[发明专利]一种潜入式原地换向自动导引车

权利要求书

1.一种采用潜入式原地换向自动导引车运输货物的方法，所述潜入式原地换向自动导引车包括主安装板(1)，所述主安装板(1)的下方通过螺栓连接设置有直行机构(2)，所述主安装板(1)的上方通过螺栓连接有换向机构(3)、提升机构(4)，所述换向机构(3)的一侧设置有提升机构(4)；

所述直行机构(2)包含四个直行模块，每个模块包含有第三锥齿轮(2-1)、直行转轴(2-2)、直行圆螺母(2-3)、上轴承座(2-4)、套筒(2-5)、直行底板(2-6)、下轴承座(2-7)、直行电机(2-8)、直行减速器(2-9)、联轴器(2-10)、行走轮轴(2-11)、行走轮(2-12)，其中直行转轴(2-2)的一端固定设置有第三锥齿轮(2-1)，所述直行转轴(2-2)外部靠近第三锥齿轮(2-1)下方设置有直行圆螺母(2-3)，所述直行圆螺母(2-3)下方设置有上轴承座(2-4)，所述直行转轴(2-2)的外部设置有套筒(2-5)，套筒(2-5)的下方设置有直行底板(2-6)，所述直行转轴(2-2)另一端套设有下轴承座(2-7)，所述直行底板(2-6)下方固定设置有直行电机(2-8)，所述直行电机(2-8)通过螺栓连接直行减速器(2-9)，所述直行减速器(2-9)上设置有联轴器(2-10)，所述直行减速器(2-9)通过联轴器(2-10)连接行走轮轴(2-11)，所述行走轮轴(2-11)一端连接行走轮(2-12)；

所述换向机构(3)包含换向电机(3-1)以及六组锥齿轮组，所述六组锥齿轮组相对于换向电机(3-1)左右对称设置，每组锥齿轮组均包括一个第二换向轴(3-5)以及两个第二锥齿轮(3-4)，两个第二锥齿轮(3-4)固定在第二换向轴(3-5)的两端，第二换向轴(3-5) 通过轴承座(3-7)、垫块(3-8)固定在主安装板(1)上表面，两个换向圆螺母(3-6)固定安装在第二换向轴(3-5)上，其中，换向电机(3-1)的输出轴安装锥齿轮，该锥齿轮分别与两组锥齿轮组中的其中一个第二锥齿轮(3-4)相啮合，两组锥齿轮组中的远离换向电机(3-1)另外一个第二锥齿轮(3-4)分别与剩余四组锥齿轮组中的一个第二锥齿轮(3-4)相啮合，剩余四组锥齿轮组中的另外一个第二锥齿轮(3-4)与第三锥齿轮(2-1)相啮合；二维码识别模块(3-9)通过螺栓固定在主安装板(1)下表面；

所述提升机构(4)左右对称，包含电动推缸(4-1)、推杆(4-1-1)、导柱(4-2)、导杆(4-2-1)、垫圈(4-3)、升降圆螺母(4-4)、载物板(4-5)，所述电动推缸(4-1)、导柱(4-2)下方通过螺栓连接在主安装板(1)上，所述导柱(4-2)上设置有载物板(4-5)，所述载物板(4-5)上设置有垫圈(4-3)和升降圆螺母(4-4)，其中电动推缸(4-1)、导柱(4-2)上方通过垫圈(4-3)和升降圆螺母(4-4)连接在载物板(4-5)，电动推缸(4-1)上设有可伸缩推杆(4-1-1)，导柱(4-2)上设有可伸缩导杆(4-2-1)；

其中直行圆螺母(2-3)通过螺纹连接保证上轴承座(2-4)相对直行转轴(2-2)轴向固定，套筒(2-5)相对直行转轴(2-2)轴向固定，其中直行圆螺母(2-3)通过螺纹连接保证下轴承座(2-7)和套筒(2-5)相对直行转轴(2-2)轴向固定，另外上轴承座(2-4)通过螺栓固定在主安装板(1)上，套筒(2-5)、下轴承座(2-7)、直行电机(2-8)通过螺栓固定在直行底板(2-6)上；

其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：柔性线制造车间货物位置和通道交叉口表面贴有二维码Q₁，Q₂，Q₃，…Q_k，…Q_n，上位机根据柔性制造车间布局和二维码位置信息生成自动导引车路径和节点地图，设自动导引车初始位置为Q₁，货物初始位置为Q_k，则Q₁到达Q_k有多条路径方式，使用Dijastra算法寻找自动导引车去往货物位置的最优路径；

S2：上位机将最优路径信息发送给自动导引车，自动导引车进行位置初始化，直行电机启动，直行电机(2-8)带动直行减速器(2-9)、直行联轴器(2-10)、行走轮轴(2-11)、行走轮(2-12)共同旋转，驱动自动导引车直行，自动导引车直行时依靠二维码识别模块(3-9)完成导航；

直行时两侧车轮速度不能保证完全一致，会导致自动导引车产生位置偏差和角度偏差，需要对两侧车轮速度纠偏，若左侧车轮为速度v₁，右侧车轮速度为v₂，自动导引车向左偏差距离d，偏差角度为θ，则在下一时刻设定自动导引车左侧车轮速度v′₁＝v₁+λd+τθ，自动导引车右侧车轮速度v′₂＝v₂-λd-τθ，其中λ和τ为校正系数，可调节自动导引车直行时位置偏差和角度偏差；

S3：二维码识别模块(3-9)检测到换向点，直行电机(2-8)停止，换向电机(3-1)启动，换向电机(3-1)通过第一锥齿轮(3-2)带动第二锥齿轮(3-4)旋转，第二锥齿轮(3-4)通过第一换向轴(3-3)、第二换向轴(3-5)和两轴两端的第二锥齿轮(3-4)将动力传递至与直行机构中第三锥齿轮(2-1)，直行机构中第三锥齿轮(2-1)通过直 行转轴(2-2)带动套筒(2-5)和与之连接的直行底板(2-6)绕直行转轴(2-2)旋转，直行底板(2-6)带动直行电机(2-8)、直行减速器(2-9)、联轴器(2-10)、行走轮轴(2-11)、行走轮(2-12)共同绕直行转轴(2-2)旋转，行走轮(2-12)旋转90°，自动导引车完成换向，自动导引车再次直行；

S4：自动导引车在到达取货点后，潜入货物托盘架下方，电动推缸(4-1)推出推杆(4-1-1)，推杆(4-1-1)带动载物板(4-5)和货物托盘架升起；根据规划路径，自动导引车重复直行和转向过程，到达送货点，电动推缸(4-1)缩回推杆(4-1-1)，推杆(4-1-1)带动载物板(4-5)和货物托盘架下降，货物托盘架下降完成后，自动导引车驶出送货点前往下一个货物位置，导杆(4-2-1)在升降过程起导向作用；

S5：柔性制造车间一般有多个自动导引车运行同时运行，每个自动导引车的二维码识别模块(3-9)实时采集地面的二维码信息，并传至上位机，可以监控各个自动导引车位置信息，当出现两个或多个自动导引车行程冲突时，可通过设置自动导引车优先级避免自动导引车相撞。