CN107943027A - 一种agv小车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGV小车，包括电源，车体，万向轮，2个驱动轮、2个驱动装置、距离传感器、灰度传感器，无线通讯装置，控制器；所述万向轮对称分布在车体的四周，2个所述驱动装置对称设置在车体中部，所述驱动装置分别连接一个驱动轮，所述驱动轮对称设置在车体中部，所述驱动装置还与控制器连接，所述车体上设置无线通讯装置，所述无线通讯装置与控制器连接，所述车体上还设置灰度传感器和距离传感器。本发明可以通过无线通讯装置实现AGV小车与上位机之间的信息交互，并通过与电梯的无线通讯实现小车的自动行走，自动运行并合理避障，系统具有低耗、高效的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种AGV小车，属于物流运输的技术领域。
背景技术
目前，国家大力发展机器人行业，将人从繁琐的重复劳动中解放出来，智能AGV系统是现代制造企业物流系统中重要的设备，主要用来储运各类物料转序，为系统柔性化、集成化、高效运行提供重要保证。主要在工厂中执行有规律、重复的抓取、搬运等工作，可搬运重物、危险品、易碎品等。国内外目前智能AGV系统主要是通过对PLC 编程实现对智能AGV系统的运动控制，这种模式系统响应慢，未对智能AGV系统实际运行做优化，需要技术人员编程调试。
智能AGV系统是集机械、电子、控制、物联网、通讯为一体的高科技智能AGV系统，能有效解决大中型企业生产过程中的产品转序需求，随着工业4.0 的发展、自动化水平提高、受众的认知水平普及，智能AGV系统的市场会不断扩大，前景十分良好。随着社会工业自动化的发展及减轻员工劳动强度、用工难的需求，智能AGV系统将满足大中型企业生产过程中的批量化转序功能，且其功能拓展较广，可运用为搬运、牵引、抓取转序等多方面。
目前许多向大中型企业的为了减轻员工劳动强度，解决工厂招工难的局面，全面实现自动化提升，都在大力开发AGV系统，但是现有技术的AGV系统效率较为低下且控制不便。
因此，需要一种新的AGV自动小车来解决上述。
发明内容
本发明针对现有技术中AGV系统的缺陷，提供一种高效的AGV自动小车。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种AGV小车，包括电源，车体，万向轮，2个驱动轮、2个驱动装置、距离传感器、灰度传感器，无线通讯装置，控制器；所述万向轮对称分布在车体的四周，所述车体的四周设有防护板，2个所述驱动装置对称设置在车体中部，所述驱动装置分别连接一个驱动轮，所述驱动轮对称设置在车体中部，所述驱动装置包括86步进电机和与其连接的步进驱动控制器；
所述驱动装置还与控制器连接，控制器发送的脉冲信号通过步进驱动控制器转化为步进驱动指令，从而控制步进电机的各种运行状态；
所述车体上还设置灰度传感器和距离传感器，所述灰度传感器上设有发射光源和接收光源的光电传感器；
所述车体上设置无线通讯装置，所述无线通讯装置与控制器连接，所述控制器主要驱动各传感器及电机，完成多机通讯。
进一步的，所述驱动轮安装在整个车体结构正中心。
进一步的，所述距离传感器为两个，两个距离传感器对称设置在车头和车尾，主要用于探测小车前方障碍物。
进一步的，所述电源采用蓄电池。
进一步的，还设有电源报警器，当电池的电量出现匮乏时，小车会发出报警信号。
进一步的，所述无线通讯装置为ZigBee模块，用于实现小车与上位机之间的的无线数据发送。
有益效果：本发明中所述无线通讯装置为ZigBee模块，无线通讯装置在AGV小车和上位机中起着媒介作用，上位机发送的控制命令通过无线通讯装置传输至AGV小车的控制器，当小车需要反馈自身状态时，则通过无线通讯装置发送给控制主机，即通过无线通讯装置实现上位机与AGV小车间的双向通讯。
本发明采用了光电引导，在绿色地毯上铺设具有稳定反光率的色带，灰度传感器上设有发射光源和接收光源的光电传感器，由于色带和地毯接收到光源后反射出来的不一样，灰度传感器将反射回来的光强转换成模拟信号，并通过AD 转换模块来判别车身是否在色带上，从而实现对色带的检测，得到相应的数据，使小车按照铺设线路行驶。
本发明的控制器发送脉冲给步进驱动控制器，采用闭环控制驱动电机转动。根据当前步进驱动器的设置，可以计算出步进电机转动一圈需要n个脉冲来驱动。因此，当小车发出n个脉冲时，驱动轮刚好转动了一圈，其运行的距离为M 米，由此计算出每米所需要计数的脉冲个数为N=n/M。
本发明通过控制器发出的脉冲频率来精确控制小车速度。
步进驱动控制器对步进电机的方向控制，将控制器的引脚接到步进控制器的控制端口。控制器控制其相应的引脚输出高低电平可以方便地实现步进电机的正反转，控制小车转向。
本发明小车启动后，ZigBee模块的协调器与上位机建立连接，通过判断两个ZigBee模块上LED灯闪烁的情况了解通讯状况；设置串口的端口号、波特率、校验位等，设置好串口并打开，使上位机与ZigBee模块之间进行通讯，使上位机与AGV小车通信；进行小车路径的规划，完成准备工作；在小车运行前，设置AGV小车的速度，小车启动。
本发明当小车碰到障碍物时，将信息通过ZigBee模块传输到上位机，并通知工作人员。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种AGV小车，包括车体1，电源2，万向轮3，2个驱动轮4、2个驱动装置5、距离传感器6、灰度传感器7，无线通讯装置8，控制器9；
所述万向轮3对称分布在车体1的四周，所述车体的四周设有防护板；
2个所述驱动装置5对称设置在车体1中部，所述驱动装置5包括86步进电机51和与其连接的步进驱动控制器52，所述86步进电机51分别连接一个驱动轮4，所述驱动轮4对称设置在车体1中部，；
所述驱动装置5还与控制器9连接，控制器9发送的脉冲信号通过步进驱动控制器52转化为步进驱动指令，从而控制步进电机51的各种运行状态；
所述车体1上还设置灰度传感器7和距离传感器6，所述灰度传感器7上设有发射光源和接收光源的光电传感器；
所述车体1上设置无线通讯装置8，所述无线通讯装置8与控制器9连接，所述控制器9主要驱动各传感器及电机，完成多机通讯；
所述驱动轮4安装在整个车体1结构正中心。
所述距离传感器6为两个，两个距离传感器6对称设置在车头和车尾，主要用于探测小车前方障碍物。
所述电源2采用蓄电池。
还设有电源报警器，当蓄电池的电量出现匮乏时，小车会发出报警信号。
本实施例中所述无线通讯装置为ZigBee模块，无线通讯装置在AGV小车和上位机中起着媒介作用，上位机发送的控制命令通过无线通讯装置传输至AGV小车的控制器，当小车需要反馈自身状态时，则通过无线通讯装置发送给控制主机，即通过无线通讯装置实现上位机与AGV小车间的双向通讯。
本实施例采用了光电引导，在绿色地毯上铺设具有稳定反光率的色带，灰度传感器上设有发射光源和接收光源的光电传感器，由于色带和地毯接收到光源后反射出来的不一样，灰度传感器将反射回来的光强转换成模拟信号，并通过AD 转换模块来判别车身是否在色带上，从而实现对色带的检测，得到相应的数据，使小车按照铺设线路行驶。
本实施例的控制器发送脉冲给步进驱动控制器，采用闭环控制驱动电机转动。根据当前步进驱动器的设置，可以计算出步进电机转动一圈需要n个脉冲来驱动。因此，当小车发出n个脉冲时，驱动轮刚好转动了一圈，其运行的距离为M 米，由此计算出每米所需要计数的脉冲个数为N=n/M。
本实施例通过控制器发出的脉冲频率来精确控制小车速度。
步进驱动控制器对步进电机的方向控制，将控制器的引脚接到步进控制器的控制端口。控制器控制其相应的引脚输出高低电平可以方便地实现步进电机的正反转，控制小车转向。
本实施例启动后， ZigBee模块的协调器与上位机建立连接，通过判断两个ZigBee模块上LED灯闪烁的情况了解通讯状况；设置串口的端口号、波特率、校验位等，设置好串口并打开，使上位机与ZigBee模块之间进行通讯，使上位机与AGV小车通信；进行小车路径的规划，完成准备工作；在小车运行前，设置AGV小车的速度，小车启动。
本实施例当小车碰到障碍物时，将信息通过ZigBee模块传输到上位机，并通知工作人员。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种AGV小车，其特征在于，包括包括电源，车体，万向轮，2个驱动轮、2个驱动装置、距离传感器、灰度传感器，无线通讯装置，控制器；所述万向轮对称分布在车体的四周，所述车体的四周设有防护板，2个所述驱动装置对称设置在车体中部，所述驱动装置分别连接一个驱动轮，所述驱动轮对称设置在车体中部，所述驱动装置包括86步进电机和与其连接的步进驱动控制器；
所述驱动装置还与控制器连接，控制器发送的脉冲信号通过步进驱动控制器转化为步进驱动指令，从而控制步进电机的各种运行状态；
所述车体上还设置灰度传感器和距离传感器，所述灰度传感器上设有发射光源和接收光源的光电传感器；
所述车体上设置无线通讯装置，所述无线通讯装置与控制器连接，所述控制器主要驱动各传感器及电机，完成多机通讯。
2.根据权利要求1 所述的一种AGV小车，其特征在于：所述驱动轮安装在整个车体结构正中心。
3.根据权利要求1 所述的一种AGV小车，其特征在于：所述距离传感器为两个，对称设置在车头和车尾。
4.根据权利要求1 所述的一种AGV小车，其特征在于：所述电源采用蓄电池。
5.根据权利要求1所述的一种AGV小车，其特征在于：还设有电源报警器，当电池的电量出现匮乏时，小车会发出报警信号。
6.根据权利要求1所述的一种AGV小车，其特征在于：所述无线通讯装置为ZigBee模块，用于实现小车的无线数据发送。
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