基于單球輪結構驅(qū)動系統(tǒng)的自動導引運輸車

高尚+馮凱+陳瑞+程瑞+呂海霆

摘 要：本設計結合了創(chuàng)新設計理念，根據(jù)球形輪胎的全方位驅(qū)動結構設計出具有創(chuàng)新型的球形驅(qū)動系統(tǒng)；并且根據(jù)現(xiàn)有的倉儲無人搬運車的起重結構需要旋轉車體自身的問題，我們改進出無自旋升降起重機構。

關鍵詞：單球輪結構；驅(qū)動系統(tǒng)；自動導引

目前市面上的自動導引車主要是兩輪差速行駛機構、三輪行駛機構、帶舵輪的四輪行駛機構等這三種驅(qū)動結構。這幾種行駛機構的輪子都是圓柱體形狀的，對于兩輪的行駛機構需要使用差速法的驅(qū)動方式來控制車的轉向；三輪行駛機構的前輪是有轉向結構控制轉向；帶舵輪的四輪行駛機構需要利用四個輪子上的轉向結構來控制轉向。

我們設計的球形輪胎驅(qū)動系統(tǒng)不需要差速、不需要轉向機構便可以向各個方向運動且不用改變車體的方向。

一個集成環(huán)境感測、動態(tài)規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)就是人們所說的AGV小車。它集中了機械、電氣、計算機、傳感器、自動化控制、人工智能等學科的研究成果，是機電一體化的最高成就的代表，也是目前自動化智能技術發(fā)展最活躍的領域之一。自動導引車具有自動導引功能（磁條導航、激光導航等），可以讓其沿規(guī)劃的引導路線運行，具備的功能有安全保護和物體搬運，可以取代叉車等人工輔助車輛等傳統(tǒng)物體搬運機械設備，無人化、高效率是它的特點。自動導引車它可以實現(xiàn)物品快速搬運，還能根據(jù)貨架的高度進行調(diào)節(jié)，貨物可以直接放到貨架上，自動導引車可以自動行駛進貨架底部搬運到目的地，全程自動化，快捷省時。它的出現(xiàn)可以節(jié)省勞動力，提高效率，從而獲取更高的效益。

本文創(chuàng)新設計的球形輪胎驅(qū)動系統(tǒng)由球形輪胎、伺服電機、麥克納姆輪等組成。球形輪胎驅(qū)動系統(tǒng)整體結構如圖1-（1）所示。

球形輪胎驅(qū)動系統(tǒng)由兩個電機驅(qū)動球形輪胎，一個X軸方向上放置一個電機，一個在y軸方向上。如圖1-（2）所示，電機旋轉帶動麥克納姆輪旋轉，麥克納姆輪帶動球形輪胎旋轉。因為麥克納姆輪的特性，所以各個電機驅(qū)動時，各個電機互不影響。

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