一种用于更换搬运机器人电池的AGV及方法技术

本发明专利技术涉及一种用于更换搬运机器人电池的AGV及方法，AGV包括车架和安装在车架上的四个麦克纳姆轮组，车架上设有两个对称的电池推拉装置，车架在两个电池推拉装置之间的位置设有凹槽，凹槽中设有两排辊道，电池推拉装置包括相互连接且固定在车架上的第一电机和滑轨模组，滑轨模组的滑块上固定有转接件，转接件上固定有电动推杆，两个电池推拉装置的电动推杆对应处于两排辊道的上侧，其具有结构简单、控制方便、适应性好、安全性高、实用性强的优点；方法具有流程简单、自动化程度高、安全可靠的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于更换搬运机器人电池的AGV及方法


[0001]本专利技术涉及一种转运车，具体涉及一种用于更换搬运机器人电池的AGV，以及利用该AGV自动更换搬运机器人电池的方法。

技术介绍

[0002]在物流领域，搬运机器人(RGV、AGV或IGV)在电池电量低于阈值时需进行充电或更换电池。因电池容量较大，所需的充电时间过长，这会严重影响搬运机器人的工作效率。目前本领域通常采用更换电池的方法，因电池的体积和重量已大到无法通过人工搬运，需依赖机电设备进行，现有更换电池的机电设备在实际应用中存在着以下问题：(1)电池更换过程人工参与过多，操作流程复杂，自动化程度低，影响了搬运机器人的工作效率；(2)电池外壳磨损严重，甚至会造成电池内部结构损坏，安全性较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于更换搬运机器人电池的AGV及方法，AGV具有结构简单、控制方便、适应性好、安全性高、实用性强的优点；方法具有流程简单、自动化程度高、安全可靠的优点。
[0004]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于更换搬运机器人电池的AGV，包括车架和安装在车架上的四个麦克纳姆轮组，所述车架上设有两个对称的电池推拉装置，车架在两个电池推拉装置之间的位置设有凹槽，凹槽中设有两排辊道，所述电池推拉装置包括相互连接且固定在车架上的第一电机和滑轨模组，滑轨模组的滑块上固定有转接件，转接件上固定有电动推杆，两个电池推拉装置的电动推杆对应处于两排辊道的上侧。
[0005]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述麦克纳姆轮组包括麦克纳姆轮、电动轴系和悬挂，麦克纳姆轮与电动轴系连接，电动轴系通过悬挂安装在车架上，悬挂设有升降油缸。
[0006]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述车架上设有液压泵站，液压泵站分别与四个麦克纳姆轮组的悬挂升降油缸连接。
[0007]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述车架上设有视觉相机、自控装置和电源装置，视觉相机用于检测电池，自控装置分别与电动轴系、电池推拉装置、液压泵站和视觉相机连接，电源装置用于为AGV供电。
[0008]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述电动推杆一侧的转接件上设有接近开关，所述车架上还设有分别与自控装置连接的激光扫描仪和急停装置。
[0009]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述辊道包括两个侧板以及并排安装在两个侧板之间的多个辊子，侧板的上侧面高于辊子。
[0010]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述电动轴系包括相互连接的第二电机和减速机，所述麦克纳姆轮组与电动轴系的减速机连接。
[0011]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述搬运机器人为有轨制导车辆、自动导引车或智慧型导引运输车。
[0012]进一步的，本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其中，所述激光扫描仪设有两个且对称安装在车架的对角处，所述急停装置设有四个且对应安装在车架的四个角处。
[0013]本专利技术还提供了一种自动更换搬运机器人电池的方法，所述方法利用了上述的AGV，两个电池推拉装置标记为电池推拉装置一和电池推拉装置二，相应地，两排辊道标记为辊道一和辊道二，具体包括以下步骤：
[0014]S1、AGV导航至换电站，自控装置根据满电量电池的位置调整AGV的位置和姿态，以使辊道一与满电量电池对齐；满电量电池是指换电站中充满电的电池；
[0015]S2、电池推拉装置一通过其第一电机驱使滑轨模组的滑块、转接件和电动推杆向满电量电池移动，电动推杆到位后其活塞杆伸出到满电量电池上的连接孔中；
[0016]S3、电池推拉装置一通过其第一电机驱使滑轨模组的滑块、转接件和电动推杆反向移动，电动推杆将满电量电池拉到辊道一上；
[0017]S4、AGV导航至需更换电池的搬运机器人前，自控装置根据低电量电池的位置调整AGV的位置和姿态，以使辊道二与低电量电池对齐；低电量电池是指搬运机器人上电量即将耗完需更换的电池；
[0018]S5、电池推拉装置二通过其第一电机驱使滑轨模组的滑块、转接件和电动推杆向低电量电池移动，电动推杆到位后其活塞杆伸出到低电量电池上的连接孔中；
[0019]S6、电池推拉装置二通过其第一电机驱使滑轨模组的滑块、转接件和电动推杆反向移动，电动推杆将低电量电池拉到辊道二上；
[0020]S7、自控装置根据搬运机器人的电池仓位置调整AGV的位置和姿态，以使辊道一与搬运机器人的电池仓对齐；
[0021]S8、电池推拉装置一通过其第一电机驱使滑轨模组的滑块、转接件和电动推杆向搬运机器人的电池仓移动，电动推杆将满电量电池推入搬运机器人的电池仓后，电动推杆、转接件和滑轨模组的滑块退回初始装态；
[0022]所述满电量电池的位置、低电量电池的位置和搬运机器人的电池仓位置是通过视觉相机检测的；所述调整AGV的位置和姿态是通过控制各麦克纳姆轮组的电动轴系和悬挂实现的，姿态是指AGV的高度和水平度。
[0023]本专利技术一种用于更换搬运机器人电池的AGV及方法与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术通过设置车架和安装在车架上的四个麦克纳姆轮组，在车架上设置两个对称的电池推拉装置，使车架在两个电池推拉装置之间的位置设置凹槽，在凹槽中设置两排辊道，电池推拉装置具体包括相互连接且固定在车架上的第一电机和滑轨模组，在滑轨模组的滑块上固定转接件，在转接件上固定电动推杆，并使两个电池推拉装置的电动推杆对应处于两排辊道的上侧。由此就构成了一种结构简单、控制方便、适应性好、安全性高、实用性强的用于更换搬运机器人电池的AGV。在实际应用中让AGV按以下步骤运行即可实现自动更换搬运机器人电池的目的，其中，两个电池推拉装置标记为电池推拉装置一和电池推拉装置二，相应地，两个辊道标记为辊道一和辊道二，具体步骤如下：一、让AGV导航至换电站，并使辊道一与满电量电池对齐；二、让电池推拉装置一的电动推杆向满电量电池移动，并使电动推
杆的活塞杆伸出到满电量电池上的连接孔中；三、让电池推拉装置一的电动推杆反向移动即可将满电量电池拉到辊道一上；四、让AGV导航至需更换电池的搬运机器人前，并使辊道二与低电量电池对齐；五、让电池推拉装置二的电动推杆向低电量电池移动，并使电动推杆的活塞杆伸出到低电量电池上的连接孔中；六、让电池推拉装置二的电动推杆反向移动，即可将低电量电池从搬运机器人的电池仓拉到辊道二上；七、让AGV调整位置，并使辊道一与搬运机器人的电池仓对齐；八、让电池推拉装置一的电动推杆向搬运机器人的电池仓移动，即可将满电量电池从辊道一上推入搬运机器人的电池仓；九、电池推拉装置一的电动推杆、转接件和滑轨模组的滑块退回初始装态。至此即完成了一次搬运机器人的电池更换，随后让AGV导航至换电站并将低电量电池推入充电位后，即可继续进行搬运机器人的电池更换。满电量电池是指换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于更换搬运机器人电池的AGV，包括车架(1)和安装在车架(1)上的四个麦克纳姆轮组(2)，其特征在于，所述车架(1)上设有两个对称的电池推拉装置(3)，车架(1)在两个电池推拉装置(3)之间的位置设有凹槽，凹槽中设有两排辊道(4)，所述电池推拉装置(3)包括相互连接且固定在车架(1)上的第一电机(31)和滑轨模组(32)，滑轨模组(32)的滑块上固定有转接件(33)，转接件(33)上固定有电动推杆(34)，两个电池推拉装置(3)的电动推杆(34)对应处于两排辊道(4)的上侧。2.根据权利要求1所述的一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其特征在于，所述麦克纳姆轮组(2)包括麦克纳姆轮(21)、电动轴系(22)和悬挂(23)，麦克纳姆轮(21)与电动轴系(22)连接，电动轴系(22)通过悬挂(23)安装在车架(1)上，悬挂(23)设有升降油缸。3.根据权利要求2所述的一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其特征在于，所述车架(1)上设有液压泵站(5)，液压泵站(5)分别与四个麦克纳姆轮组(2)的悬挂(23)升降油缸连接。4.根据权利要求3所述的一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其特征在于，所述车架(1)上设有视觉相机(6)、自控装置(7)和电源装置(8)，视觉相机(6)用于检测电池，自控装置(7)分别与电动轴系(22)、电池推拉装置(3)、液压泵站(5)和视觉相机(6)连接，电源装置(8)用于为AGV供电。5.根据权利要求4所述的一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其特征在于，所述电动推杆(34)一侧的转接件(33)上设有接近开关(35)，所述车架(1)上设有分别与自控装置(7)连接的激光扫描仪(9)和急停装置(10)。6.根据权利要求4所述的一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其特征在于，所述辊道(4)包括两个侧板(41)以及并排安装在两个侧板(41)之间的多个辊子(42)，侧板(41)的上侧面高于辊子(42)。7.根据权利要求4所述的一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其特征在于，所述电动轴系(22)包括相互连接的第二电机和减速机，所述麦克纳姆轮组(2)与电动轴系(22)的减速机连接。8.根据权利要求4所述的一种用于更换搬运机器人电池的AGV，其特征在于，所述搬运机器人为有轨制导车辆、自动导引车或智慧型导引运输车。9.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李扬，李明，段三军，王硕，赵凯，
申请(专利权)人：北京特种机械研究所，
类型：发明
国别省市：