一种用于货运装载的车辆的制作方法

1.本发明涉及货运车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于货运装载的车辆。


背景技术：

2.基于工厂智能化、物流自动化的思想以及jit准时制精益物流理念，采用集中配料、准时输送方式进行物料的装载配送。现阶段，物料的装载配送一般采用人工驾驶运输车代替手动叉车搬运，实现工厂物料装载以及物流自动化，以达到降低成本和提高生产效率的目的。
3.在现有技术中，特别是在工业园区内，对于运送装载一些杂乱堆放、数量繁多的物料，使用人力手动叉车运输虽然可以更为灵活的对物料进行装载，但是这样的话显然浪费人力物力，且货运装载的成本较为昂贵，严重浪费资源且利用率不佳。而采用人工驾驶车辆自动进行叉车装载，虽然可以大大节省搬运耗能，但是使用自动运输时，其需要较为规整、合理的物料布局放置，若是存在障碍物等情况，很难针对目标物进行快速、灵活的装载，更别奢求在车辆货运时实现高效移转。并且，其叉车结构的支撑操作较为繁琐，有效利用率低，在结构设计上往往容易对装载造成限制，难以灵活、高效的实现货运装载。
4.因此，采用人工运输的方式已经被抛弃到了历史的长河中，现有技术也通常为采用人工驾驶叉车的方式来实现原料的运输，而随着人工成本的上升以及一些障碍环境的限制，使得人工驾驶叉车的运输方式已经不再适用于各类厂区的合理使用范畴。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于货运装载的车辆，旨在解决园区内对存在障碍物的目标物难以实施灵活货运装载的问题。
6.本发明采用了如下方案：本技术提供了一种用于货运装载的车辆，适用于园区中跨越障碍去装载所需的转运物；该车辆包括底盘和设于所述底盘上的驾驶座舱，所述驾驶座舱用于控制底盘自如移转；所述底盘两侧向后延伸形成两支撑臂，所述支撑臂包括固定段和移动段，所述固定段上设有第一移动架，所述第一移动架由第一驱动装置驱动以相对所述固定段上升或下降；所述移动段上设有第二移动架，所述第二移动架由第二驱动装置驱动以相对所述移动段上升或下降；当需要搬运设有障碍物的转运物时，所述车辆的两支撑臂开口对着所述障碍物移动直至所述障碍物位于所述固定段区域内，所述第二移动架支撑所述转运物并在第二驱动装置的驱动下相对所述移动段向上移动至高于所述障碍物的位置，所述车辆受控于驾驶座舱进行移转，以将所述转运物移出原来位置。
7.作为进一步改进，所述移动段可相对所述固定段朝向所述转运物移动以使所述第二移动架支撑所述转运物以将其移出所述原来位置。
8.作为进一步改进，所述固定段通过齿轮齿条的驱动装置来推动所述移动段实现伸缩。
9.作为进一步改进，所述移动段上设有车轮，所述第二移动架上设有支撑部，所述支撑部以所述车轮的圆心为中心线对称分布于所述第二移动架上。
10.作为进一步改进，所述第二移动架上设有可相对伸缩的承托臂以支撑不同尺寸的转运物，所述支撑部设于所述承托臂上。
11.作为进一步改进，所述第二移动架上设有用于检测所述转运物的检测装置，以计算出所述承托臂的伸缩距离。
12.作为进一步改进，所述第一移动架包括架体、第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆绕两者相交的中心位置转动，所述第一连杆的固定端与移动架的架体铰接，所述第二连杆的固定端与所述固定段铰接。
13.作为进一步改进，所述固定段和架体上设有导轨，所述第一连杆的移动端设于所述固定段的导轨上，所述第二连杆的移动端设于架体的导轨上。
14.作为进一步改进，所述第一驱动装置为液压驱动装置，所述第一驱动装置的一端设于所述第一连杆的移动端上以相对所述导轨移动，所述第一驱动装置的另一端铰接于中心位置上。
15.作为进一步改进，所述第一驱动装置与两连杆的中心位置之间设有驱动杆，所述驱动杆的端部与所述第一驱动装置的一端铰接。通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：本技术的用于货运装载的车辆，通过在底盘两侧向后延伸形成的支撑臂，将支撑臂配置成固定段和移动段，固定段和移动段都各自配属有用于上升或下降的移动架，用于分别对不同转运物实施货运装载。尤其是，在需要搬运设有障碍物的转运物时，车辆通过两支撑臂开口对着障碍物移动直至障碍物避让容置在固定段所形成的区域内，此时通过移动段及其移动架与对位配合后的运转物进行装载支撑，直至移动段移动至高于障碍物后，通过驾驶座舱驱使车辆行走，对应将运转物移出其原来位置，使得支撑臂更为灵活地周转应用于各类环境中，有效的实施对转运物的装载运输，可显著提升厂房、园区中的物流实施。并且，可以有效减少厂房及园区的占用面积，高度匹配于区域内的货运装载。
附图说明
16.图1是本发明实施例的用于货运装载的车辆的结构示意图；图2是图1在另一视角下的结构示意图；图3是本发明实施例的用于货运装载的车辆的支撑臂的移动段与固定段相对伸缩活动的结构示意图；图4是本发明实施例的用于货运装载的车辆在其他视角下的结构示意图；图5是本发明实施例的用于货运装载的车辆的承托臂的相对伸缩活动的结构示意图；图6是本发明实施例的用于货运装载的车辆的应用场景图；图7是本发明实施例的用于货运装载的车辆的两移动架的结构示意图；图8是图7中第二移动架隐藏架体后的结构示意图；图9是本发明实施例的用于货运装载的车辆的厂区布置图；图10是本发明实施例的用于货运装载的车辆的人机交互界面；
图11是本发明实施例的用于货运装载的车辆的智能型仪表的按键和图形示意图；图12是本发明实施例的用于货运装载的车辆的牵引车参数表；图13是本发明实施例的用于货运装载的车辆的无人驾驶系统的流程框图。
17.图标：1-底盘；2-驾驶座舱；3-支撑臂；4-固定段；5-移动段；6-第一移动架；7-第二移动架；8-车轮；9-支撑部；10-承托臂；11-架体；12-第一连杆；13-第二连杆；14-液压驱动装置；15-驱动杆；a-障碍物；b-转运物。
具体实施方式
18.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
19.实施例结合图1至图13，本实施例提供了一种用于货运装载的车辆，适用于园区中跨越障碍去装载所需的转运物b。该车辆包括底盘1和设于底盘1上的驾驶座舱2，驾驶座舱2用于控制底盘1自如移转。底盘1两侧向后延伸形成两支撑臂3，支撑臂3包括固定段4和移动段5，固定段4上设有第一移动架6，第一移动架6由第一驱动装置驱动以相对固定段4上升或下降。移动段5上设有第二移动架7，第二移动架7由第二驱动装置驱动以相对移动段5上升或下降。当需要搬运设有障碍物a的转运物b时，车辆的两支撑臂3开口对着障碍物a移动直至障碍物a位于固定段4区域内，第二移动架7支撑转运物b并在第二驱动装置的驱动下相对移动段5向上移动至高于障碍物a的位置，车辆受控于驾驶座舱2进行移转，以将转运物b移出原来位置。
20.上述中的车辆通过在底盘1两侧向后延伸形成的支撑臂3，将支撑臂3配置成固定段4和移动段5，固定段4和移动段5都各自配属有用于上升或下降的移动架，用于分别对不同转运物b实施货运装载。尤其是，在需要搬运设有障碍物a的转运物b时，车辆通过两支撑臂3开口对着障碍物a移动直至障碍物a避让容置在固定段4所形成的区域内，此时通过移动段5及其移动架与对位配合后的运转物进行装载支撑，直至移动段5移动至高于障碍物a后，通过驾驶座舱2驱使车辆行走，对应将运转物移出其原来位置，使得支撑臂3更为灵活地周转应用于各类环境中，有效的实施对转运物b的装载运输，可显著提升厂房、园区中的物流实施。
21.在本实施例中的用于货运装载的车辆，具体为适用于货运或运输、装载或包容特殊货物或物体的车辆。其中，底板及其两支撑臂3相互构造为u型叉车构件，两支撑臂3相互水平延伸对置以在两者之间形成开口，且开口的尺寸始终要大于障碍物a的尺寸，从而利于沿开口方向进出障碍物a。并且，每一支撑臂3由位于内侧的固定段4和位于外侧的移动段5所组成，两个段上都配备有各自所属的移动架及其驱动装置，通过各自的驱动装置来对应
调节其移动架的上升或下降。
22.在需要搬运设有障碍物a的转运物b时，移动段5可以相对固定段4独立地实施其第二移动架7对转运物b的装载限位和货运转移，此时障碍物a沿开口进入至两个固定段4之间的空间内，且固定段4上的第一移动架6未实施对障碍物a的装载及转移工作。
23.在需要搬运无障碍物a的转运物b时，可以直接通过移动段5及其第二移动架7对转运物b进行装载限位和货运转移。而对于需要搬运较大长度尺寸的一个转运物b时，可以是通过移动段5及其第二移动架7、和固定段4及其第一移动架6，两者共同协作配合同步进行对进入其开口和空间内的转运物b的装载限位和货运转移。
24.如图1至图3所示，在本实施例中，移动段5可相对固定段4朝向转运物b移动以使第二移动架7支撑转运物b以将其移出原来位置。其中，移动段5相对于固定段4可活动的调节其自身与转运物b的装载位置，从而能够应对各种搬运环境，不受限于转运物b与障碍物a之间的放置位置，极大的匹配于在仅能够沿障碍物a进出两支撑臂3开口的作业环境中，进一步灵活、高效的装载转运物b。尤其是，在移动段5活动延伸后并对转运物b装载完成，先将移动段5复位活动至其与固定段4的初始位置后，再进行整体车辆的移转，而转运物b与障碍物a之间的间距要大于移动段5与固定段4相对活动的行程，避免发生撞击和干涉的问题，在移动段5和固定段4处于初始位置后，再通过驾驶座舱2去控制底盘1及支撑臂3进行移转，可显著提升载物货运的稳定性和安全性。
25.在优选地实施方式中，固定段4通过齿轮齿条的驱动装置（图未示）来推动移动段5实现伸缩。而齿轮和齿条分别配置在固定段4和移动段5上，通过齿轮或齿条的动力输出，对应推动移动段5伸缩活动。另外，显然的，固定段4与移动段5之间为滑动配合，可以是相对滑动适配的公母插接，以此来提升整个支撑臂3在工作过程中的刚强度。
26.在其他实施方式中，用于驱使移动段5相对活动的驱动装置配置为气缸、推杆、电机等等，亦可以实现推动移动段5相对固定段4实施移动和复位。
27.如图4至图6所示，在本实施例中，移动段5上设有车轮8，第二移动架7上设有支撑部9，支撑部9以车轮8的圆心为中心线对称分布于第二移动架7上。在一方面上，通过支撑部9用于界定出转运物b在第二移动架7上的装载位置，从而快速定位出转运物b在第二移动架7上托举方位，便于精准、高效地实施装载操作。在另一方面上，移动段5其底面设有用于移转滚动的车轮8，其顶面对应设有第二移动架7，并且，以车轮8为中心将两个支撑部9对称分布在第二移动架7的前后两侧，使得定位装载在支撑部9上的转运物b的重力能够均匀分布并集中在车轮8上，可显著减少移动段5与固定段4衔接处的扭力，进一步提升对装载转运物b后的平稳货运。
28.其中，更进一步地，第二移动架7上设有可相对伸缩的承托臂10以支撑不同尺寸的转运物b，支撑部9设于承托臂10上。具体地，承托臂10可伸缩活动地配置在移动段5的内侧方向（具体配置在下文中架体11的内侧），对应在转运物b容置于两移动段5的空间内时，通过控制承托臂10伸长活动至与转运物b相接合限位，且承托臂10上的支撑部9能够与转运物b相托举支撑，从而通过承托臂10的伸缩设置大大提升了移动段5对各类不同尺寸转运物b的兼容适配，且适于将转运物b居中定位在两移动段5上，尤其是精准设置在两承托臂10的支撑部9上，以显著改善装载效果。
29.在本实施例中，第二移动架7上设有用于检测转运物b的检测装置（图未示），以计
算出承托臂10的伸缩距离。其中，检测装置包括距离传感器，且距离传感器设置在承托臂10一侧，用于精准监测出承托臂10与转运物b之间的直接距离，并进一步反馈至驾驶座舱2。
30.如图6、图7和图8所示，在本实施例中，第一移动架6包括架体11、第一连杆12和第二连杆13，第一连杆12和第二连杆13绕两者相交的中心位置转动，第一连杆12的固定端与移动架的架体11铰接，第二连杆13的固定端与固定段4铰接。其中，固定段4和架体11上设有导轨，第一连杆12的移动端设于固定段4的导轨上，第二连杆13的移动端设于架体11的导轨上。从而，第一连杆12和第二连杆13相互铰接呈x状结构，与配置在两连杆上的架体11相互配合成升降平台。
31.在本实施例中，第一驱动装置为液压驱动装置14，第一驱动装置的一端设于第一连杆12的移动端上以相对导轨移动，第一驱动装置的另一端铰接于中心位置上。其中，第一驱动装置与两连杆的中心位置之间设有驱动杆15，驱动杆15的端部与第一驱动装置的一端铰接。通过第一驱动装置的其中一端与第一连杆12的移动端相铰接，其中另一端与驱动杆15相铰接，并且，驱动杆15的一端铰接在两连杆的中心位置处，使得第一驱动装置所输出的动力由驱动杆15以多连杆传动的形式输送至第一连杆12和第二连杆13，对应控制升降平台的上升或下降。
32.应当提到的是，第二移动架7的结构配置具体可参考前述中的第一移动架6的相应内容，在此不做赘述。并且，两移动架之间为单独分开设置，从而可灵活的按照工作需求对应进行操作实现。
33.如图9所示，为厂区布置图。在同一园区内至少配备有三台前述的用于货运装载的车辆，适于园区内各厂房的物料（转运物b）装载运输周转使用。其中，支撑臂3上的移动架的升降高度可满足各种装载台高度，装载台最高离地高度为1.0米，最低离地高度为0米,还需考虑地势斜坡等因素。进入驾驶座舱2采用人工驾驶车辆来运输物料,利用wms系统分配作业任务，人工根据任务看板完成物料的输送分配。而在其他实施例中，驾驶座舱2亦可以采用无人驾驶的方式，例如是agv运输车来进行更为智能化的物流运输。
34.在本实施例中，驾驶座舱2配置为牵引车，该牵引车上安装有两个后视镜，可帮助驾驶员在行驶过程中能够更好的观察周边环境，防止意外碰伤行人或者公共设施。牵引车的车头（底盘1前侧）和车尾（支撑臂3后侧）都安装有雷达监测器，保证在前进和后退的情况下由于视野死角，可对周边的行人和设施进行安全保护。由于牵引车倒车进入装载台，需要与障碍物a和转运物b进行避让，为了防止牵引车与其发生碰撞，所以在牵引车的底部安装倒车影像，驾驶员能够在驾驶座舱2内的显示屏上清楚的看到车身和物料的相对位置，起到安全保护和便于调整的作用。由于路面环境相较复杂，具有上下坡、小沟坎路面、货物本身自重等在运输过程中对牵引车造成的冲击力，确保稳定可靠，牵引车可载重最大吨数为4.5吨。该牵引车预留有无人agv智能升级改造的空间，不仅可以通过人工驾驶方式进行，后续也可根据用户需求进行改造为无人agv运输车等无人驾驶方式。
35.需要提到的是，如图10所示，牵引车具有友好的人机交互界面，用以显示操作步骤、工作状态、故障信息等，车载控制器软件和硬件具备系统的自检测、自诊断、自保护能力，具有电量智能检测功能，电量不足时自动发出充电报警。如图11所示，为具体的智能型仪表的按键和图形示意，以方便于用户操作使用。
36.如图12所示，为牵引车的参数表，提供了牵引车的各个特性、重量、尺寸以及性能
等等参数。
37.其中，牵引车所配备的电源系统，在满足生产节拍要求的前提下，实现车辆最大的使用效率，且采用人工充电的方式，当电量低（限定为低于总容量的20%）时，该牵引车应停止运输任务，并人工驾驶回到充电点进行充电。并且，牵引车内的电池仓保持良好通风，充放电过程环境温度保持在-15
°
c至50
°
c之间，避免电源系统的电池在安装部位附近有其他的发热单位，把电池放置在车辆最低的地方或者车架上以防止不必要的电池温度升高避免终端短路，避免暴露于明火，且储存电池在阴凉干燥的位置。若电池长期保存，每隔6个月充放电一次。
38.其中，牵引车所配备的动力系统，其连杆结构与支撑臂3通过导轨或滚轮相连接，支撑臂3的端面起导向作用，连杆结构与液压驱动装置14联动设置，对应驱使移动架升降活动。以及，支撑臂3上设有驱动装置等动力元件，用于推动移动段5相对固定段4实施移动和复位。另外，两支撑臂3所形成的叉车结构，整体采用高强度钢焊接，整机烤漆处理，位于驾驶座舱2的驱动轮以及位于支撑臂3上的车轮8均为橡胶材质，很好的适应户外路面使用。并且，采用电子转向机构，使得驾驶轻松省力，电池侧拉式设计，更好的进行维护，所有核心部件质量可靠，后续方便进行agv改造。
39.如图10和图11所示，该车辆配备有一款基于can-bus总线的智能型仪表，仪表可以通过总线对整车的性能进行实时的监控。具体为：1) 监测电池电量当电池中的电量减少时仪表会以特定的算法连续熄灭仪表上的led背光灯，以此来显示电池的剩余电量达到检查电量的目的。
40.2) 由于smart—display是一种基于can-bus总线的智能型仪表，所以和控制器之间可以实现数据共享，仪表同时可以显示导向轮的角度、行驶速度等车辆行驶状态信息。
41.3) 可以对整个总线系统实施监控，当总线中的节点出现故障时，仪表会以故障码的形式显示到仪表上，同时使车辆停止运行直到故障排除。
42.如图13所示，该车辆具有无人驾驶系统，该无人驾驶系统适用于货运装载的车辆，包含如下步骤：s1：系统发出所需信号，根据园区环境进行构图和建模；s2：对车辆进行gps定位，以规划出适于货运移转路径，对应择定出最佳路线至用户终端，生成导航给驾驶座舱2以自动驾驶至装卸点；s3：实施装载转运物b，将支撑臂3开口朝向障碍物a直至障碍物a居中位于固定段4区域所形成的空间内，控制移动段5朝向转运物b移动，将移动段5上的承托臂10及其支撑部9与转运物b精准定位，并相互接合限位；s4：获取并计算出支撑臂3与障碍物a与及运转物的轮廓偏差，自适应地导引进入至支撑臂3装载转运物b，完成装货过程；s5：通过第二驱动装置驱使第二移动架7托举转运物b向上移动至高于障碍物a的位置（此时为图13中的第一状态），将转运物b移出原来位置；s6：控制车辆移转至卸货点，实施卸掉转运物b，且卸货点处地上画线，车辆能够自动根据线与车身的距离，对应获取并计算出空间偏差，自适应地引导进入至支撑臂3卸掉转运物b（此时为图13中的第二状态），完成卸货过程。
43.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，
凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。