[发明专利]一种双层AGV车及其驱动方法和机器人搬运系统

说明书

本发明公开了一种双层AGV车及其驱动方法和机器人搬运系统，该双层AGV车包括一层的平台承重体和另一层的平台推动体，该平台承重体包括平台支撑本体和平台支撑本体下方安装的多个无驱动全向轮；该平台推动体包括AGV本体和AGV本体下方安装的多个麦克纳姆轮，平台推动体和平台承重体之间为推送连接，平台推动体通过平台推送机构推动平台承重体实现AGV的轨迹运行。本发明将AGV车体拆分为由上层和下层组成的耦合体，推送层承担轻量级重力，承重层承担重量级重力，由只承担轻量级重力的麦克纳姆轮推动承担重量级的无驱动全向轮运动，实现了从“举着货物”走变为“推着货物”走，从滑动摩擦变为滚动摩擦，从而有效节省了电机能耗并降低了电机成本。

技术领域

本发明属于搬运AGV技术领域，尤其涉及一种双层AGV车及其驱动方法和机器人搬运系统，可应用于智能停车、仓储物流等领域。

背景技术

近年来，自动导引车(AGV)的使用成为装备制造业生产环节物流方案中的亮点，对提高企业生产效率、降低成本、提高产品质量和管理水平起到了一定的作用。

为解决传统自动导引车(AGV)其运动灵活性不够，效率较低、复杂环境中作业困难、在很多场合应用受到了限制的问题，业内人士越来越热衷使用麦克纳姆轮替代传统AGV轮组结构。麦克纳姆轮是一种结构特殊的全向轮，其外形像一个斜齿轮，轮齿是能够转动的鼓形辊子，辊子的轴线与轮的轴线成α角度。麦克纳姆轮最大优点在于其卓越的运动灵活性，能够实现真正意义上的全向移动，且不同运动方式之间的转换迅速，非常适用于物料、零件、货物的搬运工作，尤其是在运动空间要求较高(空间狭窄或者运动轨迹复杂)的场合具有出色的表现，如空间拥挤的仓库、大型零部件的转运，工件运输到位后的精确调整等。

尽管麦克纳姆轮性能优越，但人们在应用过程中，仍然会面临一大难题，那就是：要想降低车体的高度，就要尽量选择直径小的麦克纳姆伦，而选择直径小的麦克纳姆轮，车体的载重量就会变小。为解决车体载重量问题，人们给小尺寸的每个麦克纳姆轮分别配有一个无驱动全向轮，用以分担重力，由四个轮结构变成八轮结构，如专利申请号：201610398162.4、专利名称“一种超薄重载举升潜入全向移动式AGV”，其解决麦克纳姆轮承重问题的方法是：“车架上还包括全向轮，该全向轮设置在每组麦克纳姆轮的外侧，构成一个8轮的组合结构。”该技术方案采用麦克纳姆轮组与全向轮组组合受力的方法，虽然使得麦克纳姆轮组承受重力达到23％，但是，该种方法仍然是“背驮”重力而不是“推着”负载，仍然没有达到“推着”负载走的效果。如果按照“推着”负载走的技术方案计算，还能比现有技术再减轻麦克纳姆轮载重量一倍以上、再减小电机功率一倍以上。

现有技术存在的问题是：其一，仍然没有解决“举着货物”走的问题，尽管增加了轮子，但全部重力仍然都压在这些轮子上，仍然是多个轮子“举着货物”走，没有从根本上解决问题；其二，由于受AGV车体空间限制，在AGV车体上不可能无限制地增加轮子及对应的驱动单元，所以，麦克纳姆轮的直径和车体的高度被限制在一个不可调和的范围内，在这个不可调和的范围内，麦克纳姆轮的直径不能再减小，车体的高度也不会再降低。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提出一种双层AGV车及其驱动方法和机器人搬运系统，用以解决现有技术“举着货物”走以及车体的高度和负载受到轮子直径限制的问题。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种双层AGV车，包括一层的平台承重体和另一层的平台推动体，该平台承重体包括平台承重本体和平台承重本体下方安装的多个无驱动全向轮；该平台推动体包括AGV本体和AGV本体下方安装的多个麦克纳姆轮，所述平台推动体和平台承重体之间为推送连接，平台推动体通过平台推送机构推动平台承重体实现AGV的轨迹运行。

所述平台推送机构包括竖直方向配套的推送机构和水平方向配套的推送机构；所述竖直方向配套的推送机构采用上下方式连接平台承重体和平台推送体，所述水平方向配套的推送机构采用内外方式连接平台承重体和平台推送体。