CN117885669B - 一种带有避障防撞装置的agv搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，涉及AGV机器人技术领域，其包括：机器人主体，其外部嵌套有主体外壳，所述机器人主体内部设置有用于安放搬运物体的容纳腔，且所述机器人主体的车头处固定有红外探头；避障防撞机构，其安装于所述机器人主体的车头下方；以及控制***，固定于所述机器人主体的车头内部。本发明的AGV搬运机器人在遇到突发性障碍物或其行进方向存在障碍物，障碍物先碰撞导轮再将冲击力传递至主载物架或侧载物架处，随着弹性囊体的收缩配合弹性减震器以及螺旋弹簧的作用能够将冲击力有效地进行缓冲，从而提升了机器人的防撞性。

Description

一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人

技术领域

本发明涉及AGV机器人技术领域，具体是一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人。

背景技术

AGV（Automated Guided Vehicle）是一种无人驾驶的自动导引车。小车能够在计算机***的控制下，沿着预定的路径自动行驶，完成货物的搬运和运输。AGV具有自动化、智能化、高效化等特点，被广泛应用于现代化物流***中。

然而，现有的AGV搬运机器人在行进过程中检测到障碍物，一般会选择绕行或停车的避障方式，就会降低机器人工作的时效性，同时该机器人在应对突发性障碍物出现时的避障防撞能力较差，另外，现有的AGV搬运机器人针对各种障碍物的避障方式基本一致，无法有效地对不同类型的障碍物进行避障。

因此，有必要提供一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，其包括：

机器人主体，其外部嵌套有主体外壳，所述机器人主体内部设置有用于安放搬运物体的容纳腔，且所述机器人主体的车头处固定有红外探头；

避障防撞机构，其安装于所述机器人主体的车头下方；以及

控制***，固定于所述机器人主体的车头内部。

进一步，作为优选，所述控制***包括地面控制***、车载控制***和导航***，所述车载控制***能够接收所述红外探头的反馈信号以控制所述避障防撞机构的运动。

进一步，作为优选，所述避障防撞机构包括设置在所述机器人主体内部的防撞缓冲组件，所述防撞缓冲组件上安设有引导组件。

进一步，作为优选，所述防撞缓冲组件包括：

固定在所述机器人主体内部的主桁架，所述主桁架中心位置处固定设置有预置缸体，所述主桁架两侧均万向连接有转向架，且两侧所述转向架内均万向连接有弧形板；

偏转轴，其一端万向转动设置在所述弧形板内，其另一端万向转动设置在所述主桁架内；

弹性减震器，为对称设置的两组，两组所述弹性减震器一端均与所述转向架相铰接，其另一端均铰接有限位支架，且两组所述弹性减震器上均套设有螺旋弹簧；

预置轴，共设置有两个，其一端均设置在所述弧形板内。

进一步，作为优选，所述引导组件包括：

主载物架，共设置有两个，两个所述主载物架间依次通过伸缩囊体一、连接桁板和伸缩囊体二相连接；

侧载物架，共设置有两个，两个所述侧载物架均通过弹性囊体与所述主载物架相连接；

导轮，其均匀的转动设置在所述连接桁板、所述主载物架和所述侧载物架内。

进一步，作为优选，所述伸缩囊体一、所述伸缩囊体二和所述弹性囊体均为橡胶材料，所述伸缩囊体一、所述伸缩囊体二均可横向伸缩设置在所述主载物架内，所述弹性囊体可横向伸缩设置在所述主载物架和所述侧载物架内。

进一步，作为优选，两组所述限位支架均与所述主载物架相铰接，所述预置轴的另一端均万向转动设置在所述侧载物架内，且所述预置缸体的输出端与所述连接桁板相铰接设置。

进一步，作为优选，所述避障防撞机构伸出所述主体外壳的车头处，且位于所述避障防撞机构的下端也围设有所述主体外壳。

与现有技术相比，本发明提供了一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，具有以下有益效果：

本发明中，红外探头检测到障碍物时，机器人能够根据反馈信息做出适应性调整，机器人再减速行进，轻载障碍物随着机器人的行进被导轮引导至非工作区，而重载障碍物先被机器人标记位置，机器人再绕沿重载障碍物以侧载物架的方向行进为车身长度的距离，最后在控制***的控制下恢复既定路线的行进，从而使得机器人能够对不同障碍物应变性的适应调整，增强了机器人的避障功能。

本发明中，AGV搬运机器人在遇到突发性障碍物或其行进方向存在障碍物，障碍物先碰撞导轮再将冲击力传递至主载物架或侧载物架处，随着弹性囊体的收缩配合弹性减震器以及螺旋弹簧的作用能够将冲击力有效地进行缓冲，从而提升了机器人的防撞性。

附图说明

图1为一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人的整体结构示意图；

图2为一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人的避障防撞机构结构示意图；

图3为图2中防撞缓冲组件的结构示意图；

图4为图2中引导组件的结构示意图；

图5为搬运机器人与障碍物所处的位置示意图一；

图6为搬运机器人与障碍物所处的位置示意图二；

图7为搬运机器人与重载障碍物的行进路线示意图；

图中：1、机器人主体；2、容纳腔；3、避障防撞机构；4、控制***；5、障碍物；31、防撞缓冲组件；32、引导组件；311、主桁架；312、转向架；313、偏转轴；314、弹性减震器；315、螺旋弹簧；316、限位支架；317、预置缸体；321、主载物架；322、连接桁板；323、弹性囊体；324、侧载物架；325、导轮。

具体实施方式

下面结合附图对发明做进一步详细的说明。

请参阅图1～图7，本发明实施例中，一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，其包括：

机器人主体1，其外部嵌套有主体外壳，所述机器人主体1内部设置有用于安放搬运物体的容纳腔2，且所述机器人主体1的车头处固定有红外探头；

避障防撞机构3，其安装于所述机器人主体1的车头下方；以及

控制***4，固定于所述机器人主体1的车头内部；

需要说明的是，如图5所示，在工作时，需先将机器人行驶的路面划分为A区和B区，A区为非工作区，B为工作区，则路面由ABA区成套组合形成，其可为ABA区、ABABA区等；

也就是说，红外探头能够检测到障碍物所处于B区的位置，即当障碍物存在时，障碍物处于机器人的侧方或正前方位置。

作为较佳的实施例，所述控制***4包括地面控制***、车载控制***和导航***，所述车载控制***能够接收所述红外探头的反馈信号以控制所述避障防撞机构3的运动，地面控制***主要控制机器人的路径管理、交通管理以及自动充电等，车载控制***主要控制机器人的导航计算、导引实现、车辆行走以及装卸操作等，导航***为AGV搬运机器人提供***绝对或相对位置及航向，此为现有技术不再赘述。

请参阅图2，本实施例中，所述避障防撞机构3包括设置在所述机器人主体1内部的防撞缓冲组件31，所述防撞缓冲组件31上安设有引导组件32。

请参阅图2和图3，本实施例中，所述防撞缓冲组件31包括：

固定在所述机器人主体1内部的主桁架311，所述主桁架311中心位置处固定设置有预置缸体317，所述主桁架311两侧均万向连接有转向架312，且两侧所述转向架312内均万向连接有弧形板；

偏转轴313，其一端万向转动设置在所述弧形板内，其另一端万向转动设置在所述主桁架311内；

弹性减震器314，为对称设置的两组，两组所述弹性减震器314一端均与所述转向架312相铰接，其另一端均铰接有限位支架316，且两组所述弹性减震器314上均套设有螺旋弹簧315；

预置轴，共设置有两个，其一端均设置在所述弧形板内；

也就是说，限位支架316接收到冲击力后（突发性障碍物的出现或者机器人行进方向存在障碍物时），在弹性减震器314和螺旋弹簧315的配合下能够对冲击力进行缓冲，从而有利于机器人防撞性的提升。

请参阅图2和图4，本实施例中，所述引导组件32包括：

主载物架321，共设置有两个，两个所述主载物架321间依次通过伸缩囊体一、连接桁板322和伸缩囊体二相连接；

侧载物架324，共设置有两个，两个所述侧载物架324均通过弹性囊体323与所述主载物架321相连接；

导轮325，其均匀的转动设置在所述连接桁板322、所述主载物架321和所述侧载物架324内，即机器人在遇到重载障碍物且障碍物位于机器人正前方时，机器人行进过程中，连接桁板322上的导轮325能够被动式滚动，使得机器人前进并侧滑，直至障碍物与主载物架321内的导轮325相接触。

进一步，作为较佳的实施例，所述伸缩囊体一、所述伸缩囊体二和所述弹性囊体323均为橡胶材料，所述伸缩囊体一、所述伸缩囊体二均可横向伸缩设置在所述主载物架321内，所述弹性囊体323可横向伸缩设置在所述主载物架321和所述侧载物架324内。

另外，进一步，作为较佳的实施例，如图2所示，两组所述限位支架316均与所述主载物架321相铰接，所述预置轴的另一端均万向转动设置在所述侧载物架324内，且所述预置缸体317的输出端与所述连接桁板322相铰接设置；

在实际实施过程中，当障碍物5为轻载障碍物且红外探头检测到障碍物位于机器人主体1侧方时，如图5所示，机器人减速直接通过，轻载障碍物随着机器人的行进被导轮325引导至A区；

当障碍物5为轻载障碍物且红外探头检测到障碍物位于机器人主体1正前方时，机器人的应对处理分为I、II两个阶段，如图6所示，第I阶段：机器人先减速，预置缸体317伸长，连接桁板322前伸，伸缩囊体一、伸缩囊体二扩张，弹性囊体323收缩，第II阶段：主载物架321偏转直至与侧载物架324同斜度，轻载障碍物随着机器人的行进被导轮325引导至A区；

当障碍物5为重载障碍物且红外探头检测到障碍物位于机器人主体1侧方时，如图5所示，机器人减速直接通过，重载障碍物被机器人标记位置并反馈于控制***4，机器人绕沿重载障碍物以侧载物架324的方向行进为车身长度的距离；

当障碍物5为重载障碍物且红外探头检测到障碍物位于机器人主体1行进方向正前方，机器人的应对处理分为I、II、III三个阶段，如图6和图7所示，第I阶段：机器人先减速，预置缸体317伸长，连接桁板322前伸，伸缩囊体一、伸缩囊体二扩张，弹性囊体323收缩，主载物架321偏转,限位支架316受到冲击后，螺旋弹簧315被压缩，弹性减震器314收缩，转向架312绕主桁架311偏转，侧载物架324张角收缩，第II阶段：机器人继续行进，此时机器人先沿着主载物架321再沿着侧载物架324的方向行进，此时重载障碍物被机器人标记位置并反馈于控制***，第III阶段：机器人沿重载障碍物以侧载物架324此时的方向行进为车身长度的距离；

需要解释的是，当障碍物5为重载障碍物，机器人沿重载障碍物以侧载物架324的方向行进距离为车身长度，一方面是保证侧载物架324完全与障碍物5避开，另一方面是保证机器人行驶的距离固定后，控制***4得到的反馈信息固定以便于计算最优线路，使机器人恢复既定路线，如图7所示，以机器人绕重载障碍物有上行的趋势为例，则机器人无论后续路线需左转还是直行，机器人必须左转，则同步的机器人尾部一定会绕开障碍物5；而机器人需在后续线路右转时直接选择直行再沿既定线路行驶即可。

作为较佳的实施例，所述避障防撞机构3伸出所述主体外壳的车头处，且位于所述避障防撞机构3的下端也围设有所述主体外壳，防止AGV搬运机器人将轻载障碍物卷入车轮内。

具体实施时，AGV搬运机器人先将物体置放在容纳腔2内，然后沿既定线路行进，当红外探头检测到障碍物位于机器人主体1侧方时，机器人减速直接通过；当红外探头检测到障碍物位于机器人主体1正前方时，机器人先减速，预置缸体317伸长，连接桁板322前伸，伸缩囊体一、伸缩囊体二扩张，弹性囊体323收缩，主载物架321偏转，机器人继续前行，则轻载障碍物随着机器人的行进被导轮325引导至A区，而重载障碍物先被机器人标记位置，机器人沿重载障碍物以侧载物架324的方向行进为车身长度的距离后，最后在控制***4的数据处理及控制下恢复既定路线的行进。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，其特征在于：其包括：

机器人主体（1），其外部嵌套有主体外壳，机器人主体（1）内部设置有用于安放搬运物体的容纳腔（2），且机器人主体（1）的车头处固定有红外探头；

避障防撞机构（3），其安装于机器人主体（1）的车头下方；以及

控制***（4），固定于机器人主体（1）的车头内部；

避障防撞机构（3）包括设置在机器人主体（1）内部的防撞缓冲组件（31），防撞缓冲组件（31）上安设有引导组件（32）；

引导组件（32）包括：

主载物架（321），共设置有两个，两个主载物架（321）间依次通过伸缩囊体一、连接桁板（322）和伸缩囊体二相连接；

侧载物架（324），共设置有两个，两个侧载物架（324）均通过弹性囊体（323）与主载物架（321）相连接；

导轮（325），其均匀的转动设置在连接桁板（322）、主载物架（321）和侧载物架（324）内；

防撞缓冲组件（31）包括：

固定在机器人主体（1）内部的主桁架（311），主桁架（311）中心位置处固定设置有预置缸体（317），主桁架（311）两侧均万向连接有转向架（312），且两侧转向架（312）内均万向连接有弧形板；

偏转轴（313），其一端万向转动设置在弧形板内，其另一端万向转动设置在主桁架（311）内；

弹性减震器（314），为对称设置的两组，两组弹性减震器（314）一端均与转向架（312）相铰接，其另一端均铰接有限位支架（316），且两组弹性减震器（314）上均套设有螺旋弹簧（315）；

预置轴，共设置有两个，其一端均设置在弧形板内；

伸缩囊体一、伸缩囊体二和弹性囊体（323）均为橡胶材料，伸缩囊体一、伸缩囊体二均横向伸缩设置在主载物架（321）内，弹性囊体（323）横向伸缩设置在主载物架（321）和侧载物架（324）内；

两组限位支架（316）均与主载物架（321）相铰接，预置轴的另一端均万向转动设置在侧载物架（324）内，且预置缸体（317）的输出端与连接桁板（322）相铰接设置。

2.根据权利要求1所述的一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，其特征在于：控制***（4）包括地面控制***、车载控制***和导航***，车载控制***能够接收红外探头的反馈信号以控制避障防撞机构（3）的运动。

3.根据权利要求1所述的一种带有避障防撞装置的AGV搬运机器人，其特征在于：避障防撞机构（3）伸出主体外壳的车头处，且位于避障防撞机构（3）的下端也围设有主体外壳。