AGV汽车搬运机器人论文和设计-杨自忠

全文摘要

本实用新型提供了AGV汽车搬运机器人，包含U形底盘、4个抬升机构、梳齿架、行走轮机构和电气控制箱；U形底盘包括两个水平设置的并列支架和连接于两个并列支架一端的连接段；每个并列支架上均设有2个沿并列支架长度方向滑动的滑座；4个抬升机构的下端分别与4个滑座一一对应并铰接；梳齿架底部设有至少2个可沿并列支架方向滑动的顶部滑块；每个并列支架相对的两个抬升机构的上端分别与顶部滑块一一对应并铰接；4个滑座上连接有用于供位于同一并列支架上的2个滑座同时相对或相背运动的驱动机构；电气控制箱连接控制行走轮机构及驱动机构。本实用新型提出的AGV汽车搬运机器人零件侧边加工时平衡性高，且高度空间紧凑。

主设计要求

1.AGV汽车搬运机器人，其特征在于，包含U形底盘、4个抬升机构、梳齿架、行走轮机构、电气控制箱和电源；U形底盘包括两个水平设置的并列支架和连接于两个并列支架一端的连接段；每个并列支架上均设有2个沿并列支架长度方向滑动的滑座；4个抬升机构的下端分别与4个滑座一一对应并铰接；梳齿架底部设有至少2个可沿并列支架方向滑动的顶部滑块；每个并列支架相对的两个抬升机构的上端分别与顶部滑块一一对应并铰接；4个滑座上还连接有用于供位于同一并列支架上的2个滑座同时相对或相背运动的驱动机构；行走轮机构设于U形底盘的下端；所述电气控制箱连接控制行走轮机构及驱动机构；行走轮机构、驱动机构和电气控制箱分别与电源连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的AGV汽车搬运机器人，其特征在于，各抬升结构包含相对设置的活动摆臂和固定摆臂；活动摆臂和固定摆臂上端分别与顶部滑块铰接；活动摆臂的下端与滑座铰接；固定摆臂下端与固定连接在并列支架上的支撑座铰接。

3.根据权利要求2所述的AGV汽车搬运机器人，其特征在于，所述驱动机构为转动电机；4个滑座上分别穿设有螺纹连接的丝杆；转动电机与两个丝杆输出轴连接；同一并列支架上的两个丝杆的外螺纹相反。

4.根据权利要求3所述的AGV汽车搬运机器人，其特征在于，同一并列支架上的两个丝杆之间设有用于传动的万向传动装置；万向传动装置包含两个万向节和传动轴；两个丝杆分别通过两个万向节与传动轴两端连接。

5.根据权利要求1所述的AGV汽车搬运机器人，其特征在于，梳齿架包含两个梳齿架体和两组梳齿横杆；两个梳齿架体分别与两个并列支架一一对应且每个梳齿架上均连接两个抬升机构；两组梳齿横杆一端分别固定在两个梳齿架体上，且另一端相向设置。

6.根据权利要求1所述的AGV汽车搬运机器人，其特征在于，两并列支架一端设有用于防止梳齿架偏移的导向机构；导向机构包含上下连接的导向杆和导向筒；导向筒设于并列支架上端；导向杆上下活动设于导向筒内；导向杆伸出导向筒一端固定在梳齿架底端。

7.根据权利要求1所述的AGV汽车搬运机器人，其特征在于，所述行走轮机构为4个，且各位于U形底盘的四周，每个行走轮机构均可以转向和行走。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及技术领域，具体涉及AGV汽车搬运机器人。

背景技术

汽车逐渐成为人们出行常用的代步工具，汽车普遍的同时造成了停车场地的紧缺，因此，目前出现了斜置式停车架，将汽车斜向停放，减少了车辆停放的占地面积，缓解了停车场地的需求问题，更加方便了人们的出行。但是，斜置式停车架对于驾驶员停放技术要求更高，停放时定位需要更准确，人为寻找车位和停放效率低，容易出现拥挤的情况。因此目前出现一种用于汽车搬运的AGV机器人，通过AGV定位导航技术，双激光导航方式保障汽车与停车架交换停放时定位准确，停、取车效率更高，汽车停放更稳定。但是，AGV 汽车搬运机器人的抬升机构一般为电动推杆，梳齿架需要侧移与固定的停车架匹配，占用空间大，操作不便。并且，现有的汽车搬运机器人采用前端两组主行动轮驱动，带动后端两组随动行动轮，换向不灵活、行程长。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中所存在的上述问题，而提供AGV汽车搬运机器人，以解决操作时占用空间大、移动行程长以及换向不灵活的问题。

为实现上述目的的一部分，本实用新型采用的技术方案为：

AGV汽车搬运机器人，包含U形底盘、4个抬升机构、梳齿架、行走轮机构、电气控制箱和电源；U形底盘包括两个水平设置的并列支架和连接于两个并列支架一端的连接段；每个并列支架上均设有2个沿并列支架长度方向滑动的滑座；4个抬升机构的下端分别与 4个滑座一一对应并铰接；梳齿架底部设有至少2个可沿并列支架方向滑动的顶部滑块；每个并列支架相对的两个抬升机构的上端分别与顶部滑块一一对应并铰接；4个滑座上还连接有用于供位于同一并列支架上的2个滑座同时相对或相背运动的驱动机构；行走轮机构设于U形底盘的下端；所述电气控制箱连接控制行走轮机构及驱动机构；行走轮机构、驱动机构和电气控制箱分别与电源连接。

进一步的，各抬升结构包含相对设置的活动摆臂和固定摆臂；活动摆臂和固定摆臂上端分别与顶部滑块铰接；活动摆臂的下端与滑座铰接；固定摆臂下端与固定连接在并列支架上的支撑座铰接。

进一步的，所述驱动机构为转动电机；4个滑座上分别穿设有螺纹连接的丝杆；转动电机与两个丝杆输出轴连接；同一并列支架上的两个丝杆的外螺纹相反。

进一步的，同一并列支架上的两个丝杆之间设有用于传动的万向传动装置；万向传动装置包含两个万向节和传动轴；两个丝杆分别通过两个万向节与传动轴两端连接。

进一步的，梳齿架包含两个梳齿架体和两组梳齿横杆；两个梳齿架体分别与两个并列支架一一对应且每个梳齿架上均连接两个抬升机构；两组梳齿横杆一端分别固定在两个梳齿架体上，且另一端相向设置。

进一步的，两并列支架一端设有用于防止梳齿架偏移的导向机构；导向机构包含上下连接的导向杆和导向筒；导向筒设于并列支架上端；导向杆上下活动设于导向筒内；导向杆伸出导向筒一端固定在梳齿架底端。

进一步的，所述行走轮机构为4个，且各位于U形底盘的四周，每个行走轮机构均可以转向和行走。

本实用新型减小了抬升机构的安装空间，与电动推杆相比，降低了抬升机构在同一行程下的高度，使其适应于高度更低的外梳齿式停车架的车辆交换，还提高了停放、取车的安全性和自动化；单一电机驱动多个抬升结构，实现抬升结构的垂直升降；通过4个行走轮机构驱动，满足前后、左右、原地360°旋转，有效减小行程和活动空间。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为AGV汽车搬运机器人示意图；

图2为所述两个抬升结构示意图；

图3为行走轮机构运动方向示意图。

附图标记包括：并列支架1、梳齿架2、行走轮机构3、电气控制箱4、滑座5、滑道 6、顶部滑块7、电池组8、活动摆臂9、固定摆臂10、支撑座11、转动电机12、丝杆13、联轴器14、横轴15、万向节16、传动轴17、梳齿架体18、前轮梳齿横杆19、后轮梳齿横杆20、导向杆21、导向筒22、光栅式位移传感器23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述：

如图1所示，AGV汽车搬运机器人，包含U形底盘、4个抬升机构、梳齿架2、行走轮机构3、电气控制箱4和电源；U形底盘包括两个水平设置的并列支架1和连接于两个并列支架1一端的连接段；每个并列支架1上均设有2个沿并列支架1长度方向滑动的滑座5；4个抬升机构的下端分别与4个滑座5一一对应并铰接；梳齿架2底部设有至少2 个可沿并列支架1方向滑动的顶部滑块7；每个并列支架1相对的两个抬升机构的上端分别与顶部滑块7一一对应并铰接；4个滑座5上还连接有用于供位于同一并列支架1上的 2个滑座5同时相对或相背运动的驱动机构；行走轮机构3设于U形底盘的下端；所述电气控制箱4连接控制行走轮机构3及驱动机构构；行走轮机构3、驱动机构和电气控制箱 4分别与电源连接。

电源优选为电池组8，电池组8设于U形底盘的一侧，电气控制箱4设于U形底盘的两个并列支架1之间，且低于梳齿架2设置。

如图2所示，各抬升结构包含相对设置的活动摆臂9和固定摆臂10；活动摆臂9和固定摆臂10上端分别与顶部滑块7铰接；活动摆臂9的下端与滑座5铰接；固定摆臂10下端与固定连接在并列支架1上的支撑座11铰接。同一并列支架1上的两个抬升机构对称设置，两个并列支架1上的抬升机构相同。

所述驱动机构为转动电机12；4个滑座5上分别穿设有螺纹连接的丝杆13；转动电机 12与两个丝杆13输出轴连接；同一并列支架1上的两个丝杆13的外螺纹相反。转动电机12通过联轴器14与丝杆13驱动连接。

U形底盘上端和梳齿架2下端分别设有用于安装抬升机构的条形安装槽；进一步减小抬升机构在高度上的安装空间；固定摆臂10与活动摆臂9为一组等长的连杆；各组连杆中部连接有一横轴15，提高了固定摆臂10\/活动摆臂9的强度，增强了梳齿架2升降的稳定性。

同一并列支架1上的两个丝杆13之间设有用于传动的万向传动装置；万向传动装置包含两个万向节16和传动轴17；两个丝杆13分别通过两个万向节16与传动轴17两端连接。通过万向节16可以实现两个不同轴的丝杆13同步转动。

梳齿架2包含两个梳齿架2体和两组梳齿横杆；两个梳齿架2本体分别设置在两个并列支架1上端的2个抬升机构上；两组梳齿横杆一端固定在两个梳齿架2体上，且另一端相向设置。所述梳齿架2为内置式，适应于外梳齿式车架的车辆交换，节省操作空间。两个梳齿架2本体平行设置在两个并列支架1的上方，梳齿横杆为截面为四边形的空心钢管，空心钢管边缘平滑过渡。每组梳齿横杆包含位于U形底盘两并列支架1闭合端的前轮梳齿横杆19和位于两并列支架1开放一侧的后轮梳齿横杆20，前轮梳齿横杆19的数量为12 个，后轮梳齿横杆20数量为5个，用于适应不同轴距的车辆停放。

两并列支架1一端设有用于防止梳齿架2偏移的导向机构；导向机构包含上下连接的导向杆21和导向筒22；导向筒22设于并列支架1上端；导向杆21上下活动设于导向筒 22内；导向杆21伸出导向筒22一端固定在梳齿架2底端。进一步防止两列梳齿在水平方向上偏移，使汽车传送更稳定。

所述行走轮机构3为4个，且各位于U形底盘的四周，每个行走轮机构3均可以转向和行走。行走轮机构3优选为驱动舵轮。如图3所示，行走轮机构3运动方向示意图，当位于十字路口时，机器人可以通过四周的行走轮机构3实现前后行走，左右行走，原地360°旋转，有效节约了通道空间，从而增加停车场的停车数量。

本实用新型使用时，汽车停放在外梳齿式车架上，此时，梳齿架2下移至梳齿架2低于外梳齿式车架的外梳齿，滑座5与支撑座11距离最远，4个抬升机构的活动摆臂9和固定摆臂10的上端向相对一侧倾斜，U形底盘上的光栅式位移传感器23与电气控制箱4通过线缆信号连接，光栅式位移传感器23与电池组8连接；光栅式传感器是由标尺光栅相对于指示光栅移动时，形成规律的明暗相间的叠栅条纹，并以光栅的相对运动速度移动，直接照射到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出，直接显示被测的位移量的。电气控制箱4通过光栅式位移传感器 23发出的位移信号，控制行走轮机构3将机器人移动到外梳齿式车架的底部，使外梳齿与机器人的内梳齿相互交错。操作电气控制箱4控制驱动机构，转动电机12通过联轴器14 驱动丝杆13转动，丝杆13再通过万向节16与传动轴17带动下一丝杆13转动，两个丝杆13的外螺纹相反，带动各自匹配的两个滑座5相向移动，两个活动摆臂9上端推动两个顶部滑座5向中部滑动，与顶部滑座5一端铰接的固定摆臂10沿竖直方向转动，带动梳齿架2垂直升高从而举起汽车，然后移动行走机构，将汽车运送出停车架。同理，将梳齿架2移动到汽车架上方，反向转动丝杆13使两个滑座5分别沿支撑座11相反方向移动，以下降梳齿架2，将汽车传送到下一外梳齿式汽车架后，梳齿架2向下移至穿过外梳齿式车架的外梳齿，通过控制行走轮机构3将机器人从外梳齿式车架下方移出。

通过两根丝杆13的旋向相反，由转动电机12驱动两丝杆13，带动两个滑座5同时相向或相背移动，固定摆臂10由于顶部滑块7的滑动而随活动摆臂9转动，共同对梳齿架2 两端作用，使梳齿架2水平方向的力恰好相互抵消，只做垂直升降运动。并且滑座5和丝杆13将梳齿架2水平方向的运动转变为垂直方向的运动，直接通过外梳齿式停车架底部或上方进行停\/放车，减少了汽车交换的占用空间，使汽车转移位置更准确。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

设计图

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