TW201446561A - 載具 - Google Patents

Abstract

一種載具，包括一本體及配置於本體之一重心調整模組。重心調整模組包括一配重塊、一傾斜感測組件及一驅動器。傾斜感測組件適於感測本體的傾斜狀態並發出一左轉訊號或一右轉訊號。驅動器適於根據左轉訊號或右轉訊號調整配重塊的位置，以使載具的重心偏移而保持平衡。

Description

載具

本發明是有關於一種載具，且特別是有關於一種轉彎時可抵銷離心力的載具。

載具可用來搬運物品，其通常是沿著固定路徑移動。為了在一定面積下能夠規劃較多的路徑，載具的轉彎路徑受到空間的限制而呈現出較大的曲率(也就是曲率半徑較小、彎折幅度較大的路徑)。然而，載具在經過此種轉彎路徑時，因為離心力關係較容易有翻覆的情形發生。

目前，為了降低過彎翻覆的情形，通常會降低載具在轉彎時的速度，但是此種方式會使降低運輸效率，進而影響到產能。另一種降低過彎翻覆的方式是藉由增加載具底部的寬度，藉由降低重心的方式來提高過彎的穩定性。然而，底部加寬的載具，除了較占空間之外，若移動路徑分布較密可能會使得鄰近的載具發生擦撞的情形。

本發明提供一種載具，其在轉彎時不易傾倒。

本發明的一種載具，包括一本體及配置於本體之一重心調整模組。重心調整模組包括一配重塊、一傾斜感測組件及一驅動器。傾斜感測組件適於感測本體的傾斜狀態並發出一左轉訊號或一右轉訊號。驅動器適於根據左轉訊號或右轉訊號調整配重塊的位置，以使載具的重心偏移而抵銷離心力來保持平衡。

在本發明的一實施例中，上述的傾斜感測組件包括一懸吊件與配置於懸吊件兩側的一左觸碰接收元件與一右觸碰接收元件。當本體轉彎時，懸吊件偏擺且接觸左觸碰接收元件或右觸碰接收元件。

在本發明的一實施例中，上述的傾斜感測組件包括一導電球、一左電訊接收元件與一右電訊接收元件。當本體轉彎時，導電球偏移且適於導通左電訊接收元件或右電訊接收元件。

在本發明的一實施例中，上述的傾斜感測組件包括一遮蔽物、一左光線接收元件與一右光線接收元件。當本體轉彎時，遮蔽物偏移至左光線接收元件或右光線接收元件上方以阻斷光訊號。

在本發明的一實施例中，上述的傾斜感測組件包括一發光體、一左光線接收元件與一右光線接收元件。當本體轉彎時，發光體偏移至左光線接收元件或右光線接收元件上方，以使左光線接收元件或右光線接收元件感測到光訊號。

在本發明的一實施例中，在左轉訊號或右轉訊號發出後，配重塊往轉彎的方向移動。

在本發明的一實施例中，當載具轉彎時，載具的總力矩為零。

在本發明的一實施例中，上述的載具的總力矩包括該本體之重力力矩、本體之離心力力矩、配重塊之重力力矩及配重塊之離心力力矩。

在本發明的一實施例中，上述的驅動器包括一馬達、一導螺桿、一氣壓缸或一液壓缸。

基於上述，本發明之載具在轉彎時藉由傾斜感測組件透過實體接觸、電感應或是光感應等方式感測本體的傾斜狀態後發出左轉訊號或右轉訊號，驅動器可根據左轉訊號或右轉訊號調整配重塊的位置，以使載具的重心偏移而抵銷離心力。因此，本發明之載具不需降低速度或是藉由加寬底部的方式亦可在轉彎時保持穩定，而可維持較高的運輸效率且可適用於移動路徑的密度較高的環境。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、200‧‧‧載具

110、210‧‧‧本體

120‧‧‧重心調整模組

122‧‧‧配重塊

124、224‧‧‧傾斜感測組件

124a‧‧‧懸吊件

124b‧‧‧左觸碰接收元件

124c‧‧‧右觸碰接收元件

126‧‧‧驅動器

224a‧‧‧導電球

224b‧‧‧左電訊接收元件

224c‧‧‧右電訊接收元件

圖1是依照本發明的一實施例的一種載具的示意圖。

圖2A是圖1之載具之傾斜感測組件尚未轉彎時的示意圖。

圖2B是圖1之載具轉彎時傾斜感測組件的示意圖。

圖3A是圖1之載具尚未轉彎時配重塊於本體內的位置示意圖。

圖3B與圖3C是圖1之載具轉彎時配重塊於本體內的位置示意圖。

圖4A是依照本發明的另一實施例的一種載具之傾斜感測組件的示意圖。

圖4B是圖4A之載具轉彎時傾斜感測組件的示意圖。

圖1是依照本發明的一實施例的一種載具的示意圖。圖2A是圖1之載具之傾斜感測組件尚未轉彎時的示意圖。圖3A是圖1之載具尚未轉彎時配重塊於本體內的位置示意圖。

請參閱圖1、圖2A與圖3A，本實施例之載具100包括一本體110及配置於本體110之一重心調整模組120。重心調整模組120包括一配重塊122、一傾斜感測組件124及一驅動器126。傾斜感測組件124適於感測本體122的傾斜狀態並發出一左轉訊號或一右轉訊號。在本實施例中，傾斜感測組件124包括一懸吊件124a與配置於懸吊件124a兩側的一左觸碰接收元件124b與一右觸碰接收元件124c。

圖2B是圖1之載具轉彎時傾斜感測組件的示意圖。圖 3B與圖3C是圖1之載具轉彎時配重塊於本體內的位置示意圖。當本體110如圖2B所示地往右轉彎時，懸吊件124a因慣性而向左偏擺以與重力方向存在一夾角，偏擺的懸吊件124a接觸到左觸碰接收元件124b。此時，左觸碰接收元件124b會發出右轉訊號。當驅動器126接收到此右轉訊號時，會調整配重塊122的位置，以使載具100的重心向右偏移而保持平衡。

同樣地，若本體110往左轉彎時，懸吊件124a因慣性而向右偏擺，偏擺的懸吊件124a接觸到右觸碰接收元件124c。此時，右觸碰接收元件124c發出左轉訊號。當驅動器126接收到此左轉訊號時，會調整配重塊122的位置，以使載具100的重心向左偏移而保持平衡。當然，傾斜感測組件124之種類與感測方式不以此為限制。

驅動器126在接收到左轉訊號或右轉訊號後，會將配重塊122往轉彎的方向移動。也就是說，當驅動器126接收到左轉訊號後，會將配重塊122往左移動，當驅動器126接收到右轉訊號後，會將配重塊122往右移動。在本實施例中，驅動器126包括一馬達及一導螺桿，但在其他實施例中，驅動器126亦可包括一氣壓缸或一液壓缸，並不以上述為限制。下面將詳細地敘述配重塊122所需移動的距離。

請參閱圖3B，若本體110之重量為W1，配重塊122之重量為W2，載具100轉彎的曲率半徑為R(未繪示)，移動速度為V。載具100轉彎時本體110與配重塊122的離心力為F， F=(W1+W2)×V²/R。

如圖3B所示，當載具100右轉時，其右輪會略微翹起，在本實施例中，以左輪與地面接觸處為支點。一般而言，本體110之重量S1可視為集中在本體110的X方向的質心位置，本體110之重量到支點的垂直距離為S1。在載具100尚未轉彎時，配重塊122被擺放至本體110的X方向的質心位置，故被移動配重塊122的重量到支點的垂直距離為S1，移動後配重塊122之重量到支點的垂直距離則為S2。離心力F可視為集中在本體110與配重塊122在Y方向的質心位置，離心力F到支點的垂直距離為H。

由於載具100在轉彎時配重塊122會在X方向上被移動而使載具100不會傾覆，載具100的總力矩(包括本體110之重力力矩、配重塊122之重力力矩及本體110與配重塊122之離心力F的力矩)為零。也就是說，F×H+W1×S1+W2×S2=0。

由於離心力F、離心力F到支點的垂直距離H(也就是本體110與配重塊122在Y方向的質心位置)、本體110之重量W1、本體110之重量到支點的垂直距離S1以及配重塊122之重量W2為已知。藉由上述公式可得到移動後配重塊122之重量到支點的垂直距離S2，而將移動後配重塊122之重量到支點的垂直距離S2-移動前配重塊122之重量到支點的垂直距離S1便可得到配重塊122所需移動的距離。

值得一提的是，在本實施例中，由於傾斜感測組件124與驅動器126的重量遠小於本體110與配重塊122，為了簡化計 算，此處省略了傾斜感測組件124與驅動器126的重量。但在其他實施例中，設計者可參酌實際情形而修改上述公式，只要可符合載具100的總力矩為零即可。

圖4A是依照本發明的另一實施例的一種載具之傾斜感測組件的示意圖。圖4B是圖4A之載具轉彎時傾斜感測組件的示意圖。請參閱圖4A與圖4B，本實施例之載具200與圖1之載具100的主要差異是在於傾斜感測組件124、224的不同。在圖1中，傾斜感測組件124是藉由懸吊件124a與左、右接收元件124b、124c之間的壓力來判斷是否接觸，在本實施例中，則是透過導電的方式來判斷。下面將對此詳細地介紹。

本實施例之傾斜感測組件224包括一導電球224a、一左電訊接收元件224b與一右電訊接收元件224c。如圖4A所示，當本體210尚未轉彎時，導電球224a位在與左電訊接收元件224b和右電訊接收元件224c等高的平面上，此時，導電球224a是以鬆的繩子固定於本體210的頂面，導電球224a位於左電訊接收元件224b與右電訊接收元件224c之間。

如圖4B所示，當本體210往右轉彎時，導電球224a會往左滑動且導通於左電訊接收元件224b，此時，導電球224a與本體210的頂面之間的繩子是拉緊的狀態，可避免導電球224a再往左滑動。此時，左電訊接收元件224b會發出右轉訊號。同理，當本體210往左轉彎時，導電球224a會往右滑動且導通於右電訊接收元件224c，右電訊接收元件224c會發出左轉訊號。

當然，傾斜感測組件224的種類並不以上述為限制，在其他實施例中，傾斜感測組件可透過感測光訊號的方式來判斷本體傾斜的狀況。例如，傾斜感測組件可包括一遮蔽物、一左光線接收元件與一右光線接收元件。當本體轉彎時，遮蔽物偏移至左光線接收元件或右光線接收元件上方以阻斷光訊號，而使左光線接收元件或右光線接收元件發出右轉訊號或左轉訊號。

當然，傾斜感測組件亦可配置有多個左光線接收元件與多個右光線接收元件，這些左光線接收元件與這些右光線接收元件可沿著X方向配置。由於遮蔽物的偏擺幅度隨著載具轉彎的幅度而變，因此可藉由遮蔽物阻斷於位在不同位置的左光線接收元件或右光線接收元件的光訊號，來判斷本體傾斜的狀況。如此一來，載具在略微傾斜的狀況下亦能調整配重塊的位置而維持穩定性。

或是，傾斜感測組件可包括一發光體、一左光線接收元件與一右光線接收元件。當本體轉彎時，發光體偏移至左光線接收元件或右光線接收元件上方，以使左光線接收元件或右光線接收元件感測到光訊號，而發出右轉訊號或左轉訊號。上述僅提供其中幾種傾斜感測組件的種類與感測方式，但傾斜感測組件並不以上述為限制。

綜上所述，本發明之載具在轉彎時藉由傾斜感測組件透過實體接觸、電感應或是光感應等方式感測本體的傾斜狀態後發出左轉訊號或右轉訊號，驅動器可根據左轉訊號或右轉訊號調整 配重塊的位置，以使載具的重心偏移而保持平衡。因此，本發明之載具不需降低速度或是藉由加寬底部的方式亦可在轉彎時保持穩定，而可維持較高的運輸效率且可適用於移動路徑的密度較高的環境。

100‧‧‧載具

110‧‧‧本體

120‧‧‧重心調整模組

122‧‧‧配重塊

124‧‧‧傾斜感測組件

124a‧‧‧懸吊件

124b‧‧‧左觸碰接收元件

124c‧‧‧右觸碰接收元件

126‧‧‧驅動器

Claims (9)

1. 一種載具，包括：一本體；以及一重心調整模組，配置於該本體，該重心調整模組包括：一配重塊；一傾斜感測組件，適於感測該本體的傾斜狀態並發出一左轉訊號或一右轉訊號；一驅動器，適於根據該左轉訊號或該右轉訊號調整該配重塊的位置，以使該載具的重心偏移而保持平衡。
2. 如申請專利範圍第1項所述的載具，其中該傾斜感測組件包括一懸吊件與配置於該懸吊件兩側的一左觸碰接收元件與一右觸碰接收元件，當該本體轉彎時，該懸吊件偏擺且接觸該左觸碰接收元件或該右觸碰接收元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述的載具，其中該傾斜感測組件包括一導電球、一左電訊接收元件與一右電訊接收元件，當該本體轉彎時，該導電球偏移且適於導通該左電訊接收元件或該右電訊接收元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述的載具，其中該傾斜感測組件包括一遮蔽物、一左光線接收元件與一右光線接收元件，當該本體轉彎時，該遮蔽物偏移至該左光線接收元件或該右光線接收元件上方以阻斷光訊號。
5. 如申請專利範圍第1項所述的載具，其中該傾斜感測組件 包括一發光體、一左光線接收元件與一右光線接收元件，當該本體轉彎時，該發光體偏移至該左光線接收元件或該右光線接收元件上方，以使該左光線接收元件或該右光線接收元件感測到光訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述的載具，其中在該左轉訊號或該右轉訊號發出後，該配重塊往轉彎的方向移動。
7. 如申請專利範圍第1項所述的載具，其中當該載具轉彎時，該載具的總力矩為零。
8. 如申請專利範圍第7項所述的載具，其中該載具的總力矩包括該本體之重力力矩、該本體之離心力力矩、該配重塊之重力力矩及該配重塊之離心力力矩。
9. 如申請專利範圍第1項所述的載具，其中該驅動器包括一馬達、一導螺桿、一氣壓缸或一液壓缸。