本發明涉及多agv協同搬運，具體涉及一種用于多agv協同搬運的柔性自適應機構和方法。

背景技術：

1、傳統的agv系統通常采用單機作業模式，即一臺agv獨立搬運一個產品；然而，隨著小批量、多品種、定制化的柔性制造模式發展，以及大型、重型、異形構件（如飛機機身、風力發電機葉片、火車高鐵車廂、運載火箭等）的搬運需求日益增多，單agv系統在承載能力、作業柔性和適應性方面暴露出明顯的局限性；而現有基于剛性連接和純高精度同步控制的多agv協同搬運方案，在機械適應性、動態載荷均衡和系統柔性方面存在明顯不足。

2、現有技術中，為實現搬運中的多自由度補償，普遍采用移動副+轉動副的串聯或層疊式機械結構，這類方案提供的的自由度為有限的，而實際使用時產品發生的偏移是多自由度且具有較高隨機性，例如在水平面內，產品沿斜向運動，而提供的自由度為x軸和y軸，這導致了產品收到額外的壓力；在現有的機構中，其實現的多個自由度往往是運動學耦合的，例如一個運動副的動作可能會影響另一個運動副的有效工作空間或運動軌跡，這種耦合性使得需要復雜的運動學反解算法才能實現預期的位姿補償，增加了控制難度；中國專利cn114770527a公開了移動機器人的氣囊式關節組件和多機協作搬運系統，其中，移動機器人組件的連接關節由多個轉動副和多個移動副組成，當x移動模塊和y移動模塊檢測到x向/y向的偏移時自動調整至穩定狀態，且連接關節進使用彈性氣囊，實現了關節的六自由度運動，當agv小車經過高低不平路面時利用彈性氣囊吸收振動；然而，在agv小車搬運過程中，由于各車之間的運動差值，產品可能存在沿x軸或y軸的偏轉，而該專利的承載模塊不能與產品下表面貼合，導致產品受到額外的力。

3、因此，針對上述問題本發明急需提供一種用于多agv協同搬運的柔性自適應機構和方法。

技術實現思路

1、本發明解決的技術問題是提供一種用于多agv協同搬運的柔性自適應機構和方法，通過平面柔性適應結構與空間柔性適應結構的設計以解決現有技術中存在的控制難度高、承載模塊不能與產品下表面完全等問題，可實現產品在空間5個自由度內任意動作，不受結構限制。

2、本發明提供了一種用于多agv協同搬運的柔性自適應機構，包括至少兩組agv小車，其中，agv小車包括車體，車體上方依次安裝有平面柔性適應機構與空間柔性適應機構；

3、其中，平面柔性適應機構包括上方開口的平面柔性適應機構底座，平面柔性適應機構底座內滑動放置有平面柔性適應機構移動板，平面柔性適應機構移動板的外邊緣與平面柔性適應機構底座之間通過多組均勻布設的平面柔性機構彈性連接裝置彈性連接，還包括多組用于測量平面柔性適應機構移動板的外邊緣與平面柔性適應機構底座之間拉力的平面柔性適應機構拉線傳感器；

4、空間柔性適應機構包括固設于平面柔性適應機構移動板的上方的空間柔性適應機構底座，空間柔性適應機構底座上表面設有球形凹槽，球形凹槽內可萬向轉動地安裝有空間柔性適應機構轉動板；空間柔性適應機構轉動板的外邊緣與平面柔性適應機構移動板之間通過多組均勻布設的空間柔性適應機彈性連接裝置彈性連接，還包括用于測量空間柔性適應機構轉動板的外邊緣與平面柔性適應機構移動板之間拉力的空間柔性適應機構拉線傳感器；

5、車體下方還設有4組帶有主動懸掛的差速輪組。

6、優選地，平面柔性適應機構底座的上表面設有多個平面柔性適應機構潤滑軸承，平面柔性適應機構移動板放置于平面柔性適應機構潤滑軸承上方；空間柔性適應機構底座的球形凹槽內表面設有多個空間柔性適應機構潤滑軸承，空間柔性適應機構轉動板放置于空間柔性適應機構潤滑軸承上方。

7、優選地，平面柔性適應機構潤滑軸承為牛眼軸承，空間柔性適應機構潤滑軸承為牛眼軸承。

8、優選地，平面柔性適應機構潤滑軸承為氣浮軸承，空間柔性適應機構潤滑軸承為氣浮軸承。

9、優選地，平面柔性機構彈性連接裝置包括彈簧，彈簧與平面柔性適應機構拉線傳感器平行設置，的一端安裝于平面柔性適應機構移動板的四角，另一端安裝于平面柔性適應機構底座的四角，四組彈簧與平面柔性適應機構拉線傳感器呈“米字狀”設置，用于獲取平面柔性適應機構移動板相對于平面柔性適應機構底座的偏移量。

10、優選地，空間柔性適應機彈性連接裝置包括彈簧，彈簧與空間柔性適應機構拉線傳感器的一端安裝于空間柔性適應機構轉動板的四角，另一端安裝于平面柔性適應機構移動板的四角，四組彈簧與空間柔性適應機構拉線傳感器呈“米字狀”設置，用于獲取空間柔性適應機構轉動板相對于空間柔性適應機構底座的偏轉量。

11、優選地，平面柔性適應機構底座的中心位置設有第一軸套，第一軸套內穿裝有可升降的定位銷軸；平面柔性適應機構移動板的中心位置設有第二軸套，定位銷軸升起時可緊配穿裝于第二軸套內。

12、優選地，車體的側端面還設有用于測量agv小車間距的激光測距傳感器，還包括用于反射激光的平面反光板與斜面反光板。

13、本發明還提供了一種用于多agv協同搬運的柔性自適應方法，包括如下步驟：

14、s1，獲取各組平面柔性適應機構拉線傳感器的拉力值；

15、s2，獲取各組空間柔性適應機構拉線傳感器的拉力值；

16、s3，控制系統根據各組平面柔性適應機構拉線傳感器的拉力值計算獲得對應差速輪組的轉速增量，根據各組空間柔性適應機構拉線傳感器的拉力值計算獲得對應差速輪組的懸掛高度增量；

17、s4，根據各差速輪組的轉速增量與負載增量分別對差速輪組的轉速與主動懸掛進行對應調節。

18、優選地，s3中包括如下步驟：

19、s31，根據各組平面柔性適應機構拉線傳感器的拉力值計算獲得平面柔性適應機構移動板相對于平面柔性適應機構底座的偏移量，通過各組空間柔性適應機構拉線傳感器的拉力值計算獲得空間柔性適應機構轉動板相對于空間柔性適應機構底座的偏轉量；

20、s32，控制各組差速輪組進行差速調節，使得各組平面柔性適應機構拉線傳感器的拉力值恢復初始值，控制各組差速輪組的主動懸掛進行高度調節，使得各組空間柔性適應機構拉線傳感器的拉力值恢復初始值。

21、本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：

22、本發明提供了一種用于多agv協同搬運的柔性自適應機構與方法，包括平面柔性適應機構和空間柔性適應機構，平面柔性適應機構通過平面提供支撐力，可實現沿x軸、沿y軸和繞z軸的自由度，且機構移動無限制；空間柔性適應機構通過球面提供支撐力，可實現繞x軸、繞y軸自由度，且機構位移無限制，可實現產品在空間5個自由度內任意動作，不受結構限制；搬運過程中，當搬運姿態發生變化，即平面柔性適應機構移動板相對于平面柔性適應機構底座產生偏移量或空間柔性適應機構轉動板相對于空間柔性適應機構底座產生偏轉量時，通過各組平面柔性適應機構拉線傳感器的拉力值與各組空間柔性適應機構拉線傳感器的拉力值可獲得平面柔性機構和空間柔性機構產生的變化，將數值反饋至agv控制中心，控制中心即可控制各組差速輪組進行輪組差速及主動懸掛補償，保持正常搬運姿態，實現柔性自適應；多車協同行走時，可通過激光測距傳感器獲取車間距，從而控制車速，保持搬運陣列；對多車協同的主車，可通過定位銷軸對平面柔性適應機構移動板進行定位，限制主車沿x軸、沿y軸的自由度。