[发明专利]自主全向驱动单元

说明书

自主全向驱动单元包括：驱动底盘(10)，被支撑在两个独立、平行且同轴的驱动轮(11)上，驱动轮由至少两个驱动马达(12)致动；运输底盘(20)，其中心区域被叠置在驱动底盘上且通过旋转接头(30)连接至驱动底盘，运输底盘被支撑在多个全向轮上。驱动单元还包括：旋转装置，其由旋转马达(32)致动，所述旋转马达被支撑在运输底盘中，被集成在处于运输底盘与驱动底盘之间的旋转接头中，旋转马达确定驱动底盘相对于运输底盘的角位置；以及控制装置，其被配置成用于以协作方式调节至少两个驱动马达和旋转马达，以获得运输底盘的全向移动。

技术领域

本发明涉及自主全向驱动单元的领域，具体地涉及那些旨在用于在任何方向和任何时间行驶、借助轮子在二维平面上移动、用于在物流中心或工厂中运输货物的驱动单元。在典型实施例中，驱动单元将被配置成位于装载有货物的机架(rack)下方，提升这些机架，并将其运输到新位置。这也被称为“货物到人”应用，假设这些驱动单元通常旨在用于大型物流中心，在大型物流中心中，驱动单元使机架更靠近对容纳在所述机架中的货物进行操纵的操作员，而操作员无需浪费时间在物流中心四处走动去搜寻特定货物。

背景技术

自主驱动单元是广为人知的。

例如，已知文献EP1590272B1描述了一种驱动单元，其配备有被支撑在底盘中的两个平行的驱动轮，该底盘包括其它附加脚轮(caster wheel)。这两个驱动轮的精确致动使该驱动单元得以向前和向后(在驱动轮的方向上)前进、或向右或向左旋转任何期望的角度。

文献EP2044495B1描述了一种类似的驱动单元，在该驱动单元的顶部上设有一平台，该平台能够如所述借助致动器任意转动，以利于其与货架形式的容纳货物的元件对接，自主全向驱动单元可被定位在该元件下方。

在上述两个例子中，驱动单元仅能向前或向后移动和旋转，但不能执行复杂的平移移动、或其它更复杂的移动。结果，其在改变方向时移动缓慢。此外，在这种类型的驱动单元中，装载到驱动单元上的重量会被传递至驱动轮。

通过文献EP2744741B1还可知晓一种自主驱动单元，其非常类似于在先文献中所描述的那些自主驱动单元，具有相同的局限性但被设置成与脚轮上的自支撑平台可旋转地相关联。装载到平台上的任何重量不会传递至自主驱动单元或其驱动轮，而是传递至脚轮。自主驱动单元与平台之间通过轴承建立关联，而使驱动单元得以相对于平台自由旋转且随后在允许驱动单元向前移动的任何方向上进行驱动，从而允许平台进行平移。然而，此方案并不能使平台旋转。

文献CN101885350A描述了一种自主驱动单元，其将具有两个平行驱动轮的中央驱动底盘与被支撑在脚轮上的运输底盘相组合，这两个底盘通过旋转接头来连接。与前面的例子不同，在本例中，旋转接头包括锁定元件，这些锁定元件允许固定该运输底盘相对于该驱动底盘的角位置，这使驱动底盘能够引起运输底盘旋转，实现组件更大的移动可能性。然而，这两个底盘不能执行同时且独立的旋转，这减慢了它们的移动并限制了驱动单元进行某些平移且同时旋转的可能性，从而限制了其机动性(maneuverability，可操作性)。此文献包含本发明的权利要求1的前序部分中的所有特征。

文献US4221273A、JPS6231524A所具有的局限性类似于与文献CN101885350A相关所描述的局限性。

文献US2013302132A1和CN102380866A描述了一种自主驱动单元，其包括具有两个平行驱动轮且具有脚轮的中央驱动底盘。在所述驱动底盘的顶部上具有运输平台，根据一实施例，该运输平台可被驱动以独立于中央驱动底盘旋转。由于运输平台上所支撑的所有重量通过位于其间的旋转接头被传递至驱动底盘，并且使运输平台旋转的驱动器将旋转所有重量，所以需要强有力而且沉重的马达(该马达将由从动底盘承载并将由从动底盘的电池供电)，减少了其持续时间，或需要通过主动式(aggressive，进取式)减速齿轮箱引起缓慢的旋转移动，从而产生缓慢的旋转移动并降低装置的生产率。