CN207579940U - 视觉导航式舵轮驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于该驱动机构由基于主安装板一体组装于其底侧的行走单元、转向驱动单元和视觉导航单元组成，其中行走单元在舵轮安装支架与主安装板之间设有通过第一轴承相接的转向齿盘，转向驱动单元在转向电机安装板与主安装板之间设有传动齿轮组，且传动齿轮组与转向齿盘相啮合，视觉导航单元的定位摄像头朝斜下方设置且视觉导航单元的控制输出端接入并驱动转向电机正转、反转。应用本实用新型的视觉导航式舵轮驱动机构，通过模块化地整合视觉导航、转向驱动和舵机行走于一体，具有全自动定位导航，循迹移动变向的实用功能，避免了用户二次设计组装的烦恼，且降低了维护难度及成本消耗。

Description

视觉导航式舵轮驱动机构

技术领域

本实用新型涉及一种工业应用舵轮驱动机构，尤其涉及一种自带定位导航、自适应调整舵轮驱动方向的新型舵轮驱动机构。

背景技术

当前工业化生产制造大发展和商业模式转化带来的仓储物流领域的腾飞时机，传统人力劳动投入无法有效降低成本且难于跟踪作业质量，一旦出错往往造成重大经济损失的同时还会发生难于追索出错缘由。为此，近几年物流行业越来越多地出现了AGV小车，这是一种能有效带动仓储式物流高效自动化运行，解放人力劳动的创新产品。

而各种自动化牵引设备中，常常需要用到一种调节行进方向的舵轮驱动机构，由此实现整车的循迹位移。现有市场上有很多种类的舵轮驱动，但都没有自带导航器，即一个集导航器于一体的舵轮驱动，需要后期使用者分别采购，进行二次设计和组装方可满足使用，极大地浪费了用户的精力和时间，而且非模块化组装成型的二次组装舵轮驱动机构，在部分功能部件发生故障后维修不便，甚至可能需要整机报废。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的旨在提出一种视觉导航式舵轮驱动机构，解决舵轮驱动模块化设计、集成自定位导航的问题。

本实用新型实现上述目的的技术解决方案是，视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述驱动机构由基于主安装板一体组装于其底侧的行走单元、转向驱动单元和视觉导航单元组成，其中所述行走单元在舵轮安装支架与主安装板之间设有通过第一轴承相接的转向齿盘，所述转向驱动单元在转向电机安装板与主安装板之间设有传动齿轮组，且传动齿轮组与转向齿盘相啮合，所述视觉导航单元的定位摄像头朝斜下方设置且视觉导航单元的控制输出端接入并驱动转向电机正转、反转。

进一步地，所述行走单元在舵轮安装支架的旁侧固接有行走电机，且舵轮安装支架的第二轴承中枢接有舵轮的轮轴，所述轮轴一端传动相接于行走电机的输出轴，所述行走电机受驱于视觉导航单元切换停止、加速、减速、恒速及反转的转动状态。

进一步地，所述舵轮安装支架与转向齿盘相接随转，且转向齿盘基于第一轴承相对主安装板零阻力转动。

进一步地，所述主安装板底侧设有面向转向齿盘的限位传感器，限位传感器信号接入视觉导航单元，所述转向齿盘基于限位传感器具有预设的转幅。

更进一步地，所述主安装板底侧设有面向转动齿盘的限位柱，所述限位柱的设置区域大于预设的可转动幅度，所述转向齿盘基于限位柱具有极端限位转幅。

进一步地，所述传动齿轮组由两个以上齿轮啮合传动构成，且转向齿盘的齿数较之于传动齿轮组各齿轮的齿数多三倍以上。

进一步地，所述视觉导航单元为利用工业二维摄像头图像采集并基于DataMatrix码实现位置定位、追踪和控制的PGV一体机。

应用本实用新型的视觉导航式舵轮驱动机构，较之于传统此类设备的实质性特点和显著的进步性：该机构模块化地整合视觉导航、转向驱动和舵机行走于一体，具有全自动定位导航，循迹移动变向的实用功能，避免了用户二次设计组装的烦恼，且降低了维护难度及成本消耗。

附图说明

图1为本实用新型视觉导航式舵轮驱动机构的立体结构示意图。

图2是图1所示视觉导航式舵轮驱动机构另一视角的立体结构示意图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握，从而对本实用新型的保护范围做出更为清晰的界定。

本实用新型设计者针对现有舵轮驱动机构在设计上的不足，创造性地提出了一种新型模块化组装，且集成视觉导航功能的舵轮驱动机构，能够解决用户二次设计组装费工且成本增加等问题。

从概括的技术方案特征来看，该视觉导航式舵轮驱动机构，由基于主安装板一体组装于其底侧的行走单元、转向驱动单元和视觉导航单元三个功能性模块组成，其中该行走单元在舵轮安装支架与主安装板之间设有通过第一轴承相接的转向齿盘，转向驱动单元在转向电机安装板与主安装板之间设有传动齿轮组，且传动齿轮组与转向齿盘相啮合。由此两个模块的功能结合可以实现舵轮转向的可能性。而该视觉导航单元的定位摄像头朝斜下方设置且视觉导航单元的控制输出端接入并驱动转向电机正转、反转。

作为进一步优化的设计和技术实施，该行走单元在舵轮安装支架的旁侧固接有行走电机，且舵轮安装支架的第二轴承中枢接有舵轮的轮轴，轮轴一端传动相接于行走电机的输出轴。由此，基于行走电机的驱动使得舵机具备了行走位移的动力。而该行走电机受驱于视觉导航单元切换停止、加速、减速、恒速及反转的转动状态。这里，视觉导航单元的驱动控制力仅用于调节舵机转向所需控制机构以合理的速度匹配转向的，非必要转向的线性行驶过程中，行走电机受控于主控制器按实际工况所需输出转速。

上述行走单元方向调节的必要基础，该舵轮安装支架与转向齿盘相接随转，且转向齿盘基于第一轴承相对主安装板零阻力转动。

结合图1和图2所示的优选实施例来看，该视觉导航式舵轮驱动机构，由基于主安装板1一体组装于其底侧的行走单元2、转向驱动单元3和视觉导航单元4三个功能性模块组成，其中该行走单元2在舵轮安装支架21与主安装板1之间设有通过第一轴承（未图示）相接的转向齿盘5，转向驱动单元3在转向电机安装板31与主安装板1之间设有传动齿轮组33，转向电机32装接固定于转向电机安装板31上，且输出轴与传动齿轮组中的一个齿轮啮合传动，传动齿轮组33与转向齿盘5相啮合。而该视觉导航单元4的定位摄像头41朝斜下方设置且视觉导航单元的控制输出端接入并驱动转向电机正转、反转。该行走单元2在舵轮安装支架21的旁侧固接有行走电机24，且舵轮安装支架21的第二轴承22中枢接有舵轮23的轮轴231，轮轴231一端传动相接于行走电机24的输出轴。

更细化地，图示中，该主安装板1底侧设有面向转向齿盘的限位传感器61，限位传感器61信号接入视觉导航单元4，该转向齿盘基于限位传感器具有预设的转幅。具象化理解为，当转向齿盘受转向驱动单元3的驱动旋转进行舵轮转向行进过程中，转向齿盘的转动幅度达到限位传感器状态变化，即可信号反馈至视觉导航单元提示转向到达转动极限，无法同向进一步深度转向（也就是临近转向半径的极限）。通常，该限位传感器61的设置位置满足舵轮在前进方向的左右两侧各90°转向。

当然，限位传感器的信号传输、处理速度以及可能因为受干扰而失灵的情况，为此避免舵轮过量转向，该主安装板1底侧还设有面向转动齿盘的限位柱62，该限位柱62的设置区域大于预设的可转动幅度，而转向齿盘基于限位柱具有极端限位转幅。即当限位传感器意外失灵发生时，转向齿盘可受制于限位柱即刻挡止，避免舵轮不受控地过量转向。

而且，上述传动齿轮组33由两个以上齿轮啮合传动构成，且转向齿盘的齿数较之于传动齿轮组各齿轮的齿数多三倍以上。图示实施例中传动齿轮组具有三个齿轮，且每个齿轮的直径和齿数远小于转向齿盘的相关参数。

作为优选的实施例，该视觉导航单元为利用工业二维摄像头图像采集并基于DataMatrix码实现位置定位、追踪和控制的PGV一体机。该PG一体机不仅能引导AGV小车沿着导航码带（颜色码带）和位置码带移动，还能通过本体视觉识别功能实现车辆启动，停止或者转弯等功能。它是一种亚毫米级精准绝对位置定位***。颜色码带/油漆定义行进路径；Data Matrix位置码带提供了绝对位置信息；控制码用于转弯和弯曲时发出控制信号。为此，应用到舵轮的导向驱动合理而高效。

综上关于本实用新型视觉导航式舵轮驱动机构技术方案和实施例的详细描述，较之于传统此类设备的实质性特点和显著的进步性：该机构模块化地整合视觉导航、转向驱动和舵机行走于一体，具有全自动定位导航，循迹移动变向的实用功能，避免了用户二次设计组装的烦恼，且降低了维护难度及成本消耗。

Claims (7)

1.视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述驱动机构由基于主安装板一体组装于其底侧的行走单元、转向驱动单元和视觉导航单元组成，其中所述行走单元在舵轮安装支架与主安装板之间设有通过第一轴承相接的转向齿盘，所述转向驱动单元在转向电机安装板与主安装板之间设有传动齿轮组，且传动齿轮组与转向齿盘相啮合，所述视觉导航单元的定位摄像头朝斜下方设置且视觉导航单元的控制输出端接入并驱动转向电机正转、反转。

2.根据权利要求1所述视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述行走单元在舵轮安装支架的旁侧固接有行走电机，且舵轮安装支架的第二轴承中枢接有舵轮的轮轴，所述轮轴一端传动相接于行走电机的输出轴，所述行走电机受驱于视觉导航单元切换停止、加速、减速、恒速及反转的转动状态。

3.根据权利要求1所述视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述舵轮安装支架与转向齿盘相接随转，且转向齿盘基于第一轴承相对主安装板零阻力转动。

4.根据权利要求1所述视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述主安装板底侧设有面向转向齿盘的限位传感器，限位传感器信号接入视觉导航单元，所述转向齿盘基于限位传感器具有预设的转幅。

5.根据权利要求4所述视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述主安装板底侧设有面向转动齿盘的限位柱，所述限位柱的设置区域大于预设的可转动幅度，所述转向齿盘基于限位柱具有极端限位转幅。

6.根据权利要求1所述视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述传动齿轮组由两个以上齿轮啮合传动构成，且转向齿盘的齿数较之于传动齿轮组各齿轮的齿数多三倍以上。

7.根据权利要求1、2或4所述视觉导航式舵轮驱动机构，其特征在于：所述视觉导航单元为利用工业二维摄像头图像采集并基于Data Matrix码实现位置定位、追踪和控制的PGV一体机。