用于智能物流的激光导航无人小车及其导航方法与流程

1.本发明涉及一种用于智能物流的激光导航无人小车。


背景技术：

2.目前，用于智能物流的激光导航无人小车在导航中需要在小车移动路径周围竖直空间内设置反光板；而实际应用场景中，作为小车坐标校正参照物的反光板往往因为地面上的货物遮挡或者受到撞击移位等原因造成小车导航精度下降甚至导航中断的情况，使得小车对环境的适应能力降低。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种用于智能物流的激光导航无人小车。
4.为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种用于智能物流的激光导航无人小车，包括车体、设于车体上并用于带动车体移动的行走机构、用于为车体提供导航的激光导航机构；所述激光导航机构包括第一支架、h型连杆、两个偏摆支架、弹性偏摆驱动组件以及两个激光收发器，所述第一支架的顶部固定在车体的底部，所述h型连杆设于第一支架上，所述两个偏摆支架间隔设置并分别铰接在第一支架上，每个所述偏摆支架上均凸设有偏转限位销轴，所述第一支架一一对应每个偏摆支架上的偏转限位销轴分别设有偏转限位孔，所述偏转限位销轴的一端活动嵌入偏转限位孔内，所述h型连杆的两端分别对应通过偏转限位销轴与两个偏摆支架铰接，所述两个激光收发器一一对应固定在两个偏摆支架上，所述弹性偏摆驱动组件对应连接在h型连杆的中部；所述激光导航机构还包括沿移动路径等间距铺设在地面上的多个由透明材质制成的反射单元，每个所述反射单元的截面均为直角三角形，每个所述反射单元的两个直角面均涂覆有全反射涂层，每个所述反射单元的倾斜面的上半部均设有渐变阻光层，所述渐变阻光层的衰减作用沿y方向线性增强；相邻两个所述反射单元之间中心对称设置，倾斜面朝向相同的各个反射单元的斜边与其底边的夹角沿着x方向逐渐减小，所述渐变阻光层上还设有单向透光涂层。
5.本发明进一步地，所述弹性偏摆驱动组件包括t型连接架、第二支架、两个滚轮和一摩擦带，所述t型连接架的横臂铰接在h型连杆的中部，所述第二支架型面套接在t型连接架的纵臂上，所述t型连接架的纵臂与第二支架之间还连接有弹簧，所述两个滚轮间隔转动连接在第二支架上，每个所述滚轮的两端均与第二支架之间设有阻尼器，所述摩擦带绕接在两个滚轮上。
6.本发明进一步地，所述偏摆支架呈u型设置，所述偏摆支架的两端对应铰接在第一支架上，所述偏摆支架的两端均凸设有偏转限位销轴。
7.本发明进一步地，所述偏转限位孔呈弧形设置。
8.本发明进一步地，所述第一支架、h型连杆以及两个偏摆支架之间形成平行四边形结构。
9.本发明进一步地，所述行走机构为履带式结构。
10.本发明的有益效果为：本发明通过在车体底部设置两个激光收发器与地面上对应铺设的反射单元配合，从而实现小车的自主导航以及获得小车的运行姿态，避免现有采用反光板被遮挡或移位造成小车导航精度下降甚至中断的问题，导航更可靠，利于提高小车的环境适应能力。
附图说明
11.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的剖视图；图3是本发明的激光导航机构部分结构的分解示意图；图4是本发明的激光导航机构部分结构的剖视图；图5是图4中i处的局部放大示意图；图6是本发明的弹性偏摆驱动组件的分解示意图；图7是本发明的反射单元的结构示意图；附图标记说明：1、车体；2、行走机构；3、激光导航机构；31、第一支架；311、偏转限位孔；32、h型连杆；33、偏摆支架；331、偏转限位销轴；34、弹性偏摆驱动组件；341、t型连接架；342、第二支架；343、滚轮；344、摩擦带；345、弹簧；346、阻尼器；35、激光收发器；36、反射单元；361、渐变阻光层；362、单向透光涂层。
具体实施方式
12.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
13.如图1至图7所示，本实施例所述的一种用于智能物流的激光导航无人小车，包括车体1、设于车体1上并用于带动车体1移动的行走机构2、用于为车体1提供导航的激光导航机构3；所述激光导航机构3包括第一支架31、h型连杆32、两个偏摆支架33、弹性偏摆驱动组件34以及两个激光收发器35，所述第一支架31的顶部固定在车体1的底部，所述h型连杆32设于第一支架31上，所述两个偏摆支架33间隔设置并分别铰接在第一支架31上，每个所述偏摆支架33上均凸设有偏转限位销轴331，所述第一支架31一一对应每个偏摆支架33上的偏转限位销轴331分别设有偏转限位孔311，所述偏转限位销轴331的一端活动嵌入偏转限位孔311内，所述h型连杆32的两端分别对应通过偏转限位销轴331与两个偏摆支架33铰接，所述两个激光收发器35一一对应固定在两个偏摆支架33上，所述弹性偏摆驱动组件34对应连接在h型连杆32的中部；所述激光导航机构3还包括沿移动路径等间距铺设在地面上的多个由透明材质制成的反射单元36，每个所述反射单元36的截面均为直角三角形，每个所述反射单元36的两个直角面均涂覆有全反射涂层，每个所述反射单元36的倾斜面的上半部均设有渐变阻光层361，所述渐变阻光层361的衰减作用沿y方向线性增强；相邻两个所述反射单元36之间中心
对称设置，倾斜面朝向相同的各个反射单元36的斜边与其底边的夹角沿着x方向逐渐减小，所述渐变阻光层361上还设有单向透光涂层362。
14.本实施例中，由于相邻两个反射单元36之间中心对称设置，因此，将多个反射单元36分为两组，分别对应导航小车的去程和回程。
15.本实施例的工作方式是：工作时，导航小车停放于地面上，弹性偏摆驱动组件34的底部与地面接触，当车体1在行走机构2正向带动下向前运动时，由于弹性偏摆驱动组件34与地面之间的摩擦力，弹性偏摆驱动组件34带动h型连杆32相对车体1向后移动，h型连杆32带动两个偏摆支架33同步摆动，两个偏摆支架33同步带动两个激光收发器35摆动，使得两个激光收发器35摆动至与运动方向对应的方向，随后两个激光收发器35同时向地面投射线状激光束，线状激光束投射到铺设在地面上且倾斜面朝向激光收发器35的反射单元36上，由于反射单元36的倾斜面的上半部设置单向透光涂层362，使得线状激光束从反射单元36的倾斜面的下半部入射至反射单元36内，然后经过反射单元36的两个直角面的全反射后从反射单元36的倾斜面的上半部射出，并经过渐变阻光层361、单向透光涂层362后被激光收发器35接收，此时由于渐变阻光层361的衰减作用，激光收发器35接收到的反射激光束亮度会降低，而渐变阻光层361的衰减作用是沿y方向线性变化的，因此，根据接收到的反射激光束亮度，即可获得导航小车在y方向的坐标值；而倾斜面朝向一致的反射单元36的斜边与底边之间的夹角沿x方向是逐渐减小的，使得激光收发器35入射至反射单元36的倾斜面上的入射角沿着x方向是逐渐增大，使得反射激光束反射后，投射于激光收发器35上的光斑位置也会跟随变化，从而根据光斑位置，获得导航小车在x方向的坐标值，然后通过两个激光收发器35获得的x方向的坐标值和y方向的坐标值，如此实现导航小车的自主导航，同时利用两个激光收发器35获得的y方向的坐标值差异，能够获知导航小车的运行姿态；同理，导航小车在行走机构2反向带动下回程时，弹性偏摆驱动组件34与地面接触，使得两个激光收发器35偏转至朝向移动方向并与地面上的反射单元36的倾斜面相对，从而通过两个激光收发器35与铺设在地面上的反射单元36配合进行导航。
16.本实施例通过在车体1底部设置两个激光收发器35与地面上对应铺设的反射单元36配合，从而实现小车的自主导航以及获得小车的运行姿态，避免现有采用反光板被遮挡或移位造成小车导航精度下降甚至中断的问题，导航更可靠，利于提高小车的环境适应能力。
17.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述弹性偏摆驱动组件34包括t型连接架341、第二支架342、两个滚轮343和一摩擦带344，所述t型连接架341的横臂铰接在h型连杆32的中部，所述第二支架342型面套接在t型连接架341的纵臂上，所述t型连接架341的纵臂与第二支架342之间还连接有弹簧345，所述两个滚轮343间隔转动连接在第二支架342上，每个所述滚轮343的两端均与第二支架342之间设有阻尼器346，所述摩擦带344绕接在两个滚轮343上。
18.实际使用时，在弹簧345的作用下，摩擦带344与地面接触，且弹簧345处于部分压缩状态，当导航小车移动时，阻尼器346对滚轮343产生恒定阻力，使得摩擦带344与地面之间的摩擦力带动h型连杆32相对车体1向后移动，从而通过偏摆支架33带动激光收发器35偏摆至朝向行进方向，如此实现导航小车在去程和回程切换过程中，调整激光收发器35的朝向，以对应适应地面铺设上的反射单元36。
19.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述偏摆支架33呈u型设置，所述偏摆支架33的两端对应铰接在第一支架31上，所述偏摆支架33的两端均凸设有偏转限位销轴331。实际使用时，偏摆支架33以其与第一支架31之间铰接点为支点进行偏摆，并带动偏转限位销轴331在偏转限位孔311内滑动，从而带动激光收发器35进行偏摆，以适应地面上反射单元36的朝向。
20.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述偏转限位孔311呈弧形设置。如此设置，以适应偏摆支架33的偏转运动，同时对偏摆支架33的偏摆幅度进行限制。
21.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述第一支架31、h型连杆32以及两个偏摆支架33之间形成平行四边形结构。如此设置，保证两个激光收发器35的联动性，以及保证两个激光收发器35的偏转幅度、朝向一致。
22.基于上述实施例的基础上，进一步地，所述行走机构2为履带式结构。如此设置，避免行走机构2压坏地面上铺设的反射单元36，保证导航小车的导航可靠性。
23.以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。