CN110320922A - Agv智能搬运系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AGV智能搬运系统，包括：AGV主体、导航模块、控制模块、人机交互模块和若干反射板；所述导航模块依次与所述控制模块、所述人机交互模块连接；所述导航模块、所述控制模块、所述人机交互模块均安装在所述AGV主体上；若干所述反射板安装在工作环境中。本发明公开提供了一种AGV智能搬运系统，倾角传感器，测量AGV相对于水平面的倾斜角度，从而对AGV与反射板的距离的X轴方向分量和Y轴方向分量进行修正，使得换算出的当前AGV相对于各反射板的坐标准确，从而确保即使AGV行驶在不平整地面上，导航位置也很准确。
Description
技术领域
本发明涉及运输设备技术领域，更具体的说是涉及一种AGV智能搬运系统。
背景技术
目前AGV自动导航小车已经成为智能制造、先进物流以及数字化工厂中的重要设备，作为方便工厂运输、提高生产效率具有非常重要的作用。目前常见的AGV导航方式有磁条导航和激光导航等，磁条导航AGV虽然相对价格便宜，且运行也较为可靠，但是每次运行AGV需要铺设磁条，路径较长时，铺设工作量较大，磁条的成本会比较高，同时更换路线后，由于磁条底部粘性变弱，不能重复使用，磁条后期在水、碾压、磨损等条件下，维护较麻烦。基于激光导航的AGV不需要设置固定的轨道，可通过激光雷达构建室内完整的地图，获得周围环境完整的信息，在移动过程中，通过激光扫描传感器实时获取周围环境的信息，采用相关导航算法，完成导航任务。但是，由于激光导航技术本身存在的缺陷，或者其不完善的地方，使其在二定情况下，比如在走廊、遇到体积较大的运动物体等，导致其定位不准确，在没有及时纠正的情况下，会出现脱离设定路线的可能；此外由于目前导航算法的局限性，此类AGV面临连续运行一段时间累积误差较大的现象，甚至出现迷航故障等问题停止运行，需维修。随着工业4.0和智能制造需求，因此市场上对一种使用更灵活、方便的AGV导航系统的研发是迫在眉睫。
随着工业自动化的发展，企业对工厂自动化提出了更高的要求。目前国内物流搬运环节大部分中AGV的运行仍处于有轨导引，以及少部分的非常昂贵的激光无轨导引与施工复杂的惯性导引；但有轨导引方式无法适用运行路径不固定的要求的问题，而无反射板激光导航无法满足末端定位高精度的要求，反射板激光导航其对环境改造较大，不易变换工作场景。因此，对于末端定位精度要求高，运行路径无固定线路的工作环境，单纯使用无反射板激光导航叉车无法满足末端定位高精度的要求，单纯使用有反射板激光导航方式叉车，虽能满足其导航路径灵活与末端定位精度高的特点，但造价太贵，使用环境改造量大，且对使用环境要求较高。
因此，如何提供一种能够修正导航路径对使用环境要求低的AGV智能搬运系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种AGV智能搬运系统，针对无固定路线的搬运工况，能够及时修正导航路线，避免搬运出错。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种AGV智能搬运系统，包括：AGV主体、导航模块、控制模块、人机交互模块和若干反射板；所述导航模块依次与所述控制模块、所述人机交互模块连接；所述导航模块、所述控制模块、所述人机交互模块均安装在所述AGV主体上；若干所述反射板安装在工作环境中。
优选的，在上述一种AGV智能搬运系统中，所述导航模块包括：倾角传感器和激光扫描仪；所述控制模块与所述激光扫描仪电性连接；所述控制模块控制所述激光扫描仪旋转，用于获取激光扫描仪到各个所述反射板的距离；所述倾角传感器安装在所述激光扫描仪的顶部。
优选的，在上述一种AGV智能搬运系统中，所述导航模块还包括：修正计算模块；所述修正计算模块分别与所述倾角传感器、所述激光扫描仪连接，并且内置修正计算规则。
需要了解的是：激光扫描仪，用于按周期测量AGV主体与周围工作环境中的反射板的距离，并传送给控制模块用以进行坐标换算；倾角传感器，用于按周期测量AGV主体相对于水平面的倾斜角度，并传送给控制模块用以在控制器进行坐标换算时对AGV主体与反射板的距离进行修正；倾角传感器包括X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器，X轴与Y轴相垂直且均与水平面平行。
进一步，修正计算规则为控制器进行坐标换算时对AGV主体与反射板的距离进行修正包括：X＝X’*Cosβ，其中X为修正后的AGV主体与反射板的距离的X轴方向分量，X’是激光扫描仪测量得到的AGV主体与反射板的距离的X轴方向分量，β为X轴倾角传感器测量得到的X轴倾斜角度；Y＝Y’*Cosα，其中Y为修正后的AGV主体与反射板的距离的Y轴方向分量，Y’是激光扫描仪测量得到的AGV主体与反射板的距离的Y轴方向分量，α为Y轴倾角传感器测量得到的Y轴倾斜角度。
进一步，修正计算模块将修正后的结果传送给控制模块。
优选的，在上述一种AGV智能搬运系统中，所述AGV主体包括：底盘，所述底盘下部四角均安装有舵轮；所述底盘上固定焊接有叉车门架，所述叉车门架顶部安装有导航模块；所述叉车门架左侧设有叉车架；所述叉车门架下部设有动力总成，所述动力总成安装在底盘上；所述动力总成中设有动力电池组、车载控制系统；所述舵轮包括车轮、转向齿轮，转向齿轮与底盘下部固定连接，所述车轮设置在转向齿轮下部位置，所述车轮右侧安装有驱动电机，所述舵轮包括卧式和立式两种型式，所述驱动电机的左侧轴上装有编码器刹车器总成；所述转向齿轮侧面的安装架外侧固定安装有转向电机，所述转向电机上部安装的传动齿轮与转向齿轮相互啮合。
优选的，在上述一种AGV智能搬运系统中，通过所述人机交互模块设置所述AGV主体的运动路径。
优选的，在上述一种AGV智能搬运系统中，所述控制模块包括：主控制器、行走控制器和转向控制器；所述主控制器分别与所述行走控制器、转向控制器连接；所述行走控制器控制所述驱动电机；所述转向控制器控制所述转向电机。
优选的，在上述一种AGV智能搬运系统中，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块电性连接。
优选的，在上述一种AGV智能搬运系统中，还包括遥控装置，所述遥控装置通过所述无线通信模块与所述控制模块通信；所述遥控装置设置所述AGV主体的运动路径。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种AGV智能搬运系统，倾角传感器，测量AGV相对于水平面的倾斜角度，从而对AGV与反射板的距离的X轴方向分量和Y轴方向分量进行修正，使得换算出的当前AGV相对于各反射板的坐标准确，从而确保即使AGV行驶在不平整地面上，导航位置也很准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的结构示意图；
图2附图为本发明的舵机结构示意图；
图3附图为本发明的导航原理图；
图4附图为本发明的X轴倾角传感器计算原理图；
图5附图为本发明的Y轴倾角传感器计算原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种AGV智能搬运系统，倾角传感器，测量AGV相对于水平面的倾斜角度，从而对AGV与反射板的距离的X轴方向分量和Y轴方向分量进行修正，使得换算出的当前AGV相对于各反射板的坐标准确，从而确保即使AGV行驶在不平整地面上，导航位置也很准确。
一种AGV智能搬运系统，包括：AGV主体、导航模块、控制模块、人机交互模块12和若干反射板；导航模块依次与控制模块、人机交互模块12连接；导航模块、控制模块、人机交互模块12均安装在AGV主体上；若干反射板安装在工作环境中。
在本实施例中，导航模块包括：倾角传感器和激光扫描仪3；控制模块与激光扫描仪3电性连接；控制模块控制激光扫描仪3旋转，用于获取激光扫描仪3到各个反射板的距离；倾角传感器安装在激光扫描仪3的顶部。
在本实施例中，导航模块还包括：修正计算模块；修正计算模块分别与倾角传感器、激光扫描仪3连接，并且内置修正计算规则。
需要了解的是：激光扫描仪3，用于按周期测量AGV主体与周围工作环境中的反射板的距离，并传送给控制模块用以进行坐标换算；倾角传感器，用于按周期测量AGV主体相对于水平面的倾斜角度，并传送给控制模块用以在控制器进行坐标换算时对AGV主体与反射板的距离进行修正；倾角传感器包括X轴倾角传感器和Y轴倾角传感器，X轴与Y轴相垂直且均与水平面平行。
进一步，修正计算规则为控制器进行坐标换算时对AGV主体与反射板的距离进行修正包括：X＝X’*Cosβ，其中X为修正后的AGV主体与反射板的距离的X轴方向分量，X’是激光扫描仪3测量得到的AGV主体与反射板的距离的X轴方向分量，β为X轴倾角传感器测量得到的X轴倾斜角度；Y＝Y’*Cosα，其中Y为修正后的AGV主体与反射板的距离的Y轴方向分量，Y’是激光扫描仪3测量得到的AGV主体与反射板的距离的Y轴方向分量，α为Y轴倾角传感器测量得到的Y轴倾斜角度。
进一步，修正计算模块将修正后的结果传送给控制模块。
在本实施例中，AGV主体包括：底盘6，底盘6下部四角均安装有舵轮5；底盘6上固定焊接有叉车门架2，叉车门架2顶部安装有导航模块；叉车门架2左侧设有叉车架1；叉车门架2下部设有动力总成4，动力总成4安装在底盘6上；动力总成4中设有动力电池组、车载控制系统；舵轮5包括车轮10、转向齿轮11，转向齿轮11与底盘6下部固定连接，车轮10设置在转向齿轮11下部位置，车轮10右侧安装有驱动电机7，舵轮5包括卧式和立式两种型式，驱动电机7的左侧轴上装有编码器刹车器总成9；转向齿轮11侧面的安装架外侧固定安装有转向电机8，转向电机8上部安装的传动齿轮与转向齿轮11相互啮合。
在本实施例中，通过人机交互模块12设置AGV主体的运动路径。
在本实施例中，控制模块包括：主控制器、行走控制器和转向控制器；主控制器分别与行走控制器、转向控制器连接；行走控制器控制驱动电机7；转向控制器控制转向电机8。
在本实施例中，还包括无线通信模块，无线通信模块与控制模块电性连接。
在本实施例中，还包括遥控装置，遥控装置通过无线通信模块与控制模块通信；遥控装置设置AGV主体的运动路径。
本发明的工作原理：通过人机交互模块12或遥控装置，确定AGV主体的行动路径，激光扫描仪3每隔20MS发送一次，得到AGV主体与反射板之间的距离，倾角传感器每隔10MS发送一次，将倾角传感器采集的倾角和AGV主体与反射板之间的距离反馈给修正计算模块得到修正后的坐标，AGV主体根据修正后的坐标修正运动路径，并且主控制器控制行走控制器和转向控制器按照修正后的路径运动，最终完成搬运。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种AGV智能搬运系统，其特征在于，包括：AGV主体、导航模块、控制模块、人机交互模块和若干反射板；所述导航模块依次与所述控制模块、所述人机交互模块连接；所述导航模块、所述控制模块、所述人机交互模块均安装在所述AGV主体上；若干所述反射板安装在工作环境中。
2.根据权利要求1所述的一种AGV智能搬运系统，其特征在于，所述导航模块包括：倾角传感器和激光扫描仪；所述控制模块与所述激光扫描仪电性连接；所述控制模块控制所述激光扫描仪旋转，用于获取激光扫描仪到各个所述反射板的距离；所述倾角传感器安装在所述激光扫描仪的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种AGV智能搬运系统，其特征在于，所述导航模块还包括：修正计算模块；所述修正计算模块分别与所述倾角传感器、所述激光扫描仪连接，并且内置修正计算规则。
4.根据权利要求1所述的一种AGV智能搬运系统，其特征在于，所述AGV主体包括：底盘，所述底盘下部四角均安装有舵轮；所述底盘上固定焊接有叉车门架，所述叉车门架顶部安装有导航模块；所述叉车门架左侧设有叉车架；所述叉车门架下部设有动力总成，所述动力总成安装在底盘上；所述动力总成中设有动力电池组、车载控制系统；所述舵轮包括车轮、转向齿轮，转向齿轮与底盘下部固定连接，所述车轮设置在转向齿轮下部位置，所述车轮右侧安装有驱动电机，所述舵轮包括卧式和立式两种型式，所述驱动电机的左侧轴上装有编码器刹车器总成；所述转向齿轮侧面的安装架外侧固定安装有转向电机，所述转向电机上部安装的传动齿轮与转向齿轮相互啮合。
5.根据权利要求1所述的一种AGV智能搬运系统，其特征在于，通过所述人机交互模块设置所述AGV主体的运动路径。
6.根据权利要求4所述的一种AGV智能搬运系统，其特征在于，所述控制模块包括：主控制器、行走控制器和转向控制器；所述主控制器分别与所述行走控制器、转向控制器连接；所述行走控制器控制所述驱动电机；所述转向控制器控制所述转向电机。
7.根据权利要求1所述的一种AGV智能搬运系统，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种AGV智能搬运系统，其特征在于，还包括遥控装置，所述遥控装置通过所述无线通信模块与所述控制模块通信；所述遥控装置设置所述AGV主体的运动路径。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191011 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |