本发明属于工业运输车辆技术领域，具体涉及一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，包括气垫车、自动充电桩和中控操作台，其中气垫车和自动充电桩放置在物料搬运工作现场，中控操作台放置在远程中控室；与现有技术相比较，本发明采用一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，实现恶劣环境下大吨位物料搬运，避免恶劣环境对操作人员健康造成危害。本发明采用“一拖多”的工作模式，扩展性强。并且，采用激光扫描仪采集气垫车位置和姿态信息，定位精度高，适合多种环境、复杂路径，可快速变更移动路径。本发明采用激光安全扫描器、安全触边二级安全防护，安全性高。本发明配有自动充电桩，方便气垫车电源维护，提高工作效率。
1.一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，其特征在于，包括气垫车(1)、自动充电桩(2)和中控操作台(3)，其中气垫车(1)和自动充电桩(2)放置在物料搬运工作现场，中控操作台(3)放置在远程中控室；
所述气垫车(1)包括车体(101)、气垫(102)、驱动轮(103)、第一控制器(104)、电源(105)、激光扫描器(106)、激光安全扫描器(107)、安全触边(108)和第一无线数据传输模块(109)；
所述自动充电桩(2)包括充电臂(201)、第二控制器(202)和第二无线数据传输模块(203)；
所述中控操作台(3)包括触摸屏(301)、第三控制器(302)和第三无线数据传输模块(303)；
所述中控操作台(3)与气垫车(1)、自动充电桩(2)之间采用无线通信，通过第一无线数据传输模块(109)、第二无线数据传输模块(203)、第三无线数据传输模块(303)传输控制指令和状态信息；
所述气垫(102)分为4组，布置在车体(101)下方四个角上，用于减小气垫车(1)及所运输物料的摩擦力；气垫(102)的数量由负载重量和气垫(102)最大承载重量决定；气垫(102)与第一控制器(104)连接，由第一控制器(104)控制气垫(102)充气和排气；
在所述气垫车(1)的车头和车尾各设置一个驱动轮(103)，为气垫车(1)的移动提供驱动力；驱动轮(103)与第一控制器(104)连接，第一控制器(104)控制驱动轮(103)实现下压、转向和行走三个自由度方向动作；驱动轮(103)下压，为气垫车(1)移动提供足够的附着力；
驱动轮(103)转向和行走相互配合，使气垫车(1)能够实现前进、后退、平移、原地旋转、曲线行走动作；
所述激光扫描器(106)安装在车体(101)前后两端的中部位置，与第一控制器(104)连接；在物料运输现场预先安装反射板，激光扫描器(106)向第一控制器(104)发送检测自身相对反射板的距离和角度信息，第一控制器(104)解析气垫车(1)的位置和姿态；
所述激光安全扫描器(107)安装在车体的对角线上，用于检测到以自身为中心270°范围内所有的障碍物，并将障碍物的位置信息发送到第一控制器(104)内，实现气垫车360°全方位非接触式安全防护；
所述安全触边(108)安装在车体四周，当安全触边(108)与障碍物接触时，安全触边(108)向第一控制器(104)发送报警信号；
所述电源(105)采用电池供电，配置电源转换模块，为第一控制器(104)提供所需电源；
所述自动充电桩(2)通过第二无线数据传输模块(203)接收充电指令，第二控制器(202)控制充电臂(201)伸出，为气垫车(1)充电；
所述触摸屏(301)是人机交互接口，与第三控制器(302)连接，用于接收操作人员输入的控制指令，显示气垫车(1)和自动充电桩(2)的运行状态；
所述第三控制器(302)存储气垫悬浮运输车工作现场地图信息，根据操作人员在触摸屏(301)上输入的控制指令和气垫车(1)当前位置和姿态信息，规划气垫车(1)和自动充电桩(2)动作指令，通过第三无线数据传输模块(303)向气垫车(1)和自动充电桩(2)发送控制指令。
一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车
技术领域
[0001] 本发明属于工业运输车辆技术领域，具体涉及一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车。
背景技术
[0002] 气垫悬浮运输车为一种新型的物料运输方案，具有载重大、效率高、安全可靠、操作灵活、节能环保等优点，在航空、航天、船舶、机车、电力、精密设备搬运等领域得到广泛的应用。目前，气垫悬浮运输车主要依靠人现场操作进行物料运输，整体的智能化水平低。在现场环境条件恶劣场所，例如场所存在大量噪音、有毒气体、放射性物质等，为了避免环境损害操作人员的健康，操作人员禁止进入现场操作垫悬浮运输车运输物料，因此需要一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车来完这项工作。
发明内容
[0003] (一)要解决的技术问题
[0004] 本发明要解决的技术问题是：如何提供一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，解决恶劣环境下大吨位物料搬运问题。
[0005] (二)技术方案
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，包括气垫车1、自动充电桩2和中控操作台3，其中气垫车1和自动充电桩2放置在物料搬运工作现场，中控操作台3放置在远程中控室；
[0007] 所述气垫车1包括车体101、气垫102、驱动轮103、第一控制器104、电源105、激光扫描器106、激光安全扫描器107、安全触边108和第一无线数据传输模块109；
[0008] 所述自动充电桩2包括充电臂201、第二控制器202和第二无线数据传输模块203；
[0009] 所述中控操作台3包括触摸屏301、第三控制器302和第三无线数据传输模块303；
[0010] 所述中控操作台3与气垫车1、自动充电桩2之间采用无线通信，通过第一无线数据传输模块109、第二无线数据传输模块203、第三无线数据传输模块303传输控制指令和状态信息；
[0011] 所述气垫102分为4组，布置在车体101下方四个角上，用于减小气垫车1及所运输物料的摩擦力；气垫102的数量由负载重量和气垫102最大承载重量决定；气垫102与第一控制器104连接，由第一控制器104控制气垫102充气和排气；
[0012] 在所述气垫车1的车头和车尾各设置一个驱动轮103，为气垫车1的移动提供驱动力；驱动轮103与第一控制器104连接，第一控制器104控制驱动轮103实现下压、转向和行走三个自由度方向动作；驱动轮103下压，为气垫车1移动提供足够的附着力；驱动轮103转向和行走相互配合，使气垫车1能够实现前进、后退、平移、原地旋转、曲线行走动作；
[0013] 所述激光扫描器106安装在车体101前后两端的中部位置，与第一控制器104连接；在物料运输现场预先安装反射板，激光扫描器106向第一控制器104发送检测自身相对反射板的距离和角度信息，第一控制器104解析气垫车1的位置和姿态；
[0014] 所述激光安全扫描器107安装在车体的对角线上，用于检测到以自身为中心270°范围内所有的障碍物，并将障碍物的位置信息发送到第一控制器104内，实现气垫车360°全方位非接触式安全防护；
[0015] 所述安全触边108安装在车体四周，当安全触边108与障碍物接触时，安全触边108向第一控制器104发送报警信号；
[0016] 所述电源105采用电池供电，配置电源转换模块，为第一控制器104提供所需电源；
[0017] 所述自动充电桩2通过第二无线数据传输模块203接收充电指令，第二控制器202控制充电臂201伸出，为气垫车1充电；
[0018] 所述触摸屏301是人机交互接口，与第三控制器302连接，用于接收操作人员输入的控制指令，显示气垫车1和自动充电桩2的运行状态；
[0019] 所述第三控制器302存储气垫悬浮运输车工作现场地图信息，根据操作人员在触摸屏301上输入的控制指令和气垫车1当前位置和姿态信息，规划气垫车1和自动充电桩2动作指令，通过第三无线数据传输模块303向气垫车1和自动充电桩2发送控制指令。
[0020] (三)有益效果
[0021] 与现有技术相比较，本发明采用一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，实现恶劣环境下大吨位物料搬运，避免恶劣环境对操作人员健康造成危害。本发明采用“一拖多”的工作模式，扩展性强。并且，采用激光扫描仪采集气垫车位置和姿态信息，定位精度高，适合多种环境、复杂路径，可快速变更移动路径。本发明采用激光安全扫描器、安全触边二级安全防护，安全性高。本发明配有自动充电桩，方便气垫车电源维护，提高工作效率。
附图说明
[0022] 图1为适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车结构框图。
[0023] 图2为气垫车元件布置示意图。
[0024] 图3为适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车工作流程图。
[0025] 其中：1—气垫车，2—自动充电桩，3—中控操作台，101—车体，102—气垫，103—驱动轮，104—第一控制器，105—电源，106—激光扫描器，107—激光安全扫描器，108—安全触边，109—第一无线数据传输模块，201—充电臂，202—控制器，203—无线数据传输模块，301—触摸屏，302—控制器，303—无线数据传输模块。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0027] 为解决现有技术的问题，本发明提供一种适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，包括气垫车1、自动充电桩2和中控操作台3；
[0028] 所述气垫车1包括车体101、气垫102、驱动轮103、第一控制器104、电源105、激光扫描器106、激光安全扫描器107、安全触边108和第一无线数据传输模块109；
[0029] 所述自动充电桩2包括充电臂201、第二控制器202和第二无线数据传输模块203；
[0030] 所述中控操作台3包括触摸屏301、第三控制器302和无线数据传输模块303；
[0031] 所述中控操作台3与气垫车1、自动充电桩2采用“一拖N”的工作模式，即一个中控操作台3同时控制多个气垫车1和自动充电桩2；
[0032] 所述气垫车1通过第一无线数据传输模块109与中控操作台3通信，向中控操作台3发送状态信息，接收中控操作台3控制指令；
[0033] 所述第一控制器104与气垫102连接，控制气垫102起浮，减小气垫车1摩擦力；
[0034] 所述第一控制器104与驱动轮103连接，控制驱动轮103下压、转向和行走三个动作，实现气垫车1前进、后退、平移、原地旋转等全方位移动；
[0035] 所述第一控制器104与激光扫描器106连接，采集气垫车1的位置和姿态信息；
[0036] 所述激光安全扫描器107和安全触边108组成气垫车1二级安全防护装置，向第一控制器104提供障碍物位置信息；
[0037] 所述电源105为气垫车1的用电设备提供所需电能，电源105采用电池供电，内置充电机为电池充电，配备电量显示器显示电池当前电量；
[0038] 所述自动充电桩2通过第二无线数据传输模块203与中控操作台3通信，向中控操作台3发送状态信息，接收中控操作台3控制指令；
[0039] 所述第二控制器202与充电臂201连接，控制充电臂201伸出为气垫车1充电；
[0040] 所述中控台1通过第三无线数据传输模块303与气垫车1、自动充电桩2通信，向气垫车1、自动充电桩2发送控制指令，接收气垫车1、自动充电桩2状态信息；
[0041] 所述触摸屏301是人机交互接口，与第三控制器302连接，用于接收操作人员输入的控制指令，显示气垫车1和自动充电桩2的运行状态；
[0042] 所述第三控制器302存储气垫悬浮运输车工作现场地图信息，根据操作人员输入的控制指令和气垫车1当前位置和姿态信息，规划气垫车1移动轨迹，向气垫车1发送控制指令。
[0043] 下面结合具体实施例来详细描述本发明。
[0044] 实施例
[0045] 本实施例是采用激光引导技术获取气垫车的位置和姿态信息，以激光安全扫描器和安全触边组成二级安全防护，中控操作台通过无线数据传输模块控制气垫车和自动充电桩动作，实现有害环境下大吨位物料的无人搬运。
[0046] 适用于有害环境下的智能气垫悬浮运输车，包括气垫车1、自动充电桩2和中控操作台3，其中气垫车1和自动充电桩2放置在物料搬运工作现场，中控操作台3放置在远程中控室。
[0047] 中控操作台3与气垫车1、自动充电桩2之间采用无线通信，通过无线数据传输模块109、203、303传输控制指令和状态信息；无线数据传输模块109、203、303分配固定的站地址，第三无线数据传输模块303作为主站，无线数据传输模块109、203作为从站，主站与从站通讯采用轮询机制；
[0048] 所述气垫102分为4组，布置在车体101下方四个角上，用于减小气垫车1及所运输物料的摩擦力；气垫102的数量由负载重量和气垫102最大承载重量决定；气垫102与控制器104连接，由控制器104控制气垫104充气和排气；
[0049] 在气垫车1的车头和车尾各装一个驱动轮103，为气垫车1的移动提供驱动力；驱动轮103与控制器104连接，控制器104能够控制驱动轮103实现下压、转向和行走三个自由度方向动作；驱动轮103下压，为气垫车1移动提供足够的附着力；驱动轮103转向和行走相互配合，使气垫车1能够实现前进、后退、平移、原地旋转、曲线行走等全方位动作；
[0050] 激光扫描器106安装在车体101前后两端的中部位置，与控制器104连接；在物料运输现场预先安装反射板，激光扫描器106向控制器104发送检测自身相对反射板的距离和角度信息，控制器104解析气垫车1的位置和姿态；
[0051] 激光安全扫描器107安装在车体的对角线上，可以检测到以自身为中心270°范围内所有的障碍物，并将障碍物的位置信息发送到控制器104内，实现气垫车360°全方位非接触式安全防护；
[0052] 安全触边108安装在车体四周，属于接触式安全防护。当安全触边108与障碍物接触时，安全触边108会向控制器104发送报警信号。
[0053] 电源105采用电池供电，配置电源转换模块，为控制器104提供所需电源。电源105具备电量检测显示功能，能够将电池当前电量值发送给控制器104，控制器104通过无线数据传输模块109发送到中控操作台。当电池电量不足时，气垫车1向中控操作台2发送充电请求，接收到中控操作台2充电指令后，气垫车2自动移动至充电位置进行充电。
[0054] 自动充电桩2通过第二无线数据传输模块203接收充电指令，第二控制器202控制充电臂201伸出，为气垫车1充电。
[0055] 触摸屏301是人机交互接口，与第三控制器302连接，用于接收操作人员输入的控制指令，显示气垫车1和自动充电桩2的运行状态。
[0056] 第三控制器302存储气垫悬浮运输车工作现场地图信息，根据操作人员在触摸屏301上输入的控制指令和气垫车1当前位置和姿态信息，规划气垫车1和自动充电桩2动作指令，通过第三无线数据传输模块303向气垫车1和自动充电桩2发送控制指令。
[0057] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
