[发明专利]双轮自动导引车辆

说明书

一种自动导引车辆(AGV)，可以包括：电动机、轮子、电动机控制器和连接到细长框架的电池。两个轮子可以安装在细长框架的相对侧。轮子可以耦接到电动机，电动机可以由电动机控制器控制。电动机和电动机控制器可以连接到框架上。重心可以低于轮子的旋转轴线，这样AGV就可以被动地旋转到竖直的位置。连接器法兰可以安装在有效载荷固持柱的顶部上，有效载荷固持柱安装在AGV框架的中心部分。物体可以安装在连接器法兰上或由其牵引。

技术领域

本发明的领域是机器人化制造中工艺流程、产品设计和装配优化的物理操作。

背景技术

在机器人化制造中，系统的配置必须考虑与工艺流程、产品设计和装配优化相关的物理操作。机器人化制造可以包括自动导引车辆(AGV)，它是一种便携式机器人，可以跟踪地面上的标记或电线，或者使用视觉、磁体或激光导航。AGV常常用于工业应用中，用于在制造设施或仓库周围移动材料。AGV系统可以包括多个电池驱动的AGV车辆，它们沿着预先定义的引导路径导航。AGV车辆可以在设施内使用多种导引技术进行导航，包括地面安装的磁带或磁条、激光、光学传感器和基于磁体/陀螺仪的惯性引导。这些导引技术使得易于改变AGV车辆的路线，并响应于灵活的和可扩展的材料处理方案的设施变化而扩展AGV系统。机器人化制造需要高度自动化和灵活的制造系统，对车间内的自动化物流和配送方法提出了许多要求：低成本、高可靠性、灵活性的AGV系统。所需要的是可以独立地工作并彼此相互协作的改进的AGV。

发明内容

AGV包括耦接至左电动机的左轮和耦接至右电动机的右轮。左轮的旋转轴线可以与右轮的旋转轴线对齐。电动机可以是无刷直流电动机，其可以通过行星齿轮连接到轮子上。电动机控制单元可以进行无线射频通信。AGV可以包括耦接到电动机控制器的射频收发器。电动机控制单元可以控制左、右电动机。左电动机、右电动机安装在框架上。可充电电池耦接到框架，用于为电动机控制器、左电动机和右电动机供电。连接器可以安装在AGV框架上的中心表面上。有效载荷固持柱可以安装在框架的中心部分，并且连接器接头可以安装在有效载荷固持柱的顶部。框架和电池可以在轮子的旋转轴线的下方，因此这些部件的重量导致AGV保持直立。更具体地说，AGV的重心可以在旋转轴线的下方，因此AGV通常会旋转到直立位置。任选地，在一些实施例中，只有AGV的左轮和右轮接触地面。

在平衡AGV之外或作为平衡AGV的替代机制，倾斜传感器和/或陀螺仪传感器可用于检测AGV的角度和旋转运动。倾斜和陀螺仪传感器可以与处理器通信，该处理器可以控制电动机，电动机转动轮子，轮子根据需要被向前或向后驱动以使AGV的俯仰回到直立位置。在一些实施例中，AGV可以使用刷直流电动机，其耦接到每个轮子并由锂离子或其他可充电电池供电。

AGV可以检测AGV的竖直或直立角度。如果AGV的竖直角度不在预定的角度范围内，电动机控制器可以调整轮子的运动来校正AGV的竖直角度，以防止AGV主体翻转。例如，在一个实施例中，控制器可以要求AGV在90度竖直的10度范围内。加速度计可在竖直和水平方向上配置，竖直和水平加速度计的输出可用于确定AGV的竖直角度。如果在AGV移动时AGV向后倾斜太远，则电动机控制器可使电动机和车轮减速，从而减速力使AGV绕轮子轴线旋转到更竖直的位置，以回到预定的竖直角度范围内。

在一个实施例中，AGV可以耦接到另一个装置，例如拖车或额外的AGV。在这些实施例中，AGV可以具有挂接机构，其可释放地耦接到具有连接器的牵引杆或牵引机构。连接器可以具有向下延伸的圆柱轴，并接挂接机构可以是在AGV的顶面上竖直定向的圆柱孔。圆柱孔的内径可以略大于连接器的外径。