專利名稱：集裝箱自動導引車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種起重運輸設備，尤其涉及一種集裝箱自動導引車。
背景技術：
近年來，隨著我國對外貿(mào)易的擴大，集裝箱運輸業(yè)迅猛發(fā)展。2008年，我國規(guī)模以上港 口集裝箱吞吐總量已達L26億標準箱。在集裝箱運輸業(yè)發(fā)展過程中，港口建設和起重運輸設 備的技術水平也發(fā)生了巨大的變化。
2005年，上海港某碼頭建設完成了國內(nèi)首個集裝箱空箱自動化無人堆場，該自動化堆場 的水平運輸是采用軌道式集裝箱門式起重機空中接力的方式完成的，還沒有實現(xiàn)真正意義上 的集裝箱水平自動化運輸功能。
在國外，自從荷蘭鹿特丹ECT公司1993年在其一碼頭開始采用水平自動運輸系統(tǒng)以來， 德國、英國、意大利、美國、日本、新加坡等國家港口也相繼開始使用，采用無人駕駛的集 裝箱自動導引車承擔碼頭前沿到堆場的集裝箱水平運輸工作，推動了碼頭集裝箱運輸?shù)淖詣?化技術水平。此種類型的集裝箱自動導引車在我國還沒有應用實例。目前，國外集裝箱自動 導引車均釆用柴油一液壓驅(qū)動形式，以柴油機驅(qū)動液壓泵實現(xiàn)行走、轉(zhuǎn)向和制動功能。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型就是在上述背景技術下提出的一種集裝箱自動導引車，它是集裝箱水平自動 運輸系統(tǒng)的一部分，采用無人駕駛技術自動在集裝箱碼頭運行，完成從碼頭到堆場的集裝箱 自動搬運。
本實用新型的技術方案是
集裝箱自動導引車主要由柴油發(fā)電機組、大車運行機構、轉(zhuǎn)向機構、制動裝置、防碰撞 保護裝置、自主決策控制裝置、精確定位裝置、遙控裝置組成。自主決策控制裝置裝設在車 體內(nèi)，控制大車運行機構、轉(zhuǎn)向機構和制動裝置動作。結構架的上平面用于存放集裝箱，下 平面通過懸掛裝置支承在大車運行機構上。柴油發(fā)電機組裝設在結構架一側，為整車提供動 力。懸掛裝置的上部與結構架相連，底部與大車運行機構相連，用于減少不平路面引起的振 動。車體前后兩側設有防碰撞保護裝置，有效吸收車體的碰撞能量。精確定位裝置在定位導 航系統(tǒng)信號遮擋嚴重并需要精確定位時對集裝箱自動導引車進行定位，裝設在車體一側，為 激光測距定位。遙控裝置用于控制集裝箱自動導引車在無定位導航信號的區(qū)域行駛、轉(zhuǎn)向、 制動動作。本實用新型的有益效果是-
本實用新型采用柴油一電力驅(qū)動方式，前后車輪分別驅(qū)動，使得結構簡單、便于實現(xiàn)前 后車輪的分別控制；采用全四輪轉(zhuǎn)向，使得轉(zhuǎn)彎半徑小、轉(zhuǎn)向靈活，伺服控制使轉(zhuǎn)向角度更 加精確；本實用新型具有自動化、智能化等特點。


圖i是集裝箱自動導引車外形圖。
圖2是集裝箱自動導引車外形圖的A-A視圖。
圖3是集裝箱自動導引車定位導航及控制系統(tǒng)示意圖。
圖1中，l.集裝箱；2.結構架；3.精確定位裝置；4.防碰撞保護裝置；5.大車運行機構； 6.懸掛裝置；
圖2中，7.轉(zhuǎn)向機構；8.自主決策控制裝置；9.制動裝置；IO.轉(zhuǎn)向油缸；ll.轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋； 12.車輪；i3.變頻電機H.柴油機；15.液壓油泵；i6.發(fā)電機；
圖3中，17.遙控裝置操作手柄；18.遙控裝置發(fā)射器；19.遙控裝置接收器；20.集裝箱 自動導引車；21.定位導航系統(tǒng)；22.無線通訊裝置；23.中央控制室。
具體實施方式
以下結合附圖及附圖所示的實施例對本實用新型作詳細說明，但本實用新型的內(nèi)容不局 限于附圖所示。
本實用新型的一種集裝箱自動導引車，在碼頭前沿和堆場之間進行集裝箱的水平運輸，
主要由自主決策控制裝置(8)、結構架(2)、柴油發(fā)電機組(14和16)、大車運行機構(5)、 轉(zhuǎn)向機構(7)、制動裝置(9)、懸掛裝置(6)、防碰撞保護裝置(4)、精確定位裝置(3)、 遙控裝置組成。自主決策控制裝置(8)是集裝箱自動導引車的控制中心，裝設在車體內(nèi)，它 接受從中央控制室(23)的無線通訊裝置(22)或集裝箱自動導引車上精確定位裝置(3)發(fā) 出的行駛指令，按指定的路線控制大車運行機構(5)、轉(zhuǎn)向機構(7)和制動裝置(9)動作， 實現(xiàn)集裝箱自動導引車的行走、轉(zhuǎn)向和制動功能。結構架(2)的上平面用于存放集裝箱(1), 下平面通過懸掛裝置(6)支承在大車運行機構(5)上。柴油發(fā)電機組(14和16)裝設在結 構架(2) —側，為整車提供動力。懸掛裝置(6)的上部與結構架(2)相連，底部與大車運 行機構(5)相連，用于減少不平路面引起的振動。防碰撞保護裝置(4)裝設在車體前后兩 側，有效吸收車體的碰撞能量。精確定位裝置(3)裝設在車體-一側，為激光測距定位，用于 定位導航系統(tǒng)(21)信號遮擋嚴重并需要精確定位時的車輛控制。遙控裝置為無線遙控設備，
4由遙控裝置操作手柄(17)、遙控裝置接收器(19)和遙控裝置發(fā)射器(18)組成，遙控裝置 接收器(19)安裝在集裝箱自動導引車(20)上，遙控裝置發(fā)射器(18)集成在便攜式遙控 裝置操作手柄(17)內(nèi)，可手動操作，控制集裝箱自動導引車在無定位導航信號的區(qū)域行駛、 轉(zhuǎn)向、制動動作。
所述的柴油發(fā)電機組由柴油機(14)、發(fā)電機(16)及輔助設備組成，發(fā)電機(16)的輸 出電源為變頻電機(13)、照明燈及其他輔助裝置提供動力。柴油機(14)除與發(fā)電機(16) 相連驅(qū)動發(fā)電機(16)發(fā)電外，其上還設有取力口，直接與液壓油泵(15)相連，為轉(zhuǎn)向油 缸(10)和制動裝置(9)的液壓制動器提供動力。
所述的大車運行機構(5)安裝在懸掛裝置(6)下面，由變頻電機(13)、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11 )、 車輪(12)組成。變頻電機(13)的輸出軸與轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)的輸入軸相連，將動力傳給 轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)，轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)帶動車輪(12)運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)集裝箱自動導引車的行 走。變頻電機(13)的底座通過支架安裝在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)的支座上，變頻電機(13)由 自主決策控制裝置(8)來控制，可以根據(jù)中央控制室(23)的無線通訊裝置(22)或精確定 位裝置(3)發(fā)來的指令調(diào)整車速。轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)為集轉(zhuǎn)向和驅(qū)動為一體的車橋，結構緊 湊，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向和驅(qū)動功能。轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)上還帶有制動器，可對車輪(12)進行制 動。前后車輪(12)各設置l個轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)，前后轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)分別由單獨的變頻 電機(13)來驅(qū)動，可以實現(xiàn)前后車輪(12)的分別驅(qū)動，便于控制。所述的變頻電機(13) 和轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋(11)各2個。本集裝箱自動導引車為前后四輪驅(qū)動、四輪轉(zhuǎn)向、四輪制動。
所述的轉(zhuǎn)向機構(7)為梯形結構型式，由連桿、伺服閥和轉(zhuǎn)向油缸(10)組成。伺服閥 由自主決策控制裝置(8)根據(jù)中央控制室(23)發(fā)來的路徑指令確定轉(zhuǎn)向油缸(10)行程， 從而實現(xiàn)對車輪轉(zhuǎn)向角度的控制。前后四輪轉(zhuǎn)向使得轉(zhuǎn)彎半徑更小、車輛更加靈活。所述的 轉(zhuǎn)向油缸(10)共4個。
下面以從碼頭前沿到堆場搬運集裝箱為例敘述集裝箱自動導引車的工作過程，從堆場到 碼頭前沿的搬運過程與此相同。
當碼頭前沿的起重設備(如岸邊集裝箱起重機)將集裝箱(1)放置在集裝箱自動導引車 (20)上后，自主決策控制裝置(8)控制集裝箱自動導引車(20)按照指定的路線行駛到指 定地點，正常行駛時中央控制室(23)通過無線通訊裝置(22)向自主決策控制裝置(8)傳 輸定位導航信息和控制指令。在行駛過程中自主決策控制裝置(8)根據(jù)路徑情況和控制指令 進行行駛、轉(zhuǎn)向和制動的控制。當集裝箱自動導引車(20)行駛到集裝箱堆場的起重機附近 時，由于起重機和堆場存放的集裝箱的遮擋，定位導航系統(tǒng)(21)的信號可能受到影響，另
5外由于集裝箱自動導引車(20)的停放位置需要精確定位，而定位導航系統(tǒng)(21)的精度又 不能滿足要求，所以由集裝箱自動導引車(20)上的精確定位裝置(3)對集裝箱自動導引車 (20)進行定位。自主決策控制裝置(8)根據(jù)精確定位裝置(3)的定位信號將集裝箱自動 導引車(20)停靠在指定的位置，由堆場起重機將集裝箱(1)卸下，完成一個集裝箱的搬運 過程。根據(jù)中央控制室(23)的指令再執(zhí)行下一個任務。
當集裝箱自動導引車(20)需要到機修庫房內(nèi)維修和保養(yǎng)時，由于庫房的遮擋集裝箱自 動導引車(20)接收不到定位導航系統(tǒng)(21)信號，此時可切換到手動遙控操作模式，用遙 控裝置控制集裝箱自動導引車(20)的行駛、轉(zhuǎn)向、制動動作。遙控裝置以無線電波作為傳 輸媒介，無線電信號沒有方向性，并能跨越障礙物，從而實現(xiàn)集裝箱自動導引車(20)的遠 程調(diào)度及控制功能。
權利要求1、一種集裝箱自動導引車，其特征是由自主決策控制裝置、結構架、柴油發(fā)電機組、大車運行機構、轉(zhuǎn)向機構、制動裝置、懸掛裝置、防碰撞保護裝置、精確定位裝置、遙控裝置組成；所述的自主決策控制裝置裝設在車體內(nèi)，控制大車運行機構、轉(zhuǎn)向機構和制動裝置動作；所述的結構架的上平面用于存放集裝箱，下平面通過懸掛裝置支承在大車運行機構上；所述的柴油發(fā)電機組裝設在結構架一側，為整車提供動力；所述的懸掛裝置的上部與結構架相連，底部與大車運行機構相連，用于減少不平路面引起的振動；所述的防碰撞保護裝置裝設在車體前后兩側，有效吸收車體的碰撞能量；所述的精確定位裝置裝設在車體一側，為激光測距定位。
2、 根據(jù)權利要求1所述的集裝箱自動導引車，其特征是所述的柴油發(fā)電機組由柴油機、 發(fā)電機組成，發(fā)電機的輸出電源為變頻電機、照明燈及其他輔助裝置提供動力；柴油機除與 發(fā)電機相連外，其上還設有取力口，直接與液壓油泵相連，為轉(zhuǎn)向油缸和制動器提供動力。
3、 根據(jù)權利要求l所述的集裝箱自動導引車，其特征是所述的大車運行機構安裝在懸 掛裝置下面，由變頻電機、轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋、車輪組成；所述的變頻電機的輸出軸與轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋 的輸入軸相連，變頻電機的底座通過支架安裝在轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋支座上，變頻電機由自主決策控 制裝置來調(diào)整車速；所述的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋是集轉(zhuǎn)向和驅(qū)動為一體的車橋，轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋上設有制 動器，可對車輪進行制動；所述的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋為2個，每個轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋分別由單獨的變頻電 機來驅(qū)動。
4、 根據(jù)權利要求l所述的集裝箱自動導引車，其特征是所述的轉(zhuǎn)向機構為梯形結構型 式，由連桿、伺服闊和轉(zhuǎn)向油缸組成，伺服閥控制轉(zhuǎn)向油缸行程；所述的轉(zhuǎn)向油缸為4個。
5、 根據(jù)權利要求l所述的集裝箱自動導引車，其特征是所述的遙控裝置以無線電波為 傳輸媒介，由遙控裝置操作手柄、遙控裝置接收器、遙控裝置發(fā)射器組成，遙控裝置接收器 安裝在集裝箱自動導引車上，遙控裝置發(fā)射器集成在便攜式遙控裝置操作手柄內(nèi)，可手動操 作，控制集裝箱自動導引車在無定位導航信號的區(qū)域行駛、轉(zhuǎn)向、制動動作。
專利摘要本實用新型涉及一種集裝箱自動導引車，由自主決策控制裝置、結構架、柴油發(fā)電機組、大車運行機構、轉(zhuǎn)向機構、制動裝置、懸掛裝置、防碰撞保護裝置、精確定位裝置、遙控裝置組成。自主決策控制裝置裝設在車體內(nèi)，控制大車運行機構、轉(zhuǎn)向機構和制動裝置動作；柴油發(fā)電機組裝設在結構架一側，為整車提供動力；防碰撞保護裝置裝設在車體前后兩側，有效吸收車體的碰撞能量；精確定位裝置裝設在車體一側，為激光測距定位，用于定位導航系統(tǒng)信號遮擋嚴重并需要精確定位時的車輛控制；遙控裝置可實現(xiàn)手動操作無線遙控車輛運行。本實用新型采用柴油-電力驅(qū)動方式，前后輪分別驅(qū)動，使得結構簡單、操作和控制方便，具有自動化、智能化特點。
文檔編號B60L1/00GK201410995SQ20092015134
公開日2010年2月24日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權日2009年4月17日
發(fā)明者劉晉川, 姚立柱, 李海波, 瑞 楊, 蘇國萃, 賈志平 申請人:交通部水運科學研究所;交通運輸系統(tǒng)機電工程設計所