本實用新型具體涉及一種帶有自動充電樁的物流搬運AGV，屬于AGV搬運小車技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，企業(yè)對工廠及物流倉儲自動化提出了更高的要求。國外發(fā)達國家AGV產(chǎn)品種類齊全，技術(shù)先進，可滿足物流自動化的要求，如kiva機器人，但其性價比不高及相關(guān)技術(shù)存在封鎖。而國內(nèi)小型化的物流搬運AGV目前仍較為缺失，特別是性價比高的小型物流搬運AGV，且當前的主要導(dǎo)航方式為激光視覺GPS磁帶等導(dǎo)引方式。

AGV是自動導(dǎo)引小車(Automated Guided Vehicle)的簡稱，是指裝有電磁或光電等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定地面路徑自動導(dǎo)引行駛，具備人機交互、安全保護、移載功能以及以電池為動力的搬運機器人。AGV是一個典型的機電一體化多技術(shù)多學科的集成系統(tǒng)。其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴展，并且取得了很好的效果。一般來說，AGV的主要應(yīng)用在物流搬運、柔性裝配線，加工線以及特殊場合用。

在當今的自動化工廠及物流倉儲中，AGV小車的身影經(jīng)?？梢姡蟛糠諥GV 的體型較大，占地面積大，使得工廠及倉儲的面積無法得到充分使用，且其性價比不高，運行速度較慢，因此，無法充分發(fā)揮AGV小車的優(yōu)勢，以及對其推廣造成一定的阻礙。

中國專利(CN 103625863 A)描述的是一種AGV物流運載機器人，包括底盤，車體部分，導(dǎo)引部分，車載輸送線部分，人機界面操作部分，控制器部分組成。其中車體部分包括驅(qū)動機構(gòu)，懸掛機構(gòu)，控制箱，電池組，氣壓防撞機構(gòu)，磁導(dǎo)航信號傳感器及射頻識別卡讀寫器；其導(dǎo)引方式為磁帶導(dǎo)引。

中國專利(CN 103412593 A)描述的是一種潛伏式AGV移動搬運機器人，其導(dǎo)引方式為磁帶導(dǎo)引，其中AGV包括驅(qū)動總成，車體骨架，黟縣輪，控制系統(tǒng)模塊，后面板及操作面板。其中驅(qū)動總成采用鏈傳動，導(dǎo)引方式采用前后布置磁導(dǎo)航傳感器，中間設(shè)有RFID讀卡器；防撞方面有防撞條及紅外避障檢測模塊；其采用升降牽引機構(gòu)進行拉貨。

中國專利(CN 205294021U)描述的是一種AGV物流配送小車，其包括車體，行走機構(gòu)，輸送機構(gòu)，導(dǎo)航模塊和AGV控制系統(tǒng)。其中輸送機構(gòu)可實現(xiàn)水平及豎直移動，且其上裝個輸送滾筒，豎直移動裝有氣缸；升降輸送機構(gòu)，行走機構(gòu)，電機和氣缸均連接到AGV控制系統(tǒng)。其導(dǎo)航模塊采用磁導(dǎo)航傳感器及 RFID讀卡器。

對于專利(CN 103625863 A)描述的是一種AGV物流運載機器人，雖其成本較低，且上部設(shè)有輸送機構(gòu)，可實現(xiàn)AGV小車與產(chǎn)線的對接，但AGV車體形較大，占地面積大，對環(huán)境需要進行一定的改造，且磁帶較易受損，導(dǎo)致工廠的使用空間沒有得到高效的使用。

對于專利(CN 103412593 A)描述的是一種潛伏式AGV移動搬運機器人，雖其成本較低，且AGV車身高度較低，但AGV車體形較大，占地面積大，對環(huán)境需要進行一定的改造，且磁帶較易受損，以及其升降拉貨機構(gòu)易受損且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適用于倉儲行業(yè)的部分領(lǐng)域。

對于專利(CN 205294021U)描述的是一種AGV物流配送小車，采用磁帶導(dǎo)航方式，為當前絕大多數(shù)AGV平臺的主流設(shè)計，配置有升降輸送機構(gòu)，可較好的實現(xiàn)AGV的自動搬運，但其體型較大，占地面積大，升降輸送機構(gòu)復(fù)雜，控制方面也較為復(fù)雜，性價比不高。

本實用新型目的在于結(jié)合現(xiàn)實中AGV的使用狀況，以及半/全自動化工廠與倉儲對AGV的要求，尋求一種成本相對低廉、底盤穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單、導(dǎo)航精確以及無須對環(huán)境進行較大改造要求，擴展AGV的使用范圍，使適應(yīng)更復(fù)雜的環(huán)境。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本實用新型的目的是提出一種新型的帶有自動充電樁的物流搬運 AGV，采用視覺二維碼與無反射板激光相混合的導(dǎo)引方式，以適應(yīng)現(xiàn)代工廠及物流倉儲對自動化的要求，其性價比較高，可實現(xiàn)企業(yè)成本的進一步下降。

本新型的具體技術(shù)方案為，帶有自動充電樁的物流搬運AGV，包括AGV 小車及自動充電樁，AGV小車包括小車主體、底盤、控制單元、導(dǎo)航單元、驅(qū)動單元、防撞單元、升降單元、充電單元，所述控制單元包括控制器及無線通信裝置，無線通信裝置與上位機通信連接，所述導(dǎo)航單元包括二維碼讀取器及激光導(dǎo)航傳感器，所述防撞單元包括聲納傳感器及激光防撞傳感器，升降單元包括齒輪機構(gòu)、絲桿傳動機構(gòu)、導(dǎo)桿移動副、兩個驅(qū)動馬達，充電單元包括電池固定裝置、蓄電池、自動充電接頭，所述二維碼讀取器安裝在底盤上，所述自動充電樁包括外殼、主安裝架、充電器固定架、電池充電器、充電對接電極。

進一步的，所述控制單元還包括按鍵開關(guān)。

進一步的，所述驅(qū)動單元包括減震機構(gòu)、驅(qū)動輪、兩個直流馬達。

進一步的，所述聲納傳感器數(shù)量為8個，分別安裝在小車主體的四周。

進一步的，所述自動充電樁外殼上還設(shè)有把手。

本實用新型的有益效果在于：使用本實用新型的帶有自動充電樁的物流搬運AGV，采用二維碼與無反射板激光混合導(dǎo)航的概念；通過二維碼讀取傳感器讀取當前二維碼儲存的信息，判斷AGV是否到達操作位置及AGV當前的位置；驅(qū)動模塊，采用雙電機單獨差速驅(qū)動、懸掛減震以及四個隨動萬向輪，可使小車做出任意動作，簡化控制及導(dǎo)航算法，提高了其可靠性與穩(wěn)定性，降低成本；采用雙電機驅(qū)動，齒輪系以及導(dǎo)桿移動的概念，配合驅(qū)動模塊，實現(xiàn) AGV運輸中物料始終保持相對位姿不變的設(shè)計概念；自動充電樁的布局，占地面積小以及便攜移動把手的設(shè)計概念。本實用新型的設(shè)備應(yīng)用范圍既可用于工廠內(nèi)的中小固體性物料或有固體外殼的流體性物料的運輸，也可在倉儲及醫(yī)院等狹小場所中實現(xiàn)貨品與廢料的運輸，具備二維碼視覺導(dǎo)航穩(wěn)定簡易與無反射激光導(dǎo)航路徑靈活可變的優(yōu)點，且其結(jié)構(gòu)、導(dǎo)航控制算法以及任務(wù)調(diào)度算法的要求較低。

附圖說明

圖1、圖2為本實用新型的一種帶有自動充電樁的物流搬運AGV的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3、圖4為本實用新型的一種帶有自動充電樁的物流搬運AGV的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖1中AGV小車的左視圖。

圖6為圖1中AGV小車的仰視圖。

圖7為圖1中AGV小車的主視圖。

圖8為圖1中自動充電樁的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖1中自動充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記如下：1、小車主體，2、底盤,3、控制單元,4、導(dǎo)航單元， 5、驅(qū)動單元,6、防撞單元,7、升降單元,8、充電單元，9、二維碼讀取器， 10、激光導(dǎo)航傳感器，11、聲納傳感器，12、電池固定裝置，13、蓄電池,14、自動充電接頭,15、外殼，16、主安裝架,17、充電器固定架,18、電池充電器,19、充電對接電極,20、按鍵開關(guān),21、驅(qū)動輪，22、把手。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行說明：

如圖1至圖9所示，一種帶有自動充電樁的物流搬運AGV，主要包括小車主體1、底盤2，和安裝在小車主體1及底盤2上的控制單元3、導(dǎo)航單元4、驅(qū)動單元5、防撞單元6、升降單元7以及充電單元8構(gòu)成的。工作時，小車主體1中的蓄電池13為AGV的所有用電設(shè)備提供電力來源，首先由上位機發(fā)送指令給控制單元3，控制單元3解說指令形成一系列的動作信息，發(fā)送給導(dǎo)航單元4、驅(qū)動單元5以及升降單元6，促使小車按照上位機發(fā)送的指令要求，沿著導(dǎo)引路徑行駛；同時小車主體1感受周圍環(huán)境信息，并反饋給控制單元3，控制單元3根據(jù)反饋的信息，做出下一步的決策。

充電單元8包括電池固定裝置12、蓄電池13、自動充電接頭14。當AGV 小車電量低到電量低限時，觸發(fā)AGV自動充電命令，AGV將自動行駛到充電區(qū)，到充電位置點時，自動充電接頭14及自動充電樁根據(jù)指令，將對AGV進行自行充電；充電完畢后，自動充電接頭14自動斷開充電回路。外置按鍵開關(guān)20用于對AGV小車進行急停、電源開/關(guān)等手動操作，還可設(shè)置人機交互屏用于與使用人員進行交互及演示如何操作AGV小車。

驅(qū)動單元5主要包括兩個直流馬達及其配套減震機構(gòu)，屬AGV動力執(zhí)行裝置。當驅(qū)動單元5接受到控制單元3發(fā)送的指令消息后，馬達按照指令運轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪減速箱后，輸出于驅(qū)動輪21上，促使AGV小車沿著規(guī)劃的導(dǎo)引路徑前行。

防撞單元6包括聲納防撞與激光防撞，其中激光防撞為一級遠程防撞，可單獨設(shè)置激光防撞傳感器或使用前置的激光導(dǎo)航傳感器10，聲納防撞為近程防撞，在AGV小車的四圍配有8個聲納傳感器11，實現(xiàn)AGV小車的360度無死角防撞。

升降單元6主要包括兩個驅(qū)動馬達、齒輪系、絲桿傳動及導(dǎo)桿移動副構(gòu)成，配合驅(qū)動單元5，可實現(xiàn)AGV運輸過程中物料位姿的相對不變。

控制單元3包括控制器及無線通信裝置，其中控制器為單片機控制模塊，主要作用是通過無線網(wǎng)絡(luò)接收AGV中央調(diào)度系統(tǒng)與AGV客戶端軟件指令；接收激光導(dǎo)航傳感器10、聲納傳感器11、二維碼讀取器9及按鍵開關(guān)20等數(shù)據(jù)感知外界環(huán)境。無線通信裝置接受上位機指令，并將指令發(fā)送給控制單元3進行處理。

導(dǎo)航單元4包括二維碼讀取器9與激光導(dǎo)航傳感器10。其中二維碼讀取器 9作為AGV讀取運行過程中路線上二維碼的儲存信息，用于反饋AGV當前大體位置及AGV的下一步運動指令；激光導(dǎo)航傳感器10可用于AGV的無反射板路徑規(guī)劃，也可作為AGV輔助防抖裝置，與二維碼反饋信息進行數(shù)據(jù)整合，實現(xiàn) AGV的精確運行。

AGV移動自動充電樁包括外殼15、充電對接電極19、主安裝架16、充電器固定架17、電池充電器18以及把手22；其中充電對接電極19與AGV平臺充電電極對接形成閉合回路，經(jīng)過AGV平臺的控制模塊檢測，實現(xiàn)閉合對接與否；把手22用于方便移動充電平臺；電池充電器用于對AGV車上電池進行充電。

本實用新型的一種新型的帶有自動充電樁的物流搬運AGV經(jīng)過試驗、模擬及使用，結(jié)果證明此實用新型能夠可靠、穩(wěn)定、便攜的實現(xiàn)物料的搬運，以及對窄小空間的高度適應(yīng)。本實用新型不僅可以用于工廠中的中小件固體性物料或有固體外殼的流體性物料的運輸，還可以用于對其他應(yīng)用場合，如外空探索、配合機械臂可替代人在危險環(huán)境中的操作等。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。