CN108147322A - 一种激光导航式叉车 - Google Patents

Abstract

一种激光导航式叉车，属于物流运输设备领域，包括叉车本体和可拆卸的固定在叉车本体上的无人作业总成，所述无人作业总成包括主控单元、定位单元和安全单元，其中，主控单元可拆卸的设置在叉车本体上，且与定位单元和安全单元保持通信的连接；定位单元可拆卸的设置在叉车本体上，用于整车坐标位置信号的发射和接收；安全单元可拆卸的分布在叉车本体的外周侧；通过在叉车本体上设置的保持通讯连接的安全单元、定位单元和主控单元，将传感器检测发射和反馈的信号回馈给主控单元，从而实现数据的采集、分析与判断；以确保货物能够达到叉臂的合适位置，确保作业过程中的安全性，使得货物自动化的重叠堆垛成为可能。

Description

一种激光导航式叉车

技术领域

本发明涉及一种通过激光来实现导航的叉车，具体说，是涉及一种可实现无人驾驶的激光导航式堆垛叉车，属于物流运输设备领域。

背景技术

AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写，通常也称为自动导引运输车，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。AGV属于轮式移动机器人(WMR――Wheeled Mobile Robot)的范畴。AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。

虽然基于AGV的工业移动设备比较可以实现快捷、自动的移动，但在无法在货物的装修与堆垛的过程中发挥其优势，目前，货物和装卸与堆垛主要人工操作的电动堆垛叉车，或者采用传统的堆垛机器，来完成货物的装卸与堆垛。而手动操作叉车进行堆垛，人容易产生疲劳，容易注意力分散，特别是堆垛高处的货物时，视野受限，很容易堆垛不成功，造成货物掉落，存在很大的安全隐患；与此同时，传统的堆垛机器，占地面积大，施工复杂，成本极高，且不能随意改变堆垛位置。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献名称为：(申请号为201410648533.0)，公开了一种无人驾驶电动无轨三向堆垛叉车，通过在车体外侧增加动力源，以及车体前端设有工作装置且工作装置上设有三向堆垛机头，在车体驾驶室内设有控制单台无人驾驶车辆运行的车辆控制器PLC,在车体顶平面左端设有车辆以太网无线信号接收器，通过车辆控制器PLC与车辆之间的数据通信，与设于车体上的监测、检测、显示、驱动和控制车体运行状态的机构总成连接实现车体的自动化装卸。采用该结构的无轨三向堆垛叉车，只能在自动驾驶控制的基础上实现货物堆垛与装卸的信息采集，而无法真正实现货物的自动装卸与堆垛，且需要对现有的叉车结构进行升级改造，成本比较高，在叉车堆垛的作业过程中，缺乏相应的安全防护监测设备，需要人工的辅助控制才能完成作业。

因此，亟需一种无须对现有的叉车无需结构的调整，通过简单改装，即可实现无人驾驶，保证行驶精度，可柔性化生产，又能实现自动搬运、装卸与堆垛的叉车，其结构简单，便于制造、安装和调试，后期检修与维护便捷的特点；无需人工参与即可实现货物的堆垛，自动操作模式与人工操作模式双重模式可任意切换，整个控制系统稳定性好、可靠性强、使用寿命长、安全防护性强等特点。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种激光导航式叉车，无须对现有普通电动堆垛叉车的结构做大的调整，通过简单加装，即可实现无人驾驶，保证行驶精度，可柔性化生产，又能实现自动搬运、装卸与堆垛的叉车，其结构简单，便于制造、安装和调试，后期检修与维护便捷的特点；无需人工参与即可实现货物的堆垛，自动操作模式与人工操作模式双重模式可任意切换，整个控制系统稳定性好、可靠性强、使用寿命长、安全防护性强等特点。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种激光导航式叉车，包括叉车本体和可拆卸的固定在叉车本体上的无人作业总成，所述无人作业总成包括主控单元、定位单元和安全单元，其中，主控单元可拆卸的设置在叉车本体上，且与定位单元和安全单元保持通信的连接；定位单元可拆卸的设置在叉车本体上；安全单元可拆卸的分布在叉车本体的外周侧；以此，通过在叉车本体上设置的保持通讯连接的安全单元、定位单元和主控单元，将传感器检测发射和反馈的信号回馈给主控单元，从而实现数据的采集、分析与判断；通过加装的定位单元，将采集的数据反馈到车载控制器，车载控制器根据数据计算定位坐标，确定整车的位置和姿态，为行走导航提供可能；通过安全单元实现对货物位置的检测与判断，以确保货物能够达到叉臂的合适位置，确保作业过程中的安全性，使得货物自动化的重叠堆垛成为可能。

优选地，叉车本体包括固定在车体上的叉臂、举升装置、行走机构、蓄电池、叉车控制单元和手动操作手柄，其中，叉臂和蓄电池分设在车体底端的两侧；举升装置可举升的固定在车体上，行走机构设置在车体的底部，叉车控制单元设置在车体的内部，与蓄电池电性连接，且分别与举升机构和行走机构驱动的连接；手动操作手柄固定在车体上，分别与举升装置、行走机构和叉车控制单元驱动的连接。

优选地，举升装置包括内门架、外门架和叉臂升降装置，其中，外门架底端固定在车体上，顶端朝上延伸的设置；内门架可伸缩的套设在车体上，且与外门架平行重叠的布置；叉臂升降装置一端固定在外门架上，相对设置的另外一端与内门架驱动的连接；通过叉臂升降装置可方便的驱动内门架相对于外门架可错位的移动，带动叉臂相超上移动，从而将叉臂上的货物举升抬高后重叠堆垛。

优选地，行走机构包括舵机驱动单元和至少两组间隔设置的从动轮，舵机驱动单元固定在机架的底部，从动轮分设在叉臂的底部，以及舵机驱动单元的两端侧；以此，确保整车能够平稳的行进和转向。

优选地，主控单元包括通过安装支架固定在车体上的电控柜，设置在电控柜上的控制面板、钥匙开关、蜂鸣器和指示灯，以及固定在电控柜内部的复位模块、停止模块、急停模块和车载控制器；所述钥匙开关和控制面板电性连接；所述控制面板与复位模块、停止模块、急停模块和车载控制器保持电性连接；通过电控柜上的钥匙开关实现对整个叉车的锁定，以及通过控制面板极其便捷的读取和修改复位模块、停止模块、急停模块和转向编码器的数据，从而快捷的对激光导航式叉车各项参数进行调试和修正。

优选地，为了便于精准的获取叉车行走的轨迹，转向编码器与行走机构的驱动单元固定成一体，且共运动的设置；进一步地，转向编码器固定在舵机驱动单元的转向电机的顶端，与转向电机的转轴共运动的设置；通过设置在驱动单元转向电机上的转向编码器，可以精准的获取整车在行驶中的路程信息和转向信息，从而便于对整车的行驶路线进行采集，以便实现对作业过程的行驶轨迹进行闭环的控制。

优选地，为了便于整车行驶、操作、控制信号的通讯，主控单元还包括通过安装支架固定在车体上的无线通讯模块，进一步地，无线通讯模块通过安装支架固定在外门架上，以确保整车良好的无线通讯。

优选地，为了便于对整车快速的控制，电复位模块包括分设在电控柜上，保持电性连接的第一复位按钮和第二复位按钮；停止模块包括分设在电控柜上，保持电性连接的第一停止按钮和第二停止按钮；急停模块包括分设在电控柜上，保持电性连接的第一急停按钮和第二急停按钮；其中，第一复位按钮、第一停止按钮和第一急停按钮固定在电控柜的左侧侧面上，第二复位按钮、第二停止按钮和第二急停按钮固定在电控柜的右侧侧面上。

优选地，定位单元包括通过安装支架可拆卸的固定在车体上的定位传感器。

优选地，为了确保整车在行驶和作业过成中，位置数据的可靠性，定位传感器通过安装支架可拆卸的固定在外门架的顶部；以便将采集到的数据反馈到车载控制器，车载控制器根据数据计算定位坐标，从而确定整车的位置和姿态，为整车的行走导航；

进一步地，定位传感器为激光定位传感器。

优选地，定位单元还包括间隔布置在工作场所的激光导航信标，用于反射从激光定位传感器发射而来的激光束。

优选地，安全单元包括与主控单元电性连接的障碍物传感器、警示器和安全触边装置，其中，障碍物传感器通过安装支架可拆卸的固定在车体上；警示器固定在主控单元上；安全触边装置可拆卸的设置在叉车车体周侧的底部；

进一步地，障碍物传感器通过安装支架可拆卸的固定在叉车远离叉臂端的底部；进一步地，障碍物传感器为参数可调节的激光避障传感器，通过不同参数的修正，可使得叉车能满足不同作业环境的需要。

优选地，安全触边装置包括第一安全触边和第二安全触边，其中，第一安全触边为两个，固定在叉车车体侧面的底部，沿叉臂的长度方向延伸；第二安全触边固定在叉车车体距叉臂远端侧面的底部；当设置在叉车车体上的安全触边装置碰撞到障碍物时，整车将自动停下，以确保叉车在行进过程中的安全性。

优选地，为了确保叉车行走的通畅性，安全单元还包括用来检测叉臂与障碍物之间安全距离的距离检测装置，所述距离检测装置设置在叉臂远离叉车车体的端部。

优选地，为了确保叉车在作业过程中，货物能限制在叉臂合适的位置，用以避免作业过程中由于货物位置不当带来的安全隐患，安全单元还包括货物到位检测模块，所述货物到位检测模块可拆卸的固定在叉臂靠近车体的近端，且与之共运动的设置。

优选地，货物到位检测模块包括安装架、压板、铰链和行程开关，其中，安装架可拆卸的固定在叉臂上；压板通过铰链可翻转的设置在安装架上；行程开关一端固定在安装架上，相对设置的另外一端固定在压板上；当货物到达叉臂合适位置时，压板在货物的作用下将行程开关压到位，给主控单元传递货物已到位的信号。

优选地，为了确保采集叉臂上下移动的准确距离与位置，安全单元还包括设置在举升装置上的行程控制模块。

优选地，行程控制模块夹设在内门架和外门架之间。

优选地，行程控制模块包括第一固定架、第二固定架和行程编码器，其中，第一固定架固定在内门架上，且与之共运动的设置；第二固定架固定在外门架上；行程编码器的计数端与第一固定架连接固定，计数本体端与第二固定架连接固定；内门架与外门架之间的相对运动，直接带动行程编码器的计数端相对于本体端相对运动，以此用于计算叉臂上下移动时相对于地面的距离，实现叉臂上下移动的准确行程定位。

优选地，障碍物传感器通过安装支架可拆卸的固定在叉车的底部，位于远离叉臂的一端。

与现有技术相比，本发明提供的激光导航式叉车，在原有普通电动堆垛叉车上改装，可直接实现从有人操作驾驶到无人自动驾驶；通过在叉车本体上设置的保持通讯连接的安全单元、定位单元和主控单元，将传感器检测发射和反馈的信号回馈给主控单元，从而实现数据的采集、分析与判断；通过加装的定位单元将激光导航信标的数据反馈到车载控制器，车载控制器根据数据计算定位坐标，从而确定整车的位置和姿态，为整车的行走导航；通过安全单元实现对货物位置的检测与判断，以确保货物能够达到叉臂的合适位置，确保作业过程中的安全性，使得货物自动化的重叠堆垛成为可能；采用激光导航技术，路径可灵活多变，提供了一种更加柔性化的载体；货物到位检测装置采用机械式翻转结构，简单安全可靠；采用障碍传感器加安全触边双重安全防护，提高叉车行驶和堆垛时的安全性；无需人工参与即可实现货物的堆垛，具有自动操作模式与人工操作模式双重模式可任意切换，整个控制系统稳定性好、可靠性强、使用寿命长、安全防护性强等特点。

附图说明

图1为本发明提供的叉车本体的结构示意图；

图2为本发明提供的货物和托盘的示意图；

图3为本发明提供的激光导航式叉车的结构示意图；

图4为本发明提供的激光导航式叉车结构的另一示意图；

图5为本发明提供的激光导航式叉车结构的另一示意图；

图6为本发明提供的激光导航式叉车结构的另一示意图；

图7为本发明提供的激光导航式叉车的作业场景示意图。

具体实施方式

下面结合实施方式及附图对本发明作进一步详细、完整地说明。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图6所示，为本发明提供的一种激光导航式叉车的优选实施方式的结构示意图，该激光导航式叉车无须对现有普通电动堆垛叉车的结构做大的调整，通过简单加装，即可实现无人驾驶，保证行驶精度，可柔性化生产，又能实现自动搬运、装卸与堆垛的叉车，其结构简单，便于制造、安装和调试，后期检修与维护便捷的特点；无需人工参与即可实现货物的堆垛，自动操作模式与人工操作模式双重模式可任意切换，整个控制系统稳定性好、可靠性强、使用寿命长、安全防护性强等特点。

一种优选地实施方式中，如图1、图2和图5所示，该激光导航式叉车无需人工参与的情况下，用于将托盘400上的货物300自动搬运、装卸与堆垛，具体地，包括：叉车本体100和可拆卸的固定在叉车本体100上的无人作业总成200，该无人作业总成包括主控单元210、定位单元220和安全单元230，其中，主控单元210可拆卸的设置在叉车本体100上，且与定位单元220和安全单元230保持通信的连接；定位单元220可拆卸的设置在叉车本体100上，用于整车坐标位置信号的发射和接收；安全单元230可拆卸的分布在叉车本体100的外周侧，用于检测叉车与障碍物之间的安全距离，以及判断货物是否安全到位；以此，通过在叉车本体上设置的保持通讯连接的安全单元、定位单元和主控单元，将传感器检测发射和反馈的信号回馈给主控单元，从而实现数据的采集、分析与判断；通过加装的定位单元将激光导航信标的数据反馈到车载控制器，车载控制器根据数据计算定位坐标，确定整车的位置和姿态，为整车的行走导航；通过安全单元实现对货物位置的检测与判断，以确保货物能够达到叉臂的合适位置，确保作业过程中的安全性，使得货物自动化的重叠堆垛成为可能。

在本发明优选的实施方式中，如图1所示，叉车本体100包括固定在车体上的叉臂110、举升装置120、行走机构130、蓄电池140、叉车控制单元150和手动操作手柄160，其中，叉臂110和蓄电池140分设在车体底端的两侧；举升装置120可举升的固定在车体上，行走机构130设置在车体的底部，叉车控制单元150设置在车体的内部，与蓄电池140电性连接，且分别与举升机构120和行走机构130驱动的连接；手动操作手柄160固定在车体上，分别与举升装置120、行走机构130和叉车控制单元150驱动的连接。

优选地，举升装置120包括内门架121、外门架122和叉臂升降装置123，其中，外门架122底端固定在车体上，顶端朝上延伸的设置；内门架121可伸缩的套设在车体上，且与外门架122平行重叠的布置；叉臂升降装置123一端固定在外门架122上，相对设置的另外一端与内门架121驱动的连接；以此，通过叉臂升降装置可方便的驱动内门架相对于外门架可错位的移动，带动叉臂相超上移动，从而将叉臂上的货物举升抬高后重叠堆垛。

行走机构130可以为各种适当的结构，优选地，行走机构130包括舵机驱动单元131和至少两组间隔设置的从动轮132；具体地，从动轮132的轮子成对的布置；进一步地，舵机驱动单元131固定在机架的底部，从动轮132分设在叉臂110的底部，以及舵机驱动单元131的两端侧；以此，确保整车能够平稳的行进和转向。

在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，如图3和图4所示，主控单元210包括通过安装支架固定在车体上的电控柜211，设置在电控柜211上的控制面板212、钥匙开关213、蜂鸣器214和指示灯(附图中未标示)，以及固定在电控柜211内部的复位模块216、停止模块217、急停模块218和车载控制器219；所述钥匙开关213和控制面板212电性连接；所述控制面板212与复位模块216、停止模块217、急停模块218和车载控制器219保持电性连接。以此，通过电控柜上的钥匙开关实现对整个叉车的锁定，以及通过控制面板极其便捷的读取和修改复位模块、停止模块、急停模块和转向编码器的数据，从而快捷的对激光导航式叉车各项参数进行调试和修正。

优选地，为了便于精准的获取叉车行走的轨迹，转向编码器(附图中未标示)与行走机构130的驱动单元固定成一体，且共运动的设置。在本发明优选地实施方式中，转向编码器219固定在舵机驱动单元131的转向电机的顶端，与转向电机的转轴共运动的设置；以此，通过设置在驱动单元转向电机上的转向编码器，可以精准的获取整车在行驶中的路程信息和转向信息，从而便于对整车的行驶路线进行采集，以便实现对作业过程的行驶轨迹进行闭环的控制。

进一步地，为了便于整车行驶、操作、控制信号的通讯，还包括通过安装支架固定在车体上的无线通讯模块215，在本发明优选地实施方式中，无线通讯模块215通过安装支架固定在外门架121上。

可选地，为了便于对整车快速的控制，复位模块216包括分设在电控柜211上，保持电性连接的第一复位按钮216a和第二复位按钮216b；停止模块217包括分设在电控柜211上，保持电性连接的第一停止按钮217a和第二停止按钮217b；急停模块218包括分设在电控柜211上，保持电性连接的第一急停按钮218a和第二急停按钮218b；其中，第一复位按钮216a、第一停止按钮217a和第一急停按钮218a固定在电控柜211的左侧侧面上，第二复位按钮216b、第二停止按钮217b和第二急停按钮218b固定在电控柜211的右侧侧面上。

综上所述，本发明提供的主控单元，集电源模块、警示灯、复位按钮、急停按钮与电控柜，将功能集成为一体，结构简单，便于后续的检修与维护；通过复位按钮，可灵活的实现复位、自动插入路径、辅助模式切换等不同功能和模式的自由切换；通过急停按钮，可实现紧急状态下快速的停止；通过指示灯，可全面、快速的获取车辆状态，包括整车定位状态、手动或自动状态、电池电量状态等相关信息。

在本发明优选的实施方式中，如图3、图4和图7所示，定位单元220包括通过安装支架可拆卸的固定在车体上的定位传感器221；优选地，为了确保整车在行驶和作业过成中，位置数据的可靠性，定位传感器221通过安装支架可拆卸的固定在外门架121的顶部，以此，通过将定位传感器固定外门架上，以便将采集到的数据反馈到车载控制器，车载控制器根据数据计算定位坐标，从而确定整车的位置和姿态，为整车的行走导航；较佳地，定位传感器221为激光定位传感器。

优选地，为了确认整车的准确位置坐标，如图7所示，定位单元220还包括间隔布置在工作场所的激光导航信标222，用于反射从激光定位传感器发射而来的激光束。

综上所述，本发明提供的定位单元，通过将定位传感器固定外门架上，以便于将定位传感器采集到的数据反馈到车载控制器，车载控制器根据数据计算定位坐标，从而确定整车的位置和姿态，为整车的行走导航；通过间隔布置在工作场所的激光导航信标，可实现整车的精准定位。

安全单元230可以为各种适当的结构，在本发明优选地实施方式中，如图3、图5和图6所示，安全单元230包括与主控单元210电性连接的障碍物传感器236、警示器231和安全触边装置232，其中，障碍物传感器236通过安装支架可拆卸的固定在车体上；警示器231固定在主控单元210上；安全触边装置232可拆卸的设置在叉车车体周侧的底部；以此，具体地，警示器231为两个，分设在电控柜211的侧面固定。优选地，安全触边装置232包括第一安全触边232a和第二安全触边232b，其中，第一安全触边232a为两个，固定在叉车车体侧面的底部，沿叉臂110的长度方向延伸；第二安全触边232b固定在叉车车体距叉臂110远端侧面的底部；当设置在叉车车体上的安全触边装置碰撞到障碍物时，整车将自动停下，以确保叉车在行进过程中的安全性。

优选地，为了提升叉车在行进和作业过程的通过性和安全性，障碍物传感器236通过安装支架可拆卸的固定在叉车的底部，位于远离叉臂110的一端；当传感器感应到障碍物时，整车自动停下，障碍物解除时，整车自动行走。进一步地，障碍物传感器236为参数可调节的激光避障传感器，通过不同参数的修正，可使得叉车能满足不同作业环境的需要。

优选地，为了确保叉车行走的通畅性，安全单元230还包括用来检测叉臂110与障碍物之间安全距离的距离检测装置233，该距离检测装置233设置在叉臂110远离叉车车体100的端部。

优选地，为了确保叉车在作业过程中，货物能限制在叉臂合适的位置，用以避免作业过程中由于货物位置不当带来的安全隐患(比如侧翻、货物掉落)，安全单元230还包括货物到位检测模块234，该货物到位检测模块234可拆卸的固定在叉臂110靠近车体的近端，且与之共运动的设置。

进一步地，货物到位检测模块234包括安装架234a、压板234b、铰链234c和行程开关234d，其中，安装架234a可拆卸的固定在叉臂110上；压板234b通过铰链234c可翻转的设置在安装架234a上；行程开关234d一端固定在安装架234a上，相对设置的另外一端固定在压板234b上；以此，当货物到达叉臂合适位置时，压板在货物的作用下将行程开关压到位，给主控单元传递货物已到位的信号。

优选地，为了确保采集叉臂上下移动的准确距离与位置，安全单元230还包括设置在举升装置120上的行程控制模块235，在本发明优选地实施方式中，行程控制模块235夹设在内门架121和外门架122之间。具体地，行程控制模块235包括第一固定架235a、第二固定架235b和行程编码器235c，其中，第一固定架235a固定在内门架121上，且与之共运动的设置；第二固定架235b固定在外门架122上；行程编码器235c的计数端与第一固定架235a连接固定，本体端与第二固定架235b连接固定；以此，内门架与外门架之间的相对运动，直接带动行程编码器的计数端相对于本体端相对运动，以此用于计算叉臂上下移动时相对于地面的距离，实现叉臂上下移动的准确行程定位。优选地，行程编码器235b为拉线编码器。

综上所述，本发明提供的安全单元，通过将警示器与主控单元电性连接，可实时显示整车的状态，当车辆左转、右转、后退过程中检测到障碍物，或者需要人工协助、发生错误时，能够及时、醒目的发出警报；将安全触边装置设置在叉车车体周侧的底部，当设置在叉车车体上的安全触边装置碰撞到障碍物时，整车将自动停下，以确保叉车在行进过程中的安全性；通过设置在叉臂上的距离检测装置，能确保叉车行走的通畅性；通过可拆卸的固定在叉臂上的货物到位检测模块，将货物能限制在叉臂合适的位置，用以避免作业过程中由于货物位置不当带来的安全隐患；通过设置在举升装置上的行程控制模块，计算叉臂上下移动时相对于地面的距离，实现叉臂上下移动的准确行程定位；通过设置在叉车车体底部前端的障碍物传感器，能判断整车行走时前方的道路是否通畅并做出相应判断，当感应到障碍物，整车自动停下，障碍物解除，整车自动行走；参数可调节的激光避障传感器，通过不同参数的修正，可使得叉车能满足不同作业环境的需要。

下面就本发明提供的激光导航式叉车的工作原理做简要的说明：

在激光叉车AGV工作的场所预先固定了具有一定间隔距离的激光导航信标，AGV进入引导区域后，首先确定其初始位置，此时的车辆停止不动，激光定位传感器旋转扫描一周，将激光束发射到激光导航信标上，激光束通过激光导航信标反射给激光定位传感器，激光定位传感器采集反射过来的激光束，激光定位传感器将此信息发送给车载控制器进行精确计算，得出AGV的位置和运动方向，并通过和AGV控制系统中预先设定的参数进行对比校正，从而按照规划的路径将货物运送到指定点。

综上所述，本发明提供的激光导航式叉车，在原有普通电动堆垛叉车上改装，可直接实现从有人操作驾驶到无人自动驾驶；通过在叉车本体上设置的保持通讯连接的安全单元、定位单元和主控单元，将传感器检测发射和反馈的信号回馈给主控单元，从而实现数据的采集、分析与判断；通过加装的定位单元将激光导航信标的数据反馈到车载控制器，车载控制器根据数据计算定位坐标，从而确定整车的位置和姿态，为整车的行走导航；通过安全单元实现对货物位置的检测与判断，以确保货物能够达到叉臂的合适位置，确保作业过程中的安全性，使得货物自动化的重叠堆垛成为可能；采用激光导航技术，路径可灵活多变，提供了一种更加柔性化的载体；货物到位检测装置采用机械式翻转结构，简单安全可靠；采用障碍物传感器加安全触边双重安全防护，提高叉车行驶和堆垛时的安全性；无需人工参与即可实现货物的堆垛，具有自动操作模式与人工操作模式双重模式可任意切换，整个控制系统稳定性好、可靠性强、使用寿命长、安全防护性强等特点。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光导航式叉车，其特征在于，包括叉车本体(100)和可拆卸的固定在叉车本体(100)上的无人作业总成(200)，所述无人作业总成包括主控单元(210)、定位单元(220)和安全单元(230)，其中，主控单元(210)可拆卸的设置在叉车本体(100)上，且与定位单元(220)和安全单元(230)保持通信的连接；定位单元(220)可拆卸的设置在叉车本体(100)上；安全单元(230)可拆卸的分布在叉车本体(100)的外周侧。

2.根据权利要求1所述的激光导航式叉车，其特征在于，叉车本体(100)包括固定在车体上的叉臂(110)、举升装置(120)、行走机构(130)、蓄电池(140)、叉车控制单元(150)和手动操作手柄(160)，其中，叉臂(110)和蓄电池(140)分设在车体底端的两侧；举升装置(120)可举升的固定在车体上，行走机构(130)设置在车体的底部，叉车控制单元(150)设置在车体的内部，与蓄电池(140)电性连接，且分别与举升机构(120)和行走机构(130)驱动的连接；手动操作手柄(160)固定在车体上，分别与举升装置(120)、行走机构(130)和叉车控制单元(150)驱动的连接。

3.根据权利要求1或2所述的激光导航式叉车，其特征在于，举升装置(120)包括内门架(121)、外门架(122)和叉臂升降装置(123)，其中，外门架(122)底端固定在车体上，顶端朝上延伸的设置；内门架(121)可伸缩的套设在车体上，且与外门架(122)平行重叠的布置；叉臂升降装置(123)一端固定在外门架(122)上，相对设置的另外一端与内门架(121)驱动的连接。

4.根据权利要求1所述的激光导航式叉车，其特征在于，主控单元(210)包括通过安装支架固定在车体上的电控柜(211)，设置在电控柜(211)上的控制面板(212)、钥匙开关(213)、蜂鸣器(214)和指示灯，以及固定在电控柜(211)内部的复位模块(216)、停止模块(217)、急停模块(218)和车载控制器(219)；所述钥匙开关(213)和控制面板(212)电性连接；所述控制面板(212)与复位模块(216)、停止模块(217)、急停模块(218)和车载控制器(219)保持电性连接。

5.根据权利要求3所述的激光导航式叉车，其特征在于，定位单元(220)包括通过安装支架可拆卸的固定在车体上的定位传感器(221)。

6.根据权利要求3所述的激光导航式叉车，其特征在于，安全单元(230)包括与主控单元(210)电性连接的障碍物传感器(236)、警示器(231)和安全触边装置(232)，其中，障碍物传感器(236)通过安装支架可拆卸的固定在车体上；警示器(231)固定在主控单元(210)上；安全触边装置(232)可拆卸的设置在叉车车体周侧的底部。

7.根据权利要求6所述的激光导航式叉车，其特征在于，安全触边装置(232)包括第一安全触边(232a)和第二安全触边(232b)，其中，第一安全触边(232a)为两个，固定在叉车车体侧面的底部，沿叉臂(110)的长度方向延伸；第二安全触边(232b)固定在叉车车体距叉臂(110)远端侧面的底部。

8.根据权利要求6所述的激光导航式叉车，其特征在于，安全单元(230)还包括用来检测叉臂(110)与障碍物之间安全距离的距离检测装置(233)，所述距离检测装置(233)设置在叉臂(110)远离叉车车体(100)的端部。

9.根据权利要求6所述的激光导航式叉车，其特征在于，安全单元(230)还包括货物到位检测模块(234)，所述货物到位检测模块(234)可拆卸的固定在叉臂(110)靠近车体的近端，且与之共运动的设置。

10.根据权利要求6至9任一项所述的激光导航式叉车，其特征在于，安全单元(230)还包括设置在举升装置(120)上的行程控制模块(235)。