CN105005247B - 跟随式搬运车的运行方法 - Google Patents

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Abstract

一种跟随式搬运车及其运行方法,车体为拖板车的车体,所述的车体的底部带有轮式结构,所述的轮式结构为四轮结构,所述的四轮结构包括有四个轮子,所述的四个轮子均为动力轮,所述的直立式操作台内还设置有主控板,在所述的车体的最前沿按照从左到右的顺序依次设置有五个超声波测距离传感器,所述的五个超声波测距离传感器、启停按键、模式选择键、电子屏、蓄电池以及所有的电机都同主控板相通信连接,另外所述的跟随式搬运车还配置有遥控器,所述的遥控器用来同主控板相无线通信连接,所述的主控板中带有运行控制模块。本发明结合其方法运用于工厂物件搬运,首先它可以自动跟随操作人员,不用像叉车一样额外配备专业司机;其次,不需要像智能搬运机器人一样在工厂地面铺设导线,行走路径不固定,符合工厂物件摆放不固定的现实情况。

Description

跟随式搬运车的运行方法
技术领域
[0001]本发明属于搬运车技术领域,具体涉及一种跟随式搬运车的运行方法。
背景技术
[0002]目前工厂搬运货物多采用叉车和智能搬运机器人,叉车体积大,不适合中小工厂 的小区间或者少量物品的搬运,并且需要配备一个专业的叉车司机;而智能搬运机器人需 要固定的简单的工作环境,现实情况是大部分工厂车间比较凌乱,环境复杂,智能机器人对 工作环境做出的自主决策并不灵敏,系统稳定性不好,甚至有时会产生程序冲突。
发明内容
[0003]本发明的目的提供一种跟随式搬运车及其运行方法,包括车体,所述的车体为拖 板车的车体,所述的车体的底部带有轮式结构,所述的轮式结构为四轮结构,所述的四轮结 构包括有四个轮子,所述的四个轮子均为动力轮,而位于前部的两个轮子还是转向轮,所述 的四个轮子分别同四个电机相轴连接,位于前部的两个轮子所轴连接的两个电机为舵机, 也就是伺服电机,在所述的车体的头部放置有直立式操作台,在所述的直立式操作台的台 面上设置有启停按键、模式选择键和电子屏,所述的直立式操作台内还设置有主控板,在所 述的车体的最前沿按照从左到右的顺序依次设置有五个超声波测距离传感器,所述的五个 超声波测距离传感器照从左到右的顺序依次为第一超声波测距离传感器、第二超声波测距 离传感器、第三超声波测距离传感器、第四超声波测距离传感器和第五超声波测距离传感 器,在所述的车体的车头后部设置有蓄电池,所述的蓄电池同电机相电连接,所述的五个超 声波测距离传感器、启停按键、模式选择键、电子屏、蓄电池以及所有的电机都同主控板相 通信连接,另外所述的跟随式搬运车还配置有遥控器,所述的遥控器用来同主控板相无线 通信连接,所述的主控板中带有运行控制模块。本发明结合其方法运用于工厂物件搬运,首 先它可以自动跟随操作人员,不用像叉车一样额外配备专业司机;其次,不需要像智能搬运 机器人一样在工厂地面铺设导线,行走路径不固定,符合工厂物件摆放不固定的现实情况。 [0004]为了克服现有技术中的不足,本发明提供了一种跟随式搬运车及其运行方法的解 决方案,具体如下:
[0005] —种跟随式搬运车的运行方法,步骤如下:
[0006] 步骤1:首先按下启停按键5,启停按键5把动作信号发送到主控板8中,主控板8就 启动运行控制模块,运行控制模块判断用户通过操作模式选择键6在电子屏7上选择的是跟 随模式还是遥控模式,如果选择的是跟随模式,也就是在跟随模式下,运行控制模块控制所 有的超声波测距离传感器6持续发送2000赫兹的声波,检测物体运行的距离和方向,当距离 大于1.5米时,运行控制模块操纵电机让搬运车跟着物体运行的方向前进,小于1米时搬运 车刹车,如果选择的是遥控模式时,运行控制模块操纵主控板断开与所有的超声波测距离 传感器6的连接,通过无线通信方式与遥控器的发射端建立通信链路,连续接收遥控器的遥 控指令,遥控器端的方向动作产生不同的模拟信号量,主控板对对应的模拟信号量做出不 同的响应,即输出高低电平来控制电机的正反转,控制舵机转向;
[0007] 步骤2:步骤1中针对超声波测距离传感器6以2000HZ的频率不断发送声波的控制 方法,具体为:所有的超声波各有一个声波反馈范围,通过运行控制模块中的分类判断算法 得出位置偏移量判断物体距离哪个超声波传感器更近,物体处在第二超声波测距离传感器 和第三超声波测距离传感器、第三超声波测距离传感器和者第四超声波测距离传感器的检 测范围内时,搬运车不做转向动作,只有在第一超声波测距离传感器和第二超声波测距离 传感器、第四超声波测距离传感器和第五超声波测距离传感器的检测范围内时才做转向动 作。
[0008] 所述的运行控制模块中还有一个判断模式函数,以每秒500次的频率检测按键模 式,不同的按键位置反馈进入不同的模式处理。
[0009] 所述的电子屏作为辅助设备,还用来显示当前模式或者剩余电量的信息。
[0010] 本发明在于传感器自主判断人员位置,根据人员的位置变化自动跟随行走,主要 是五组超声波传感器采集到的声波信号用分类判断算法处理得出位置偏移量,得出人员 的__具体方位,从而使小车不仅可以前进后退,还可以判断人员的方向以后再行以跟随的 方式来实现搬运车左转或右转。
附图说明
[0011] 图1为本发明的跟随式搬运车的结构图。
[0012] 图2为本发明的主控板的连接示意图。
具体实施方式
[0013] 现在结合具体实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以 示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。本发明是要实现工 厂搬运车的半自动化,具备两种模式:跟随模式和遥控模式,在跟随模式下,搬运车可自动 跟随操作人员到达指定地点;遥控模式可实现远程操控搬运。
[0014] 车的行走。
[0015] 下面结合附图和实施例对发明内容作进一步说明:
[0016] 如图1、图2所示,跟随式搬运车,包括车体1,所述的车体1为拖板车的车体,所述的 车体1的底部带有轮式结构,所述的轮式结构为四轮结构,所述的四轮结构包括有四个轮子 2,所述的四个轮子2均为动力轮,而位于前部的两个轮子2还是转向轮,所述的四个轮子2分 别同四个电机3相轴连接,位于前部的两个轮子2所轴连接的两个电机3为舵机,也就是伺服 电机,在所述的车体1的头部放置有直立式操作台4,在所述的直立式操作台4的台面上设置 有启停按键5、模式选择键6和电子屏7,所述的直立式操作台4内还设置有主控板8,在所述 的车体1的最前沿按照从左到右的顺序依次设置有五个超声波测距离传感器9,所述的五个 超声波测距离传感器9照从左到右的顺序依次为第一超声波测距离传感器、第二超声波测 距离传感器、第三超声波测距离传感器、第四超声波测距离传感器和第五超声波测距离传 感器,在所述的车体1的车头后部设置有蓄电池10,所述的蓄电池10同电机3相电连接,所述 的五个超声波测距离传感器9、启停按键5、模式选择键6、电子屏7、蓄电池10以及所有的电 机3都同主控板8相通信连接,另外所述的跟随式搬运车还配置有遥控器11,所述的遥控器 11用来同主控板8相无线通信连接,所述的主控板8中带有运行控制模块,主控板作为控制 单元,是一块集成电路板,负责对超声波采集到信号进行处理做出相应反应来控制电机的 正反转来让搬运车前进和后退。所述的运行控制模块用来判断用户通过操作模式选择键6 在电子屏7上选择的是跟随模式还是遥控模式;用来控制所有的超声波测距离传感器6持续 发送2000赫兹的声波,检测物体运行的距离和方向,当距离大于1.5米时,运行控制模块操 纵电机让搬运车跟着物体运行的方向前进,小于1米时搬运车刹车;操纵主控板断开与所有 的超声波测距离传感器6的连接,通过无线通信方式与遥控器的发射端建立通信链路,连续 接收遥控器的遥控指令,遥控器端的方向动作产生不同的模拟信号量,主控板对对应的模 拟信号量做出不同的响应,即输出高低电平来控制电机的正反转,控制舵机转向;另外其内 部还包括有分类判断算法。所述的蓄电池10也同主控板相连接。
[0017] 所述的跟随式搬运车的运行方法,具体为如下:首先按下启停按键5,启停按键5把 动作信号发送到主控板8中,主控板8就启动运行控制模块,运行控制模块判断用户通过操 作模式选择键6在电子屏7上选择的是跟随模式还是遥控模式,如果选择的是跟随模式,也 就是在跟随模式下,运行控制模块控制所有的超声波测距离传感器6持续发送2000赫兹的 声波,检测物体运行的距离和方向,当距离大于1.5米时,运行控制模块操纵电机让搬运车 跟着物体运行的方向前进,小于1米时搬运车刹车,如果选择的是遥控模式时,运行控制模 块操纵主控板断开与所有的超声波测距离传感器6的连接,通过无线通信方式与遥控器的 发射端建立通信链路,连续接收遥控器的遥控指令,遥控器端的方向动作产生不同的模拟 信号量,主控板对对应的模拟信号量做出不同的响应,即输出高低电平来控制电机的正反 转,控制舵机转向;上述的针对超声波测距离传感器6以2000HZ的频率不断发送声波的控制 方法,具体为:所有的超声波各有一个声波反馈范围,通过运行控制模块中的分类判断算法 得出位置偏移量判断物体距离哪个超声波传感器更近,物体处在第二超声波测距离传感器 和第三超声波测距离传感器、第三超声波测距离传感器和者第四超声波测距离传感器的检 测范围内时,搬运车不做转向动作,只有在第一超声波测距离传感器和第二超声波测距离 传感器、第四超声波测距离传感器和第五超声波测距离传感器的检测范围内时才做转向动 作,用这种分类判断算法来规避三个传感器的误判,在只有123三个传感器使用的情况下, 当人员处在12或者23号传感器之间时,搬运车主控板会做出前进和转向两个反应,导致程 序进程冲突,所以采用五组传感器用分类判断算法处理,得到的位置信息比较准确。所述的 运行控制模块中还有一个判断模式函数,以每秒500次的频率检测按键模式,不同的按键位 置反馈进入不同的模式处理。所述的电子屏作为辅助设备,还用来显示当前模式或者剩余 电量的信息。所述的若干超声波测距离传感器6等距分布在所述的车体1的前沿。所述的超 声波测距离传感器6的检测距离为lm-1.5m,当人员距离搬运车在检测距离的时候,搬运车 自动跟进,跟随过程就是超声波不断发送声波检测人员距离和方向的过程。所述的电机3为 直流电机。所述的遥控器为单摇杆式手持无线遥控器,该遥控器通过同主控板8相无线连 接,所述的无线模块采用x-bee数传模块,其遥控距离为1KM,只在遥控模式下,主控板才与 遥控器连接。
[0018]以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人 员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在 本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍 属于本发明技术方案的保护范围之内。 /
[0019]以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1. 一种跟随式搬运车的运行方法,其特征在于,步骤如下: 步骤1:首先按下启停按键,启停按键把动作信号发送到主控板中,主控板就启动运行 控制模块,运行控制模块判断用户通过操作模式选择键在电子屏上选择的是跟随模式还是 遥控模式,如果选择的是跟随模式,也就是在跟随模式下,运行控制模块控制所有的超声波 测距离传感器持续发送2000赫兹的声波,检测物体运行的距离和方向,当距离大于1.5米 时,运行控制模块操纵电机让搬运车跟着物体运行的方向前进,小于1米时搬运车刹车,如 果选择的是遥控模式时,运行控制模块操纵主控板断开与所有的超声波测距离传感器的连 接,通过无线通信方式与遥控器的发射端建立通信链路,连续接收遥控器的遥控指令,遥控 器端的方向动作产生不同的模拟信号量,主控板对对应的模拟信号量做出不同的响应,即 输出高低电平来控制电机的正反转,控制舵机转向; 步骤2:步骤1中针对超声波测距离传感器以2000HZ的频率不断发送声波的控制方法, 具体为:所有的超声波各有一个声波反馈范围,通过运行控制模块中的分类判断算法得出 位置偏移量判断物体距离哪个超声波传感器更近,物体处在第二超声波测距离传感器和第 三超声波测距离传感器、第三超声波测距离传感器和者第四超声波测距离传感器的检测范 围内时,搬运车不做转向动作,只有在第一超声波测距离传感器和第二超声波测距离传感 器、第四超声波测距离传感器和第五超声波测距离传感器的检测范围内时才做转向动作。
2. 根据权利要求1所述的跟随式搬运车的运行方法,其特征在于所述的运行控制模块 中还有一个判断模式函数,以每秒500次的频率检测按键模式,不同的按键位置反馈进入不 同的模式处理。
3. 根据权利要求1所述的跟随式搬运车的运行方法,其特征在于所述的电子屏作为辅 助设备,还用来显示当前模式或者剩余电量的信息。
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