2.2 AGV整体架构

本次设计的AGV小车是由驱动机构、顶升机构、旋转机构、导航机构、减震机构、避障机构以及蓄电池与充电系统等组成。

驱动机构由两个驱动电机差速驱动两轮的运动，使得小车可以原地旋转，实现运动的机动性，并且可以使得AGV小车的行走速度保持在0.1m/s～1.2m/s，

顶升机构使用的是螺杆与螺母配合，依靠电机带动螺杆转动，使得螺母可以顶起AGV小车的托盘向上运动，货架可以举起40-50mm左右。

回转机构主要在货物被小车顶起后，实现小车在狭窄道路内转向时，它可以使得托盘跟着转向的反方向转动，由于可以由旋转电机控制速度，所以可以使得小车转而货架相对的静止不动，避免货架发生碰撞。

导航机构主要用来引导小车进行有路线的移动，本次设计采用二维码导航与惯性导航相结合的方式，两者结合刚好互补。 在车体底部装有一个检测装置，它可以识别地上的二维码，从而跟着二维码中的位置信息进行移动。惯性导航技术能够依靠载体本身的惯性参数，然后小车通过计算推导出导航参数，依靠上一点位置信息纠正偏差，最终引导载体到达目的地。

减震机构主要靠在小车的车体上安装减震弹簧，由于举起的货物重量在200KG内，属于比较重的，为了防止小车过多的颠簸导致侧翻，所以安装缓震装置。

避障机构是在车体周围安装传感器，检测小车与货架的距离，避免发生碰撞，增加安全性。

本次设计还采用Li电池进行供电，它是整个AGV小车的动力源，并且还有自主充电系统，当检测到系统的剩余电量小于设定值时，小车会自动的去指定充电地点进行自主充电。

除了上述所述装置外，车体的结构也尤为重要，它需要承载所有零部件，强度需要保证，并且在其中的零件的分布也需要设计，它是AGV小车的主体框架，负载了所有的机械结构，因此车体机械结构非常重要。

图2.1 AGV小车整体框架结构

2.3 本章小结

根据设计题目是为了解决目前仓储物流的问题，本章根据设计要求分析出AGV的功能需求，并且提出了整体结构设计的思路。

第三章 AGV小车的运动学分析

3.1 轮系结构设计

AGV小车的轮系结构一般由驱动轮和万向轮组成，一方面进行小车的移动，一方面起到承载小车重量的作业，一般的AGV小车运动方向，分为单向运动、双向运动和多向运动，轮系结构也细分为三轮结构、四轮结构和六轮结构三种。

万向轮：顾名思义，它的方向是可以360度全方面转动，但是它属于从动结构，它的移动受驱动轮影响，速度也和驱动轮一样，它主要的作用是承载AGV小车的重量和灵活改变方向，确保AGV小车的平衡稳定。目前在工业上应用广泛。

驱动轮：驱动轮是AGV小车运动的主要动力来源，它是和驱动电机配合使用，由驱动电机带动驱动轮进行移动，驱动轮的方向不能改变，它与AGV车身被固定住，只能进行转动，所以确保了轮子的方向即为小车的方向，但是一个驱动轮的运动路线是直线，不能够进行转弯，所以通常都是两个驱动轮组合使用，由于电机可以控制轮子的移动速度，所以两轮经过差速进行驱动，从而实现AGV小车的转向步骤，一般小车都是驱动轮和万向轮一起组合使用。

驱动轮和万向轮不同的组合方式就有着不同的轮子布局情况，从而形成不同的驱动转向机构，它们的区别是：

（1）三轮结构的AGV：车体布置简单，移动路线不稳定，车体平衡能力比较弱，容易改变运动方向，载重能力弱，转弯半径较大，适用于轻载的单向运行的AGV.

（2）四轮结构的 AGV：四轮机构轮子布局总共有三种，如下图所示，黑色表示驱动轮，白色表示万向轮，采取驱动差速控制，从而控制转向，它是 AGV 行业中应用最广泛的驱动结构，它在三轮机构的基础上添加了一个万向轮，使用这种结构 AGV 的承重能力相应的提高了，由于是差速运动控制，所以可实现 AGV 的全方位移动，包括前进、后退、拐弯等，能够使 AGV 在 仓储物流仓库这些狭窄的空间进行运转。