AGV搬运机器人设计中重要的几个要点

2019年6月27日

  在设计AGV搬运机器人之前,我们首先要对AGV的构成进行了解,一台功能齐全的AGV搬运机器人系统主要有机械结构、控制系统、通讯系统等这几大部分。然后需要考虑AGV搬运机器人的需求,知道需要什么样的AGV,要完成什么样的工作,因为不同的用途,AGV的机械结构、控制方法,工作方法等都是不同的。此外还应考虑AGV的工作环境、外形尺寸大小、功能性、导航方式等。下面米克力美根据多年的设计AGV经验跟大家分享一些干货,让大家更加清楚AGV搬运机器人设计中的要点。

AGV搬运机器人

  我们都知道AGVAGV搬运机器人的正常运行是由中央控制器来控制的,它的主要任务是控制AGV的启动、停车、导向、调速、路径选择、安全监控、与主控机通讯、与其它设备配合装卸物料。

  1.AGV搬运机器人机械机构

  AGV一般由行走机构、移栽机构、车载控制器、安全辅助装置、直流蓄电池等组成。行走机构主要是靠电机通过减速器驱动车轮,移栽机构根据AGV小车的用途来选择,常用的有辊筒、机械手等。车载控制器负责整个小车的运动和动作,包括电机差速、移栽机构的上下货物。供电电源多采用24V或48V直流工业蓄电池。驱动指令由PLC发出,分别控制两个伺服驱动器,通过电子差速实现小车的寻线。速度调节可采用不同的方法,AGV在直线行走、拐弯和接近停位点时要求不同的车速,直线行走速度常达0.8m/s~ lm/s,拐弯时为0.2m/s~0.3m/s。可以说,机械系统是整个AGV的基础,而AGV的性能也很大程度上取决于机械系统设计是否合理。

  2.AGV搬运机器人车体结构形式

  AGV小车的结构形式一般包括三个方面:轴数,驱动形式和转向形式。

  (1)单驱动形式

  单驱动形式的结构多用于三轮车体结构,可以实现AGV小车的前进、后退、左右转弯(转角一般小于90*)。三个轮子的结构抓地性好,而且对地面要求不高,多用于小型AGV搬运机器人。

  (2)差速驱动形式

  差速形式的车体转弯依靠两个主动的驱动轮之间的速度差来实现,可以实现小车的前进、后退、左右转弯(转角大于90°)、原地自旋,转弯的效果比单驱动形式好。

  (3)双驱动形式

  双驱动形式可以实现整车的前进、后退、全方位转向行驶,主要优点是可以在运动过程中控制车身姿态的任意变化,多用于通道小或对作业方向要求特殊的环境和场合。缺点是对地面平整度要求较高,车的适应性相对差点,因此不太适合室外工作,成本相对较高。

  (4)多轮驱动

  多轮驱动形式多用于八轮车型,四个驱动轮同时也是转向轮,四个从动轮起支撑和转向作用,可以实现整体的前进,后退和全方向行驶,较多用于重载行业,结构较复杂,控制难度大,成本更高。

  3.AGV搬运机器人车身结构与布置

  (1)AGV搬运机器人车身设计

  AGV搬运机器人车身的主要功能是支撑所有的机械零件和控制原器件,在性能上要从强度和刚度上满足车体运行和加速时的要求,常用钢结构件或者钢管焊接而成,其外壳为薄钢板钣金而成,车架空间安置与驱动和转向直接有关,并考虑到重量较大的部件(如蓄电池)的安放问题,以利于机械结构设计和降低车体重心,重心越低越有利于抗倾翻。

  (2) AGV搬运机器人车身布局

  蓄电池,电机驱动器,PLC控制器与电气原器件等都放置在车架上,蓄电池是铅酸电池,重量很大,考虑到蓄电池的重量,为了保持车身的平衡性,将蓄电池放置在车架底部中间位置,这样能保证车身的整体平衡效果。

  4.驱动电动机的选择

  电动机按工作电源分类:可分为直流电动机和交流电动机,其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。AGV 需要运动灵活,转向自由,工作范围大,适应性强,所以一般采用蓄电池供电,因此多采用直流电动机。基于我们设计的AGV的工作需求,也采用蓄电池供电,因此选用直流电动机。

  总结:AGV的设计涉及到机械设计、机械电子、控制技术、无线传输技术和电子技术等多个学科,是集光、机电、信息和计算机等一体的高科技产品。米克力美AGV设计考虑到减轻车重、更低能耗、经济性和力学控制等等,米克力美以功能强大简单易用为设计AGV产品首要,其次才谈降低成本,以确保米克力美AGV高品质。

分享到: