基于單球輪結構驅動系統的自動導引運輸車

高尚+馮凱+陳瑞+程瑞+呂海霆

摘 要：本設計結合了創新設計理念，根據球形輪胎的全方位驅動結構設計出具有創新型的球形驅動系統；并且根據現有的倉儲無人搬運車的起重結構需要旋轉車體自身的問題，我們改進出無自旋升降起重機構。

關鍵詞：單球輪結構；驅動系統；自動導引

目前市面上的自動導引車主要是兩輪差速行駛機構、三輪行駛機構、帶舵輪的四輪行駛機構等這三種驅動結構。這幾種行駛機構的輪子都是圓柱體形狀的，對于兩輪的行駛機構需要使用差速法的驅動方式來控制車的轉向；三輪行駛機構的前輪是有轉向結構控制轉向；帶舵輪的四輪行駛機構需要利用四個輪子上的轉向結構來控制轉向。

我們設計的球形輪胎驅動系統不需要差速、不需要轉向機構便可以向各個方向運動且不用改變車體的方向。

一個集成環境感測、動態規劃、行為控制與執行等多功能于一體的綜合系統就是人們所說的AGV小車。它集中了機械、電氣、計算機、傳感器、自動化控制、人工智能等學科的研究成果，是機電一體化的最高成就的代表，也是目前自動化智能技術發展最活躍的領域之一。自動導引車具有自動導引功能（磁條導航、激光導航等），可以讓其沿規劃的引導路線運行，具備的功能有安全保護和物體搬運，可以取代叉車等人工輔助車輛等傳統物體搬運機械設備，無人化、高效率是它的特點。自動導引車它可以實現物品快速搬運，還能根據貨架的高度進行調節，貨物可以直接放到貨架上，自動導引車可以自動行駛進貨架底部搬運到目的地，全程自動化，快捷省時。它的出現可以節省勞動力，提高效率，從而獲取更高的效益。

本文創新設計的球形輪胎驅動系統由球形輪胎、伺服電機、麥克納姆輪等組成。球形輪胎驅動系統整體結構如圖1-（1）所示。

球形輪胎驅動系統由兩個電機驅動球形輪胎，一個X軸方向上放置一個電機，一個在y軸方向上。如圖1-（2）所示，電機旋轉帶動麥克納姆輪旋轉，麥克納姆輪帶動球形輪胎旋轉。因為麥克納姆輪的特性，所以各個電機驅動時，各個電機互不影響。

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