舵輪,如下圖1所示,專業又陌生的名字,是一個新興的智能高科技產業鏈。之所以稱之為舵輪,是因為它集成了驅動電機、轉向電機、減速機等一體化的機械結構,集產品、行走、牽引和轉向功能為一體,可以荷載和牽引較重貨物。可快速部署AGV、移動式機器人等。完美滿足AGV的應用需求。因此,舵輪驅動是AGV應用的發展方向。相比傳統AGV小車差速控制方式,舵輪集成化高,適配性強,配合伺服系統使用精度更高,響應更快。
舵輪主要由電機、齒輪箱、減速機、編碼器、減速機、車輪、制動器、限位開關等零件組成。如下圖2所示。
驅動輪機構組成:
驅動部分采用直流電機和傳動箱組合,反對稱安裝方式。這種方式可以在使輪對同軸,提供較大動力(通常電機外形尺寸和功率成一定比例)的情況下,大大縮短輪距,節約空間,以使機器人體積小型化。由于采用這種安裝方式,電機的選擇就可比較廣泛,齒輪變速箱的作用可以提升扭矩,減小轉速,也可以利用之間的摩擦自鎖在需要停止時起到剎車作用,同時延長軸距以滿足輪對安裝需要。
產品特點:
體積小巧:采用一體化設計,體積小,重量輕;
操作簡單:集成自動居中功能;
適應性強:針對機器的可移動需求,核心組件配備防震系統,有效防止設備運輸、使用過程中因意外沖擊對機器核心部件造成害;
形式多樣:臥式和立式/交流或直流電源;驅動加轉向系統。
根據電機的安裝位置可以將舵輪分為兩種:臥式和立式,分別如下圖3所示。臥式舵輪的驅動電機橫向安裝,因此整體高度很低,有些AGV對高度有要求(例如潛入式的AGV要很矮才能鉆到貨物底下),這時就適合使用臥式舵輪;立式舵輪的驅動電機豎著安裝,其整體高度偏高,它的優點是方便將電機隔離起來,在有些場合(例如危險品工廠),要求舵輪電機與外部環境隔離,這時就適合使用立式舵輪,因為它容易做防爆處理。
兩者在驅動結構上都配有大功率行進舵機以及上方的齒輪盤,在控制方式上都是采用大功率驅動電機控制舵輪的行進,采用小功率的轉向電機控制舵輪的轉向。舵機有兩種供電方式:交流供電和直流供電。直流供電比交流供電穩定性強,控制簡單,臥式舵輪比立式舵輪結構更緊湊,但價格上更高。
AGV小車的底盤結構常采用單舵輪、雙舵輪、四舵輪形式,為系統控制舵輪的行走轉向做鋪墊,同時控制小車的行走和轉向,實現全方位的行走。驅動輪分別與伺服電機相連,調節輪的速度同時可改變輪的轉動方向,從而改變小車的速度和前進方向。此種結構能夠充分保證小車的平衡性與穩定性及工廠對于載重的高需求。
注:
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