内容

鉴于上述问题，需要这样一种AGV：其能够在预定路径上有效地运输物料同时使对设施的磨损减至最小，并且尤其需要这样一种AGV：其能够自动地从预定路线改变实际行进路径，以减少物料搬运设施的地板中的磨损。

为满足本领域技术人员基于本说明书和附图将会显而易见的这些及其它的要求，本发明的目的在于提供一种设计为自动改变行进路径以减少物料搬运设施的地板中的磨损的方法和AGV。该方法包括导引系统，其控制转向和驱动机构以便引导AGV沿着变化的行进路径行进。该导引系统从检测系统收集与该车辆相对于预定路线的位置相关的数据，并施加从该预定路线偏离的因素，以有意地引导该AGV沿着不同于该预定路线的行进路径行进。通过施加偏离的因素，该AGV的行进路径基本上沿循该预定路线但并不与该预定路线完全一致。

本发明的AGV包括导引系统，该导引系统具有：检测系统，用于检测与该AGV所需路线相关的数据；以及控制器，用于存储位置数据，并计算至少一部分与该预定路线不同的行进路径。