本實用新型屬于AGV技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有差動輪系的AGV。

背景技術(shù)：

目前在一些電商倉儲領(lǐng)域，開始使用一種特殊運行方式的AGV運載小車，使AGV轉(zhuǎn)彎時，貨物相對地面不轉(zhuǎn)動；其優(yōu)點就是裝載貨物的貨架(通常是正方形)不會相對地面轉(zhuǎn)動，因此無需為AGV在貨架之間預(yù)留通行時的自身擺動所占用的額外空間，進而使整個運行場地的布局更加緊湊高效。此外，AGV旋轉(zhuǎn)時無需帶動貨物(重物)旋轉(zhuǎn)，減低了能耗。

然而，目前普遍的實現(xiàn)方式是額外增加電機，對貨物托盤進行旋轉(zhuǎn)控制，使其與AGV相對地面的轉(zhuǎn)動相抵消，來實現(xiàn)貨物相對地面不轉(zhuǎn)動。此類方法的不足在于電機成本以及所占空間，并且貨物托盤的伺服控制在實際上需要不斷往復(fù)地微小調(diào)整轉(zhuǎn)動，依然需要消耗電能。但是，對于蓄電池供電的AGV而言，低功耗、長時間運行是行業(yè)發(fā)展方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用機械原理克服貨物轉(zhuǎn)動慣量的具有差動輪系的AGV。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種具有差動輪系的AGV，包括車體、車輪、齒輪傳動機構(gòu)、差速傳動機構(gòu)、承載臺；所述車輪設(shè)有兩個，并對稱地設(shè)置于車體的兩側(cè)，所述兩個車輪分別通過傳動軸與車體連接；所述齒輪傳動機構(gòu)包括第一齒輪傳動機構(gòu)和第二齒輪傳動機構(gòu)，所述第一齒輪傳動機構(gòu)的輸入齒輪與一條傳動軸或該傳動軸的車輪連接，第二齒輪傳動機構(gòu)的輸入齒輪與另一條傳動軸或該傳動軸的車輪連接；第一齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪和第二齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪分別與差速傳動機構(gòu)的兩個輸入端相連；所述承載臺與差速傳動結(jié)構(gòu)的輸出端固定連接并隨差速傳動結(jié)構(gòu)的輸出端轉(zhuǎn)動；所述AGV運行時，所述差速傳動機構(gòu)根據(jù)兩個車輪的轉(zhuǎn)速差控制所述承載臺的轉(zhuǎn)動幅度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的具有差動輪系的AGV采用了差速傳動結(jié)構(gòu)控制承載臺，可通過控制兩個車輪的轉(zhuǎn)速差控制承載臺的轉(zhuǎn)動幅度；實現(xiàn)車體拐彎轉(zhuǎn)動時，保證承載臺相對地面不轉(zhuǎn)動，無需外加承載臺轉(zhuǎn)動電機克服貨物負載的轉(zhuǎn)動慣量，節(jié)省AGV行駛占用空間，可提高倉庫的貨物擺放密度，成本低、方便、可靠。

優(yōu)選的，所述第一齒輪傳動機構(gòu)包括第一齒輪和第二齒輪，所述第二齒輪動機構(gòu)包括第三齒輪和第四齒輪，所述第二齒輪和第一齒輪通過轉(zhuǎn)動軸縱向連接，并且同步旋轉(zhuǎn)，所述第四齒輪和第三齒輪通過轉(zhuǎn)動軸縱向連接，并且同步旋轉(zhuǎn)；所述第一齒輪和第三齒輪分別與對應(yīng)的輸入齒輪連接，所述第二齒輪和第四齒輪分別與對應(yīng)的輸出齒輪連接；通過該設(shè)置，采用多級齒輪傳動，提高齒輪工作效率、可靠性，延長齒輪的使用壽命。

優(yōu)選的，所述第一齒輪、第三齒輪和所述兩個輸入齒輪均為錐齒輪；所述第一齒輪和第三齒輪橫向設(shè)置，分別與對應(yīng)的輸入齒輪成直角嚙合；通過該設(shè)置，采用錐齒輪改變齒輪傳動方向，提高齒輪承載能力，使傳動更平穩(wěn)、平順。

優(yōu)選的，所述齒輪傳動機構(gòu)與差速傳動機構(gòu)設(shè)置在所述承載臺下側(cè)，所述第一齒輪傳動機構(gòu)與第二齒輪傳動機構(gòu)分別設(shè)置在所述差速傳動機構(gòu)兩側(cè)，所述第一齒輪傳動機構(gòu)的第一齒輪與第二齒輪設(shè)置在所述差速傳動機構(gòu)的下側(cè)，所述第二齒輪傳動機構(gòu)的第四齒輪和第三齒輪分別設(shè)置在所述差速傳動機構(gòu)的上側(cè)與下側(cè)。

優(yōu)選的，所述車體設(shè)有與齒輪傳動機構(gòu)對應(yīng)的第一安裝柱和第二安裝柱，所述第一齒輪傳動機構(gòu)的第一齒輪和第二齒輪通過轉(zhuǎn)動軸套設(shè)在第一安裝柱上，所述第二齒輪傳動機構(gòu)的第三齒輪和第四齒輪通過轉(zhuǎn)動軸套設(shè)在第二安裝柱上，通過這樣設(shè)置，傳動齒輪套設(shè)在安裝柱上，使本實用新型的整體結(jié)構(gòu)更合理、緊湊。

優(yōu)選的，所述差速傳動機構(gòu)包括兩個縱向錐齒輪和兩橫向錐齒輪，所述兩個橫向錐齒輪豎向相對設(shè)置，所述兩個縱向錐齒輪橫向相對設(shè)置在兩個橫向錐齒輪之間，兩個縱向錐齒輪和兩橫向錐齒輪嚙合組成行星齒輪機構(gòu)；所述兩個橫向錐齒輪為所述差速傳動機構(gòu)的兩個輸入端，所述第一齒輪傳動機構(gòu)和第二齒輪傳動機構(gòu)的輸入齒輪分別與下側(cè)的橫向錐齒輪和上側(cè)的橫向錐齒輪連接，并與對應(yīng)橫向錐齒輪同步旋轉(zhuǎn)，所述兩個縱向錐齒輪通過齒輪連接軸可旋轉(zhuǎn)連接，齒輪連接軸中部設(shè)有向上延伸的承載臺連接軸，所述承載臺連接軸穿過其中上側(cè)的橫向錐齒輪與所述承載臺固定連接，采用這種結(jié)構(gòu)，所述兩個橫向錐齒輪可作為輸入端，并通過所述兩個橫向錐齒輪相反方向旋轉(zhuǎn)，控制所述兩個橫向錐齒輪的連接軸中心自身旋轉(zhuǎn)，進而控制所述承載臺旋轉(zhuǎn)角度；實現(xiàn)兩個輸入端通過差速轉(zhuǎn)動控制承載臺的旋轉(zhuǎn)方向。

優(yōu)選的，所述車體在所述差速傳動機構(gòu)對應(yīng)位置下側(cè)設(shè)有第三安裝柱，所述第一齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪和其對應(yīng)連接的下側(cè)橫向錐齒輪通過轉(zhuǎn)動軸連接并套設(shè)在所述第三安裝柱上，所述第二齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪和上側(cè)的橫向錐齒輪通過轉(zhuǎn)動軸連接。

優(yōu)選的，所述第一齒輪傳動機構(gòu)和第二齒輪傳動機構(gòu)的兩個輸入齒輪與對應(yīng)第一齒輪傳動機構(gòu)和第二齒輪傳動機構(gòu)的兩個輸出齒輪的傳動比分別為i₁和i₂，且i₁＝i₂，所述兩個車輪的間距為D，所述車輪的半徑大小為R，i₁和i₂滿足i₁＝i₂＝D/2R，通過這樣設(shè)置，設(shè)置傳動比滿足相應(yīng)條件，使所述承載臺相對所述車體的旋轉(zhuǎn)幅度與車體相對地面的旋轉(zhuǎn)幅度等大相反，保證所述承載臺相對地面不旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，還包括隨動輪，所述隨動輪設(shè)置有四個，分別對稱設(shè)置在所述車體前后的兩側(cè)；通過外加四個隨動輪，提高所述車體的平衡性，使車體運行時更暢順。

附圖說明

圖1為本實用新型的具有差動輪系的AGV的爆炸圖；

圖2為本實用新型的具有差動輪系的AGV的示意圖I；

圖3為本實用新型的具有差動輪系的AGV的示意圖II；

圖4為本實用新型的具有差動輪系的AGV的齒輪傳動簡圖；

圖5為本實用新型的具有差動輪系的AGV運動原理說明圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明本實用新型的技術(shù)方案進行詳細說明：

參見圖1至4，本實用新型的具有差動輪系的AGV，包括車體1、車輪11、齒輪傳動機構(gòu)2、差速傳動機構(gòu)3、承載臺4；所述車輪11設(shè)有兩個，并對稱地設(shè)置于車體1的兩側(cè)，所述兩個車輪11分別通過傳動軸與車體1連接；所述齒輪傳動機構(gòu)2包括第一齒輪傳動機構(gòu)21和第二齒輪傳動機構(gòu)22，所述第一齒輪傳動機構(gòu)的輸入齒輪211與一條傳動軸的車輪11連接，第二齒輪傳動機構(gòu)的輸入齒輪221與另一條傳動軸的車輪11連接；第一齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪214和第二齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪224分別與差速傳動機構(gòu)3的兩個輸入端相連；所述承載臺4與差速傳動結(jié)構(gòu)3的輸出端連接并隨差速傳動結(jié)構(gòu)3的輸出端轉(zhuǎn)動；所述AGV運行時，所述差速傳動機構(gòu)3根據(jù)兩個車輪11的轉(zhuǎn)速差控制所述承載臺4的轉(zhuǎn)動幅度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的具有差動輪系的AGV采用了差速傳動結(jié)構(gòu)3控制承載臺4，可通過控制兩個車輪11的轉(zhuǎn)速差控制承載臺4的轉(zhuǎn)動幅度；實現(xiàn)車體拐彎轉(zhuǎn)動時，保證承載臺4相對地面不轉(zhuǎn)動，無需外加承載臺轉(zhuǎn)動電機克服貨物負載的轉(zhuǎn)動慣量，節(jié)省AGV行駛占用空間，可提高倉庫的貨物擺放密度，成本低、方便、可靠。

參見圖1至4，作為優(yōu)選方案，所述第一齒輪傳動機構(gòu)21包括第一齒輪212和第二齒輪213，所述第二齒輪動機構(gòu)22包括第三齒輪222和第四齒輪223，所述第二齒輪213和第一齒輪212通過轉(zhuǎn)動軸縱向連接，第二齒輪213和第一齒輪212分別與轉(zhuǎn)動軸的兩端固定連接，并且同步旋轉(zhuǎn)，所述第四齒輪223和第三齒輪222通過轉(zhuǎn)動軸縱向連接，所述第四齒輪223和第三齒輪222分別與轉(zhuǎn)動軸的兩端固定連接，并且同步旋轉(zhuǎn)；所述第一齒輪212和第三齒輪222分別與對應(yīng)的輸入齒輪連接，所述第二齒輪213和第四齒輪223分別與對應(yīng)的輸出齒輪連接；通過這樣設(shè)置，采用多級齒輪傳動，提高齒輪工作效率、可靠性，延長齒輪的使用壽命。

參見圖1至4，作為優(yōu)選方案，所述第一齒輪212、第三齒輪222和所述兩個輸入齒輪均為錐齒輪；所述第一齒輪212和第三齒輪222橫向設(shè)置，分別與對應(yīng)的輸入齒輪成直角嚙合；通過這樣設(shè)置，采用錐齒輪改變齒輪傳動方向，提高齒輪承載能力，使傳動更平穩(wěn)、平順。

參見圖1和圖2，所述齒輪傳動機構(gòu)2與差速傳動機構(gòu)3設(shè)置在所述承載臺4下側(cè)，所述第一齒輪傳動機構(gòu)21與第二齒輪傳動機構(gòu)22分別設(shè)置在所述差速傳動機構(gòu)3兩側(cè)，所述第一齒輪傳動機構(gòu)21的第一齒輪212與第二齒輪213設(shè)置在所述差速傳動機構(gòu)3的下側(cè)，所述第二齒輪傳動機構(gòu)22的第四齒輪223和第三齒輪222分別設(shè)置在所述差速傳動機構(gòu)的上側(cè)與下側(cè)。

參見圖1和圖2，所述車體1設(shè)有與齒輪傳動機構(gòu)2對應(yīng)的第一安裝柱121和第二安裝柱122，所述第一齒輪傳動機構(gòu)21的第一齒輪212和第二齒輪213通過轉(zhuǎn)動軸套設(shè)在第一安裝柱121上，第一齒輪212和第二齒輪213分別與轉(zhuǎn)動軸的兩端固定連接，所述第二齒輪傳動機構(gòu)22的第三齒輪222和第四齒輪223通過轉(zhuǎn)動軸套設(shè)在第二安裝柱122上，所述第三齒輪222和第四齒輪223分別與轉(zhuǎn)動軸的兩端固定連接，通過這樣設(shè)置，傳動齒輪套設(shè)在安裝柱上，使本實用新型的整體結(jié)構(gòu)更合理、緊湊。

參見圖1至3，作為優(yōu)選方案，所述差速傳動機構(gòu)3包括兩個縱向錐齒輪32和兩橫向錐齒輪31，所述兩個橫向錐齒輪31豎向相對設(shè)置，所述兩個縱向錐齒輪32橫向相對設(shè)置在兩個橫向錐齒輪31之間，兩個縱向錐齒輪32和兩橫向錐齒輪31嚙合組成行星齒輪機構(gòu)；所述兩個橫向錐齒輪31為所述差速傳動機構(gòu)3的兩個輸入端，所述第一齒輪傳動機構(gòu)21和第二齒輪傳動機構(gòu)22的輸入齒輪分別與下側(cè)的橫向錐齒輪31和上側(cè)的橫向錐齒輪31連接，并與對應(yīng)橫向錐齒輪31同步旋轉(zhuǎn)，所述兩個縱向錐齒輪32通過齒輪連接軸可旋轉(zhuǎn)連接，齒輪連接軸中部設(shè)有向上延伸的承載臺連接軸41，所述承載臺連接軸41穿過其中上側(cè)的橫向錐齒輪31與所述承載臺4固定連接，采用這種結(jié)構(gòu)，所述兩個橫向錐齒輪31作為輸入端，并通過所述兩個橫向錐齒輪31相反方向旋轉(zhuǎn)，控制所述兩個橫向錐齒輪31的連接軸中心自身旋轉(zhuǎn)，進而控制所述承載臺旋轉(zhuǎn)角度；實現(xiàn)兩個輸入端通過差速轉(zhuǎn)動控制承載臺4的旋轉(zhuǎn)方向。

參見圖1和圖2，作為優(yōu)選方案，所述車體1在所述差速傳動機構(gòu)3對應(yīng)位置下側(cè)設(shè)有第三安裝柱123，所述第一齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪214和其對應(yīng)連接的下側(cè)橫向錐齒輪31通過與轉(zhuǎn)動軸兩端固定連接并套設(shè)在所述第三安裝柱123上，所述第二齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪224和上側(cè)的橫向錐齒輪31分別與轉(zhuǎn)動軸兩端固定連接。

參見圖1至3，所述車體1位于所述承載臺4下側(cè)設(shè)有安裝柱固定板12，所述第一安裝柱121和第二安裝柱122的上端與所述安裝柱固定板12固定連接，所述安裝柱固定板中部設(shè)有一過孔120，所述承載臺連接軸41穿過所述上側(cè)橫向錐齒輪31、第二齒輪傳動機構(gòu)的輸出齒輪224以及安裝柱固定板過孔120與所述承載臺4固定連接。

參見圖1至4，作為優(yōu)選方案，所述第一齒輪傳動機構(gòu)21和第二齒輪傳動機構(gòu)22的兩個輸入齒輪與對應(yīng)第一齒輪傳動機構(gòu)21和第二齒輪傳動機構(gòu)22的兩個輸出齒輪的傳動比分別為i₁和i₂，且i₁＝i₂，所述兩個車輪11的間距為D，所述車輪11的半徑大小為R，i₁和i₂滿足通過這樣設(shè)置，設(shè)置傳動比滿足相應(yīng)條件，使所述承載臺4相對所述車體1的旋轉(zhuǎn)幅度與車體1相對地面的旋轉(zhuǎn)幅度等大相反，保證所述承載臺4相對地面不旋轉(zhuǎn)。

以下提供本實施方式中，具體公式的推算過程：

參見圖4和圖5；設(shè)左右兩車輪的半徑均為R，左右兩車輪間距為D，齒輪1，2，2′，3，3′，4，4′，5，5′，6，6′，7的齒數(shù)分別為z₁，z₂，z_2′，z₃，z_3′，z₄，z_4′，z₅，z_5′，z₆，z_6′，z₇，轉(zhuǎn)角大小分別為θ₁，θ₂，θ_2′，θ₃，θ_3′，θ₄，θ_4′，θ₅，θ_5′，θ₆，θ_6′，θ₇；AGV行走時車身的水平旋轉(zhuǎn)角度為α，轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)的車輪行走轉(zhuǎn)彎半徑為R₁，自身旋轉(zhuǎn)角度為α₁；外側(cè)車輪的行走轉(zhuǎn)彎半徑為R₂，自身旋轉(zhuǎn)角度為α₂，從而有：

內(nèi)側(cè)車輪前進的路程s₁＝R₁α，往前轉(zhuǎn)動的角度α₁＝s₁/R；

外側(cè)車輪前進的路程s₂＝R₂α，往前轉(zhuǎn)動的角度α₂＝s₂/R；

齒輪1和齒輪3的傳動比：θ_3′＝θ₃，θ₁＝α₁，從而齒輪3'的旋轉(zhuǎn)角度大小

同理，齒輪7和齒輪5'的傳動比為：θ₅＝θ_5′，θ₇＝α₂，故齒輪5的旋轉(zhuǎn)角度大小

AGV承載臺相對車體的旋轉(zhuǎn)角為水平錐齒輪3'和水平錐齒輪5轉(zhuǎn)角之差的一半，設(shè)為β，故：

為使AGV的承載盤相對地面不轉(zhuǎn)動，應(yīng)使AGV承載臺相對車身的旋轉(zhuǎn)角度與AGV車身相對地面的旋轉(zhuǎn)角度等大反向，即β＝-α，應(yīng)有因AGV實際行駛時R1可為任意值，那么為保持等式成立，應(yīng)使

綜上，應(yīng)使i₁₃＝i_75'＝i，且則有β＝-α，即AGV承載臺相對車身的旋轉(zhuǎn)角度與車身相對地面的旋轉(zhuǎn)角度等大反向，AGV承載臺相對于地面不旋轉(zhuǎn)。

參見圖1至3，作為優(yōu)選方案，還包括隨動輪5，所述隨動輪5設(shè)置有四個，分別對稱設(shè)置在所述車體1前后的兩側(cè)；通過外加四個隨動輪5，提高所述車體1的平衡性，使車體運行時更暢順。

參見圖1至3，作為優(yōu)選方案，所述車體1包括兩個平行對稱設(shè)置的支梁13，所述支梁13中部設(shè)有一橫梁14，所述第三安裝柱123下端安裝在所述橫梁14中部，所述第一安裝柱121和第二安裝柱122對稱設(shè)置在所述第三安裝柱123兩側(cè)，所述橫梁12末端設(shè)有向外延伸穿過所述支梁的傳動軸，所述車輪1和輸入齒輪221(211)安裝在所述傳動軸上，所述兩個支梁13的末端設(shè)有隨動輪安裝座51，所述隨動輪5安裝在所述隨動輪安裝座51上；通過這樣設(shè)置，使本實用新型的整體結(jié)構(gòu)更緊湊、合理。

本實用新型的具有差動輪系的AGV直行時，左右兩車輪11向車前方以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使得上側(cè)錐齒輪31和下側(cè)錐齒輪31一相同轉(zhuǎn)速反向旋轉(zhuǎn)，使得行星齒輪結(jié)構(gòu)中的齒輪連接軸帶著承載臺4保持穩(wěn)定，不旋轉(zhuǎn)；當所述AGV轉(zhuǎn)彎時，上側(cè)錐齒輪31與下側(cè)錐齒輪31產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，使得行星齒輪結(jié)構(gòu)中的齒輪連接軸受到差動控制，以特定角速度帶動承載臺4相對AGV車體旋轉(zhuǎn)，并且AGV相對地面的轉(zhuǎn)速與承載臺4相對AGV車體的轉(zhuǎn)速相等且反向，從而實現(xiàn)了承載臺相對地面不旋轉(zhuǎn)的功能。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。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(yīng)當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。