下的取值范围。那么，在用于减震浮动结构的弹簧的刚度应当处于该取值范围内。

图5 减震浮动结构的综合条件

3  AGV 常见减震浮动结构

(1)铰接摆动式。铰接摆动式浮动结构是应用较多的一种减震结构，如图6所示，驱动轮与安装座固定并与车体形成铰接，则驱动单元与车体间可绕铰接点1旋转摆动，实现上下方向的浮动。通过在驱动单元与车体间设置弹簧减震装置，利用弹簧力来决定驱动单元的摆动幅度。

图6 铰接摆动式详细结构图

图7 铰接摆动式结构的受力图

该类结构的驱动轮支承力与弹簧反力间存在力臂的关系(如图7所示)，在需要获得一定的驱动轮支承力下，实际弹簧所需的弹力比驱动轮支承力更小。然而，浮动量刚好相反，在驱动单元需要获得一定的浮动量时，弹簧的压缩量需要比驱动单元浮动量的更大。
基于上述特性，铰接摆动式浮动结构比较适用于大载荷、空间充足的AGV轮系布局上。力臂有效减小弹簧所需的刚度，但对摆动空间具有一定的要求。

图8 铰接摆动式结构的双向差异性

当AGV在坡道中行走时，其坡道方向如图8的上图所示，其驱动轮支承力与摆动铰接点间力臂长度相比另一方向（图8的下图）的要短。在弹簧的压缩量一定时，即弹簧反力一定下，图8上图的驱动轮支承力更大，在AGV负载较大时，应当注意验算驱动轮载荷是否处于额定范围内。
(2)垂直导柱式。垂直导柱式浮动结构是通过驱动轮与安装座固定，安装座中设置有导套与导杆形成移动副，导杆上设置有压力弹簧的一种减震结构。驱动单元通过导柱导套副实现上下浮动，压力弹簧在垂直方向上给驱动单元提供竖直的反力。

图9 垂直导柱式详细结构图

该结构应当合理布置导柱与驱动轮间的位置关系，如图10所示，为避免因力分配不均匀的原因导致导柱与导套间产生力矩，应将两导柱相对驱动轮触地点居中布置。若导柱没有居中放置，两边的弹簧反力并不相等，造成反力较大一端压缩量较多，反力较小一端压缩量较小，此时，导柱与导套间必然会产生力矩使移动副发生卡滞。
为进一步防止导柱与导套间发生卡滞，如图11所示，两导柱的中心连接线应处于驱动轮宽中心。如图12所示，当两导柱的中心连接线偏离驱动轮宽中心时，驱动轮的支承力与弹簧反力间存在力矩的力臂，在导套与导柱的配合面上必定产生对顶力，使移动副发生卡滞。

图10 垂直导柱式结构的受力图

图11 导柱布局形式

图12 导柱偏移的受力情况

整体而言，垂直导柱式浮动的结构占用体积较小、结构简单。从成本方面而言，是较为经济的一种减震结构，比较适用于对空间具有限制的轻中载轮系布局。
导柱的受扭卡滞是该结构的局限点，为解决该问题，应当合理布局导柱与驱动轮的相对位置关系。在此同时，增加导柱与导套的配合长度，可有效减小因受扭产生的对顶力，减小导柱导套的卡滞概率外，避免导柱受扭弯曲变形的可能。
(3)剪叉式。剪叉式浮动结构是基于剪叉举升结构所延申出来的一种减震结构。其中包含了剪叉式举升结构的上下托架，中间通过剪叉进行连接并在两托架中间设置有减震弹簧。
该结构的减震浮动型式与剪叉式举升相同，在遇到路面不平整时，下托架会垂直向上压缩并靠近上托架，同时，下托架与上托架间水平方向也会发生位移。
由于剪叉结构在高度空间的占用较大，此减震结构更多的是适用于差速单元模块。其中，剪叉结构的中间部分的空间可以被有效利用，差速驱动模块在包含路面适应功能外，其单元模块还具备相对车体旋转的转向功能以提高AGV的转向性能。因此，关于转向的结构完全可以放置于剪叉结构的中间空间，以使得在具备减震以及转向功能的同时节省更多的空间。

图13 剪叉式浮动详细结构图

图14 剪叉式浮动详细结构图

剪叉式浮动结构整体相对减震模块而言体积占用较大，其更多是与差速转向结构相结合，将两者结构空间合并。其结构不适用于对空间要求较高以及带有转向功能的舵轮布局。
在路面适应性中，剪叉式结构具有一定的局限性。如图14所示，当两驱动轮的路面高度不一致时，由于剪叉结构并没有更多的自由度来适应两侧的高度不平，则使AGV整体被倾斜地顶起。
(4)摆动桥式。摆动桥式结构通过整桥式将两个轮子连接起来，以桥的中心作为摆动中心与车体铰接。摆动桥式的路面适应结构常见于装载机以及相关的工程机械中，通过释放整桥的旋转自由度来适应地面的不平整。弹簧在该结构中主要起到了减缓冲击的作用，在实际的应用中，若路面仅仅只是不平整而没有给驱动单元带来更多的冲击，摆动桥式的浮动结构可以无须设置弹簧。地形的不平整使得两轮的支承力离摆动中心的距离不一样，则力臂较远的轮子支承力小，力臂较短的轮子支承力大，浮动结构由此来适应路面的不平。
对于一个摆动桥结构而言，两个轮子始终通过摆动适应不平路面，实际可视为将桥上两个轮子变化为整桥的1个大轮子。那么，对于摆动桥式的四轮布局来说（图 16所示），即将四轮布局变化为三轮布局，在三点确定一个平面的理论上，三个轮子必然接地，从而解决了所有轮子共同着地的问题。

图15 摆动桥式浮动结构简图

图16 摆动桥的轮系演变

对于六轮布局等多轮系布局，通过摆动桥式结构实现路面适应则需要设置更多组的摆动桥。由上述分析，一个摆动桥可视为将两个轮子变化为1个轮子。由于三
轮必定接地，六轮布局须将六轮变化为三轮，即需要3组摆动桥结构。

图17 摆动桥结构具体应用

（5）四边形式。四边形式浮动结构是基于四连杆的摆动原理，在其基础上增加减震弹簧，使其结构摆动时压缩减震弹簧而实现的减震效果。
四边形式浮动结构的减震型式比较类似于铰接摆动式浮动结构，两者均是通过绕着铰接点旋转来压缩减震弹簧从而起到减震效果，然而，这两者在运动结构以及受力上不全相同。

图18 四边形式浮动结构简图

如图19 所示，四边形式浮动结构的上下浮动方式是四连杆机构的摆动原理，而铰接摆动式浮动结构的上下浮动方式是绕铰接点作圆周运动的原理。

图19 四边形式与铰接摆动式的受力对比

四连杆的摆动原理可实现驱动单元在浮动时其姿态不会发生改变，而铰接摆动式结构的驱动单元在浮动过程其倾角会逐渐变化。倾角的变化使得驱动轮的支承力与安装座的支反力间产生力臂，从而使驱动单元受扭。
表1 AGV常见减震浮动结构特点分析

减震结构类型适应性空间占用优点局限点适用范围铰接摆动式优中等小刚度的弹簧能提供更大的地面贴紧力，减震适应性较好。存在双向受力差异性在受阻的方向驱动轮受扭，需要验算其结构强度大载重，空间较充足的轮系布局垂直导柱式中等小占用空间小，结构简单导柱容易因受扭而卡滞，应当要有润滑以及抗扭措施轻中载，空间要求较高的轮系布局剪叉式差较大更易于与差速转向模块相结合占用体积大，结构导致减震性较差具备减震以及相对车体旋转功能的差速驱动布局摆动桥式中等大非特殊环境无需减震弹簧，结构简单，多桥组合的适应性较好多轮系布局须多桥组合的结构才能适应不平路面。多轮系且高度空间充足的轮系布局四边形式优中等小刚度的弹簧能提供更高的地面贴紧力，减震适应性更好，浮动过程驱动单元姿态不变，可消除铰接摆动式结构驱动轮受扭问题结构复杂，空间占用相比较铰接摆动式大一些载重，空间较充足的轮系布局