一种AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109398476A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811510364.9(22)申请日2018.12.11(71)申请人天津科技大学地址300457天津市滨海新区经济技术开发区第十三大街9号(72)发明人彭一准朱峰齐桂斌张世乾李迪(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人王来佳(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D11/04(2006.01)B60G13/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构(57)摘要本发明涉及一种AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构，采用四轮独立转向与差速结合方式，通过这两种装置的相互配合，能同时控制四个车轮转动角度与两侧车轮的转速，完成360度的原地旋转任意半径调头动作、斜向移动，AGV可实现原地360度旋转，各角度平移以及任意半径转向，相比较前轮转向与差速转向，本发明可以完成360度的原地旋转任意半径调头动作、斜向移动。相比较使用特殊轮胎(麦克纳姆轮与万向轮)转向的AGV,四轮独立转向与差速结合的控制机构可采用普通轮胎，通过控制四轮转动方向和两侧轮胎差速量来稳定控制移动平台的转向模式，可以最大限度减少轮胎的磨损。并且可使AGV在保持灵活的状态下能适应复杂地面。CN109398476ACN109398476A权利要求书1/1页1.一种AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构，其特征在于：在底盘中间部位横向固装有两个电机，该两个电机为镜象对称设置；在底盘的前后两侧镜像对称横向固装有两个固定座，该两个固定座向两侧横向均分别镜象对称铰装有一传动轴，该传动轴通过其外端部所各自铰装的转向杯悬挂安装有各自的车轮，四个传动轴在各自固定座的里端传动安装有各自的皮带轮，每个皮带轮通过各自的皮带与所在侧的电机的输出轴传动连接；在对应每一固定座的底盘上均安装有一舵机，该四个舵机两两镜像对称设置；每一舵机均铰装一舵机臂，每一舵机臂均通过各自所铰装的拉杆铰装在各自车轮的转向杯上，每个舵机分别带动各自的舵机臂，舵机臂拉动拉杆使转向杯转一定角度以控制四个车轮的方向；在每个车轮均安装有一相同的避震系统，所述传动轴总体长度可变。2.根据权利要求1所述的AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构，其特征在于：所述避震系统由C字座、下摆臂与上摆臂杆、避震器构成，在固定座上部铰装一上摆臂，该上摆臂另一端铰装在C字座上；在固定座下部铰装一下摆臂，下摆臂的另一端铰装在C字座上，C字座通过下摆臂与上摆臂可以相对固定座上下位移，在下摆臂与固定座上共同连接避震器。3.根据权利要求1所述的AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构，其特征在于：所述传动轴两端分别通过十字轴铰装有左万向节叉及右万向节叉，左万向节叉与皮带轮同轴固装，右万向节叉与车轮连接；左万向节一体同轴制有轴筒，右万向节同轴一体制有轴杆，轴杆在轴筒内间隙连接并可同轴位移，在轴杆上固装有一滑块，在轴筒上制有一滑槽，滑块在滑槽上来回伸缩移动由此实现传动轴总体长度可变。4.根据权利要求1所述的AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构，其特征在于：所述四个车轮转弯时是通过舵机转动量控制两侧轮胎的差速量，有如下三种形式：⑴四个车轮转同样角度：四个舵机控制四个车轮转同样角度，并且两电机输出量一样时，此移动平台就能沿着此方向斜向移动；⑵同侧两个车轮呈相反的同样角度：当内侧两个舵机转相反同样角度α，前后轴矩为x，此时知道内侧转弯半径r＝x/2sin(90°-α)，外侧转弯半径R＝x+r，通过R控制外侧两个舵机的转动量，此时移动平台内外侧轮胎分别沿内切半径r，R作圆弧运动，并且通过舵机的转量控制两侧电机输出量p和q，内侧输出量p＝Πx/2sin(90°-α)，外侧输出量q＝2Πx/[2sin(90°-α)+x]；⑶四个车轮呈现内接圆形式：四个舵机带动四个车轮呈现内接圆形式，此时控制电机输出正反输出量，即可控制移动平台的左右原地旋转。2CN109398476A说明书1/4页一种AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构技术领域[0001]本发明属于智能控制领域，涉及AGV转向控制技术，尤其是一种AGV四轮独立转向与差速结合的控制机构。背景技术[0002]AGV属于轮式移动机器人的范畴，是(AutomatedGuidedVehicle)的缩写，意即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它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，在行驶的过程中要不断地自主改变方向。但现在的AGV多采用前轮转向与差速转向或者是采用特殊轮胎转向，采用前轮转向与差速转向难以实现AGV灵活