一种无人牵引车的制作方法

1.本实用新型属于运输工具领域，尤其涉及一种无人牵引车。


背景技术：

2.无人牵引车是一种常用的拖料车牵引工具，常用于机场，车站，车间，仓库内货物牵引，可做为行李牵引、区域物流和车间流转的重要运输工具，一般采用燃油或者电池驱动。
3.无人牵引车目前多采用手动脱挂钩方式或者半自动脱挂钩方式，当需要牵引料车或者将料车卸下时，需要人工操作，需要人工将料车挂钩通过插销固定在无人牵引车上，运输到指定位置后，再通过人工方式将插销拔起，将料车卸下。这对于牵引效率的提升或者无人化作业都有比较大的制约因素。另外，目前无人牵引车多采用机械导向方式，将料车挂杆导入到无人牵引车挂钩内部，没有自动纠偏功能。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种无人牵引车，通过激光slam导航技术，可以实现自由规划路径，自主移动，无需人工驾驶，且该无人牵引车后端安装有自动脱挂钩模块，同时自动脱挂钩模块上安装有视觉模块，在进行自动脱挂钩过程中，具备视觉纠偏功能。
5.为了实现前述目的，本实用新型提供的一种无人牵引车，包括控制器模块、牵引车本体以及设置在牵引车本体上的行走系统、导航定位模块、避障模块、自动脱挂钩模块和视觉模块，所述自动脱挂钩模块安装在所述牵引车本体后侧，导航定位模块、避障模块、视觉模块、行走系统和界面显示模块均与控制器模块连接。
6.导航定位模块用于实时获取牵引车本体的位置并引导无人牵引车按规划路径行驶；
7.避障模块用于识别牵引车本体行驶路径上的障碍物与无人牵引车之间的距离并将距离信息传递给控制器模块，控制器模块根据距离信息输出速度控制信号和转向控制信号至行走系统；
8.自动脱挂钩模块设置在牵引车本体后侧；
9.视觉模块用于识别待牵引料车的位置信息并将位置信息传递给控制器模块，控制器模块控制牵引车本体移动对接待牵引料车进行自动挂钩。
10.对本实用新型的进一步改进，避障模块包括第一避障模块和第二避障模块，所述第一避障模块和所述第二避障模块分别与所述控制器模块连接，且所述第一避障模块和所述第二避障模块分别安装在所述牵引车本体前侧的左右两方。
11.对本实用新型的进一步改进，还包括切换模块和手柄，所述切换模块与所述控制器模块连接，所述手柄安装在所述牵引车本体上。
12.对本实用新型的进一步改进，所述导航定位模块安装在所述牵引车本体顶部。
13.对本实用新型的进一步改进，还包括自动充电模块，所述自动充电模块与所述控制器模块连接。
14.对本实用新型的进一步改进，所述自动充电模块安装在所述牵引车本体侧边。
15.对本实用新型的进一步改进，所述视觉模块安装在所述自动脱挂钩模块上。
16.对本实用新型的进一步改进，还包括界面显示模块，所述界面显示模块与所述控制器模块连接，用于实时显示无人牵引车当前的任务、状态以及车辆信息，
17.对本实用新型的进一步改进，所述界面显示模块，安装在所述牵引车本体上。
18.与现有技术相比，本实用新型至少能够实现以下有益效果：
19.无人牵引车上的自动脱挂钩模块上安装有视觉模块，料车相应位置上面张贴有二维码，二维码具有方向信息，视觉模块可以识别二维码的位置信息，即可获得料车的位置信息，当无人牵引车后退对接料车时，通过视觉模块扫描料车上的二维码，二维码输出位置信息，从而识别到料车的位置信息，通过运动控制调整无人牵引车的后退路线，从而实现挂钩对接过程中的自动纠偏，且本实用新型还设置有导航定位模块、避障模块和控制模块，是集导航定位、避障、控制、视觉纠偏和自动脱钩挂钩一体的无人牵引车系统。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
21.图1为本实用新型实施例提供的无人牵引车的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的无人牵引车的另一视角的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例中的无人牵引车中视觉模块的设置示意图。
24.图4为本实用新型实施例中自动脱挂钩模块的结构示意图。
25.图中标记如下：1-牵引车本体；2-手柄；3-控制器模块；4-导航定位模块；5-切换模块；6-自动充电模块；7-第一避障模块；8-第二避障模块；9-视觉模块；10-自动脱挂钩模块，11-二维码。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都是本实用新型保护的范围。
27.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基
础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
28.请参阅图1-图2，本实用新型提供的一种无人牵引车，包括牵引车本体1，牵引车本体1上，牵引车本体1上设置有控制器模块3、切换模块5、手柄2、导航定位模块4、自动充电模块6、避障模块、自动脱挂钩模块10、界面显示模块。所述导航定位模块4、所述避障模块、所述视觉模块9、所述行走系统和所述界面显示模块均与所述控制器模块3连接。
29.其中，牵引车本体上设置的所述控制器模块、所述导航定位模块、所述切换模块、所述自动充电模块、所述第一避障模块、所述第二避障模块、所述视觉模块、所述界面显示模块都是直接采用现有技术。
30.在本实用新型其中的一些实施例中，所述导航定位模块4安装在所述牵引车本体1的顶部；所述自动充电模块6安装在所述牵引车本体1侧边；所述自动脱挂钩模块10安装在所述牵引车本体1后侧，所述视觉模块9安装在所述自动脱挂钩模块10上。
31.在本实用新型其中的一些实施例中，所述导航定位模块4可以选用激光雷达，所述激光雷达根据雷达扫描四周环境后，构建地图，同时根据三角定位原理，实时输出所述无人牵引车的位姿，所述控制器模块3根据所述激光雷达来获取对应的所述无人牵引车的位置并发送给设置在所述牵引车本体1上的行走系统，所述行走系统根据事先规划好的固定路径以及实时位置来控制所述无人牵引车沿着规划路径行驶。
32.在本实用新型其中的一些实施例中，如图1所示，本技术中的所述无人牵引车中的所述切换模块5与所述控制器模块3连接，所述手柄4安装在所述牵引车本体1上。在使用时，当操作人员通过所述切换模块5将所述无人牵引车从自动模式切换到手动模式时，所述无人牵引车整体就变成了人工牵引车模式，操作人员可以通过操作所述手柄2对所述无人牵引车进行操作，如进行前后移动、转弯等动作，当切换到自动模式时，所述无人牵引车在控制系统的控制下运动。
33.在本实用新型其中的一些实施例中，如图1所示，本技术的所述无人牵引车还包括自动充电模块6，所述自动充电模块6与所述控制器模块3连接，所述自动充电模块6安装在所述牵引车本体1的侧边。
34.优先地，所述自动充电模块6，为安装在所述牵引车车体1上的刷板，可以配合自动充电桩使用。当所述无人牵引车电池电量过低时，可以通过自动充电桩接触到自动充电模块6，为所述无人牵引车自动进行充电。
35.在本实用新型其中的一些实施例中，如图1所示，本技术的所述无人牵引车的所述避障模块包括第一避障模块7和第二避障模块8，所述第一避障模块7与控制器模块3连接，所述第二避障模块8与所述控制器模块3连接，所述第一避障模块7和所述第二避障模块8分别安装在所述牵引车本体1的前方左右两侧。
36.在本实用新型其中的一些实施例中，所述第一避障模块7和所述第二避障模块8均可选用避障激光传感器，所述避障激光传感器与所述控制器模块3连接，可以实时扫描所述牵引车本体1前方的障碍物，并输出所述牵引车本体1和障碍物之间的距离，所述控制器模块3根据检测到的所述牵引车本体1和障碍物之间的不同距离输出速度控制信号以及转向控制信号到所述牵引车本体1的行走系统，用于控制所述无人牵引车的运行速度和停止。
37.所述第一避障模块7和所述第二避障模块8分别安装在所述牵引车本体1前方左右
两侧，从而可以270
°
检测牵引车本体1周围的障碍物。
38.在本实用新型其中的一些实施例中，如图2所示，本技术的无人牵引车还包括界面显示模块，所述界面显示模块与所述控制器模块3连接，用于实时显示所述无人牵引车当前的任务、状态以及车辆信息等。
39.在本实用新型其中的一些实施例中，如图2所示，本技术的无人牵引车中的自动脱挂钩模块10与所述控制器模块3连接，所述自动脱挂钩模块10安装在所述牵引车本体1后侧，所述视觉模块9安装在所述自动脱挂钩模块10上。当需要对接料车时，通过所述视觉模块9确认料车的位置信息，然后所述控制器模块3根据位置信息控制无人牵引车移动对接料车，所述自动脱挂钩模块10会通过机构将料车挂钩自动固定在所述自动脱挂钩模块10内，实现自动纠偏；挂钩完成后，将完成信息反馈给所述控制器模块3，所述控制器模块3会控制车辆开始运行。当运行到指定位置后，所述自动脱挂钩模块10会松开机构，然后在控制器模块3的控制下移动，从而完成脱钩动作。
40.优选地，所述视觉模块为视觉相机。
41.在本实用新型其中一些实施例中，所采用的自动脱挂钩模块10安装在无人牵引车后侧，以对料车的挂杆进行挂销、牵引以及脱销动作以完成对料车的牵引。其中，所述自动脱挂钩模块10包括外壳108、主体支撑架103、挂销组件101、滑动组件102、驱动组件104、第一感应组件105、第二感应组件106、前述视觉模块9和导向板109；外壳108的一端与主体支撑架103的一侧可翻转连接，外壳108的另一端与主体支撑架103的另一侧可开合连接，挂销组件101、滑动组件102、驱动组件104位于外壳108和主体支撑架103之间，所述挂销组件101包括挂销通道以及可在所述挂销通道内上下移动的牵引挂销；所述驱动组件104与所述牵引挂销相抵接时，所述驱动组件104驱动所述挂销组件101的牵引挂销执行上抬动作；所述滑动组件102包括直线滑轨以及固定设置于所述直线滑轨上且可相对于所述直线滑轨前后滑动的滑动堵板，所述滑动堵板包括水平板以及竖直板，所述牵引挂销的底端与所述水平板在重力作用下相抵接。导向板109与所述支撑底板固定连接，用于对料车的挂杆进行引导。牵引车识别到待牵引的料车后，在导向板109的引导下准确地完成挂销动作。第一感应组件105和第二感应组件106设置在主体支撑架103上，分别用于感应牵引挂销是否挂销成功或脱销成功。
42.其中，当执行挂钩动作时，无人牵引车后退对接，在对接过程中，通过视觉模块9自动识别料车的位置，料车的挂杆通过导向板109自动导向到自动脱挂钩模块10内，然后所述料车的挂杆推动所述滑动组件102的所述竖直板以使所述水平板相对所述直线滑轨后移，所述挂销组件101的牵引挂销脱离所述水平板的支撑后在重力的作用下瞬间落下完成挂销的动作，从而完成料车挂钩动作；当料车的挂杆执行脱钩动作时，所述驱动组件104驱动所述挂销组件101的牵引挂销上抬，同时所述料车的挂杆离开所述自动脱挂钩模块10，所述滑动组件的102的滑动堵板的水平板前移至所述挂销组件101的牵引挂销下方将所述牵引挂销承托处于挂销复位状态，从而完成了料车的脱钩动作。
43.前述实施例提供的一种无人牵引车，通过设置导航定位模块来对无人牵引车进行自动导航，通过设置避障模块来识别无人牵引车与行驶路径上的障碍物的距离并将距离信息发送至控制器模块，由控制器模块根据距离信息输出相应的控制信号至行走系统来控制无人牵引车减速或停车以避免与障碍物发生碰撞，通过在无人牵引车的后侧设置自动脱挂
钩模块，且在自动脱挂钩模块上设置视觉模块，通过视觉模块识别到料车的位置后，无人牵引车后退对接料车进行自动挂钩，是集导航定位、避障、控制、视觉纠偏和自动脱钩挂钩一体的无人牵引车系统。
44.在前述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
45.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种无人牵引车，其特征在于，包括控制器模块(3)、牵引车本体(1)以及设置在牵引车本体(1)上的行走系统、导航定位模块(4)、避障模块、自动脱挂钩模块(10)和视觉模块(9)，所述自动脱挂钩模块(10)安装在所述牵引车本体(1)后侧，导航定位模块(4)、避障模块和视觉模块(9)、行走系统均与控制器模块(3)连接；导航定位模块(4)用于实时获取牵引车本体(1)的位置并引导无人牵引车按规划路径行驶；避障模块用于识别牵引车本体(1)行驶路径上的障碍物与无人牵引车之间的距离并将距离信息传递给控制器模块(3)，控制器模块(3)根据距离信息输出速度控制信号和转向控制信号至行走系统；自动脱挂钩模块(10)设置在牵引车本体(1)后侧；视觉模块(9)用于识别待牵引料车的位置信息并将位置信息传递给控制器模块(3)，控制器模块(3)控制牵引车本体(1)移动对接待牵引料车进行自动挂钩。2.根据权利要求1所述一种无人牵引车，其特征在于，避障模块包括第一避障模块(7)和第二避障模块(8)，所述第一避障模块(7)和所述第二避障模块(8)分别与所述控制器模块(3)连接，且所述第一避障模块(7)和所述第二避障模块(8)分别安装在所述牵引车本体(1)前侧的左右两方。3.根据权利要求1所述一种无人牵引车，其特征在于，还包括切换模块(5)和手柄(2)，所述切换模块(5)与所述控制器模块(3)连接，所述手柄(2)安装在所述牵引车本体(1)上。4.根据权利要求1所述一种无人牵引车，其特征在于，所述导航定位模块(4)安装在所述牵引车本体(1)顶部。5.根据权利要求1所述一种无人牵引车，其特征在于，还包括自动充电模块(6)，所述自动充电模块(6)与所述控制器模块(3)连接。6.根据权利要求5所述一种无人牵引车，其特征在于，所述自动充电模块(6)安装在所述牵引车本体(1)侧边。7.根据权利要求1所述一种无人牵引车，其特征在于，所述视觉模块(9)安装在所述自动脱挂钩模块(10)上。8.根据权利要求1-7任一所述一种无人牵引车，其特征在于，还包括界面显示模块，所述界面显示模块与所述控制器模块(3)连接，用于实时显示无人牵引车当前的任务、状态以及车辆信息。9.根据权利要求8所述一种无人牵引车，其特征在于，所述界面显示模块，安装在所述牵引车本体(1)上。

技术总结
本实用新型提供一种无人牵引车，包括牵引车本体以及设置在牵引车本体上的手柄、控制器模块、导航定位模块、切换模块、自动充电模块、第一避障模块、第二避障模块、视觉模块、自动脱挂钩模块和界面显示模块。可以实现自由规划路径，自主移动，无需人工驾驶，且该无人牵引车后端安装有自动脱挂钩模块，同时自动脱挂钩模块上安装有视觉模块，在进行自动脱挂钩过程中，具备视觉纠偏功能。提高牵引效率，实现无人化作业。作业。作业。


技术研发人员：左存岭 张徐 杨先盛 沈奇奇
受保护的技术使用者：斯坦德机器人（深圳）有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/7/6