器156的各個(gè)部件提供電力，并且還可以用于激勵(lì)應(yīng)變片174和電橋配置模塊182。電源還可以可選地實(shí)施直流到直流(DC到DC)的電壓轉(zhuǎn)換。示范性電源是來自Vinfinity的#PTK15-Q24-D12。
[0055]信號(hào)調(diào)制器184的輸出端被聯(lián)接到伺服放大器188例如來自Advance Mot1nControl的#120A10C型伺服放大器。使用上述的部件來構(gòu)造系統(tǒng)，并且在圖9中示出了應(yīng)變片信號(hào)調(diào)制器184的輸出測量結(jié)果。如圖所示，即使在40Lbs(178N)的輸入力的條件下，信號(hào)調(diào)制器184的輸出電壓也僅略高于一伏特。特別地，在X軸上標(biāo)繪的力相對于手柄118成直角地施加在扭轉(zhuǎn)把手126處，所述手柄118水平地定向在下部制動(dòng)位置132的正上方。返回參照圖8，為了補(bǔ)償信號(hào)調(diào)制器184的相對較低的輸出，可以提供可選的增益調(diào)節(jié)。例如，由信號(hào)縮放模塊190 (例如來自Dataforth的#DSCA31_01型)提供10倍的信號(hào)增益?？s放模塊190的增益和伺服放大器188的增益因此能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整成確保向伺服放大器188給出用于處理的可靠信號(hào)。例如，在圖8的作業(yè)實(shí)施例中，上述控制器156的部件調(diào)節(jié)成利用在扭轉(zhuǎn)把手126處施加到手柄118的251bs (IllN)的力來實(shí)現(xiàn)全馬達(dá)電壓，正如在圖4中圖解的力/馬達(dá)電壓特征曲線圖中所示的那樣。
[0056]除了應(yīng)變片174之外，還可以提供可選的輔助輸入感測裝置192例如電位計(jì)。將在此更加詳細(xì)地描述這種布置方案。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)由包括伺服放大器188在內(nèi)的控制器156所提供的特征，輔助輸入感測裝置192可能需要單獨(dú)的控制模塊。
[0057]控制器156還可以包括補(bǔ)償電路194，用于微調(diào)由信號(hào)調(diào)制器184輸出的應(yīng)變片信號(hào)。例如，對于補(bǔ)償電路194而言可能理想的是實(shí)現(xiàn)延遲/超前功能，以便在施加到伺服放大器188之前抑制應(yīng)變信號(hào)，從而降低控制器156振蕩的可能性。理想地，施加到力感測組件168的力僅在水平的(左右)平面中出現(xiàn)。然而，應(yīng)當(dāng)考慮到在實(shí)踐中可以扭轉(zhuǎn)手柄118，致使將力沿著其它的軸線施加到應(yīng)變傳感器。因此，可以提供一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)償電路194，以便實(shí)現(xiàn)應(yīng)對這些狀況的功能。控制器156還可以與步行碼垛車的系統(tǒng)控制器196通信，所述步行碼垛車的系統(tǒng)控制器196負(fù)責(zé)處理其它的步行碼垛車操作功能。
[0058]應(yīng)變敏感區(qū)域166可以定位在手柄118聯(lián)接到轉(zhuǎn)向臂120的位置附近以替代地或附加地將應(yīng)變敏感區(qū)域設(shè)置在雙段式組裝的轉(zhuǎn)向臂120A、120B中。如圖13所示，手柄118通過連接構(gòu)件231聯(lián)接到轉(zhuǎn)向臂120。連接構(gòu)件231還可以用于實(shí)現(xiàn)與連接構(gòu)件172相類似的功能，即用于支撐一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變片174。因此，要注意的是參照圖8討論的用于處理應(yīng)變片測量值的系統(tǒng)可以類似地實(shí)現(xiàn)為如圖13所示的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變片?？蛇x的感測裝置230也可以設(shè)置在連接構(gòu)件231的周圍以用于感測力。例如，感測裝置230可以檢測緊固件233中的應(yīng)力，所述緊固件233將任一轉(zhuǎn)向臂120聯(lián)接到連接構(gòu)件231或者在手柄118中聯(lián)接到連接構(gòu)件231。應(yīng)當(dāng)注意的是，一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變片174和/或感測裝置230對應(yīng)于圖3所示的傳感器158。圖14所示的保護(hù)罩232設(shè)置成用以覆蓋和保護(hù)連接構(gòu)件231。應(yīng)變片174和/或感測裝置230基于檢測到的操作人員相對于轉(zhuǎn)向臂120向手柄118施加的轉(zhuǎn)動(dòng)力而得出控制信號(hào)。
[0059]具有運(yùn)動(dòng)損失的動(dòng)力輔助
[0060]根據(jù)圖10中圖解的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，以在本文中通常被稱作運(yùn)動(dòng)損失轉(zhuǎn)向輔助的方式來確定用于物料搬運(yùn)車輛的轉(zhuǎn)向輔助。在運(yùn)動(dòng)損失系統(tǒng)中，相對于第二轉(zhuǎn)向構(gòu)件檢測第一轉(zhuǎn)向構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)例如樞轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)或者直線行進(jìn)。例如，轉(zhuǎn)向臂120能夠獨(dú)立于傳動(dòng)組件138而一直旋轉(zhuǎn)到由機(jī)械止動(dòng)件所確定的極限為止。一旦碰到止動(dòng)件，轉(zhuǎn)向臂120即可開始經(jīng)由機(jī)械聯(lián)接件對傳動(dòng)組件138做功，S卩，隨著將力施加到手柄118，轉(zhuǎn)向臂120將開始使傳動(dòng)組件138轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖10的示意圖中所示，轉(zhuǎn)向臂120固定地安裝到第一轉(zhuǎn)向構(gòu)件202例如第一傳動(dòng)盤。第一轉(zhuǎn)向構(gòu)件202能夠相對于第二轉(zhuǎn)向構(gòu)件203例如第二傳動(dòng)盤略微運(yùn)動(dòng)，所述第二轉(zhuǎn)向構(gòu)件203機(jī)械地聯(lián)接到能轉(zhuǎn)向的輪139。偏壓機(jī)構(gòu)204例如一個(gè)或多個(gè)彈簧設(shè)置成作為偏壓裝置，以便當(dāng)沒有力施加到手柄118時(shí)根據(jù)能轉(zhuǎn)向的輪139來將轉(zhuǎn)向臂120和手柄118定中。在操作人員將力施加到手柄118時(shí)，偏壓機(jī)構(gòu)204還提供了對應(yīng)的轉(zhuǎn)向阻力。
[0061]在圖10的實(shí)施例中，圖3中的傳感器158實(shí)現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)傳感器206，所述運(yùn)動(dòng)傳感器206測量第一轉(zhuǎn)向構(gòu)件202和第二轉(zhuǎn)向構(gòu)件203上的參考點(diǎn)之間的位移(線位移或者角位移)。即，當(dāng)操作人員沿著一個(gè)方向施加轉(zhuǎn)動(dòng)力時(shí)，例如，當(dāng)操作人員向右或者向左地將力施加到手柄118時(shí)，第一轉(zhuǎn)向構(gòu)件202沿著與操作人員施加力的方向相同的方向小幅度運(yùn)動(dòng)。由傳感器206測量第一轉(zhuǎn)向構(gòu)件202相對于第二轉(zhuǎn)向構(gòu)件203的該位移。傳感器206的輸出被送到控制器156，所述控制器156可以包括如參照圖8在上文更完整描述的信號(hào)調(diào)制器、放大器和校正電路，并且控制器156向轉(zhuǎn)向馬達(dá)150提供適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)，以便為操作人員提供轉(zhuǎn)向輔助。在該實(shí)施例中，因?yàn)檗D(zhuǎn)向臂120機(jī)械地聯(lián)接到能轉(zhuǎn)向的輪139，所以能夠不受步行碼垛車是否可獲得電力的影響而保持轉(zhuǎn)向。可選的制動(dòng)器164還可以設(shè)置成如在上文更加詳細(xì)描述的那樣使步行碼垛車100停止。
[0062]根據(jù)由圖11的示意圖和圖12的相關(guān)分解側(cè)視圖示出的實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)損失轉(zhuǎn)向輔助裝置包括轉(zhuǎn)向臂120，所述轉(zhuǎn)向臂120聯(lián)接到頂部旋轉(zhuǎn)板210即第一轉(zhuǎn)向構(gòu)件。如在圖12中清楚所示，軸承214或類似的裝置用于將頂部旋轉(zhuǎn)板210定位在與底板216即第二轉(zhuǎn)向構(gòu)件相同的旋轉(zhuǎn)中心上。連接件212將轉(zhuǎn)向臂120機(jī)械地聯(lián)接到能轉(zhuǎn)向的輪139，從而不受步行碼垛車100是否可獲得電力的影響而保持轉(zhuǎn)向控制。以例如參照圖10描述的方式由彈簧機(jī)構(gòu)204定中轉(zhuǎn)向臂120。彈簧機(jī)構(gòu)204可以包括一個(gè)或多個(gè)扭力彈簧218，所述扭力彈簧218針對由操作人員施加的力來提供阻力，以便使步行碼垛車轉(zhuǎn)向。
[0063]圖3中示出的傳感器158實(shí)現(xiàn)為位于頂部旋轉(zhuǎn)板210上的運(yùn)動(dòng)傳感器206例如編碼器，所述運(yùn)動(dòng)傳感器206與傳感器模塊連接件220相配合，以用于通過監(jiān)測頂部旋轉(zhuǎn)板210相對于底板216的位置變化來測量轉(zhuǎn)向臂120的位移。來自運(yùn)動(dòng)傳感器206的信號(hào)輸出到控制器156，所述控制器156如在此更加詳細(xì)描述的那樣得出適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)控制信號(hào)。而且，控制器156可以包括如參照圖8所述的信號(hào)調(diào)制器、增益調(diào)節(jié)裝置、校正電路和/或伺服放大器。
[0064]參照圖15、16和17，可選的示范性感測裝置230包括上部構(gòu)件234和下部構(gòu)件236。上部構(gòu)件234和下部構(gòu)件236在圖15中示出為組裝在一起。在圖16中清楚地示出了上部構(gòu)件234，其中，上部構(gòu)件234從其在圖15中的組裝位置翻轉(zhuǎn)為仰視的透視圖，以便圖解其各個(gè)方面。在圖17中清楚地示出了下部構(gòu)件236，其中，用俯視的透視圖示出了下部構(gòu)件236。具體參照圖15和16，上部構(gòu)件234包括:大體豎直的安裝板238，用于將上部構(gòu)件234安裝到手柄118 ;第一伸出件240和第一延伸件242。參照圖15和17，下部構(gòu)件236包括:大體水平的安裝板244，用于將下部構(gòu)件236安裝到轉(zhuǎn)向臂120 ;伸出件接收部分246 ;一對止擋塊248和固定的延伸件250。
[0065]具體參照圖15，上部構(gòu)件234安置在下部構(gòu)件236中，使得第一伸出件240坐入到伸出件接收部分246中并且在一對相對間隔開的止擋塊248之間伸出。止擋塊248通過干涉上部構(gòu)件234的第一伸出件240相對于下部構(gòu)件236的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來限制手柄118相對于轉(zhuǎn)向臂120的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的程度。彈性構(gòu)件249可以用于使上部構(gòu)件234相對于下部構(gòu)件236定中。彈性構(gòu)件249例如橡膠夾層座架、一個(gè)或多個(gè)壓縮彈簧或扭力彈簧還針對操作人員的轉(zhuǎn)動(dòng)力來提供阻力。
[0066]第一延伸件242定位成與固定延伸件250成間隔開的關(guān)系，并且運(yùn)動(dòng)傳感器252安裝在所述第一延伸件242和固定延伸件250之間。示范性運(yùn)動(dòng)傳感器252是線性電位計(jì)，例如可從BE1、Duncan Electronics Divis1n獲得的9600系列的線性電位計(jì)中的一種。隨著手柄118相對于轉(zhuǎn)向臂120旋轉(zhuǎn)，第一伸出件240在止擋塊248之間樞轉(zhuǎn)，上部構(gòu)件234的第一延伸件242相對于下部構(gòu)件236上的固定延伸件250對應(yīng)地運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)例如基于由線性電位計(jì)測量的變化阻力而轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)。運(yùn)動(dòng)傳感器252可以可選地包括其它的運(yùn)動(dòng)感測裝置例如旋轉(zhuǎn)式電位計(jì)或者編碼器，然而，第一延伸件242和固定的延伸件250之間還需要對應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置。
[0067]在使用過程中，應(yīng)該意識(shí)到步行碼垛車100的手柄118和轉(zhuǎn)向臂120可能會(huì)承受過度使用和異物撞擊。因此，可以使用分離螺栓254將上部構(gòu)件234螺接到手柄118，以便防止猛烈的撞擊損壞運(yùn)動(dòng)傳感器252。同樣，可以使用安全螺栓256將下部構(gòu)件236用螺栓固定到轉(zhuǎn)向臂120。安全螺栓的剪切力當(dāng)然是針對應(yīng)用而特定的。
[0068]線控轉(zhuǎn)向
[0069]在圖18的示意性簡圖中圖解了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向臂120固定到頂板260。對應(yīng)于圖3中所示傳感器158的運(yùn)動(dòng)傳感器262檢測轉(zhuǎn)向臂120 (或者可選地，頂板260)相對于參考點(diǎn)例如傳動(dòng)組件138的運(yùn)動(dòng)，并且由此得出的輸出信號(hào)被耦合到控制器156。運(yùn)動(dòng)傳感器262可以可選地包括若干感測裝置。在這種布置中，控制器156可以基于由每個(gè)感測裝置收集到的數(shù)據(jù)得出轉(zhuǎn)向信號(hào)。例如，第一感測裝置可以檢測轉(zhuǎn)向臂120相對于第一參考點(diǎn)例如車體框架上的固定點(diǎn)的位置，第二感測裝置可以檢測車輛上的第二部件相對于第二參考點(diǎn)例如頂板260的位置或者傳動(dòng)組件138的其它部件相對于車體框架上的同一固定點(diǎn)的位置。在該示例中，控制器156可以通過評估這兩個(gè)(或者更多個(gè))感測裝置之間的差異或者其它函數(shù)來得出轉(zhuǎn)向控制信號(hào)。
[0070]正如在本文中更加詳細(xì)描述的那樣，控制器156在閉環(huán)系統(tǒng)中聯(lián)接到轉(zhuǎn)向馬達(dá)150和變速箱152?？刂破?56構(gòu)造成用以將控制信號(hào)輸出到轉(zhuǎn)向馬達(dá)150，以便使傳動(dòng)組件138轉(zhuǎn)向手柄118的位置。在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向臂120的運(yùn)動(dòng)獨(dú)立于傳動(dòng)組件138。而且，手柄118與傳動(dòng)組件138機(jī)械地分離，以使得在控制系統(tǒng)不能操作時(shí)不能手動(dòng)轉(zhuǎn)向。因此，正如在本文中更加詳細(xì)描述的那樣，制動(dòng)器164在這種情況下設(shè)置成使步行碼垛車停止。而且，根據(jù)轉(zhuǎn)向臂120聯(lián)接到頂板260的方式，舵桿制動(dòng)器264或者其它的產(chǎn)生力的裝置可以設(shè)置成響應(yīng)由操作人員施加在轉(zhuǎn)向手柄118上的轉(zhuǎn)動(dòng)力而產(chǎn)生阻力。
[0071]其它的特征:可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向輔助裝置
[0072]如圖19示意性所示，能夠使所需的轉(zhuǎn)動(dòng)力可調(diào)節(jié)。輸入感測裝置例如上述的裝置158、162、168、174、206、230、262中的一個(gè)或多個(gè)被聯(lián)接到控制器156。同樣如上所述地，例如在輸入傳感器包括應(yīng)變片或者類似的力傳感器的情況下，控制器156可以包括電橋182。正如在本文中更加完整描述的那樣，控制器156還包括信號(hào)調(diào)制器184、可選的縮放電路190以