本申請涉及叉車控制，尤其涉及一種基于分層設(shè)計的agv叉車及分層設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

1、隨著物流倉儲行業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是燈塔工廠和無人物流概念的深入人心，以及電動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，物流自動化設(shè)備的需求急劇增長。作為物流自動化中的重要一環(huán)，agv（自動導(dǎo)引車）叉車因其高效、靈活、智能的特點，成為了倉儲物流領(lǐng)域的重要設(shè)備。然而，傳統(tǒng)的標準agv叉車設(shè)計的各個系統(tǒng)之間耦合度較高，系統(tǒng)間的協(xié)同工作依賴于復(fù)雜的控制邏輯和緊密的硬件連接。這種設(shè)計方式不僅增加了產(chǎn)品的復(fù)雜度，而且限制了產(chǎn)品的靈活性和可擴展性，難以根據(jù)不同的應(yīng)用場景和需求進行快速響應(yīng)和調(diào)整。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N基于分層設(shè)計的agv叉車及分層設(shè)計方法，能夠通過分層設(shè)計降低各個系統(tǒng)之間的耦合度，提高系統(tǒng)內(nèi)聚性和模塊化程度，從而實現(xiàn)agv叉車的快速定制化和高效生產(chǎn)。

2、本申請第一方面提供了一種基于分層設(shè)計的agv叉車分層設(shè)計方法，包括將agv叉車按照系統(tǒng)功能自頂層到底層劃分為：調(diào)度系統(tǒng)、導(dǎo)航控制系統(tǒng)和機電液線控系統(tǒng)，其中，所述調(diào)度系統(tǒng)用于任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃和交通管制；將所述調(diào)度系統(tǒng)和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)通過通信接口連接，并確定通信協(xié)議，其中，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)用于所述調(diào)度系統(tǒng)與所述機電液線控系統(tǒng)的對接，并對所述agv叉車進行作業(yè)狀態(tài)檢測，所述機電液線控系統(tǒng)用于作業(yè)動作執(zhí)行。

3、進一步的，所述調(diào)度系統(tǒng)包括通信模塊、智能控制模塊和顯示模塊，所述智能控制模塊基于任務(wù)需求和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)反饋的agv叉車的狀態(tài)確定作業(yè)任務(wù)，并制定路徑規(guī)劃；所述通信模塊用于將作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃傳遞至所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)。

4、進一步的，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)接收所述通信模塊傳遞的信息，并將指令翻譯為所述機電液線控系統(tǒng)具體實施的動作。

5、本申請第二方面提供了一種基于分層設(shè)計的agv叉車，用于實施上述的基于分層設(shè)計的agv叉車分層設(shè)計方法，包括：調(diào)度系統(tǒng)、導(dǎo)航控制系統(tǒng)和機電液線控系統(tǒng)，所述調(diào)度系統(tǒng)和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)通過通信接口連接，其中，所述調(diào)度系統(tǒng)用于任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃和交通管制，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)用于所述調(diào)度系統(tǒng)與所述機電液線控系統(tǒng)的對接，并對所述agv叉車進行作業(yè)狀態(tài)檢測，所述機電液線控系統(tǒng)用于作業(yè)動作執(zhí)行。

6、進一步的，所述調(diào)度系統(tǒng)包括通信模塊、智能控制模塊和顯示模塊，所述智能控制模塊基于任務(wù)需求和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)反饋的agv叉車的狀態(tài)確定作業(yè)任務(wù)，并制定路徑規(guī)劃；所述通信模塊用于將作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃傳遞至所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)。

7、進一步的，所述agv導(dǎo)航控制系統(tǒng)包括導(dǎo)航傳感器、定位裝置、車載控制器、無線通信模塊以及安全防護裝置；其中，所述無線通信模塊用于所述調(diào)度系統(tǒng)傳遞的作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃；所述導(dǎo)航傳感器和所述定位裝置用于實時感知周圍環(huán)境，獲取車輛位置、姿態(tài)和障礙物信息；所述車載控制器用于根據(jù)所述調(diào)度系統(tǒng)傳遞的作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃以及所述導(dǎo)航傳感器和所述定位裝置獲取的周圍環(huán)境信息，向所述機電液線控系統(tǒng)傳遞控制指令，從而控制所述agv叉車行走和作業(yè)。

8、進一步的，所述機電液線控系統(tǒng)包含機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及線控系統(tǒng)；所述機械系統(tǒng)包含：車架系統(tǒng)、門架系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)，用于拿取或放下貨物；所述液壓系統(tǒng)用于為所述機械系統(tǒng)統(tǒng)提供液壓動力；所述電氣控制系統(tǒng)包含：電機控制器、電機和電池組，用于驅(qū)動agv叉車行走；所述線控系統(tǒng)包括：線控單元，用于接收來自所述導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送的信號，將信號處理后發(fā)送控制指令給所述電氣系統(tǒng)和所述液壓系統(tǒng)。

9、進一步的，所述導(dǎo)航傳感器包括避障雷達、導(dǎo)航雷達、稱重傳感器、速度傳感器、高度傳感器、傾角傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、位置傳感器和3d相機，所述定位裝置包括磁條或磁釘、二維碼、激光反射板，所述導(dǎo)航傳感器和所述定位裝置用于實時感知周圍環(huán)境，獲取車輛位置、姿態(tài)和障礙物信息。

10、進一步的，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)還包括行車記錄儀，所述行車記錄儀設(shè)置為哨兵模式，實時采集agv叉車360度視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)根據(jù)需求上傳至云端或者本地。

11、進一步的，定位裝置包括磁條或磁釘、二維碼和激光反射板。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果是：

13、本申請實施例提供的agv叉車分層設(shè)計方法，能夠?qū)gv叉車設(shè)計快速解耦為機電液線控車本體設(shè)計、導(dǎo)航控制設(shè)計、調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計三大獨立層級，這種分層結(jié)構(gòu)促進了各層級設(shè)計方案的獨立標準化實施，顯著提升了設(shè)計的靈活性與可擴展性。各個系統(tǒng)之間的相互獨立，提高系統(tǒng)內(nèi)聚性和模塊化程度，從而實現(xiàn)agv叉車的快速定制化和高效生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種基于分層設(shè)計的agv叉車分層設(shè)計方法，其特征在于，包括將agv叉車按照系統(tǒng)功能自頂層到底層劃分為：調(diào)度系統(tǒng)、導(dǎo)航控制系統(tǒng)和機電液線控系統(tǒng)，其中，所述調(diào)度系統(tǒng)用于任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃和交通管制；將所述調(diào)度系統(tǒng)和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)通過通信接口連接，并確定通信協(xié)議，其中，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)用于所述調(diào)度系統(tǒng)與所述機電液線控系統(tǒng)的對接，并對所述agv叉車進行作業(yè)狀態(tài)檢測，所述機電液線控系統(tǒng)用于作業(yè)動作執(zhí)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分層設(shè)計的agv叉車分層設(shè)計方法，其特征在于，所述調(diào)度系統(tǒng)包括通信模塊、智能控制模塊和顯示模塊，所述智能控制模塊基于任務(wù)需求和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)反饋的agv叉車的狀態(tài)確定作業(yè)任務(wù)，并制定路徑規(guī)劃；所述通信模塊用于將作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃傳遞至所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分層設(shè)計的agv叉車分層設(shè)計方法，其特征在于，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)接收所述通信模塊傳遞的信息，并將指令翻譯為所述機電液線控系統(tǒng)具體實施的動作。

4.一種基于分層設(shè)計的agv叉車，用于實施如權(quán)利要求1-3任一項所述的基于分層設(shè)計的agv叉車分層設(shè)計方法，其特征在于，包括：調(diào)度系統(tǒng)、導(dǎo)航控制系統(tǒng)和機電液線控系統(tǒng)，所述調(diào)度系統(tǒng)和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)通過通信接口連接，其中，所述調(diào)度系統(tǒng)用于任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃和交通管制，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)用于所述調(diào)度系統(tǒng)與所述機電液線控系統(tǒng)的對接，并對所述agv叉車進行作業(yè)狀態(tài)檢測，所述機電液線控系統(tǒng)用于作業(yè)動作執(zhí)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分層設(shè)計的agv叉車，其特征在于，所述調(diào)度系統(tǒng)包括通信模塊、智能控制模塊和顯示模塊，所述智能控制模塊基于任務(wù)需求和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)反饋的agv叉車的狀態(tài)確定作業(yè)任務(wù)，并制定路徑規(guī)劃；所述通信模塊用于將作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃傳遞至所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分層設(shè)計的agv叉車，其特征在于，所述agv導(dǎo)航控制系統(tǒng)包括導(dǎo)航傳感器、定位裝置、車載控制器、無線通信模塊以及安全防護裝置；其中，所述無線通信模塊用于所述調(diào)度系統(tǒng)傳遞的作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃；所述導(dǎo)航傳感器和所述定位裝置用于實時感知周圍環(huán)境，獲取車輛位置、姿態(tài)和障礙物信息；所述車載控制器用于根據(jù)所述調(diào)度系統(tǒng)傳遞的作業(yè)任務(wù)和路徑規(guī)劃以及所述導(dǎo)航傳感器和所述定位裝置獲取的周圍環(huán)境信息，向所述機電液線控系統(tǒng)傳遞控制指令，從而控制所述agv叉車行走和作業(yè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分層設(shè)計的agv叉車，其特征在于，所述機電液線控系統(tǒng)包含機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及線控系統(tǒng)；所述機械系統(tǒng)包含：車架系統(tǒng)、門架系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)，用于拿取或放下貨物；所述液壓系統(tǒng)用于為所述機械系統(tǒng)統(tǒng)提供液壓動力；所述電氣控制系統(tǒng)包含：電機控制器、電機和電池組，用于驅(qū)動agv叉車行走；所述線控系統(tǒng)包括：線控單元，用于接收來自所述導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送的信號，將信號處理后發(fā)送控制指令給所述電氣系統(tǒng)和所述液壓系統(tǒng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于分層設(shè)計的agv叉車，其特征在于，所述導(dǎo)航傳感器包括避障雷達、導(dǎo)航雷達、稱重傳感器、速度傳感器、高度傳感器、傾角傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、位置傳感器和3d相機，所述定位裝置包括磁條或磁釘、二維碼、激光反射板，所述導(dǎo)航傳感器和所述定位裝置用于實時感知周圍環(huán)境，獲取車輛位置、姿態(tài)和障礙物信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于分層設(shè)計的agv叉車，其特征在于，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)還包括行車記錄儀，所述行車記錄儀設(shè)置為哨兵模式，實時采集agv叉車360度視頻數(shù)據(jù)，并將視頻數(shù)據(jù)根據(jù)需求上傳至云端或者本地。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于分層設(shè)計的agv叉車，其特征在于，定位裝置包括磁條或磁釘、二維碼和激光反射板。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N基于分層設(shè)計的AGV叉車分層及設(shè)計方法，包括將AGV叉車按照系統(tǒng)功能自頂層到底層劃分為：調(diào)度系統(tǒng)、導(dǎo)航控制系統(tǒng)和機電液線控系統(tǒng)，其中，所述調(diào)度系統(tǒng)用于任務(wù)調(diào)度、路徑規(guī)劃和交通管制；將所述調(diào)度系統(tǒng)和所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)通過通信接口連接，并確定通信協(xié)議，其中，所述導(dǎo)航控制系統(tǒng)用于所述調(diào)度系統(tǒng)與所述機電液線控系統(tǒng)的對接，并對所述AGV叉車進行作業(yè)狀態(tài)檢測，所述機電液線控系統(tǒng)用于作業(yè)動作執(zhí)行。

技術(shù)研發(fā)人員：張朝柱,李自昊,楊鷗,高新穎,鄭浩,韓亞川,楊元橋
受保護的技術(shù)使用者：徐州徐工特種工程機械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9