本實用新型涉及立體車庫技術領域，具體涉及一種AGV搬運機器人。

背景技術：

隨著車輛的逐年增多，城市停車位供不應求，出門停車難已經成為生活的一大難題，市場上常見的立體車庫主要包括平面移動式，垂直升降式，簡易升降式等九大類，相比之前傳統(tǒng)的地面停車和土建停車樓來說，具有明顯改進，但是面對過去的老小區(qū)，若要建立新的停車場，將面臨空間有限，場地不規(guī)則等因素，導致增添車位數量仍是一個難題。

立體車庫AGV搬運機器人的工作方式為：汽車停放在出入口的載車板上，通過升降機將載車板停放到AGV停車層，再由該層的AGV小車將載有車輛的載車板運送到指定位置，完成車輛的存車過程。相比之前采要軌道運輸車輛的立體車庫而言，由于采用無線信號傳遞，避免了軌道和電纜的使用，提高了安全性能，降低了耗電量，提升了立體車庫的工作效率。

現有技術中，采用AGV搬運機器人完成車輛的存取，能夠適應復雜的地形，但AGV搬運機器人運送車輛的方式較為單一，不能滿足復雜空間內的轉運需求。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種AGV搬運機器人，通過機械手完成車輛的抓取，并同時實現車輛在平面內多種維度的運動，能夠解決不規(guī)則形式立體車庫中存取車難的問題。

一種AGV搬運機器人，包括自動行走的底盤，所述底盤上通過轉軸安裝有回轉臺，在底盤的頂面設有繞所述轉軸布置的旋轉導軌，回轉臺的底面設有沿旋轉導軌行走的支撐滾輪，所述回轉臺上設有機械手以及與機械手相應的驅動機構。

所述的AGV搬運機器人利用機械手完成車輛的抓取，通過支撐滾輪繞旋轉導軌旋轉，完成車輛的旋轉操作，使車輛可以從多個方向進入回轉臺，然后通過回轉臺的轉動，使車輛移至底盤的上方。

所述機械手和底盤為兩個獨立的機構，在檢修和保養(yǎng)時，可以快速找到問題，提高工作效率。

AGV搬運機器人的供電方式可以采用蓄電池或者可充電電池，可充電電池可搭載自動充電模式，當電量減小到臨界值時，AGV搬運機器人可自行完成充電，延長續(xù)航能力。電池容量需選擇較大較大，以至少完成6～7小時連續(xù)工作為宜，以滿足立體車庫的正常工作。

本實用新型提供的AGV搬運機器人結構簡單，能夠滿足復雜條件下車輛的搬運任務，工作效率高，存取車方便。

作為優(yōu)選，所述底盤上設有旋轉驅動電機以及與旋轉驅動電機聯(lián)動的驅動齒輪，在回轉臺的底面設有繞回轉臺轉軸布置的外齒圈，所述驅動齒輪與外齒圈嚙合傳動。

旋轉驅動電機使驅動齒輪轉動，驅動齒輪驅動外齒圈轉動，通過外齒圈帶動回轉臺轉動。車輛可以由多個方向駛至回轉臺上，然后通過回轉臺的旋轉，將車輛轉移至位于底盤上方。

為了保證底盤的平穩(wěn)運行，優(yōu)選地，所述底盤上設有與所述外齒圈的內側相配合的軸承。

作為優(yōu)選，所述機械手為兩個，每個機械手對應汽車同軸的兩個車輪。

每個機械手對應前輪或者后輪，當需要存取車輛時，兩套機械手配合使用，實現車輛位置的移動。

作為優(yōu)選，每個機械手包括兩對夾臂，每個機械手的驅動機構包括：

與底盤轉動配合的絲杠；

設置在底盤上且與所述絲杠聯(lián)動的電機；

與所述絲杠螺紋配合的導向座；

連接在導向座與各個夾臂之間的牽引桿。

立體車庫中自帶能夠實現軸距探測功能和軸距記憶功能的掃描裝置，當車輛進入立體車庫時，通過掃描裝置測量車輛的軸距，并將車輛的軸距信息傳遞至機械手，使與前輪對應的機械手和與后輪對應的機械手之間的距離與車輛的軸距相適應。

兩個機械手的位置調整完畢后，機械手進入車輛底盤下方，機械手移動前輪和后輪的方式相同，以機械手移動前輪為例，電機驅動絲杠轉動，使導向座沿絲杠運動，在導向座移動的過程中，通過牽引桿帶動夾臂翻轉，當夾臂運行到與初始位置垂直時，每對夾臂對應夾起一個前輪，然后根據需要進行移動，當車輛移動至所需位置時，導向座沿絲杠朝相反方向移動，并同時由牽引桿帶動夾臂翻轉至初始位置，前輪脫離夾臂，放置在回轉臺上。

作為優(yōu)選，所述絲杠水平布置且與底盤的移動方向垂直，絲杠包括螺紋方向相反的兩段，所述導向座有兩個且分別配合在位置對應的一段，同屬一對的夾臂連接對應的一個導向座。

在絲杠的旋轉過程中，兩個導向座相互靠近或者相互遠離，在初始狀態(tài)，即沒有夾起車輪的狀態(tài)下，兩個導向座距離最近，夾起車輪時，兩個導向座距離最遠。

所述絲杠可以為帶有相反外螺紋的一根，或者，所述絲杠的兩段可拆卸連接。絲杠的連接處設置有聯(lián)軸器，通過聯(lián)軸器以及傳動機構與電機實現聯(lián)動。例如，所述絲杠與電機通過鏈條傳動。

作為優(yōu)選，所述夾臂包括通過轉軸與底盤相連的擺動座，以及與擺動座相對固定的車輪夾持輥，所述牽引桿的兩端分別與導向座和擺動座轉動連接。

牽引桿通過帶動擺動座的擺動，實現車輪夾持輥的翻轉。處于初始狀態(tài)時，兩個車輪夾持輥的軸線方向與車輛長度方向平行，車輪被夾起之后，兩個車輪夾持輥的軸線方向與車輛長度方向垂直。

作為優(yōu)選，所述擺動座為L形，所述車輪夾持輥與L形擺動座的其中一支臂連接，所述牽引桿連接在L形擺動座的另一支臂。

本實用新型提供的AGV搬運機器人通過機械手完成車輛的抓取，適用于復雜地形下車輛的搬運，可靠性好，空間限制小。

附圖說明

圖1為本實用新型AGV搬運機器人的示意圖；

圖2a為本實用新型AGV搬運機器人的側視圖(圖1中C方向視角)；

圖2b為圖2a中的A部放大圖；

圖3為本實用新型AGV搬運機器人的局部剖視圖；

圖4為本實用新型AGV搬運機器人的側視圖(圖1中D方向視角)；；

圖5為本實用新型AGV搬運機器人中回轉臺旋轉90度的示意圖；

圖6為本實用新型用于存取車輛的四臂聯(lián)動式機械手的示意圖；

圖7a為夾臂初始狀態(tài)時的局部放大圖；

圖7b為夾臂夾起車輪時的局部放大圖；

圖8為圖6中A-A向剖視圖；

圖9為圖6中B-B向剖視圖。

圖中：1、車輪夾持輥；2、安裝架；3、導向桿；4、橫梁；5、橫向加強桿；6、蓋板；7、縱向加強桿；8、拖鏈裝置；9、電機；10、絲杠；11、夾臂；12、夾臂；13、牽引桿；14、導向座；15、旋轉驅動電機；16、外齒圈；17、驅動齒輪；18、擺臂電機；19、行走滾輪；20、支撐滾輪；21、軸承；22、導向輪；23、回轉臺；24、底盤；25、旋轉導軌。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型AGV搬運機器人做詳細描述。

如圖1、圖5所示，一種AGV搬運機器人，包括自動行走的底盤24，底盤24上通過轉軸安裝有回轉臺23，在底盤24的頂面設有繞轉軸布置的旋轉導軌25，如圖2a所示，回轉臺23的底面安裝有沿旋轉導軌25行走的支撐滾輪20，回轉臺23上安裝有機械手以及與機械手相應的驅動機構。

如圖2a所示，底盤24上安裝有旋轉驅動電機15以及與旋轉驅動電機15聯(lián)動的驅動齒輪17，在回轉臺23的底面設有繞回轉臺23轉軸布置的外齒圈16(環(huán)形且外周帶有輪齒)，驅動齒輪17與外齒圈16嚙合傳動。如圖2b所示，底盤24上設有與外齒圈16的內側相配合的軸承21。

旋轉驅動電機15使驅動齒輪17旋轉，與驅動齒輪17嚙合的外齒圈16轉動，通過外齒圈16的轉動帶動回轉臺23轉動。

如圖1所示，底盤24大致呈矩形，如圖4所示，底盤24的兩端分別設置兩個行走滾輪19，各行走滾輪19采用萬向輪，使底盤24能夠朝不同運動方向移動。

回轉臺23的不同旋轉狀態(tài)分別如圖1、圖5所示，圖1中，回轉臺23上的車輛完全處于底盤24上方，隨底盤24運動至目標位置，圖5中，回轉臺23旋轉90度，以適應車輛從垂直于底盤24的方向駛入，回轉臺23還可以旋轉至其他任意角度，回轉臺23旋轉至某一角度，可以通過旋轉驅動電機15進行定位，也可以采用其他方式進行定位。

為了保證底盤24行走和轉彎的穩(wěn)定性，如圖1、圖3所示，底盤24的中部設有導向機構，導向機構包括兩個導向輪22，每個導向輪22匹配有一個調整導向輪22位置的擺臂電機18。

導向輪22的轉軸豎直布置，底盤24未移動時，導向輪22收回至底盤24下方，當底盤24移動時，通過擺臂電機18調整導向輪22伸出底盤24并相應旋轉，以適應底盤24的運行，提高車輛的穩(wěn)定性以及運行的可靠性。

在底盤24的四周安裝防撞觸邊等硬防護裝置，在信號數據出現錯誤的情況下，可以采用防撞觸邊保證AGV搬運機器人以及搬運車輛的安全，提升了AGV搬運機器人的可靠性。

如圖1、圖6所示，機械手為兩個，每個機械手對應汽車同軸的兩個車輪，每個機械手夾起車輛的前輪或者后輪，兩個機械手配合動作，完成車輛的移動。

如圖6、圖7a、圖7b所示，沿底盤的長度方向設有導向桿3，導向桿3的上方設有蓋板6，每個機械手包括與導向桿3滑動配合的安裝架2、鉸接在安裝架2上的夾臂、以及設置在安裝架2上驅動夾臂翻轉的驅動機構。夾臂有兩對，對稱地布置在安裝架2的兩側，分別對應汽車同軸的兩個車輪。

導向桿3有兩根且并排布置，安裝架2為框架結構，且具有一根與導向桿3相垂直的橫梁4，橫梁4上開設供兩根導向桿3穿過的導向孔。

如圖6、如圖9所示，導向桿3上固定有沿車輛長度方向布置的橫向加強桿5以及沿車輛寬度方向布置的縱向加強桿7，蓋板6固定在橫向加強桿5 和縱向加強桿7上。橫向加強桿5和縱向加強桿7除了保證蓋板6的結構強度，同時可以作為電纜線的布置通道，橫向加強桿5上還固定有用于布置電纜線的拖鏈裝置8。

如圖6所示，蓋板6完全覆蓋導向桿3、橫向加強桿5以及縱向加強桿7。蓋板6下方具有收納空間，收納空間完全包容機械手的驅動機構，機械手在導向桿3的引導作用下移動，機械手的驅動機構能夠收回至蓋板6下方的收納空間內。

在機械手不工作時，安裝架2沿導向桿3滑動至位于蓋板6下方，即將安裝架2隱藏至蓋板6以下，機械手需要夾持車輪以移動車輛時，安裝架2由蓋板6的兩側移出，直至兩個安裝架2的間距與車輛軸距相適應。

驅動機構包括：與安裝架2轉動配合的絲杠10、固定在安裝架2上與絲杠10聯(lián)動的電機9、與絲杠10螺紋配合的導向座14、以及連接在導向座14與各個夾臂之間的牽引桿13。

如圖6、圖7a、圖7b所示，絲杠10沿車輛的寬度方向水平布置，絲杠10包括螺紋方向相反的兩段，導向座14有兩個，兩個導向座14分別配合在位置對應的一段，每個夾臂連接對應的一個導向座14。

絲杠10的兩端可拆卸連接，中部通過聯(lián)軸器連接，并通過鏈條與電機9實現聯(lián)動。

如圖6、圖7a、圖7b所示，夾臂包括通過轉軸與安裝架2相連的擺動座，以及與擺動座相固定的車輪夾持輥1。擺動座為L形，車輪夾持輥1與L形擺動座的支臂11連接，牽引桿13的一端與L形擺動座的支臂12轉動連接，牽引桿13的另一端與與導向座14轉動連接。

如圖8所示，將機械手的驅動機構部分隱藏在停車面以下，露出停車面的部分僅85mm，降低了機械手的總高度，增加了對車輛的適應性。

本實用新型搬運車輛的過程大致包括：接收信號，判定位置，機械手抓取車輛，運輸，以及放置，具體的工作過程如下：

AGV搬運機器人接收搬運信號，通過激光導航系統(tǒng)，行走至搬運開始地，在此期間，AGV搬運機器人上的安全激光持續(xù)掃描行駛過程中的障礙物，當工作場地出現障礙物時，AGV搬運機器人將急停報警，并發(fā)送障礙物信號給車庫操作員。

行走至搬運開始地后，利用機械手抓取車輛，首先，通過車庫自帶的掃描裝置，測得車輛的軸距，兩個機械手的安裝架2沿導向桿3滑出蓋板6，分別與車輛的前輪和后輪位置相對應，夾臂沒有夾起車輪的初始狀態(tài)如圖7a所示，當機械手沿車輛的長度方向進入車輛底盤下方，電機9驅動絲杠10轉動，同一絲杠10上的兩個導向座14相互遠離，如圖7b所示，當車輪夾持輥1翻轉至與車輛長度方向垂直時，夾起車輛進行移動，移動至所需位置后，電機9驅動絲杠10反轉，兩個導向座14相互靠近，車輪夾持輥1翻轉與車輛長度方向平行，回復至如圖7a所示的初始狀態(tài)，車輛放置在停車面上，機械手的安裝架2收回至蓋板6下方。

在狹窄的空間下，可以通過固定在旋轉驅動電機15帶動支撐滾輪20沿旋轉導軌25運動，使回轉臺23發(fā)生旋轉，使車輛可以沿所需的方向駛入回轉臺23，然后通過回轉臺23的旋轉，使車輛移動至底盤24上方，如圖1所示。

機械手完成車輛的抓取過程后，進行下一步的運輸流程，在此期間小車的激光導航和安全激光系統(tǒng)持續(xù)工作，發(fā)現不滿足行走條件時，立刻停車，保護車輛的安全。

當車輛出現急停或停滯狀態(tài)時，操作員可以通過手動操作AGV小車完成存取車過程，方便設備的維修和排除故障。

本實用新型僅就本實用新型的一個最佳實施例進行詳細的描述，但不能理解為對本實用新型實施的其他方式的限制，凡是在本實用新型基礎上進一步的改進和類似或雷同的方案，均視為是本實用新型請求保護的范圍。

根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。