一种全向移动的运载装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:34921332 阅读:12 留言:0更新日期:2022-09-15 07:13
本发明专利技术公开了一种全向移动的运载装置及其控制方法,其中运载装置包括移动座,所述移动座的底部安装有驱动模组;所述驱动模组具备能够沿竖向轴旋转的转动座,所述转动座上安装有两个驱动轮;两个所述驱动轮相对于所述转动座自身的转轴对称安装,且两个所述驱动轮能够各自相对于所述转动座主动转动。控制方法中通过对运载对象进行识别以确定运载装置的运动参数,通过对每组驱动模组的两个驱动轮的差速控制,即可实现对机器人前进方向的控制,可以使机器人进行全向运动。整个运载装置结构简单,运动灵活;对运载装置的控制方法智能化程度高。度高。度高。

【技术实现步骤摘要】
一种全向移动的运载装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及运载工具领域,特别涉及一种全向移动的运载装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]如叉取机器人、搬运机器人等运载装置是物流搬运系统中重要的搬运工具,承担了大量的搬运工作;为了最大限度的提升仓储车间的存储效率,需尽可能的缩小货架之间巷道的宽度;由于巷道的宽度缩小,对运载装置的使用条件要求变高,要求叉运载装置运动更加灵活,因此全向移动成了新一代运载装置最重要的设计目标。
[0003]以叉取机器人为例,目前,市面上的技术方案较多为叉车舵轮驱动方式,舵轮位于叉车前侧,从动轮位于叉车叉齿侧;该种方案比较成熟,但叉车不具备横向移动能力,且需要的堆垛空间过大,不适用于窄巷道、高存放效率的仓储空间使用。
[0004]近年,已经出现了少量的全向叉车;专利CN209778193U公开了一种可全向移动的叉车,该叉车为四个单轮驱动结构,其前后驱动轮通过齿条实现同步转向;但该模组虽然解决了叉车的横向移动问题,但无法实现原地自转,运动能力上不足;且该方案中没有对应的悬挂系统,会使叉车的路面适应能力较差,在工厂仓库或不平度较大的路面上常出线车轮打滑或车体失去控制等现象,无法准确的执行工作命令。
[0005]专利CN214823578U公开了一种全向叉车转向机构,该结构类似于车辆转向所用的齿条传动结构;该专利只解决了局部的全转向问题,没有解决叉车整体全转向的问题且暂不能实现完全自动化。
[0006]因此需要一种具备全向移动能力,能够适应窄巷道的工作场景的全向移动的运载装置及其控制方法。

技术实现思路

[0007]专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种具备全向移动功能的,能够适应窄巷道等工作场景的全向移动的运载装置及其控制方法。
[0008]技术方案:为实现上述目的,本专利技术的全向移动的运载装置,其包括移动座,所述移动座的底部安装有驱动模组;
[0009]所述驱动模组具备能够沿竖向轴旋转的转动座,所述转动座上安装有两个驱动轮;两个所述驱动轮相对于所述转动座自身的转轴对称安装,且两个所述驱动轮能够各自相对于所述转动座主动转动。
[0010]采用上述结构,转动座相对所述移动座的转动运动由两个驱动轮进行差速运动实现,转动座转向后,移动座的运动方向发生改变;当驱动轮的转动轴线垂直于前后方向时,在该姿态下,所有驱动模组的驱动轮同向等速旋转可以带动运载装置向前或者向后运动;当驱动轮的转动轴线平行于前后方向时,在该姿态下,所有驱动模组的驱动轮同向等速旋转可以带动运载装置横向移动;当所有转动座相对于移动座的倾斜角度相同时,在该姿态下,所有驱动模组的驱动轮同向等速旋转可以带动运载装置沿倾斜直线移动。
[0011]进一步地,所述驱动模组的数量为多个,所有所述驱动模组分散安装在所述移动座的底部。
[0012]采用该结构,通过设置多个驱动模组可以实现运载装置的原地回转。当需要控制驱动模组原地回转时,分别控制每个驱动模组的两个驱动轮等速反向转动,以使转动座相对于移动座旋转到达预设角度,此时在俯视方向上驱动轮的旋转轴线穿过运载装置的回转中心,在该姿态下,所有驱动模组的驱动轮同向旋转可以带动运载装置原地旋转,可以使运载装置的移动更加灵活,能够适应较窄的巷道。优选地,上述驱动模组的数量为四个,四个驱动模组分布在同一个长方形的四角位置,上述回转中心即为长方形的中心,此时,所有运载装置的转动座到达预设角度后,所有驱动轮同向等速转动即可实现运载装置的原地回转。在俯视方向上,回转中心位于运载装置的几何中心,当运载装置的俯视外轮廓不规则时,可选取将运载装置的俯视外轮廓包含在内的最小多边形(长方形或正多边形)或圆形的中心或中心附近设定范围内的点作为回转中心,如此可保证运载装置原地回转时所需的空间最小。
[0013]进一步地,部分或全部的所述驱动模组通过悬挂装置连接所述移动座。
[0014]进一步地,所述悬挂装置包括悬挂横臂,所述悬挂横臂的中部铰接在所述移动座上,两个所述驱动模组对称设置在所述悬挂横臂的两端;所述横臂支架与所述移动座固定连接。
[0015]通过上述结构,运载装置具有较好的路面适应能力。
[0016]进一步地,所述移动座上安装有能够主动升降的举升单元。
[0017]进一步地,所述驱动轮由安装在所述转动座上的驱动元件驱动运转。
[0018]一种运载装置的控制方法,其基于上述的运载装置,所述移动座上安装有感知模块,所述感知模块与执行所述控制方法的控制系统通讯连接,所述控制方法包括:
[0019]通过所述感知模块采集运载对象的数据;
[0020]根据所述运载对象的数据以及对象识别模型得到运载对象的位姿信息;
[0021]根据所述运载对象的位姿信息控制所述运载装置作用于所述运载对象。
[0022]上述控制方法中,通过预训练的对象识别模型对感知模块采集的数据进行识别,使得控制系统能够获知运载对象的属性并据此控制运载对象运动并作用于运载对象,使得运载装置具有较高的智能化,无需人工远程操控接驳货物。
[0023]进一步地,所述通过所述感知模块采集运载对象的数据之前还包括:
[0024]控制所述运载装置运动至靠近所述运载对象的预备点位。运载装置到达预备点位后再通过感知模块采集运载对象的数据。
[0025]进一步地,所述根据所述运载对象的位姿信息控制所述运载装置对运载对象进行叉取包括:
[0026]根据所述运载对象的位姿信息得到所述运载装置的整体运动参数,所述整体运动参数包括第一线速度、角速度以及第一航向角;此步骤由上位机实施,并将得到的整体运动参数发给下位机;
[0027]根据所述整体运动参数得到对应于所述驱动模组的模组运动参数,所述模组运动参数包括第二线速度与第二航向角;此步骤由下位机实施,下位机根据所述整车运动模型参数进行运动模型解析,得到对应于各所述驱动模组的模组运动参数;
[0028]根据所述模组运动参数控制所述驱动模组运转。
[0029]进一步地,所述控制方法还包括:
[0030]对不同型号的运载对象样品进行数据采集得到样品数据集;
[0031]利用训练模型对所述样品数据集进行训练得到所述对象识别模型;此处,使用PVN3D网络训练模型对样品数据进行训练,能够得到用于3D相机识别的对象识别模型。
[0032]有益效果:本专利技术的全向移动的运载装置及其控制方法,通过对每组驱动模组的两个驱动轮的差速控制,即可实现对驱动模组姿态的控制;通过控制驱动模组的姿态,实现对机器人前进方向的控制,可以使机器人进行全向运动;整个运载装置结构简单,运动灵活;同时该运载装置配备感知模块,能够识别运载对象并调节运载装置的运动参数,使运载装置更加智能、自动化程度更高。
附图说明
[0033]图1为全向移动的叉取机器人整体结构斜视图;
[0034]图2为驱动模组局部视图;
[0035]图3为全向移动的叉取本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全向移动的运载装置,其特征在于,其包括移动座,所述移动座的底部安装有驱动模组;所述驱动模组具备能够沿竖向轴旋转的转动座,所述转动座上安装有两个驱动轮;两个所述驱动轮相对于所述转动座自身的转轴对称安装,且两个所述驱动轮能够各自相对于所述转动座主动转动。2.根据权利要求1所述的全向移动的运载装置,其特征在于,所述驱动模组的数量为多个,所有所述驱动模组分散安装在所述移动座的底部。3.根据权利要求2所述的全向移动的运载装置,其特征在于,部分或全部的所述驱动模组通过悬挂装置连接所述移动座。4.根据权利要求1所述的全向移动的运载装置,其特征在于,所述悬挂装置包括悬挂横臂,所述悬挂横臂的中部铰接在所述移动座上,两个所述驱动模组对称设置在所述悬挂横臂的两端;所述横臂支架与所述移动座固定连接。5.根据权利要求1所述的全向移动的运载装置,其特征在于,所述移动座上安装有能够主动升降的举升单元。6.根据权利要求1所述的全向移动的运载装置,其特征在于,所述驱动轮由安装在所述转动座上的驱动元件驱动运转。7.一种运载装置的控制方法,其基于权利要求1

6任一项所述的运...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭鹏
申请(专利权)人:浙江欣奕华智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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