專利名稱：非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)電類(lèi)，特別涉及ー種非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)汽車(chē)エ業(yè)和物流業(yè)的快速發(fā)展，大型物流倉(cāng)儲(chǔ)基地的規(guī)模不斷壯大，其自動(dòng)化和智能化程度越來(lái)越高，采用自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)進(jìn)行物流傳輸已成為當(dāng)今自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng) 中物流傳輸?shù)闹饕较?。傳統(tǒng)的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)是以電池為動(dòng)力，裝有非接觸導(dǎo)向裝置和獨(dú)立尋址系統(tǒng)的無(wú)人駕駛自動(dòng)運(yùn)輸車(chē)。由于采用電池供電，傳統(tǒng)的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的功率和行駛距離受到極大的限制，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的利用率也不高；傳統(tǒng)的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)動(dòng)カ電源一般配用的是“高倍率開(kāi)ロ鎘鎳電池”，以適應(yīng)其快速充電和較大電流放電的要求。但受“鎘鎳電池”記憶效應(yīng)的影響，使用、維護(hù)比較麻煩，成本較高。同時(shí)由干“鎘鎳電池”中鎘的污染，不適應(yīng)環(huán)保的要求。在我國(guó)目前的汽車(chē)生產(chǎn)分裝線上，還沒(méi)有采用本實(shí)用新型的非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)及其配套的電磁導(dǎo)引裝置，而一般是采用人力推動(dòng)前端小車(chē)行駛到各個(gè)分裝エ位，完成該エ位的安裝任務(wù)后，再由人工推至下ー個(gè)エ位，完成全部分裝工作后，由工人推到前端安裝エ位進(jìn)行前端的合裝工作，整個(gè)過(guò)程中都需要有操作人員推動(dòng)小車(chē)的工作，這樣一方面加大了員エ的任務(wù)量，另ー方面也使前端安裝任務(wù)中受員エ操作影響較多，當(dāng)節(jié)拍時(shí)間達(dá)到一定的限額時(shí)，過(guò)多的員エ操作因素將會(huì)對(duì)節(jié)拍產(chǎn)生影響。所以，更換原有人力推動(dòng)的前端小車(chē)為非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)及其電磁導(dǎo)引裝置，不僅減輕目前員エ的工作量，同時(shí)滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。而自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)是技術(shù)含量相當(dāng)高的智能化整體裝置，涉及自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的非接觸式電源供電技術(shù)、電氣自動(dòng)化控制技木、自動(dòng)導(dǎo)引技術(shù)和安全保障系統(tǒng)，以及與地面控制中心的通訊技術(shù)等一系列難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供ー種非接觸式供電的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置，解決非接觸式供電的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的自動(dòng)導(dǎo)引、糾偏的問(wèn)題。本實(shí)用新型主要由自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)機(jī)械部分、非接觸式電源供電系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)各個(gè)部分控制的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置、用于自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁引導(dǎo)裝置、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)安全運(yùn)行的安全保障系統(tǒng)裝置和實(shí)現(xiàn)安全保障系統(tǒng)自動(dòng)控制和人機(jī)交流的無(wú)線通訊系統(tǒng)裝置所組成。其中電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置包括上位監(jiān)控系統(tǒng)(即地面控制系統(tǒng))，由上位監(jiān)控系統(tǒng)中的中央控制計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的行迸。自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的機(jī)械部分由上部用于承載エ藝物件的車(chē)體和下部用于承重和行走小車(chē)組成。其中，車(chē)體主要由用于在小車(chē)行進(jìn)中保證安全的防護(hù)裝置，用于承載物件的車(chē)身主體、用于小車(chē)電氣控制、顯示小車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的控制面板，設(shè)置于車(chē)體上部、用于完成裝載物件或設(shè)置有專用支撐定位或限位專用結(jié)構(gòu)的托舉機(jī)構(gòu)，用于電能儲(chǔ)存的蓄電池及電池箱，用于提供動(dòng)カ電源和控制電源的車(chē)內(nèi)電控柜及其電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置。行走小車(chē)的驅(qū)動(dòng)器框架上安裝有用于實(shí)現(xiàn)小車(chē)運(yùn)行目標(biāo)的電磁導(dǎo)引裝置、為小車(chē)運(yùn)行提供電カ的電源拾取器(取電器)、用于小車(chē)驅(qū)動(dòng)的伺服電機(jī)；行走小車(chē)的驅(qū)動(dòng)器框架下部安裝兩組四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，且構(gòu)成每組的兩個(gè)左驅(qū)動(dòng)輪和兩個(gè)右驅(qū)動(dòng)輪呈成平行狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)行走結(jié)構(gòu)。以及具有用于調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)行軌跡和精度的四個(gè)同步帶調(diào)整裝置、同步帶輪，以及同步帶。電磁導(dǎo)引裝置的作用在于控制和調(diào)整安裝在底盤(pán)框架上驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)按照自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)要求的軌跡正常行駛，滿足運(yùn)行方向的準(zhǔn)確性。自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)行走的路徑是根據(jù)實(shí)際工作條件設(shè)計(jì)的，它有若干“段”(Segment)組成，每一“段”都指明了該段的起始點(diǎn)，終止點(diǎn)，以及自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)在該段的行駛速度和轉(zhuǎn)向信息，其自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)在工作環(huán)路中將按順 序行駛。電磁導(dǎo)引裝置具體結(jié)構(gòu)是在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的行駛路徑的地面上埋設(shè)導(dǎo)引前進(jìn)方向的金屬線，此金屬線的設(shè)置滿足生產(chǎn)エ藝要求，按照預(yù)定的エ藝路線布置，并要求有一定的精準(zhǔn)度；在金屬線上加載導(dǎo)引頻率，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)上設(shè)置有對(duì)地面金屬線發(fā)出導(dǎo)引頻率識(shí)別的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，通過(guò)比較其線圈A和線圈B兩電磁信號(hào)的強(qiáng)弱得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器相對(duì)地面金屬線的偏移量，通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置導(dǎo)引計(jì)算，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁自動(dòng)導(dǎo)引；在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)上設(shè)置有通過(guò)比較電磁感應(yīng)導(dǎo)弓I傳感器兩個(gè)線圈中信號(hào)的強(qiáng)弱、便能得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器相對(duì)導(dǎo)引線的偏移量，通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置一定的導(dǎo)引計(jì)算后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁自動(dòng)導(dǎo)引。 電磁感應(yīng)導(dǎo)弓I傳感器，包括前驅(qū)動(dòng)輪的電磁感應(yīng)導(dǎo)弓I傳感器和后驅(qū)動(dòng)輪的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，通過(guò)行駛過(guò)程中比較電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器兩個(gè)線圈中頻率信號(hào)的強(qiáng)弱，得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器相對(duì)導(dǎo)引線的偏移量；在行駛過(guò)程中，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)設(shè)于車(chē)內(nèi)電控柜的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置中的中央控制器不斷讀取前后實(shí)際位置坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，通過(guò)一定的導(dǎo)引數(shù)據(jù)計(jì)算后，將計(jì)算的運(yùn)行偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值，將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置中的中央控制器，隨時(shí)修正自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)在行走過(guò)程中產(chǎn)生的偏差。周而復(fù)始，就可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引，按照エ藝路線精準(zhǔn)的運(yùn)行。非接觸式供電的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置的控制環(huán)節(jié)以中央控制器CPU為核心，獲取電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器提供的橫向偏移量，并轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算的控制信息；獲取路徑信息、速度傳感器、車(chē)體理論方位的信息，通過(guò)中央控制器CPU處理后，進(jìn)行速度控制進(jìn)行速度控制，并將有關(guān)信息和數(shù)據(jù)傳送給上位控制系統(tǒng)(地面監(jiān)控系統(tǒng))。電磁導(dǎo)引裝置的控制路徑及方法如下a、電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器獲得橫向偏移量，并由自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算，并將有關(guān)信息傳送給中央控制器CPU ；b、裝于自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置的中央控制器CPU根據(jù)獲取路徑信息的路徑偏移量，進(jìn)行速度控制；C、速度傳感器根據(jù)作用在車(chē)輪和車(chē)身之間的一切力和力矩支撐力、制動(dòng)カ和驅(qū)動(dòng)カ的車(chē)體理論，將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸送到上位監(jiān)控系統(tǒng)，由上位監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)控制自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的行迸。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在干電磁導(dǎo)引裝置主要優(yōu)點(diǎn)是引線隱蔽，不易污染和破損，導(dǎo)引原理簡(jiǎn)單而可靠，便于控制和通訊，對(duì)聲光無(wú)干擾，制造成本較低。

圖I為本實(shí)用新型車(chē)體上部與下部其中ー個(gè)小車(chē)拆分結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型電磁導(dǎo)引原理示意圖。圖3為本實(shí)用新型電磁導(dǎo)引工作路徑框圖。附圖序號(hào)含義1.車(chē)體、11.防護(hù)裝置、12.車(chē)身主體、13.控制面板、14.托舉機(jī)構(gòu)15.蓄電池、16.電池箱、17.車(chē)內(nèi)電控柜；2.底盤(pán)框架、21.電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器、22.電源拾取器(取電器)、23.驅(qū)動(dòng)器框架、24.伺服電機(jī).、25.驅(qū)動(dòng)輪、26.同步帶調(diào)整裝置、27.同 步帶、28.同步帶輪；31.地面、32金屬線、33.導(dǎo)引頻率；40.中央控制器CPU、41.橫向偏移量、42.轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算、43.路徑信息、44.速度控制、45.速度傳感器、46.車(chē)體理論方位、47.上位監(jiān)控系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
如附圖I所示，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的機(jī)械部分由上部的車(chē)體I和下部的底盤(pán)框架2組成，其中，車(chē)體主要由用于在小車(chē)行進(jìn)中保證安全的防護(hù)裝置11，用于承載物件的車(chē)身主體12、用于小車(chē)電氣控制、顯示小車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的控制面板13，設(shè)置于車(chē)體上部、用于完成裝載物件或設(shè)置有專用支撐定位或限位的專用結(jié)構(gòu)的托舉機(jī)構(gòu)14，用于電能儲(chǔ)存的蓄電池15及電池箱16,用于自動(dòng)電氣控制的車(chē)內(nèi)電控柜17構(gòu)成；底盤(pán)框架2由電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21、電源拾取器(取電器)22、驅(qū)動(dòng)器框架23、伺服電機(jī)24、驅(qū)動(dòng)輪25、同步帶調(diào)整裝置26、同步帶27、同步帶輪28組成；在底盤(pán)框架2的下部安裝兩組四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪25，以及同步帶調(diào)整裝置26、同步帶27和同步帶輪28，構(gòu)成每組的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪25呈成平行狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)、滿足自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的運(yùn)行要求。如附圖2所示，在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的行駛路徑的地面31上埋設(shè)金屬線32，在金屬線32加載導(dǎo)引頻率33，通過(guò)對(duì)導(dǎo)引頻率的識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的自動(dòng)導(dǎo)引；在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)設(shè)置有由感應(yīng)線圈A和感應(yīng)線圈B組成的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21，通過(guò)比較其感應(yīng)線圈A和感應(yīng)線圈B中電磁信號(hào)的強(qiáng)弱得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21相對(duì)金屬線32的偏移量，通過(guò)一定的導(dǎo)引計(jì)算后，將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置，動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引。如附圖3所示，電磁導(dǎo)引裝置的控制環(huán)節(jié)以中央控制器CPU 40為核心，獲取電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21獲得的橫向偏移量41、轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算42的控制信息；中央控制器CPU 40同時(shí)獲取路徑信息43、速度傳感器45、車(chē)體理論方位46的信息，通過(guò)中央控制器CPU 40處理后，通過(guò)速度控制44環(huán)節(jié)進(jìn)行速度控制，并將有關(guān)信息和數(shù)據(jù)傳送給上位監(jiān)控系統(tǒng)47。電磁導(dǎo)引裝置的控制路徑及方法如下a、電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器21獲得橫向偏移量41,并由自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算42，并將有關(guān)信息傳送給中央控制器CPU 40 ；b、裝于自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置的中央控制器CPU 40根據(jù)獲取路徑信息43的路徑偏移量，進(jìn)行速度控制44 ；[0028]C、速度傳感器根據(jù)作用在車(chē)輪和車(chē)身之間的一切力和力矩支撐力、制動(dòng)カ和驅(qū)動(dòng)カ的車(chē)體理論值，將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸送到上位監(jiān)控系統(tǒng)47，由上位監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)控制自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的行迸。自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)電磁導(dǎo)引裝置路徑對(duì)地面平整度要求不高，但在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)行駛路徑(導(dǎo)引線)的周?chē)?5cm的范圍內(nèi)不應(yīng)有其他強(qiáng)磁 物質(zhì)存在，否則將影響導(dǎo)引效果和精度。
權(quán)利要求1.一種非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置，主要由自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的機(jī)械部分、非接觸式電源供電系統(tǒng)、電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置、安全保障系統(tǒng)裝置和無(wú)線通訊系統(tǒng)裝置所構(gòu)成，其特征在于進(jìn)一步包括有用于自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁引導(dǎo)裝置 在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的行駛路徑的地面(31)上埋設(shè)導(dǎo)引前進(jìn)方向的金屬線(32)； 在金屬線(32)上加載導(dǎo)引頻率(33)，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)上設(shè)置有對(duì)地面金屬線(32)發(fā)出導(dǎo)引頻率識(shí)別的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)，通過(guò)比較其線圈A和線圈B兩電磁信號(hào)的強(qiáng)弱得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)相對(duì)地面金屬線(32)的偏移量，通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置導(dǎo)引計(jì)算，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁自動(dòng)導(dǎo)引。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置，其特征在于電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)，包括前部驅(qū)動(dòng)輪處的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，以及后部驅(qū)動(dòng)輪處的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，在行駛過(guò)程中，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)設(shè)于車(chē)內(nèi)電控柜(17)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置中的中央控制器不斷讀取前后實(shí)際位置坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，將計(jì)算的運(yùn)行偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值、將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到隨時(shí)修正和控制自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)在行走過(guò)程中產(chǎn)生偏差的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置的中央控制器。
3.依據(jù)權(quán)利要求I所述的非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置，其特征在于非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置以中央控制器CPU (40)為核心，獲取電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器(21)提供的橫向偏移量(41)、轉(zhuǎn)向控制差速計(jì)算(42)的控制信息；獲取路徑信息(43)、速度傳感器(45)、車(chē)體理論方位(46)的信息，通過(guò)中央控制器CPU ( 40)處理后，通過(guò)速度控制(44 )環(huán)節(jié)進(jìn)行速度控制，并將有關(guān)信息和數(shù)據(jù)傳送給上位監(jiān)控系統(tǒng)(47 )。
專利摘要本實(shí)用新型有關(guān)一種非接觸式供電自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引裝置，屬于機(jī)電類(lèi)，自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的機(jī)械部分由上部用于承載物件的車(chē)體和下部的行走小車(chē)組成。在行走小車(chē)底盤(pán)框架的下部安裝有用于調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)行軌跡和精度的兩組各兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪和兩個(gè)同步帶輪，控制和調(diào)整安裝在行走小車(chē)底盤(pán)框架上驅(qū)動(dòng)輪按照自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)要求的軌跡行駛，在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的行駛路徑上埋設(shè)金屬線，在金屬線加載導(dǎo)引頻率，在自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)上設(shè)置有由兩個(gè)感應(yīng)線圈組成的電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器，通過(guò)比較兩個(gè)線圈中信號(hào)的強(qiáng)弱而得到電磁感應(yīng)導(dǎo)引傳感器相對(duì)導(dǎo)引線的偏移量，通過(guò)一定的導(dǎo)引計(jì)算及自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)的電磁導(dǎo)引。
文檔編號(hào)G05D1/02GK202394116SQ20112056685
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者張永法, 王洪軍, 王立, 程鳳琴 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春艾希技術(shù)有限公司