一种双舵轮无人搬运车的制作方法

本实用新型涉及无人搬运车技术领域，具体涉及一种双舵轮无人搬运车。

背景技术：

无人搬运车(automatedguidedvehicles，简称agv)，自动导航车，激光导航车。其显著特点的是无人驾驶，无人搬运车上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。

目前，无人搬运车有差速轮、单舵轮、双舵轮、四舵轮等几种经典形式，单舵轮一般载重在1.5t以下，单舵轮和差速轮只能前行和拐弯，不能平移。无法满足需求，就出现了双舵轮。但目前使用的双舵轮控制算法，需要知道无人搬运车的旋转半径，而现有的控制算法中，旋转半径的得出有有以下两种方式：一是通过给出角速度，从而算出旋转半径，但这种方式会直接影响到车子的运动轨迹。另一种是给定轨迹路线，半径可通过连续曲线上的几个点计算出来，但是在这种方式下，由于小车是动态运行的，车辆的运动轨迹和给定的轨迹路线存在偏差，车辆的运动是基于对偏差的响应，在动态调节过程中，并不会和轨迹重叠，影响准确性。

综上所述，因为目前的控制算法模型复杂，路径的半径r的计算存在难点，且无法看出r与实际运动偏差之间的关系，给控制系统造成了很大的运算负担，人员也不容易运用掌握，造成实际运用效率低下。

技术实现要素：

为解决上述问题，本申请提供了一种双舵轮无人搬运车，只根据小车的当前位置偏差和小车速度，结合成熟、简单的算法，即可进行控制双舵轮无人搬运车，无需关注无人搬运车行驶过程中的旋转半径，控制简单，准确性好。

申请提供了一种双舵轮无人搬运车，包括：底板、传感器、前舵轮、后舵轮和控制器；

所述底板上设置有电池、舵轮安装板、万向轮和读卡器，所述电池用于给所述双舵轮无人搬运车供电；所述舵轮安装板用于安装所述前舵轮和后舵轮，所述舵轮安装板上设置有弹簧轴，所述弹簧轴用于减震；所述读卡器用于读取站点位置信息；

所述传感器与所述控制器电连接，向所述控制器反馈距离检测数据；

所述前舵轮、后舵轮与所述控制器电连接，所述控制器驱动前舵轮、后舵轮运动以使得所述双舵轮无人搬运车运动。

在一些实施例，所述控制器用于根据预设的无人搬运车的行进速度v和路径偏差计算出前舵轮的行进速度v1、转向角度θ1和后舵轮的行进速度v2、转向角度θ2,再根据前舵轮的行进速度v1、转向角度θ1和后舵轮的行进速度v2和转向角度θ2驱动前/后舵轮运动，控制无人搬运车运动。

在一些实施例，所述底板上还设置有电池安装支架和读卡器支架，所述电池安装支架用于放置所述电池，所述读卡器支架用于放置所述读卡器。

在一些实施例，所述舵轮安装板上设置有用于安装弹簧轴的减震安装板。

依据上述实施例，由于本申请提供的双舵轮无人搬运车将无人搬运车行进速度在以两舵轮中心连线为x轴，两舵轮中心连线的垂直方向为y轴的坐标系下进行分解，在坐标系中计算出两舵轮的行进速度和转向角度，无需关注无人搬运车行驶过程中的旋转半径，控制简单，准确性好。

附图说明

图1为本申请的双舵轮无人搬运车的结构示意图；

图2为本申请的双舵轮无人搬运车的底视图；

图3为本申请的双舵轮agv速度分解示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

如图1-3所示，本申请提供了一种双舵轮无人搬运车，该双舵轮无人搬运车包括：底板1、传感器2、前舵轮4、后舵轮5和控制器3，控制器3与前舵轮4、后舵轮5电连接，驱动前/后舵轮运动以使得双舵轮无人搬运车运动。

底板1上设置有电池安装支架11、舵轮安装板12、万向轮13和读卡器支架14，电池安装支架11用于放置电池111，电池111用于给双舵轮无人搬运车供电。舵轮安装板12用于安装前舵轮4和后舵轮5，舵轮安装板12上设置有用于安装弹簧轴122的减震安装板121，弹簧轴122用于减小无人搬运车行进过程中的震动。读卡器支架14用于放置读卡器141，读卡器141用于读取rfid卡，从而读取站点位置信息，读卡器141与控制器3电连接。

传感器2包括超声传感器、视觉传感器、红外传感器和激光传感器中的一种，传感器2与控制器3电连接，可通过向控制器3反馈距离检测信息，结合现有的成熟算法，实现无人搬运车导航、定位和避障的功能。

控制器3用于根据预设的无人搬运车的行进速度v和路径偏差计算出前舵轮的行进速度v1、转向角度θ1和后舵轮的行进速度v2、转向角度θ2,再根据前舵轮的行进速度v1、转向角度θ1和后舵轮的行进速度v2和转向角度θ2驱动前/后舵轮运动，控制无人搬运车运动。

参考图3，在一些实施例，具体地，控制器3驱动前/后舵轮运动通过：

建立坐标系：前、后舵轮连线的方向为x方向，垂直于前、后舵轮连线的方向为y方向建立坐标系；

分解：将无人搬运车行进速度v沿x方向和y方向分解为vx和vy，将前舵轮的行进速度v1沿x方向和y方向分解为v1x和v1y，将后舵轮的行进速度v2沿x方向和y方向分解为v2x和v2y；

计算：根据vx、vy、v1x、v1y、v2x和v2y计算出前舵轮的行进速度v1、转向角度θ1和后舵轮的行进速度v2、转向角度θ2。

具体地，计算过程包括：

根据刚性原理，对于两点连轴的刚体，x方向上速度是一致的，得出v1x＝v2x＝vx。

对于y方向上，由于无人搬运车中心点在前、后舵轮中心连线的中点，根据差速模型可以得出(v1y+v2y)/2＝vy。

参考《仪器仪表学报》2017年4月第38卷第4期出版的论文《基于最优偏差路径的自动导引车纠偏方法》，基于现有的agv差速纠偏原理，根据路径偏差，得出δv，δv表示前舵轮与后舵轮在y方向上的速度差，再根据δv计算：v1y＝vy+δv，v2y＝vy-δv。

将v1x和v1y进行合成，算出前舵轮的行进速度将v2x和v2y进行合成，算出后舵轮的行进速度

根据v1x、v1y、v2x和v2y计算出前舵轮的转向角度θ1和后舵轮的转向角度θ2。具体地，根据前舵轮或后舵轮到无人搬运车中心点的水平距离w、前舵轮或后舵轮到无人搬运车中心点的垂直距离l计算出前、后舵轮的中心连线相对于无人搬运车中轴线的角度为根据v1x和v1y计算出前、后舵轮的中心连线相对于前舵轮中轴线的角度根据v2x和v2y计算出前、后舵轮的中心连线相对于后舵轮中轴线的角度

根据a、a1和a2计算出前舵轮的转向角度后舵轮的转向角度

本申请的双舵轮无人搬运车只需知道无人搬运车行进速度v和路径偏差即可计算出前舵轮的行走速度v1和转向角度θ1，后舵轮的行进速度v2和转向角度θ2，无需关注无人搬运车行驶过程中的旋转半径，使无人搬运车路径偏差和速度、角度很好的衔接起来，便于操作，准确性好。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。