CN106494259A - 模块化agv智能导航车辆控制系统 - Google Patents

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张义贞
徐俊
惠越
程锐
丁超
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Abstract

本发明涉及一种模块化AGV智能导航车辆控制系统,包括主控模块,电池模块,电机模块,传感模块和交互模块,所述的电池模块包括电能存储模块、电池管理模块、自动充电模块和电源转换模块。本发明的优点是:采用模块化设计,具有可扩展性好、功能更新简单、周期短、成本低等优点。

Description

模块化AGV智能导航车辆控制系统
技术领域
[0001] 本发明属于智能导航车辆领域,具体涉及一种模块化AGV智能导航车辆控制系统。 背景技术
[0002] 随着技术的进步与发展,中国正由制造大国向制造强国转变,智能制造、柔性制造等相关技术具有很强的需求。AGV作为智能制造、柔性制造等工厂产线中关键的一环,得到了越来越多的关注。
[0003] 然而,随着技术的不断发展,AGV的功能需求日益增加,不同类型的传感器、驱动器、交互设备等不断加入AGV中,实现其不同应用场合对AGV的需求。
[0004] 目前AGV控制系统大多采用一体化设计,在需要功能扩充和功能部件更换时,需要对整个控制系统进行更换与更新,存在周期长、成本高等缺点。
[0005] 因此,在日新月异的AGV智能导航车辆等应用场合,能充分克服上述缺点的模块化 AGV智能导航车辆控制系统显得尤为必要。发明内容
[0006] 为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种模块化AGV智能导航车辆控制系统。本发明的技术方案是:
[0007] —种模块化AGV智能导航车辆控制系统,包括主控模块(1),电池模块(2),电机模块(3),传感模块⑷和交互模块(5),所述的电池模块(2)包括电能存储模块(21)、电池管理模块(22)、自动充电模块(23)和电源转换模块(24);主控模块(1)通过信号线与电池管理模块(22)连接,电池管理模块(22)通过信号线分别与电能存储模块(21)、自动充电模块(23) 和电源管理模块(24)连接,电能存储模块(21)通过动力线分别与自动充电模块(23)和电源转换模块(24)连接,电源转换模块(24)通过动力线与主控模块(1)连接;所述的电机模块 (3)包括电机和电机控制器模块,所述的主控模块(1)通过信号线与电机控制器模块连接; 电能存储模块(21)通过动力线与电机控制器模块连接,电机控制器模块通过信号线和动力线与电机连接;所述的传感模块(4)包括从控模块(41)以及传感器模块,主控模块(1)通过信号线和动力线分别与从控模块(41)以及传感器模块连接;所述的交互模块包括无线通信模块(51)和人机接口模块(52),主控模块(1)通过信号线和动力线分别与无线通信模块 (51)和人机接口模块(52)连接。
[0008] 所述的信号线提供控制信号,采用RS232、RS485或CAN通信协议中的一种。
[0009] 所述的传感器模块为超声波传感器、红外传感器、摄像头、射频传感器或磁传感器中的一种或几种组合。
[0010] 所述的电能存储模块为铅酸电池、锂电池或镍氢电池中的一种。
[0011] 本发明的优点是:采用模块化设计,具有可扩展性好、功能更新简单、周期短、成本低等优点。
附图说明
[0012]图1是本发明的主体结构示意图。
[0013]图2是本发明的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
[0015] 参见图1,本发明涉及一种模块化AGV智能导航车辆控制系统,包括主控模块I,电池模块2,电机模块3,传感模块4和交互模块5,所述的电池模块2包括电能存储模块21、电池管理模块22、自动充电模块23和电源转换模块24;主控模块I通过信号线与电池管理模块22连接,电池管理模块22通过信号线分别与电能存储模块21、自动充电模块23和电源管理模块24连接,电能存储模块21通过动力线分别与自动充电模块23和电源转换模块24连接,电源转换模块24通过动力线与主控模块I连接;所述的电机模块3包括电机和电机控制器模块,所述的主控模块I通过信号线与电机控制器模块连接;电能存储模块21通过动力线与电机控制器模块(如图1所示,包括两个电机控制器模块,分别为第一电机控制器模块31和第二电机控制器模块34)连接,第一电机控制器模块通过信号线和动力线与第一电机31连接,第二电机控制器模块通过信号线和动力线与第二电机32连接;所述的传感模块4包括从控模块41以及传感器模块(包括多个多传感器模块,如图所示,分别第一传感器模块42、第二传感器模块43以及第η传感器模块44),主控模块I通过信号线和动力线分别与从控模块41以及传感器模块连接;所述的交互模块包括无线通信模块51和人机接口模块52,主控模块I通过信号线和动力线分别与无线通信模块51和人机接口模块52连接。
[0016] 所述的信号线提供控制信号,采用RS232、RS485或CAN通信协议中的一种。
[0017] 所述的传感器模块为超声波传感器、红外传感器、摄像头、射频传感器或磁传感器中的一种或几种组合。
[0018] 所述的电能存储模块21为铅酸电池、锂电池或镍氢电池中的一种。
[0019] 本发明的工作原理为:主控制模块I控制电池模块2、电机模块3、传感模块4和交互模块5,当无线通信模块51或人机接口模块52接收到AGV控制指令时,主控模块I通过相应通信协议读取改控制指令,并结合传感模块4中接收到的传感器模块信息给电机模块3发出控制指令,从而控制AGV的行走,实现控制指令。同时,主控模块I接收电池管理模块22针对电能存储模块21的电池电压、电流、温度等相应信息,判断电池是否需要充电。如需充电,主控模块I给电机模块3和电池管理模块22输出自动充电指令,将AGV运行至自动充电点,同时,电池管理模块22控制自动充电模块23进行自动充电。
[0020]如图2所示,为本发明一种具体的实施例,AGV采用两轮差速实现转弯,电能存储模块采用48V铅酸电池,电源转换模块包括48V转12V,12V转5V的电平转换,从48V铅酸电池引出的电源线第一路依次通过串联的总开关、急停开关后与两个电机控制器模块(电机控制器)连接,第二路通过48V转12V的电源模块与电池管理模块连接,该电池管理模块通过电压处理电路采集铅酸电池的电压,第三路通过12V转5V的电源模块与主控模块以及从控模块连接;主控模块以及从控模块选用STM32F103系列微处理器,通过CAN总线协议实现主控模块与其它各模块的通信。传感器模块主要采集传感器信息,本实施例中有两组传感器模块, 每组传感器模块均包括磁传感器、超声波传感器和射频传感器,各个传感器采集的数据信息经过从控模块预处理,并通过CAN总线将信息发送给主控模块。
[0021] 参见图2,本实施例中人机接口模块为液晶屏和触摸屏,主控模块中主控制器将相应信息发送给人机接口模块,显示在液晶屏中;同时,通过触摸屏上相应按键的操作,可实现控制命令输入,人机接口模块将控制命令返回主控模块并进行后续操作。[0〇22] 本实施例中,主控模块中还包括SD卡存储器,可将相应信息存储在SD卡中。

Claims (4)

1.一种模块化AGV智能导航车辆控制系统,其特征在于,包括主控模块(I),电池模块(2),电机模块(3),传感模块(4)和交互模块(5),所述的电池模块(2)包括电能存储模块(21)、电池管理模块(22)、自动充电模块(23)和电源转换模块(24);主控模块(I)通过信号线与电池管理模块(22)连接,电池管理模块(22)通过信号线分别与电能存储模块(21)、自动充电模块(23)和电源管理模块(24)连接,电能存储模块(21)通过动力线分别与自动充电模块(23)和电源转换模块(24)连接,电源转换模块(24)通过动力线与主控模块(I)连接;所述的电机模块⑶包括电机和电机控制器模块,所述的主控模块⑴通过信号线与电机控制器模块连接;电能存储模块(21)通过动力线与电机控制器模块连接,电机控制器模块通过信号线和动力线与电机连接;所述的传感模块⑷包括从控模块(41)以及传感器模块,主控模块(I)通过信号线和动力线分别与从控模块(41)以及传感器模块连接;所述的交互模块包括无线通信模块(51)和人机接口模块(52),主控模块(I)通过信号线和动力线分别与无线通信模块(51)和人机接口模块(52)连接。
2.根据权利要求1所述的模块化AGV智能导航车辆控制系统,其特征在于,所述的信号线提供控制信号,采用RS232、RS485或CAN通信协议中的一种。
3.根据权利要求1所述的模块化AGV智能导航车辆控制系统,其特征在于,所述的传感器模块为超声波传感器、红外传感器、摄像头、射频传感器或磁传感器中的一种或几种组入口 ο
4.根据权利要求1所述的模块化AGV智能导航车辆控制系统,其特征在于,所述的电能存储模块为铅酸电池、锂电池或镍氢电池中的一种。
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