[发明专利]基于两个轮毂电机的全向轮式AGV机器人及其运行方式

说明书

本发明基于两个轮毂电机的全向轮式AGV机器人及其运行方式，涉及电动车辆上控制设备的配置，该机器人由车架、轮组和电子控制系统构成，其中，车架包括车架本体和四个万向从动轮，轮组包括D型轴、四齿耙形支架和两个直流无刷轮毂电机，电子控制系统包括主控制核心模块、电磁离合器、角度传感器、直流无刷电机控制器和电池组，其中控制核心模块上集成有控制芯片、电子罗盘和继电器，其运行方式是用主控制核心模块对两个轮毂电机进行快速控制，同时控制电磁离合器的离与合，控制轮组相对于车架的角度，从而实现AGV机器人的全向移动，本发明克服了现有技术的麦克纳姆轮式AGV小车存在侧向滑移、成本高昂、路面适应能力差和负载能力差的缺陷。

技术领域

本发明的技术方案涉及电动车辆上控制设备的配置，具体地说是基于两个轮毂电机的全向轮式AGV机器人及其运行方式。

背景技术

当前，物流行业规模正在以每年40％的速度快速增长，是典型的劳动密集型行业。传统的物流行业严重依赖于人力，但近些年随着电商企业迅速崛起，一些电商开始投入巨资自建高科技物流系统，物流机器人技术得以迅速崛起。早先的物流机器人是采用传统电机结构，例如，CN206590458U公开了一种物流机器人，采用传统电机结构，需要复杂的传动系统。随着物流机器人技术的进一步发展，现有技术研发出了轮毂电机为动力的轮式AGV机器人，由于其分布式的驱动方式，完全可以取代早先的物流机器人冗杂的传动系统。

CN205880660U公开了一种采用轮毂电机的驱动的AGV小车，采用轮毂电机差速转向，其存在受限于传统的车体结构，无法实现原地转向，车体只能全向平移灵活性受限的缺陷。CN107140029A公开了一种基于麦克纳姆轮的消防机器人底盘和CN106741299A公开了一种基于麦克纳姆轮的物流机器人车身结构，两者在麦克纳姆轮本身结构上均存在以下缺陷：1)从麦克纳姆轮周边轮轴的设计来看，根本不适合大载重或颠簸，如果使用高强度钢材制造的轮轴骨架和优质的轴承，则必然会大大增加生产成本；2)轮子的结构决定它不能使用在一般环境，诸如毛发，胶质，灰尘沙粒等，周边轮轴很容易被卡住，当周边轮被卡住力矢量的方向就会发生改变从而出现出轨异常；3)麦克拉姆轮在AGV运行过程中急停时的惯性冲击会让AGV瞬间变向，由于是四轮驱动配置，还需要为适应路面的不平设计双滑动轴浮动支撑机构以使四轮同时触地，此机构中的两个矩形弹簧在不同压力下实现上下浮动，而横向布置的两对导向轴、轴承实现上下滑动导向，又会增加生产成本。CN106394715A公开了一种全向移动轮式机器人平台及控制方法,采用三个电机控制三个麦克纳姆轮作为主动轮，其存在路面适应能力差和负载能力差的缺陷。CN106114898B公开了一种电控式滑撬直升机自动移库装置,所述凹形平台底部的四个角均安装有所述麦克纳姆轮，其存在成本高昂、路面适应能力差的缺陷

总之，现有技术的麦克纳姆轮式AGV小车存在侧向滑移、成本高昂、路面适应能力差和负载能力差的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供基于两个轮毂电机的全向轮式AGV机器人及其运行方式，选用轮毂电机简化传动结构，用主控制核心模块对两个轮毂电机进行快速控制，同时控制电磁离合器的离与合，控制轮组相对于车架的角度，从而实现AGV机器人的全向移动，克服了现有技术的麦克纳姆轮式AGV小车存在侧向滑移、成本高昂、路面适应能力差和负载能力差的缺陷。