全文摘要
本公开公开了一种带有障碍物避障装置的AGV小车及系统，包括：AGV小车底座，所述底座上安装机械臂，所述机械臂包括机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂，所述机械臂Z轴安装于所述底座上，所述机械臂大壁后端垂直安装于所述机械臂Z轴，所述机械臂小臂后端与所述机械臂大壁前端活动连接；所述底座前端安装激光雷达，所述机械臂小臂前端安装障碍物传感器；所述底座内部安装控制器，所述控制器连接机所述械臂，所述控制器还连接所述激光雷达和障碍物传感器。
主设计要求
1.一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，包括：AGV小车底座，所述底座上安装机械臂，所述机械臂包括机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂，所述机械臂Z轴安装于所述底座上，所述机械臂大壁后端垂直安装于所述机械臂Z轴，所述机械臂小臂后端与所述机械臂大壁前端活动连接；所述底座前端安装激光雷达，所述机械臂小臂前端安装障碍物传感器；所述底座内部安装控制器，所述控制器连接机所述械臂，所述控制器还连接所述激光雷达和障碍物传感器。
设计方案
1.一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，包括：
AGV小车底座，所述底座上安装机械臂，所述机械臂包括机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂，所述机械臂Z轴安装于所述底座上，所述机械臂大壁后端垂直安装于所述机械臂Z轴，所述机械臂小臂后端与所述机械臂大壁前端活动连接；所述底座前端安装激光雷达，所述机械臂小臂前端安装障碍物传感器；
所述底座内部安装控制器，所述控制器连接机所述械臂，所述控制器还连接所述激光雷达和障碍物传感器。
2.如权利要求1所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述底座底部安装轮子。
3.如权利要求2所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述轮子数量为四个，包括至少一对差速驱动轮。
4.如权利要求2所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述轮子数量为四个，包括一对差速驱动轮和一对万向轮，所述底座底部由后至前依次安装一对左右对称的差速驱动轮和一对左右对称的万向轮。
5.如权利要求3或4所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述差速驱动轮与所述控制器连接。
6.如权利要求1所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述底座内部安装电池，所述电池与所述控制器连接。
7.如权利要求1所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述底座内部安装信号接收装置，所述信号接收装置与所述控制器连接。
8.如权利要求1所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述底座内部安装信号发送装置，所述信号发送装置与所述控制器连接。
9.如权利要求1所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车，其特征在于，所述控制器通过驱动装置和传动装置分别连接机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂。
10.一种带有障碍物避障装置的AGV小车系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-9任一项所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车。
设计说明书
技术领域
本公开属于AGV小车的技术领域，涉及一种带有障碍物避障装置的AGV小车及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
Automated Guided Vehicle，简称AGV，通常也称为AGV小车，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
AGV小车显著特点的是无人驾驶，AGV上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是柔性好，自动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送线相比非常低廉。AGV一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。此外，AGV还具有清洁生产的特点，AGV依靠自带的蓄电池提供动力，运行过程中无噪声、无污染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。
随着人工智能的快速发展，各行各业的智能化越来越明显。但是，在涉及AGV小车自主导航工作在智能化程度上存在着不足。在工厂、实验室或研究所等一些需要用AGV小车大量运输物品的场所，在当AGV小车自主导航遇到障碍物时很难到达目标点，这样浪费了大量的时间和人力物力。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本公开的一个或多个实施例提供了一种带有障碍物避障装置的AGV小车及系统，有效实现在AGV小车自主导航时，小车仍能够绕出障碍物，到达目标点。
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种带有障碍物避障装置的AGV小车。
一种带有障碍物避障装置的AGV小车，包括：
AGV小车底座，所述底座上安装机械臂，所述机械臂包括机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂，所述机械臂Z轴安装于所述底座上，所述机械臂大壁后端垂直安装于所述机械臂Z轴，所述机械臂小臂后端与所述机械臂大壁前端活动连接；所述底座前端安装激光雷达，所述机械臂小臂前端安装障碍物传感器；
所述底座内部安装控制器，所述控制器连接机所述械臂，所述控制器还连接所述激光雷达和障碍物传感器。
进一步地，所述底座底部安装轮子。
进一步地，所述轮子数量为四个，包括至少一对差速驱动轮。
进一步地，所述轮子数量为四个，包括一对差速驱动轮和一对万向轮，所述底座底部由后至前依次安装一对左右对称的差速驱动轮和一对左右对称的万向轮。
进一步地，两个所述差速驱动轮分别与所述控制器连接。
进一步地，所述底座内部安装电池，所述电池与所述控制器连接。
进一步地，所述底座内部安装信号接收装置，所述信号接收装置与所述控制器连接。
进一步地，所述底座内部安装信号发送装置，所述信号发送装置与所述控制器连接。
进一步地，所述控制器通过驱动装置和传动装置分别连接机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂。
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种带有障碍物避障装置的AGV小车系统。
一种带有障碍物避障装置的AGV小车系统，包括至少一个一种带有障碍物避障装置的AGV小车。
本公开的有益效果：
(1)本公开所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车及系统，在AGV小车自助导航过程中，通过所述底座前端安装的激光雷达，有效实现AGV小车的避障，保护AGV小车，通过所述机械臂小臂前端安装的障碍物传感器，有效实现了AGV小车上机械臂的避障，保护机械臂。
(2)本公开所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车及系统，底盘设置的两个差速驱动轮控制AGV小车前进后退或转向，两个万向轮跟随小车向任何方向行驶前进，加大小车的负重能力和使小车运行的更加稳固。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是根据一个或多个实施例的一种带有障碍物避障装置的AGV小车结构示意图；
图2是根据一个或多个实施例的AGV小车电路示意图；
图3是根据一个或多个实施例的AGV小车底座底部轮子结构示意图。
具体实施方式：
下面将结合本公开的一个或多个实施例中的附图，对本公开的一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开的一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和\/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
根据一个或多个实施例的一个方面，提供一种带有障碍物避障装置的AGV小车。
如图1所示，一种带有障碍物避障装置的AGV小车，包括：
AGV小车底座，所述底座上安装机械臂，所述机械臂包括机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂，所述机械臂Z轴安装于所述底座上，所述机械臂大壁后端垂直安装于所述机械臂Z轴，所述机械臂小臂后端与所述机械臂大壁前端活动连接；所述底座前端安装激光雷达，所述机械臂小臂前端安装障碍物传感器；
所述底座内部安装控制器，所述控制器连接机所述械臂，所述控制器还连接所述激光雷达和障碍物传感器。
所述底座内部安装电池，所述电池与所述控制器连接。
所述底座内部安装信号接收装置，所述信号接收装置与所述控制器连接。
所述底座内部安装信号发送装置，所述信号发送装置与所述控制器连接。
所述控制器通过驱动装置和传动装置分别连接机械臂Z轴、机械臂大臂和机械臂小臂。
AGV小车的车载激光雷达对AGV小车进行定位，使AGV小车有效避开障碍物，有效保护AGV小车。
由于机械臂伸直后的运行范围会远大于小车的底座，而AGV小车的车载激光雷达只适用于小车本身，所以带机械臂的AGV小车在避障时会有使机械臂无法躲避障碍物的可能。本实施例中机械臂上设置的障碍物传感器有效保护机械臂，当障碍物传感器感应到机械臂遇到障碍物时，AGV小车的控制器接收到障碍物传感器的障碍物信号，停止移动并且重新规划路径，有效保护机械臂。
具体电路结构图如图2所示，其中，控制器采用专门的AGV控制器，例如美国科尔摩根的CVC600，浙江科聪智能的MRC5000，上海仙知机器人的SRC。与通用的工业控制器相比，这类控制器集成了成熟的导航和运动控制算法，而且其稳定性和防护等级更高。激光雷达采用FO-SLS-21扫描式电光激光测量传感器,发射的激光束使用固定在旋转电机上的反射镜反射偏转并以固定频率扫描周围环境。障碍物传感器采用CE30，同时输出132°水平视场、9°垂直视场范围内的灰度与深度信息，且内部无任何机械旋转部件，以保证更高的可靠性与稳定性，特别优化的避障模式，以聚焦于探测范围内的障碍物位置信息，精准匹配机器宽度，让机器畅行无阻。
所述底座内部安装信号接收装置和信号发送装置均采用zigbee无线数据采集卡，实现AGV小车与AGV中央控制管理系统之间的无线通讯。
所述底座底部安装轮子。所述轮子数量为四个，包括至少一对差速驱动轮。所述轮子数量为四个，包括一对差速驱动轮和一对万向轮，所述底座底部由后至前依次安装一对左右对称的差速驱动轮和一对左右对称的万向轮。
如图3所示，在本实施例中，AGV小车的底部有四个轮子，包括一对差速驱动轮和一对万向轮，所述底座底部由后至前依次安装一对左右对称的差速驱动轮和一对左右对称的万向轮。两个所述差速驱动轮分别与所述控制器连接。轮子、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成AGV小车的驱动装置。
两个差速驱动轮的作用是控制AGV小车前进后退或转向，一对差速驱动轮的工作原理为：当小车前进时控制两个驱动轮同时朝前转动，当小车后退时：控制两个驱动轮同时朝后转动，当小车左转时：控制左侧驱动轮速度小于右侧驱动轮速度，当小车右转时：控制左侧驱动轮速度大于右侧驱动轮速，当小车原地旋转时：两轮速度相同，方向相反运动。
两个万向轮，没有任何驱动力，他们可以跟随小车向任何方向行驶前进，万向轮的作用是加大小车的负重能力和使小车运行的更加稳固。
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种带有障碍物避障装置的AGV小车系统。
一种带有障碍物避障装置的AGV小车系统，包括至少一个一种带有障碍物避障装置的AGV小车。
本公开的有益效果：
(1)本公开所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车及系统，在AGV小车自助导航过程中，通过所述底座前端安装的激光雷达，有效实现AGV小车的避障，保护AGV小车，通过所述机械臂小臂前端安装的障碍物传感器，有效实现了AGV小车上机械臂的避障，保护机械臂。
(2)本公开所述的一种带有障碍物避障装置的AGV小车及系统，底盘设置的两个差速驱动轮控制AGV小车前进后退或转向，两个万向轮跟随小车向任何方向行驶前进，加大小车的负重能力和使小车运行的更加稳固。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920290490.1
申请日:2019-03-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:88(济南)
授权编号:CN209281249U
授权时间:20190820
主分类号:G05D 1/02
专利分类号:G05D1/02;G01S17/93
范畴分类:40E;31B;
申请人:齐鲁工业大学
第一申请人:齐鲁工业大学
申请人地址:250353 山东省济南市长清区大学路3501号
发明人:尤越;张钊;魏涛
第一发明人:尤越
当前权利人:齐鲁工业大学
代理人:杨哲
代理机构:37221
代理机构编号:济南圣达知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计