带有可调牵引配重的移动机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种基本移动机器人(1)，其中在驱动轮(6)上的重量可以调节以便为相关应用实现移动机器人(1)的最佳牵引力和制动性能。借助转向架臂(4)和模块化牵引配重(9)的创造性设计，通过将一个或多个牵引重量模块(13)附接到转向架臂延伸部(12)可以增加作用在驱动轮(6)上的重力和产生的摩擦力，同时由于悬臂效应，作用于(前)脚轮(7)上的产生的重力减小。因此，使其相对容易在驱动轮(6)上获得足够的牵引力以用于预期应用，而不影响安全性，并且对移动机器人(1)的整体能效影响最小。移动机器人(1)可配置用于不同的应用，包括运输装载在移动机器人(1)顶部的货物、推车牵拉或在室内自动拖拉材料。内自动拖拉材料。内自动拖拉材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有可调牵引配重的移动机器人


[0001]本专利技术涉及一种基本移动机器人，其可配置用于不同的应用，包括装载在移动机器人顶部的货物的运输、推车牵拉或在室内自动拖拉材料。更具体地，本专利技术涉及一种移动机器人，其中可以调节驱动轮上的重量以实现用于相关应用的移动机器人的最佳牵引力和制动性能。

技术介绍

[0002]在一个结构内或多个结构之间的物品运输在某种程度上已经造成了问题。如今，许多运输选项作为商业产品存在，例如传送带、气动管、万向推车和移动机器人。移动机器人或自动导引车(AGV)是配备了计算机控制下的驱动系统的车辆，允许在两个位置之间进行自主导引。
[0003]具有安装在AGV上的牵引装置的牵引拖车在本领域中是众所周知的。通常，商业挂钩和球安装在AGV的一端，通常是后部，在此连接包括可释放插座和牵引杆的拖车。
[0004]用于在室内输送或运输材料的机器人和自动化车辆已经在若干应用中开发和利用。众所周知的应用是自动化邮件输送车辆和机器人。
[0005]专利申请US2004093650A1(和对应的专利US7066291B2)公开一种用于执行多个单独操作的移动机器人系统，包括具有至少一个轮驱动电机的至少一个自主轮式移动机器人、一个车载计算机；在有移动障碍物的环境中导航、定向和机动的装置；传感器系统；和用于接收和发送信号的无线通信系统。US2004093650/US7066291B2中公开的移动机器人系统可用于使用联接挂钩钩杆作为推车附接机构在各种推车或货车上拖拉材料。同时，推车附接机构US2004093650不能在枢轴点上自由移动，不适合在不平坦的支架上拖拉推车；例如，在门框上。
[0006]移动机器人通常设有一个或若干驱动轮，以及一个或几个支撑轮，例如脚轮。
[0007]一种流行的构造是将驱动轮放置在优选为矩形的移动机器人底盘的两个长边的每一个的中间。每个驱动轮由一个单独的可控电机驱动。另外，机器人由四个脚轮支撑；在底盘的每个拐角处有一个。
[0008]移动机器人可以双向驱动，并通过以不同速度或相对于彼此相反的方向驱动驱动轮来转向。专利申请WO2016165721公开了一种用于自动对接和牵拉推车的机器人推车牵拉车辆，诸如轮式医院推车，例如亚麻布。具体地，机器人车辆配备有用于保持推车的抓握装置。该车辆具有矩形底盘，驱动轮放置在两个长边底盘的每一个的中间，四个脚轮；在底盘的每个拐角处有一个。
[0009]同时，根据WO2016165721的车辆的拉力受到驱动轮和支架之间的可用摩擦力的限制。如果某个应用需要更好的牵引力，可以通过在机器人顶部增加额外的重量来增加驱动轮和支架之间的摩擦力。然而，这种额外的重量对机器人的整体能效和安全性具有负面影响。
[0010]在优选版本中，两个驱动轮中的每一个都通过转向架臂与(前)脚轮机械互连。机
器人底盘由转向架臂的枢轴点和一组后脚轮支撑。每个驱动轮由一个单独的可控电机驱动。
[0011]转向架构造允许机器人在不平坦表面上移动。
[0012]CN208774905U注册技术(和对应的申请CN108725626)显示了这种基本构造的示例。其示出一个AGV，其驱动轮放置在矩形移动机器人底盘的两个长边的中间。每个驱动轮由电机驱动。另外，移动机器人由四个脚轮支撑；在底盘的每个拐角处有一个。两个驱动轮中的每一个都通过转向架臂与(前)脚轮机械互连。机器人底盘由转向架臂的枢轴点和一组后脚轮支撑。
[0013]要驱动(和停止)移动机器人，包括其可能的顶部负载和/或可能的推车，而不打滑，驱动轮和表面之间必须有一定的摩擦力。驱动轮与地面之间产生的摩擦力由驱动轮表面与地板表面之间的摩擦系数以及作用在驱动轮上所产生的重力决定。
[0014]驱动轮打滑会导致运输效率低下和制动性能低下。
[0015]此外，移动机器人的导航系统通常基于或至少支持从驱动马达、驱动齿轮、驱动轴和/或驱动轮接收输入的里程表。因此，驱动轮的任何滑动都会导致有关行驶距离的错误信息。
[0016]CN208774905U建议在底盘框架和转向架臂之间设置一组可调预加载弹簧。通过调节这些弹簧的负载，可以改变分别作用在驱动轮和前脚轮上的重力分布。由此可以增加驱动轮和支撑件之间的摩擦力。然而，由此减少了前脚轮与支撑件之间的摩擦力并最终减少了接触，这将对车辆的驱动/转向能力产生负面影响。
[0017]如果移动机器人本身(包括可能的顶部负载)没有足够的重量来为给定应用中的驱动轮提供所需的摩擦力，则已知会在移动机器人的顶部增加额外的重量。然而，任何额外的重量通常会降低移动机器人的整体效率，并导致机器人电池充电之间的操作时间更短。
[0018]机器人顶部的额外重量也可能危及移动机器人的整体安全性。增加额外的重量可能会导致更高的质心点，这又可能导致移动机器人在制动期间倾翻的风险更高。
[0019]在具有2个驱动轮和4个脚轮的移动机器人上，任何额外的重量都会作用在驱动轮上，但也会作用在至少一个，通常是两个支撑脚轮上。
[0020]脚轮上增加的重量确实再次增加了对驱动轮更好牵引力的需求。因此，需要增加相对较大的重量才能在驱动轮上获得足够的牵引力。额外的重量增加了移动机器人的能量消耗，并且可能挑战制动性能并可能增加倾斜风险。
[0021]本专利技术的目的是改进现有技术并且提供一种基本移动机器人，其驱动轮上的牵引力可以相对容易地针对预期应用进行优化，而不会影响安全性，并且对整体操作效率的影响最小。

技术实现思路

[0022]本专利技术提供了一种改善的移动机器人，用于从一个位置到另一个位置的自动进站和牵引/拖拉推车和类似货车，或用于在移动机器人顶部运输有效负载。移动机器人实现用于在走廊上导航的导航系统。导航系统优选地包括从驱动电机接收输入的里程表。移动机器人还包括一个或多个传感器，用于指示机器人相对于周围环境的位置，以避免不必要的冲击。
[0023]通过连接驱动轮和(前)脚轮的转向架臂以及模块化牵引配重块的创造性设计，通过将一个或多个配重模块附接到转向架臂的延伸部，可以增加作用在驱动轮上的重力和产生的摩擦力，而由于悬臂效应，作用在(前)脚轮上的产生的重力会减小。因此，相对容易地在驱动轮上为预期应用实现足够的牵引力，而不会影响安全性，并且对移动机器人的整体能效的影响最小。
[0024]通过使牵引配重块的质心处于低于整个移动机器人的重心的水平，降低了在制动或转弯情况下倾翻的风险。
[0025]通过使牵引配重块的质心低于转向架臂的枢轴点并尽可能低，牵引配重的惯性有助于在制动过程中向下压驱动轮，从而增加驱动轮的摩擦力和制动性能。
[0026]由此，本专利技术可以针对给定应用轻松优化移动机器人的牵引、导航、制动性能和安全性，同时对机器人的整体能效影响最小。
附图说明
[0027]为了更好地理解本专利技术并且了解其实际应用，提供并参考以下附图。附图仅作为实例给出，并且绝不应限制本专利技术的范围。
[0028]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有具有底盘(14)的移动机器人(1)，所述底盘(14)具有前端(2)和后端(3)，包括至少：
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一对驱动轮(6)，其中所述一对驱动轮(6)优选地通过驱动轴和齿轮箱联接到一组驱动电机(10)，
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所述移动机器人的所述前端(3)处的一对前脚轮(7)，
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所述移动机器人(1)的所述后端(2)处的一对后脚轮(8)，其中
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所述一对驱动轮(6)通过一对具有枢轴点(5)的转向架臂(4)与所述一对前脚轮(7)机械互连，
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所述机器人底盘(14)由所述枢轴点(5)处的所述转向架臂(4)和所述一对后脚轮(8)支撑，其特征在于
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所述转向架臂(4)包括在所述驱动轮(6)的轴线后面突出的转向架臂延伸部(12)，用于安装一个或多个牵引配重块(9)，
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和一个或多个牵引配重块(9)。2.根据权利要求1所述的移动机器人(1)，其特征在于，所述一个或多个牵引配重块(9)包括配重模块(13)，用于对所述转向架臂延伸部(12)进行可配置的重量分配。3.根据权利要求1所述的移动机器人(1)，其特征在于，所述牵引配重块(9)和所述配重模块(13)的形状分别与所述电机(10)的形状或可能的齿轮箱的形状相适应。4.根据权利要求1所述的移动机器人(1)，其特征在于，所述转向架臂延伸部(12)能够适于允许所述牵引配重...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斯，
申请(专利权)人：莫比奥工业机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：