CN114026013A - 自动引导车辆和控制自动引导车辆的方法 - Google Patents

Abstract

一种AGV(12)包括支撑结构(16)和连接到支撑结构(16)的至少一个驱动单元(10)，其中每个驱动单元(10)包括：车轮(18)，其可绕车轮轴线(22)和绕垂直于车轮轴线(22)的转向轴线(24)旋转；车轮马达(26)，其被布置成绕车轮轴线(22)驱动车轮(18)；以及转向马达(28)，其被布置成绕转向轴线(24)驱动车轮(18)；其中AGV(12)进一步包括可在附加自由度(114、122)中移动的至少一个致动构件(102、120、124)；并且其中所述至少一个致动构件(102、120、124)被布置成在附加自由度(114、122)中由至少一个驱动单元(10)的车轮马达(26)和/或转向马达(28)驱动。还提供了一种控制AGV(12)的方法。

Description

自动引导车辆和控制自动引导车辆的方法

技术领域

本公开总体上涉及自动引导车辆。特别地，提供了一种自动引导车辆和控制自动车辆的方法。

背景技术

自动引导车辆(AGV)通常是自供电的、自驱动的车辆，其用于将材料和其他物品从一个位置运输到另一个位置，而车辆上无需有驾驶员。AGV通常在制造现场、仓库、邮局、图书馆、港口码头、机场以及一些危险场所和专业行业中使用。

CN 208469981 U公开了一种物流配送机器人。该机器人包括底架、转向机构和轮式行走机构。

发明内容

一些AGV被设计成仅在两个位置之间运载负荷。在一些应用中，可期望的是，除了AGV的纯导航以外，AGV还可以执行机械功能。

本公开的一个目的是提供一种AGV，该AGV有效地提供附加功能。附加功能意指除了AGV的导航以外的功能。

本公开的进一步目的是提供一种AGV，该AGV可以有效地驱动附加的致动构件。附加的致动构件意指除了AGV的车轮以外的机械致动器。

本公开的再进一步目的是提供一种AGV，该AGV具有简单的设计。

本公开的再进一步目的是提供一种AGV，该AGV具有便宜的设计。

本公开的再进一步目的是提供一种AGV，该AGV可以以有效的方式选择性地增加其稳定性。

本公开的再进一步目的是提供一种AGV，该AGV可以高效地旋转和/或提升支撑表面(例如，在AGV静止时)。

本公开的再进一步目的是提供一种AGV，该AGV组合地解决了上述几个或全部目的。

本公开的再进一步目的是提供一种控制AGV的方法，该方法解决了上述一个、几个或全部目的。

根据一个方面，提供了一种AGV，其包括支撑结构和连接到支撑结构的至少一个驱动单元，其中每个驱动单元包括：车轮，其可绕车轮轴线和绕垂直于车轮轴线的转向轴线旋转，该车轮轴线为驱动单元提供第一自由度，并且该转向轴线为驱动单元提供第二自由度；车轮马达，其被布置成绕车轮轴线驱动车轮；以及转向马达，其被布置成绕转向轴线驱动车轮；其中AGV进一步包括可在附加自由度中移动的至少一个致动构件；并且其中所述至少一个致动构件被布置成在附加自由度中由至少一个驱动单元的车轮马达和/或转向马达驱动。

所述至少一个致动构件可被布置成仅由一个或多个驱动单元的转向马达驱动。在这种情况下，在AGV静止时，致动构件可以在附加自由度中移动。

每个驱动单元的转向马达和车轮马达分别用于转向和驱动AGV的车轮。因此，转向马达和车轮马达用于AGV的移动或导航。由于一个或多个驱动单元的车轮马达和/或转向马达还用于在附加自由度中驱动一个或多个致动构件，因此可以以有效的方式向AGV添加新功能，例如而不添加用于驱动所述一个或多个致动构件的专用马达。通过以这种方式“重新使用”AGV的已经存在的部件，可以减少AGV的部件数量。由此，可以使AGV更便宜和更简单。

致动构件可以是各种类型。一个或多个致动构件可例如用于增加AGV的稳定性、实施或协助实施功函数、和/或改变支撑结构的几何形状。AGV可包括至少两个(诸如至少三个、诸如至少四个)驱动单元，这些驱动单元具有可由转向马达和车轮马达驱动的车轮。

所述至少一个致动构件可被布置成在附加自由度中由至少一个驱动单元的转向马达驱动。例如，所述至少一个致动构件可被布置成仅由一个或多个驱动单元的转向马达驱动。

AGV可进一步包括转向离合器，该转向离合器被布置成将所述至少一个驱动单元中的一个的转向马达选择性地联接到致动构件。转向离合器可以是干涉离合器。转向马达可以高精度地绕转向轴线定位车轮。这使得能够使用相对便宜的干涉离合器。替代地或另外，AGV可进一步包括致动构件离合器，该致动构件离合器被布置成在附加自由度中选择性地锁定致动构件。

作为转向离合器的替代方案，所述至少一个驱动单元中的一个的转向马达可永久地联接到致动构件。在这种情况下，致动构件可被定位成在AGV的导航期间在非活动范围内移动。例如，当AGV在地板上导航时，一个或多个支柱可被升高以在地板上面的非活动范围内移动。

AGV可进一步包括传动装置，该传动装置被布置成在附加自由度中将所述至少一个驱动单元中的一个或多个的转向马达的旋转传递到致动构件的移动。传动装置可包括皮带。

致动构件可以是被布置成升高和降低支撑结构的支柱。当支撑结构从地板升高时，车轮也可从地板升高。支柱进一步增加了AGV的稳定性。

通过将支柱与螺纹套筒螺纹地接合并通过旋转套筒，可在附加自由度中驱动支柱。套筒可例如借助于皮带旋转。套筒可借助于固定到支撑结构的臂而沿着附加自由度保持在适当位置。套筒可旋转地联接到臂。

替代地或另外，致动构件可以是伸缩构件。伸缩构件可设置有致动构件离合器，该致动构件离合器被布置成在附加自由度中选择性地锁定伸缩构件。致动构件离合器可包括被配置为延伸和缩回致动器销的致动器。

根据本公开的致动构件的进一步示例是用于增加AGV稳定性的伸臂。根据本公开的致动构件的进一步示例是支撑结构中的提升机构，例如用于提升有效负荷。这种提升机构可例如由齿条与小齿轮驱动器驱动。小齿轮可由一个或多个驱动单元的转向马达驱动。

致动构件可被布置成在附加自由度中由所述至少一个驱动单元中的一个或多个的车轮马达驱动。例如，支撑结构可包括一个或多个伸缩构件，所述伸缩构件被布置成由所述至少一个驱动单元中的一个或多个的车轮马达驱动，以便选择性地增加或减小AGV的占地面积。以这种方式，可以选择性地提高AGV的稳定性(例如，用于运载大负荷)，以及选择性地减小AGV的稳定性(例如，用于将AGV导航通过狭窄的通道)。如果致动构件被布置成由所述至少一个驱动单元中的一个或多个的车轮马达驱动，则致动构件可以在AGV的导航期间在附加自由度中被驱动。

作为进一步示例，支撑结构可包括两个旋转地联接的长形构件，例如被布置成X形状。在这种情况下，AGV可包括四个驱动单元，其中一个驱动单元连接到每个长形构件的端部。两个长形构件可借助于在每个长形构件的中央部分处的关节而旋转地联接。在这种情况下，关节构成了附加自由度。关节可以由所述至少一个驱动单元中的一个或多个的车轮马达驱动，以选择性地增加或减小AGV的占地面积，例如使X形状变宽或更窄。

附加自由度可以是平移自由度。在这种情况下，致动构件可以是例如支柱、伸缩构件、线性导引件或其他可平移地移动的装置。替代地，附加自由度可以是旋转自由度。在这种情况下，致动构件可以是例如关节、可旋转的支撑本体或其他可旋转本体。致动构件在旋转自由度中的移动(即，致动构件的旋转)可以是绕除车轮轴线和转向轴线之外的轴线的旋转。

致动构件可以是被布置成相对于支撑结构旋转的可旋转的支撑本体。支撑本体可被水平地定向并为有效负荷提供支撑表面。支撑本体可例如被配置为支撑工业机器人。所述一个或多个驱动单元的转向马达可用于旋转支撑本体。另一个驱动单元的转向马达可用于提升支撑本体，例如借助于呈提升机构形式的致动构件。

根据进一步的方面，提供了一种控制AGV的方法，该AGV包括：支撑结构，其具有致动构件；以及连接到支撑结构的第一和第二驱动单元，每个驱动单元包括：车轮，其可绕车轮轴线和绕垂直于车轮轴线的转向轴线旋转，该车轮轴线为驱动单元提供第一自由度，并且该转向轴线为驱动单元提供第二自由度；车轮马达，其被布置成绕车轮轴线驱动车轮；以及转向马达，其被布置成绕转向轴线驱动车轮；其中致动构件可在附加自由度中移动；并且其中该方法包括：绕车轮轴线驱动第一驱动单元的车轮，使得第一驱动单元相对于第二驱动单元移动，并且使得致动构件在附加自由度中移动。附加自由度可以是平移自由度。

附图说明

本公开的进一步细节、优点和方面将从结合附图的以下实施例中变得显而易见，其中：

图1：示意性地表示驱动单元的横截面侧视图；图2：示意性地表示进一步的驱动单元的横截面侧视图；

图3a：示意性地表示包括多个驱动单元的AGV的俯视图；

图3b：示意性地表示图3a中的AGV的侧视图；

图3c：示意性地表示在致动构件的移动期间AGV的俯视图；

图3d：示意性地表示在致动构件的移动期间AGV的侧视图；

图4a：示意性地表示包括多个驱动单元的进一步的AGV的俯视图；

图4b：示意性地表示图4a中的AGV的侧视图；

图4c：示意性地表示在致动构件的移动期间图4a和图4b中的AGV的俯视图；

图4d：示意性地表示在致动构件的移动期间图4a和图4b中的AGV的侧视图；

图5a：示意性地表示包括多个驱动单元的进一步的AGV和工业机器人的俯视图；

图5b：示意性地表示图5a中的AGV和工业机器人的侧视图；

图5c：示意性地表示在致动构件的移动期间图5a和图5b中的AGV和工业机器人的俯视图；

图5d：示意性地表示在致动构件的移动期间AGV和工业机器人的侧视图；

图6a：示意性地表示包括多个驱动单元的进一步的AGV的俯视图；以及图6b：示意性地表示在致动构件的移动期间图6a中的AGV的俯视图。

具体实施方式

在下文中，将描述AGV和控制自动车辆的方法。相同或相似的附图标记将用于表示相同或相似的结构特征。

图1示意性地表示用于自动引导车辆(AGV)12的驱动单元10的一个示例的横截面图。图1中仅部分地图示了AGV 12。AGV 12包括支撑结构16(仅部分地图示)和连接到支撑结构16的多个驱动单元10(图1中仅示出一个)。

驱动单元10包括车轮18和从动转向构件20。车轮18可绕车轮轴线22旋转。从动转向构件20和车轮18可绕转向轴线24旋转。车轮轴线22垂直于转向轴线24。此外，车轮轴线22与转向轴线24相交。在图2中，车轮轴线22是水平的，且转向轴线24是竖直的。车轮轴线22为驱动单元10提供第一自由度。转向轴线24为驱动单元10提供第二自由度。根据本公开的第一自由度和第二自由度指代各个运动副的自由度，而不是AGV 12的自由度。

驱动单元10进一步包括电动同步车轮马达26。车轮马达26被布置成绕车轮轴线22旋转地驱动车轮18。在该示例中，车轮马达26被布置成直接驱动车轮18，即车轮马达26和车轮18之间没有任何中间齿轮装置(gearing)。车轮马达26被布置在车轮18内部。

驱动单元10进一步包括电动同步转向马达28。转向马达28被布置成绕转向轴线24旋转地驱动从动转向构件20。转向马达28和车轮马达26可例如各自提供至少5Nm的扭矩。

转向马达28被布置成直接驱动从动转向构件20，即转向马达28和从动转向构件20之间没有任何中间齿轮装置。图2中的示例的从动转向构件20包括基部部分30和从基部部分30向下延伸的两个臂部分32。该示例的转向马达28被布置在基部部分30内部。该示例的基部部分30是圆柱形的。皮带(描述于下文)可以围绕基部部分30缠绕。

驱动单元10进一步包括转向轴34和两个转向轴承36以用于绕转向轴线24旋转地支撑从动转向构件20。转向轴34刚性地连接到AGV 12的支撑结构16。转向马达28包括转向定子38、转向转子40和转向线圈42。转向线圈42被布置在转向定子38上。转向转子40直接连接到基部部分30并且是从动转向构件20的一体式部分。

驱动单元10进一步包括转向传感器装置44。转向传感器装置44确定从动转向构件20绕转向轴线24的旋转位置，并因此还确定车轮18绕转向轴线24的旋转位置。转向传感器装置44包括有源部分(此处由霍尔效应转向传感器46构成)和无源部分(此处由多极转向编码器环48构成)。转向编码器环48可例如包括128个极。由此，转向传感器装置44构成了相对便宜的高分辨率编码器以用于准确地确定转向转子40、从动转向构件20和车轮18绕转向轴线24的旋转位置。

驱动单元10进一步包括转向驱动电子设备50。转向驱动电子设备50控制转向马达28的操作，例如借助于PWM控制。驱动单元10进一步包括转向电路板52。霍尔效应转向传感器46和转向驱动电子设备50设置在转向电路板52上。转向编码器环48连接到从动转向构件20。

驱动单元10进一步包括用于复位转向马达28的转向复位开关54。转向复位开关54包括转向复位传感器56和转向复位磁体58。转向复位传感器56设置在转向电路板52上。转向复位磁体58设置在基部部分30上。

车轮马达26包括车轮定子60、车轮转子62和车轮线圈64。车轮线圈64被布置在车轮定子60上。车轮18包括轮毂66。车轮转子62直接连接到轮毂66并且是轮毂66的一体式部分。驱动单元10进一步包括车轮轴68和两个车轮轴承70以用于绕车轮轴线22旋转地支撑车轮18。车轮轴68刚性地连接到从动转向构件20的臂部分32。

驱动单元10进一步包括车轮传感器装置72。车轮传感器装置72可以是与转向传感器装置44相同的类型。车轮传感器装置72确定车轮18绕车轮轴线22的旋转位置。车轮传感器装置72包括有源部分(此处由霍尔效应车轮传感器74构成)和无源部分(此处由多极车轮编码器环76构成)。车轮编码器环76可例如包括128个极。由此，车轮传感器装置72构成了相对便宜的高分辨率编码器以用于准确地确定车轮转子62和车轮18绕车轮轴线22的旋转位置。

驱动单元10进一步包括车轮驱动电子设备78。车轮驱动电子设备78控制车轮马达26的操作，例如借助于PWM控制。驱动单元10进一步包括车轮电路板80。霍尔效应车轮传感器74和车轮驱动电子设备78设置在车轮电路板80上。车轮编码器环76连接到轮毂66。

驱动单元10进一步包括用于复位车轮马达26的车轮复位开关82。车轮复位开关82包括车轮复位传感器84和车轮复位磁体86。车轮复位传感器84设置在车轮电路板80上。车轮复位磁体86设置在轮毂66上。

驱动单元10进一步包括加速度计88。加速度计88确定车轮18的加速度。加速度计88可以是例如低成本微加工的微机电***(MEMS)加速度计。在该示例中，加速度计88设置在车轮电路板80上。然而，加速度计88可被定位在驱动单元10中的别处。

图2示意性地表示替代性驱动单元10的横截面侧视图。将主要描述相对于图1的不同之处。图2中的驱动单元10进一步包括附加的从动构件90。皮带(描述于下文)可以围绕附加的从动构件90缠绕。附加的从动构件90在此被例示围封基部部分30的圆柱形壳。驱动单元10进一步包括转向离合器92。转向离合器92包括阻挡元件94。转向离合器92进一步包括用于移动阻挡元件94的电磁致动器(未示出)。

第一开口96设置在支撑结构16中。第二开口98设置在基部部分30中。如图2中所图示的，转向离合器92被布置成将阻挡元件94移动到第二开口98中。转向离合器92还被布置成将阻挡元件94移动到第一开口96中。

在当阻挡元件94接合第一开口96时的第一阻挡位置中，附加的从动构件90相对于支撑结构16被锁定。在转向离合器92的第一阻挡位置中，从动转向构件20可以相对于附加的从动构件90旋转。

在第二阻挡位置(如图2中所图示)中，当阻挡元件94接合第二开口98时，附加的从动构件90相对于从动转向构件20被锁定。在转向离合器92的第二阻挡位置中，附加的从动构件90可以与从动转向构件20一起并相对于支撑结构16旋转。在该示例中，当转向马达28旋转时，从动转向构件20和车轮18总是旋转，而不管转向离合器92的位置如何。

在图2中，转向离合器92连接到附加的从动构件90。此外，转向离合器92是干涉离合器。由于绕转向轴线24准确地定位从动转向构件20(和车轮18)的可能性所致，使得能够使用相对便宜的干涉离合器。根据图2的转向离合器92和附加的从动构件90是可选的。

图3a示意性地表示包括支撑结构16和多个驱动单元10a-10d的AGV 12的俯视图。图3b示意性地表示图3a中的AGV 12的侧视图。共同参考图3a和图3b，AGV 12包括四个驱动单元10a-10d并因此包括四个车轮18a-18d。每个驱动单元10a-10d都属于图1中所图示的类型。然而，AGV 12可包括少于四个的驱动单元10或多于四个的驱动单元10。

在图3a中，每个驱动单元10连接到支撑结构16的角部。支撑结构16在此被例示为平台。驱动单元10a-10d被放置成正方形。

车轮18a-18d是用于在表面(诸如，水平地板100)上驱动AGV12的牵引车轮。图3a和图3b进一步示出了笛卡尔坐标系X、Y、Z以用于参考目的。地板100被布置在XY平面中。

AGV 12进一步包括中央控制***(未示出)。中央控制***设置在支撑结构16中。中央控制***经由控制器局域网(CAN)总线(未示出)与每个驱动单元10a-10d进行信号通信。中央控制***还可包括用于为每个驱动单元10a-10d供电的电池。

AGV 12进一步包括四个支柱102a-102d。每个支柱102a-102d是致动构件的示例。每个支柱102a-102d都被竖直地定向。在图3a和图3b中，每个支柱102a-102d被布置成与相关联的驱动单元10a-10d相邻。支柱102a-102d被布置成相对于地板100来升高和降低支撑结构16和车轮18a-18d。在图3a和图3b中，支柱102a-102d例如在地板100上方30mm处。

AGV 12进一步包括四个螺纹套筒104a-104d。每个套筒104a-104d围封并螺纹地接合相关联的支柱102a-102d。

AGV 12进一步包括四个臂106a-106d。臂106a-106d刚性地连接到支撑结构16。每个臂106a-106d竖直地保持相关联的套管104a-104d。每个套筒104a-104d旋转地联接到相关联的臂106a-106d，并由此被允许相对于相关联的臂106a-106d旋转(在XY平面内)。

AGV 12进一步包括连续皮带108。皮带108围绕所有四个套筒104a-104d缠绕。皮带108还围绕第一驱动单元10a的转向马达28缠绕。更具体地，皮带108围绕第一驱动单元10a的从动转向构件20的基部部分30缠绕。皮带108和套筒104a-104d形成用于将第一驱动单元10a的转向马达28的旋转传递到支柱102a-102d的移动的多种类型的传动装置中的一种。

在图3a中，AGV 12处于静止。在AGV 12静止时，每个车轮18a-18d的转向马达28可以驱动相应的车轮18a-18d绕相应的转向轴线24a-24d旋转。

图3c示意性地表示在支柱102a-102d的移动期间AGV 12的俯视图。图3d示意性地表示在支柱102a-102d的移动期间AGV 12的侧视图。共同参考图3c和图3d，将描述驱动支柱102a-102d的方法。

第一驱动单元10a的转向马达28驱动第一车轮18a绕第一转向轴线24a旋转，如用箭头110所图示的。第二驱动单元10b、第三驱动单元10c和第四驱动单元10d中的每一个的转向马达28保持静止，除非用于驱动一个或多个进一步的致动构件(例如，根据图5a-5d)。

当第一转向马达28旋转时，皮带108通过与第一驱动单元10a的基部部分30接合而被驱动。皮带108的移动用箭头112来图示。皮带108驱动套筒104a-104d旋转。当套筒104a-104d旋转时，套筒104a-104d和支柱102a-102d之间的螺纹接合引起每个支柱102a-102d向下移动，如用箭头114所指示的。因此，箭头114表示附加的平移自由度，即除了驱动单元10的车轮轴线22和转向轴线24以外的自由度。当支柱102a-102d接触地板100时，支柱102a-102d的进一步向下移动引起支撑结构16升高并且车轮18a-18d从地板100提升，如用箭头116所指示的。因此，第一驱动单元10a的转向马达28被利用来致动附加轴线。

在图3c和图3d中，车轮18a-18d例如在地板100上方30mm处。借助于支柱102a-102d对AGV 12的支撑增加了AGV 12的稳定性。然后，第一驱动单元10a的转向马达28可沿相反方向旋转以降低支撑结构16和车轮18a-18d并且从地板100升高支柱102a-102d。当支柱102a-102d升高时，AGV 12可以被驱动到另一个位置。

在图3a-3d中的示例中，当第一驱动单元10a的转向马达28被驱动时，支柱102a-102d总是在附加自由度中被驱动。因此，第一驱动单元10a的基部部分30永久地联接到支柱102a-102d。

当驱动AGV 12时，可考虑支柱102a-102d在地板100上方的位置。例如，如果AGV 12的导航包括沿第一驱动单元10a的转向马达28的同一方向的多次连续旋转，则支柱102a-102d可能被降低得离地板100太近。在这种情况下，AGV 12可被暂时停止，并且第一驱动单元10a的转向马达28可向后旋转，使得支柱102a-102d从地板100提升。然后，可恢复AGV 12的导航。

然而，在AGV 12的许多导航序列中，转向马达28仅在360度以内(诸如，在180度以内)的角度范围内操作。这种导航序列不必为了提升(或降低)支柱102a-102d而中断。即，在这样的导航序列期间，支柱102a-102d可以保持在地板100上方的非活动范围内。

替代地，如果采用根据图2的包括转向离合器92的驱动单元10，则第一转向马达28首先被定位成使得转向离合器92可以移动到第二阻挡位置，即，使得第二开口98与转向离合器92的阻挡元件94对齐(见图2)。然后，通过将阻挡元件94移动到第二阻挡位置来激活转向离合器92。然后，皮带108由转向马达28经由与附加的从动构件90的接合来驱动。然后，在AGV 12被驱动到另一个位置之前，可通过将阻挡元件94移动到第一阻挡位置来停用转向离合器92。然而，不需要转向离合器92来驱动支柱102a-102d。

图4a示意性地表示包括多个驱动单元10的进一步的AGV 12的俯视图。图4b示意性地表示图4a中的AGV 12的侧视图。共同参考图4a和图4b，将主要描述相对于图3a-3d的不同之处。

在图4a和图4b中，AGV 12处于静止。AGV 12包括四条皮带108a-108d。一条皮带108a-108d与每个驱动单元10a-10d相关联。第一皮带108a围绕第一驱动单元10a的转向马达28的基部部分30以及围绕第一套筒104a缠绕。第二皮带108b围绕第二驱动单元10b的转向马达28的基部部分30以及围绕第二套筒104b缠绕。第三皮带108c围绕第三驱动单元10c的转向马达28的基部部分30以及围绕第二套筒104c缠绕。第四皮带108d围绕第四驱动单元10d的转向马达28的基部部分30以及围绕第四套筒104d缠绕。

因此，皮带108a-108d和套筒104a-104d形成四个独立的传动装置，每个传动装置用于将驱动单元10a-10d的转向马达28的旋转传递到相关联的支柱102a-102d的移动。

图4c示意性地表示在支柱102a-102d的移动期间图4a和图4b中的AGV 12的俯视图。图4d示意性地表示在支柱102a-102d的移动期间AGV 12的侧视图。共同参考图4c和图4d，将描述驱动支柱102a-102d的方法，主要是描述与图3c和图3d中的方法的不同之处。

第一驱动单元10a的转向马达28驱动第一车轮18a绕第一转向轴线24a旋转，如用箭头110a所图示的。第二驱动单元10b的转向马达28驱动第二车轮18b绕第二转向轴线24b旋转，如用箭头110b所图示的。第三驱动单元10c的转向马达28驱动第三车轮18c绕第三转向轴线24c旋转，如用箭头110c所图示的。第四驱动单元10d的转向马达28驱动第四车轮18d绕第四转向轴线24d旋转，如用箭头110d所图示的。

在该示例中，四个车轮18a-18d以相同的速度旋转以产生支柱102a-102d的同步移动。在车轮18a-18d的旋转期间，四条皮带108a-108d中的每一条由相应的转向马达28驱动。每条皮带108a-108d驱动相关联的套筒104a-104d旋转并由此引起支柱102a-102d向下移动，如用箭头114所图示的。图4a-4d中的AGV 12可以例如用于从倾斜的地板100水平地升高和定位支撑结构16。

图5a示意性地表示包括多个驱动单元10的进一步的AGV 12和工业机器人118的俯视图。图5b示意性地表示图5a中的AGV 12和机器人118的侧视图。

共同参考图5a和图5b，AGV 12包括可旋转的支撑本体120。支撑本体120是致动构件的示例。支撑本体120可旋转地联接到支撑结构16。AGV 12进一步包括连续皮带108。

如图5b中所示，该示例的支撑本体120在支撑结构16下方延伸。皮带108围绕第二驱动单元10b的转向马达28以及围绕支撑本体120缠绕。更具体地，皮带108围绕第二驱动单元10b的从动转向构件20的基部部分30缠绕。

在图5a和图5b中，AGV 12处于静止。AGV 12在支撑本体120上运载机器人118。支撑本体120为机器人118提供水平支撑表面。机器人118包括可在三个或更多个轴线上操作的操纵器。机器人118可以是例如协作机器人。

图5c示意性地表示在支撑本体120的移动期间图5a和图5b中的AGV 12和机器人118的俯视图。图5d示意性地表示在支撑本体120的移动期间AGV 12和机器人118的侧视图。共同参考图5c和图5d，将描述驱动支撑本体120的方法。

第二驱动单元10b的转向马达28驱动第二车轮18b绕第二转向轴线24b旋转，如用箭头110所图示的。第一驱动单元10a、第三驱动单元10c和第四驱动单元10d的转向马达28可保持静止和/或可驱动进一步的致动构件。特别地，第一驱动单元10a可被布置成驱动支柱102a-102d，如图3a-3d中所示，以升高车轮18a-18d和支撑结构16。因此，呈图3a-3d中的支柱102a-102d形式的致动构件可以与呈图5a-5d中的支撑本体120形式的致动构件组合。

由此，在第二车轮18b绕第二转向轴线24b旋转以驱动支撑本体120之前，可以将支撑结构16和车轮18a-18d升高到地板100上方。由此，可以避免车轮18a-18d上的不必要的磨损。

当第二驱动单元10b的转向马达28旋转时，皮带108通过与第二驱动单元10b的基部部分30接合而被驱动。皮带108的移动在图5d中用箭头112来图示。皮带108驱动支撑本体120旋转，如用箭头122所图示的。因此，箭头122表示除了每个驱动单元10a-10d的两个旋转自由度以外的附加的旋转自由度。由此，支撑本体120上的机器人118也得以旋转。因此，第二驱动单元10b的转向马达28被利用来致动附加轴线并协助机器人118实施工作功能。

在图5a-5d中的示例中，当第二驱动单元10b的转向马达28被驱动时，支撑本体120总是在附加自由度中被驱动。因此，第二驱动单元10b的基部部分30永久地联接到支撑本体120。

如果采用根据图2的具有转向离合器92的驱动单元10，则当机器人118执行任务时，AGV 12和机器人118可同时移动。因此，一个或多个驱动单元10a-10d的车轮马达26也可用于协助机器人118的操作。

图6a示意性地表示包括多个驱动单元10的进一步的AGV 12的俯视图。在图6a中，AGV 12包括四个驱动单元10a-10d并因此包括四个车轮18a-18d。每个驱动单元10a-10d都属于图1中所图示的类型。然而，AGV 12可包括少于四个的驱动单元10或多于四个的驱动单元10。

在图6a中，每个驱动单元10连接到支撑结构16的角部。支撑结构16在此被例示为框架。支撑结构16包括第一伸缩构件124a和第二伸缩构件124b。第一伸缩构件124a和第二伸缩构件124b各自构成致动构件的示例。在图6a中，伸缩构件124a和124b被水平地定向。

第一伸缩构件124a被布置在第二驱动单元10b和第三驱动单元10c之间。第二伸缩构件124b被布置在第一驱动单元10a和第四驱动单元10d之间。可选地，AGV 12可包括一个或多个致动构件离合器(未示出)以用于选择性地锁定伸缩构件124a和124b。

在图6a中，AGV 12处于静止。为了延伸伸缩构件124a和124b，第二车轮18b可被定向成横向于第一伸缩构件124a的延伸方向，第三车轮18c可被定向成与第一伸缩构件124a的延伸方向平行，第一车轮18a可被定向成横向于第二伸缩构件124b的延伸方向，且第四车轮18d可被定向成与第二伸缩构件124b的延伸方向平行。在图6a中图示了车轮18a-18d的这些位置。

在根据图6a定位车轮18a-18d并释放所述一个或多个致动构件离合器(如果有的话)之后，伸缩构件124a和124b可以延伸。然而，根据图6a的车轮18a-18d的定位是可选的。伸缩构件124a和124b也可例如在AGV 12的导航期间延伸(或缩回)。

图6b示意性地表示在伸缩构件124a和124b的移动期间AGV 12的俯视图。通过驱动第三驱动单元10c的车轮马达26和第四驱动单元10d的车轮马达26，同时保持第一驱动单元10a和第二驱动单元10b的车轮马达26不动，第三驱动单元10c相对于第二驱动单元10b移动以使第一伸缩构件124a延伸，并且第四驱动单元10d相对于第一驱动单元10a移动以使第二伸缩构件124b延伸。第三车轮18c和第四车轮18d的车轮马达26可以是例如受位置控制的，直到达到伸缩构件124a和124b的期望长度。第一车轮18a和第二车轮18b的横向取向提供抵抗伸缩构件124a和124b的延伸的反作用力。

伸缩构件124a和124b的延伸用箭头114来图示。因此，箭头114表示附加的平移自由度。如图6b中所示，支撑结构16的几何形状已改变。然后，可颠倒该方法以便使伸缩构件124a和124b缩回并减小AGV 12的占地面积。

虽然已参考示例性实施例描述了本公开，但将了解，本发明不限于上文已描述的内容。例如，将了解，零件的尺寸可根据需要变化。因此，本发明旨在仅由所附权利要求书的范围来限制。

Claims (14)

1.一种自动引导车辆(12)，其包括支撑结构(16)和连接到所述支撑结构(16)的至少一个驱动单元(10)，其中每个驱动单元(10)包括：

-车轮(18)，其可绕车轮轴线(22)和绕垂直于所述车轮轴线(22)的转向轴线(24)旋转，所述车轮轴线(22)为所述驱动单元(10)提供第一自由度，并且所述转向轴线(24)为所述驱动单元(10)提供第二自由度；

-车轮马达(26)，其被布置成绕所述车轮轴线(22)驱动所述车轮(18)；以及

-转向马达(28)，其被布置成绕所述转向轴线(24)驱动所述车轮(18)；

其中所述自动引导车辆(12)进一步包括能够在附加自由度(114、122)中移动的至少一个致动构件(102、120、124)；并且

其中所述至少一个致动构件(102、120、124)被布置成在所述附加自由度(114、122)中由至少一个驱动单元(10)的所述车轮马达(26)和/或所述转向马达(28)驱动。

2.根据权利要求1所述的自动引导车辆(12)，其中所述至少一个致动构件(102、120)被布置成在所述附加自由度(114、122)中由至少一个驱动单元(10)的所述转向马达(28)驱动。

3.根据权利要求2所述的自动引导车辆(12)，其进一步包括转向离合器(92)，所述转向离合器被布置成将所述至少一个驱动单元(10)中的一个驱动单元的所述转向马达(28)选择性地联接到所述致动构件(102、120)。

4.根据权利要求2所述的自动引导车辆(12)，其中所述至少一个驱动单元(10)中的一个驱动单元的所述转向马达(28)永久地联接到所述致动构件(102、120)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的自动引导车辆(12)，其进一步包括传动装置，所述传动装置被布置成在所述附加自由度(114、122)中将所述至少一个驱动单元(10)中的一个或多个的所述转向马达(28)的旋转(110)传递到所述致动构件(102、120)的移动。

6.根据权利要求5所述的自动引导车辆(12)，其中所述传动装置包括皮带(108)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的自动引导车辆(12)，其中所述致动构件(102)是被布置成升高和降低所述支撑结构(16)的支柱。

8.根据前述权利要求中任一项所述的自动引导车辆(12)，其中所述致动构件(124)是伸缩构件。

9.根据权利要求1或2所述的自动引导车辆(12)，其中所述致动构件(124)被布置成在所述附加自由度(114)中由所述至少一个驱动单元(10)中的一个或多个驱动单元的所述车轮马达(26)驱动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的自动引导车辆(12)，其中所述附加自由度(114)是平移自由度。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的自动引导车辆(12)，其中所述附加自由度(122)是旋转自由度。

12.根据权利要求11所述的自动引导车辆(12)，其中所述致动构件(120)是被布置成相对于所述支撑结构(16)旋转的可旋转的支撑本体。

13.一种控制自动引导车辆(12)的方法，所述自动引导车辆(12)包括：

-支撑结构(16)，其具有致动构件(124)；以及

-连接到所述支撑结构(16)的第一和第二驱动单元(10)，每个驱动单元(10)包括：车轮(18)，其可绕车轮轴线(22)和绕垂直于所述车轮轴线(22)的转向轴线(24)旋转，所述车轮轴线(22)为所述驱动单元(10)提供第一自由度，并且所述转向轴线(24)为所述驱动单元(10)提供第二自由度；车轮马达(26)，其被布置成绕所述车轮轴线(22)驱动所述车轮(18)；以及转向马达(28)，其被布置成绕所述转向轴线(24)驱动所述车轮(18)；

其中所述致动构件(124)能够在附加自由度(114)中移动；并且

其中所述方法包括：

绕所述车轮轴线(22)驱动所述第一驱动单元(10)的所述车轮(18)，使得所述第一驱动单元(10)相对于所述第二驱动单元(10)移动，并且使得所述致动构件(124)在所述附加自由度(114)中移动。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述附加自由度(114)是平移自由度。

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