CN109693224A - 全向移动机器人控制系统 - Google Patents

全向移动机器人控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109693224A
CN109693224A CN201710984365.6A CN201710984365A CN109693224A CN 109693224 A CN109693224 A CN 109693224A CN 201710984365 A CN201710984365 A CN 201710984365A CN 109693224 A CN109693224 A CN 109693224A
Authority
CN
China
Prior art keywords
controller
omni
unit
mobile robot
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710984365.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陈俊
孙东卫
张凤德
张帅
尚磊冬
王虹发
赵盈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI MJ INTELLIGENT SYSTEMS Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI MJ INTELLIGENT SYSTEMS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI MJ INTELLIGENT SYSTEMS Co Ltd filed Critical SHANGHAI MJ INTELLIGENT SYSTEMS Co Ltd
Priority to CN201710984365.6A priority Critical patent/CN109693224A/zh
Publication of CN109693224A publication Critical patent/CN109693224A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B25J9/0027—Means for extending the operation range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种全向移动机器人控制系统，包含：若干台移动机器人，每一所述的移动机器人包含本体及设置在本体上的导航单元、动力单元、行走单元及控制单元；控制单元包含依次连接的无线通信模块和控制器；中央控制台，与每一移动机器人的控制器进行无线通信，中央控制台中安装有交通管理软件，交通管理软件用于进行车辆管理及任务调度，中央控制台用于向移动机器人下发运输任务信息，任务信息包含路径信息、转弯信息及动作信息。本发明易部署，操作简单，控制灵活，能够全向移动，满足极端条件下的使用。

Description

全向移动机器人控制系统
技术领域
本发明涉及智能物流技术领域，具体涉及一种全向移动机器人控制系统。
背景技术
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。移动机器人作为智能制造、柔性制造等智能工厂产线中关键的一环，得到了越来越多的发展与关注。
然而，随着技术的不断发展，移动机器人的功能需求日益增加，不同的类型的传感器、驱动器、交通管理软件等不断加入移动机器人中，对移动机器人的智能化要求越来越高。
目前移动机器人移动大多是双向的，对与工厂空间有一定的要求，有一定的局限性。而全新移动机器人可沿任意方向移动，满足极端应用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全向移动机器人控制系统，易部署，操作简单，控制灵活，能够全向移动，满足极端条件下的使用。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种全向移动机器人控制系统，其特点是，包含：
若干台移动机器人，每一所述的移动机器人包含本体及设置在本体上的导航单元、动力单元、行走单元及控制单元；
所述的导航单元用于反馈路径信息，以提供导航；
所述的动力单元用于向导航单元、行走单元及控制单元供电；
所述的行走单元包含双差速轮组、电机、驱动器及编码器，所述的双差速轮组被配置为驱动轮，所述的编码器用于反馈双差速轮组的角度信息，以实现移动机器人向任意方向移动；
所述的控制单元包含依次连接的无线通信模块和控制器；
所述的控制器分别与所述的导航单元、动力单元及行走单元通信连接；
中央控制台，与每一移动机器人的控制器进行无线通信，所述的中央控制台中安装有交通管理软件，所述的交通管理软件用于进行车辆管理及任务调度，所述的中央控制台用于向移动机器人下发运输任务信息，所述的任务信息包含路径信息、转弯信息及动作信息。
较佳地，所述的导航单元包含设置本体上的若干个导航传感器及铺设在移动机器人运行范围内的地面上的磁条或激光反光板，所述的磁条或激光反光板构成移动机器人运行的路径，所述的导航传感器与所述的控制器通信连接。
较佳地，所述的编码器安装在双差速轮组上。
较佳地，所述的中央控制台还包含用于实现系统参数设置、配方参数设置、状态显示与交互式操作的人机交互模块。
较佳地，所述的全向移动机器人控制系统还包含一与所述的控制器进行无线通信的手持终端，所述的手持终端用于向移动机器人的控制器发送控制命令，及接收移动机器人的运行状态信息。
较佳地，所述的控制器与中央控制台及控制器与手持终端之间采用NB-IOT、2G/3G/4G/5G、zigbee、WIFI、433M网络及lora中的一种或其多种组合进行通信。
较佳地，所述的全向移动机器人控制系统还包含周边输送单元，所述的周边输送单元用于与移动机器人交接货物。
较佳地，所述的全向移动机器人控制系统还包含自动充电单元，所述的自动充电单元用于向动力单元补充能量。
较佳地，所述的全向移动机器人控制系统还包含防撞装置，所述的防撞装置包含传感器及防撞条，所述的碰撞传感器与所述的控制器通信连接。
较佳地，所述的全向移动机器人控制系统还包含车载人机交互单元，所述的车载人机交互单元与所述的控制器通信连接，所述的车载人机交互单元包含信号指示灯和扬声器；所述信号指示灯和扬声器与所述的控制器连接，用于显示移动机器人的工作状态。
本发明一种全向移动机器人控制系统与现有技术相比具有以下优点：采用两组差速轮组，依靠绝对值编码器反馈角度信息，实时控制驱动器，实现任意方向移动；编码器安装在差速轮组上，转向灵活，移动机器人本体无剧烈抖动现象；控制器采用高度集成的嵌入式linux系统、集成常用的输入、输出接口、CAN总线、RS485、网络等接口；兼容多种导航传感器，例如支持磁条导航传感器、视觉导航传感器、激光导航传感器等；周边输送单元采用MQTT协议、统一上抛数据到服务器，采用发布者与订阅者的方式，按需获取数据。
附图说明
图1为本发明一种全向移动机器人控制系统的整体结构框图；
图2为移动机器人全向移动控制流程图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当做说明之用，而非用以限制本发明。
本发明公开了一种全向移动机器人控制系统，如图1所示，包含：若干台移动机器人10，每一所述的移动机器人包含本体及设置在本体上的导航单元101、动力单元102、行走单元103及控制单元104；所述的导航单元101用于反馈路径信息，以提供导航；所述的动力单元用于向导航单元、行走单元及控制单元供电；所述的行走单元103包含双差速轮组1031、电机1032、驱动器1033及编码器1034，所述的双差速轮组1031被配置为驱动轮，所述的编码器1034用于反馈双差速轮组1031的角度信息，以实现移动机器人向任意方向移动；所述的控制单元104包含依次连接的无线通信模块1041和控制器1042，控制器1042通过CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线与受控的部件（导航单元101、动力单元102及行走单元103）连接；中央控制台20，与每一移动机器人的控制器1042进行无线通信，所述的中央控制台20中安装有交通管理软件，所述的交通管理软件用于进行车辆管理及任务调度，所述的中央控制台20用于向移动机器人下发运输任务信息，所述的任务信息包含路径信息、转弯信息及动作信息。
在本实施例中，控制器1042是单片机、FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）、DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）中的一种。
在本实施例中，较佳地，所述的导航单元包101含设置本体上的若干个导航传感器1011及铺设在移动机器人运行范围内的地面上的磁条或激光反光板，所述的磁条或激光反光板构成移动机器人运行的路径，所述的导航传感器1011与所述的控制器1042通信连接；较佳地，所述的编码器1034安装在双差速轮组1031上，导航传感器1011与地面上的磁条或激光反光板配合使用，实现对移动机器人的导航；优选地，导航传感器1011可以是磁条导航传感器、视觉导航传感器、激光导航传感器等。
在本实施例中，较佳地，所述的中央控制台20还包含用于实现系统参数设置、参数设置、状态显示与交互式操作的人机交互模块201；优选地，中央控制台20还用于接收并存储移动机器人的行驶数据，以及向移动机器人发送操作指令，以完成运输任务。
在本实施例中，较佳地，控制系统还包含一与所述的控制器1042进行无线通信的手持终端30，所述的手持终端30用于向移动机器人的控制器1042发送控制命令，及接收移动机器人的运行状态信息；优选地，手持终端30是遥控器、平板电脑、手机中的一种。
在本实施例中，较佳地，所述的控制器1042与中央控制台20及控制器1042与手持终端30之间采用NB-IOT、2G/3G/4G/5G、zigbee、WIFI、433M网络及lora中的一种或其多种组合进行通信。
在本实施例中，较佳地，控制系统还包含周边输送单元，所述的周边输送单元用于与移动机器人交接货物，周边输送单元采用MQTT协议、统一上抛数据到服务器，采用发布者与订阅者的方式，按需获取数据；优选地，周边输送单元设置在移动机器人运行的起点和终点，用于从移动机器人本体上搬上/搬下货物。
在本实施例中，较佳地，控制系统还包含自动充电单元，所述的自动充电单元用于向动力单元102补充能量；动力单元102即为电池，优选地，可以采用铅酸电池、锂电池或镍氢电池、超级电容中的一种。
在本实施例中，较佳地，控制系统还包含防撞装置105，所述的防撞装置105包含碰撞传感器及防撞条，所述的碰撞传感器105与所述的控制器1042通信连接；优选地，传感器可以采用红外避障传感器，传感器用于感知移动机器人本体与障碍物的距离，并将该距离传输给控制器1042，当距离信息小于控制器1042预存的目标距离时，控制器1042发出警示，让周围的工作人员及时作出防护调整，或者向驱动器1033发出指令进行减速，甚至是紧急停止指令；防撞条起到缓冲作用，例如，移动机器人轨迹出现偏差，或者控制失效等紧急情况下撞到障碍物时进行缓冲，以保护移动机器人。
在本实施例中，较佳地，控制系统还包含车载人机交互（HMI）单元106，所述的车载人机交互单元106与所述的控制器1042通信连接，所述的车载人机交互单元106包含信号指示灯和扬声器；所述信号指示灯和扬声器与所述的控制器1042连接，用于显示移动机器人的工作状态；优选地，指示灯可以是三色显示灯，例如，用于指示移动机器人的通电运行状态、故障状态以及未按规定路线行驶状态。三色显示装置指示清晰，便于及时了解移动机器人的状态；扬声器可以是蜂鸣器，用于发出警示声音，还可以是其他语音播放装置，例如，用于播报移动机器人到达的站点、播报移动机器人载重物品信息以及其他人为有需要进行播报的信息。
在另外一些实施例中，车载人机交互单元106 还包含触摸显示屏，触摸显示屏用于人机交互，例如，用于切换移动机器人的工作方式，自动或手动模式。
在本实施例中，移动机器人进行全向移动的大致操作过程如图2所示，步骤包含：
S1、编码器获取当前差速轮组的角度信息，并反馈至控制器；
S2、控制器计算预存的目标角度信息与当前角度信息的差值；
S3、控制器根据差值向驱动器发送控制指令，调整差速轮组的角度；
S4、判断当前角度与目标角度是否一致；
若不一致，则返回继续调整，
S5、若一致，则控制器控制驱动器，保持移动机器人继续行驶。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种全向移动机器人控制系统，其特征在于，包含：
若干台移动机器人，每一所述的移动机器人包含本体及设置在本体上的导航单元、动力单元、行走单元及控制单元；
所述的导航单元用于反馈路径信息，以提供导航；
所述的动力单元用于向导航单元、行走单元及控制单元供电；
所述的行走单元包含双差速轮组、电机、驱动器及编码器，所述的双差速轮组被配置为驱动轮，所述的编码器用于反馈双差速轮组的角度信息，以实现移动机器人向任意方向移动；
所述的控制单元包含依次连接的无线通信模块和控制器；
所述的控制器分别与所述的导航单元、动力单元及行走单元通信连接；
中央控制台，与每一移动机器人的控制器进行无线通信，所述的中央控制台中安装有交通管理软件，所述的交通管理软件用于进行车辆管理及任务调度，所述的中央控制台用于向移动机器人下发运输任务信息，所述的任务信息包含路径信息、转弯信息及动作信息。
2.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的导航单元包含设置本体上的若干个导航传感器及铺设在移动机器人运行范围内的地面上的磁条或激光反光板，所述的磁条或激光反光板构成移动机器人运行的路径，所述的导航传感器与所述的控制器通信连接。
3.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的编码器安装在双差速轮组上。
4.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，所述的中央控制台还包含用于实现系统参数设置、配方参数设置、状态显示与交互式操作的人机交互模块。
5.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，进一步包含与所述的控制器进行无线通信的手持终端，所述的手持终端用于向移动机器人的控制器发送控制命令，及接收移动机器人的运行状态信息。
6.如权利要求5所述的全方位移动机器人控制系统，其特征在于，所述的控制器与中央控制台及控制器与手持终端之间采用NB-IOT、2G/3G/4G/5G、zigbee、WIFI、433M网络及lora中的一种或其多种组合进行通信。
7.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，进一步包含周边输送单元，所述的周边输送单元用于与移动机器人交接货物。
8.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，进一步包含自动充电单元，所述的自动充电单元用于向动力单元补充能量。
9.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，进一步包含防撞装置，所述的防撞装置包含碰撞传感器及防撞条，所述的碰撞传感器与所述的控制器通信连接。
10.如权利要求1所述的全向移动机器人控制系统，其特征在于，进一步包含车载人机交互单元，所述的车载人机交互单元与所述的控制器通信连接，所述的车载人机交互单元包含信号指示灯和扬声器；所述信号指示灯和扬声器与所述的控制器连接，用于显示移动机器人的工作状态。
CN201710984365.6A 2017-10-20 2017-10-20 全向移动机器人控制系统 Pending CN109693224A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710984365.6A CN109693224A (zh) 2017-10-20 2017-10-20 全向移动机器人控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710984365.6A CN109693224A (zh) 2017-10-20 2017-10-20 全向移动机器人控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109693224A true CN109693224A (zh) 2019-04-30

Family

ID=66225306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710984365.6A Pending CN109693224A (zh) 2017-10-20 2017-10-20 全向移动机器人控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109693224A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110609545A (zh) * 2019-08-15 2019-12-24 北京致行慕远科技有限公司 可移动设备控制方法及装置、电子设备及存储介质
WO2022242295A1 (zh) * 2021-05-21 2022-11-24 灵动科技（北京）有限公司 用于智能移动机器人的调度系统和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02282807A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Shinko Electric Co Ltd 移動ロボット
CN103823468A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 西安理工大学 潜入式agv导航定位系统及定位方法
CN204472569U (zh) * 2015-03-17 2015-07-15 天津朗誉科技发展有限公司 带有差速转向功能的agv驱动装置
CN105425792A (zh) * 2015-11-17 2016-03-23 杭州瓦瑞科技有限公司 可全向移动的自动引导小车
CN106940561A (zh) * 2017-02-20 2017-07-11 上海大学 一种集装箱装卸用移动机器人控制系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02282807A (ja) * 1989-04-25 1990-11-20 Shinko Electric Co Ltd 移動ロボット
CN103823468A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 西安理工大学 潜入式agv导航定位系统及定位方法
CN204472569U (zh) * 2015-03-17 2015-07-15 天津朗誉科技发展有限公司 带有差速转向功能的agv驱动装置
CN105425792A (zh) * 2015-11-17 2016-03-23 杭州瓦瑞科技有限公司 可全向移动的自动引导小车
CN106940561A (zh) * 2017-02-20 2017-07-11 上海大学 一种集装箱装卸用移动机器人控制系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李向文: "《实用物流信息技术 专业核心课》", 31 March 2010, 中国物资出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110609545A (zh) * 2019-08-15 2019-12-24 北京致行慕远科技有限公司 可移动设备控制方法及装置、电子设备及存储介质
WO2022242295A1 (zh) * 2021-05-21 2022-11-24 灵动科技（北京）有限公司 用于智能移动机器人的调度系统和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108818493A (zh) 一种复合型移动机器人及复合型移动机器人控制系统
CN102880176A (zh) 智能小车及基于智能小车的可视化智能家居控制方法
CN207037513U (zh) 一种基于无人驾驶的控制装置以及无人驾驶控制系统
CN109693224A (zh) 全向移动机器人控制系统
CN104898692A (zh) 一种无人机管理系统
CN109515207A (zh) 一种无人驾驶车辆的智能驱动控制系统
CN212683967U (zh) 一种自主移动机器人控制系统及机器人
CN110673567A (zh) Agv调度控制系统
CN204750381U (zh) 寻车控制装置
CN103149935A (zh) 一种山地农业机器人远程无线触摸屏控制系统
CN205121333U (zh) 一种agv车载控制系统
CN103680187A (zh) 智能寻车系统及智能寻车方法
CN101917464B (zh) 一种网络化多机器人系统
CN205160506U (zh) 一种基于车联网的智能车载终端
CN106681163A (zh) 一种用于多家电控制的机器人系统及控制方法
CN207164585U (zh) 一种自主导航的移动机器人
CN202351710U (zh) 一种基于无线传输的自动跟踪式电动车系统
CN102722162A (zh) 一种工程机械的远程批量监控系统及其方法
CN201903787U (zh) 基于无线网络通讯的移动机器人
CN207586755U (zh) 一种智能跟随装置及系统
CN209305471U (zh) 一种具有远程实时监控功能的无人车控制装置
CN209804040U (zh) 一种物联网智能小车综合实训装置
CN208763509U (zh) 一种远程线上控制智能车位锁
CN203752996U (zh) 出租车空车重车暂停信号传送装置
CN109100965A (zh) 一种支持多种通信协议的agv车载控制系统及控制网络

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190430

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication