一种平面柔性对接装置，包括支撑盘(31)、复位弹簧(35)、弹簧销轴(34)、底座(37)、可转动机构；支撑盘(31)底部通过可转动机构与底座(37)连接，复位弹簧(35)两端通过弹簧销轴(34)分别与支撑盘(31)、底座(37)连接，复位弹簧(35)沿支撑盘(31)的周向分布。本发明专利技术在AGV与载车板对接过程中降低对导向定位的精度要求，从而大幅度降低成本。同时实现坡道行驶过程中对坡道阻力的有效支撑，提高对坡道行驶的适应能力和安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种平面柔性对接装置
本专利技术属于无人系统领域，涉及一种平面对接装置。
技术介绍
随着机器人技术的发展及应用，近年来出现了将其应用于停车场完成自动泊车服务的泊车AGV(或称：泊车机器人)。利用泊车AGV构建的无人泊车系统与传统停车场相比，同样面积下可增加30％～40％的停车位，同时不需要进行大规模场地建设，是未来智能停车的发展方向。根据与车辆对接的方式，泊车AGV可分为梳齿式、机械臂式和载车板式三种。梳齿式和机械臂式泊车AGV采用梳齿托举、机械臂夹持汽车轮胎的方式实现与车辆的对接。在使用中存在为适应不同轴距反复调整、AGV直接与轮胎接触表面受污损等问题。载车板式泊车AGV具有适应性强及与车辆无直接接触等优势，是目前泊车AGV主要的发展方向。由于泊车AGV为新兴产业，具有广阔的市场前景，各厂家均没有对外公布具体的设计细节，公开的泊车AGV与载车板对接结构形式也甚少。根据海康威视、昆船智能、上海汇聚等厂家公布的载车板式泊车AGV图片及视频可以看出，泊车AGV前后布置2个或四角布置4个剪式举升机构，举升机构上平面与载车板底平面刚性接触贴紧，在有些型号上在举升机构上平面安装有具有导向和定位功能的凸块(导向孔)，实现与载车板底部定位孔(销)的对接。平面刚性对接方式仅适用于相对平坦的路面，当泊车AGV载车辆在坡道行驶时，由于仅依靠平面间的摩擦力抵消坡道阻力，当摩擦力不足时会产生载车板下滑跌落造成汽车损坏。虽然可以通过在接触面表面设计花纹或调整接触面材料的方式增大摩擦力，但仍然存在由于长时间使用表面材料磨损或接触面存在油污等造成摩擦力不足的风险。对于设置有简单导向定位装置的对接方式，虽然能够由导向装置抵消坡道阻力，但对接过程中要求AGV具有极高的定点定位定向精度，造成对泊车AGV导航传感器的精度要求提升，无法降低成本。定位定向误差会对对接的导向部位造成极大的磨损，同时长期的磨损会给该系统的安全性带来极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提出一种平面柔性对接装置，在AGV与载车板对接过程中降低对导向定位的精度要求，从而大幅度降低成本。同时实现坡道行驶过程中对坡道阻力的有效支撑，提高对坡道行驶的适应能力和安全性。本专利技术所采用的技术方案是：一种平面柔性对接装置，包括支撑盘、复位弹簧、弹簧销轴、底座、可转动机构；支撑盘底部通过可转动机构与底座连接，复位弹簧两端通过弹簧销轴分别与支撑盘、底座连接，复位弹簧沿支撑盘的周向分布。所述可转动机构包括压盘、支撑盘固定螺栓；底座为球头座，压盘包括结构对称的两个压盘瓣，两个压盘瓣对接后，压盘上部通过法兰盘与支撑盘底部法兰盘连接，并通过支撑盘固定螺栓固定，压盘与支撑盘底部装配后形成衬碗与球头座的球头配合。所述底座的球头的材料为40Cr材料。所述支撑盘和压盘形成的衬碗部位采用聚四氟乙烯材料。所述可转动机构包括支撑盘销轴，支撑盘下端支耳通过支撑盘销轴与底座支耳配合，支撑盘关于底座转动。所述支撑盘、底座的支耳部位采用聚四氟乙烯材料。所述弹簧销轴的材料为40Cr材料。所述的一种平面柔性对接装置，分布在泊车AGV的举升机构的上平面，泊车时，与位于泊车AGV上方为载车板底部的楔形对接块一一对应，支撑盘表面与楔形对接块的斜面配合。所述支撑盘顶部设置为铜质或其他导电的材料，将所述平面柔性对接装置作为充电触头。所述的平面柔性对接装置的使用方法，包括步骤如下：步骤一、泊车AGV通过车道线导引进入载车板下方，并进行初始定位，保证支撑盘位于楔形对接块；步骤二、控制举升机构进行举升，支撑面与载车板底部的楔形对接块的斜面贴合；控制举升机构继续上升至预定的举升高度，将载车板连同其上停放的汽车举离地面，完成对接举升动作；步骤三、控制泊车AGV到达停放位置后，控制举升机构下降至载车板触地，当支撑盘与楔形对接块分离后，复位弹簧将支撑面调整至初始水平状态；步骤四、控制泊车AGV由载车板底部驶出，完成停放动作。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术采用机械柔性对接机构，降低了对于高精度对接部位对于AGV初始定位、定姿的精度要求，可以降低系统对于导航定位的精度要求，从而大幅度降低成本；(2)本专利技术的平面柔性对接装置通过球面副、转动副实现了连接构件间的相对运动，对导航及定位误差产生的结构偏差，具有较强的自适应调整能力，通过运动副相互接触部位配合使用抗磨材料及增加润滑等方式，提高了整体的使用寿命。从而避免了在误差工况下刚性对接机构长时间使用产生的异常磨损，提高了系统整体的可靠性；(3)本专利技术的平面柔性对接装置实现了在坡道行驶工况下，由球面副、转动副的支撑力与摩擦力共同抵消坡道行驶阻力，从而大幅提高了坡道行驶的安全性。附图说明图1为本专利技术的平面柔性对接装置安装示意图；图2(a)为本专利技术的球面副平面柔性对接装置三维图；图2(b)为本专利技术的球面副平面柔性对接装置的爆炸图；图3(a)为本专利技术的转动副平面柔性对接装置三维图；图3(b)为本专利技术的转动副平面柔性对接装置的爆炸图；图4为载车板底部楔形对接面；图5为泊车AGV与载车板对接示意图；图6为载车板楔形对接面受力示意图图7为坡道行驶状态刚性对接载车板受力示意图；图8为柔性、刚性配合对接载车板坡道行驶状态受力示意图；图9为水平行驶状态柔性、刚性配合对接载车板受力示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。如图1所示，平面柔性对接装置3安装在泊车AGV1的举升机构2的上平面。平面柔性对接装置3可以为球面副平面柔性对接装置，也可以为转动副平面柔性对接装置。如图2(a)、图2(b)所示，球面副平面柔性对接装置包括支撑盘31、支撑盘固定螺栓32、压盘33、弹簧销轴34、复位弹簧35、底座固定螺栓36、底座37；压盘33包括形状一致的两个压盘瓣，两个压盘瓣对接后，上部通过法兰盘与支撑盘31底部法兰盘连接；底座37为球头座；球面副平面柔性对接装置的支撑盘31及分片式压盘33在装配时分别放置在底座37的球头上下两端，采用支撑盘固定螺栓32压紧，支撑盘31及压盘33装配后形成的衬碗与球头实现配合。压盘33底部及球头座上平面分别设置有复位弹簧35的上、下固定点，采用弹簧销轴34将复位弹簧35固定在上下固定点之间。平面柔性对接装置整体通过底座固定螺栓36与举升机构2上平面连接固定。如图3(a)、图3(b)所示，球面副结构可以实现多自由度的柔性调整，亦可将球面副改为转动副实现部分自由度的柔性调整。转动副平面柔性对接装置的支撑盘31与底座37采用支撑盘销轴38连接，支持盘31底部及底座37上平面分别设置有复位弹簧35的上、下固定点，采用弹簧销轴34将复位弹簧35固定在上下固定点之间。如图4所示，载车板4底部与平面柔性对接装置3对应位置设置楔形对接块5，用于与平面柔性对接装置的配合，楔形对接块5的楔形对接面投影区域大于平面柔性对接装置3的支撑盘31。平面柔性对接装置3在使用过程中球面副、转动副相互连接的零件存在相对滑移，为较少磨损提高使用寿命，滑移部位应具备一定的润滑条件，可在零件上设置压注油杯用于注入润滑脂。此外在材料选型上，球头、销轴等部位可选用40Cr材料，球面副平面柔性对接装置的支撑盘31、压盘33衬碗部位及转动副平面柔性对接装置的支撑盘31本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种平面柔性对接装置，其特征在于，包括支撑盘(31)、复位弹簧(35)、弹簧销轴(34)、底座(37)、可转动机构；支撑盘(31)底部通过可转动机构与底座(37)连接，复位弹簧(35)两端通过弹簧销轴(34)分别与支撑盘(31)、底座(37)连接，复位弹簧(35)沿支撑盘(31)的周向分布。
【技术特征摘要】
1.一种平面柔性对接装置，其特征在于，包括支撑盘(31)、复位弹簧(35)、弹簧销轴(34)、底座(37)、可转动机构；支撑盘(31)底部通过可转动机构与底座(37)连接，复位弹簧(35)两端通过弹簧销轴(34)分别与支撑盘(31)、底座(37)连接，复位弹簧(35)沿支撑盘(31)的周向分布。2.根据权利要求1所述的一种平面柔性对接装置，其特征在于，所述可转动机构包括压盘(33)、支撑盘固定螺栓(32)；底座(37)为球头座，压盘(33)包括结构对称的两个压盘瓣，两个压盘瓣对接后，压盘(33)上部通过法兰盘与支撑盘(31)底部法兰盘连接，并通过支撑盘固定螺栓(32)固定，压盘(33)与支撑盘(1)底部装配后形成衬碗与球头座的球头配合。3.根据权利要求2所述的一种平面柔性对接装置，其特征在于，所述底座(37)的球头的材料为40Cr材料。4.根据权利要求3所述的一种平面柔性对接装置，其特征在于，所述支撑盘(31)和压盘(33)形成的衬碗部位采用聚四氟乙烯材料。5.根据权利要求1所述的一种平面柔性对接装置，其特征在于，所述可转动机构包括支撑盘销轴(38)，支撑盘(31)下端支耳通过支撑盘销轴(38)与底座(37)支耳配合，支撑盘(31)关于底座(37)转动。6.根据权利要求5所述的一种平面柔性对接装置，其特征在于，所述支撑盘(31)、底座(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔孟楠，刘秀娟，刘刚军，吴平，牛志朝，刘浩，武欣，窦志红，赵炳英，郑剑，
申请(专利权)人：北京航天自动控制研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。