CN112735116A - 基于红外通信的agv调度系统及调度方法 - Google Patents

基于红外通信的agv调度系统及调度方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于红外通信的AGV调度系统及调度方法，调度系统包括控制中心、若干红外转网络设备以及若干AGV，每个AGV上均安装有红外转串口设备；红外转网络设备与控制中心通信连接；红外转串口设备与AGV的控制器通信连接；所述红外转网络设备与所述红外转串口设备之间能收发红外线信号；AGV的作业区域内布设有供AGV行走的运行路径，运行路径的每个交汇点位置均安装有红外转串口设备。本发明通过在AGV的工作区域设置AGV的运行路径，在运行路径的交叉位置设置红外转网络设备，并在AGV上设置红外转串口设备，使得AGV可通过红外与控制中心进行通信，无需依赖无线电信号进行通信，避免对工作区域内其他设备产生干扰。

Description

基于红外通信的AGV调度系统及调度方法
技术领域
本发明涉及AGV调度技术领域，特别是涉及一种基于红外通信的AGV调度系统及调度方法。
背景技术
市面上的标准AGV(自动导引车)产品系列，在运行时需要和后台服务器交换数据，以达到多AGV同时运行，智能调度的效果，标准的方案是通过工业WIFI来实现交互，AGV自带WIFI模块和天线，仓库墙面上安装大功率AP。因部分特殊行业，对于无线电信号较为敏感，不可使用WIFI或者其他无线电作为通信方式，因此需要提供一种不依赖于无线电信号的AGV调度系统与方法。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种不依赖于无线电通信的基于红外通信的AGV调度系统及调度方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的基于红外通信的AGV调度系统，其包括控制中心、若干红外转网络设备以及若干AGV，每个所述AGV上均安装有红外转串口设备；
所述红外转网络设备与所述控制中心通信连接；
所述红外转串口设备与所述AGV的控制器通信连接；
所述红外转网络设备与所述红外转串口设备之间能收发红外线信号；
所述AGV的作业区域内布设有供所述AGV行走的运行路径，所述运行路径的每个交汇点位置均安装有所述红外转串口设备。
进一步地，所述运行路径的每个交汇点位置均设置有二维码，所述AGV上安装有用于读取所述二维码的读码元件。
进一步地，所述运行路径由多条直线路径组成，每条所述直线路径上均布局有二维码。
进一步地，各所述红外转网络设备均通过网线连接内网交换机，所述内网交换机连接所述控制中心。
进一步地，所述红外转网络设备依次包括依次连接的IRDA红外收发芯片、红外转TTL电路、TTL转网络电路以及POE供电电路；所述POE供电电路连接所述内网交换机。
基于红外通信的AGV调度方法，其应用于上述的基于红外通信的AGV调度系统中所述AGV的控制器，所述方法包括：
通过所述红外转串口设备向所述红外转网络设备发送登录包，所述登录包包含所述AGV的ID号以及当前位置数据；
通过所述红外转串口设备接收所述红外转网络设备发来的路径包，所述路径包包含所述AGV的ID号以及终点位置数据；
控制所述AGV的行走组件运转直至所述AGV到达所述终点位置数据对应的位置；
通过所述红外转串口设备向当前位置的所述红外转网络设备发送到达指令，所述到达指令包括所述AGV的ID号以及当前位置数据。
进一步地，所述运行路径的每个交汇点位置均设置有二维码，所述AGV上安装有用于读取所述二维码的读码元件；所述通过所述红外转串口设备向所述红外转网络设备发送登录包之前还包括：
通过所述读码元件检测当前所在位置的二维码以得到当前位置数据；
所述控制所述AGV的行走组件运转直至所述AGV到达所述终点位置数据对应的位置包括：
控制所述AGV的行走组件运转；
通过所述读码元件检测当前位置是否存在二维码，是则读取二维码的数据以得到位置信息；
判断所述位置信息与所述终点位置数据是否一致，是则控制所述AGV的行走组件停止运转。
进一步地，所述通过所述红外转串口设备向所述红外转网络设备发送登录包之前还包括：
控制所述AGV旋转至设定角度；
所述控制所述AGV的行走组件运转直至所述AGV到达所述终点位置数据对应的位置之后还包括：
控制所述AGV旋转至设定角度。
基于红外通信的AGV调度方法，其应用于上述的基于红外通信的AGV调度系统中的所述控制中心；所述方法包括：
通过各所述红外转网络设备接收所述AGV发送的登录包；
核对接收到所述登录包的IP地址及所述登录包中的AGV的ID号以及当前位置数据三者是否有误，若无误则允许发送所述登录包的AGV登录；
向所述登录包对应的所述IP地址发送登录回复包，所述登录回复包包含代表登录成功的指令代码；
向所述登录包对应的所述IP地址发送路径包，所述路径包包含所述AGV的ID号以及终点位置数据。
进一步地，所述向所述登录包对应的所述IP地址发送路径包之后还包括：
通过所述红外转网络设备接收路径回复包，所述路径回复包包括所述AGV的ID号及位置数据；
通过所述红外转网络设备接收到达指令，所述到达指令包括所述AGV的ID号以及当前位置数据。
有益效果：本发明的基于红外通信的AGV调度系统及调度方法通过在AGV的工作区域设置AGV的运行路径，在运行路径的交叉位置设置红外转网络设备，并在AGV上设置红外转串口设备，使得AGV可通过红外与控制中心进行通信，无需依赖无线电信号进行通信，避免对工作区域内其他设备产生干扰。
附图说明
附图1为基于红外通信的AGV调度系统的系统构成示意图；
附图2为基于红外通信的AGV调度系统的系统的布局示意图；
附图3为红外转网络设备的构成图；
附图4为第二实施例之基于红外通信的AGV调度方法的流程示意图；
附图5为第三实施例之基于红外通信的AGV调度方法的流程示意图。
图中：1-控制中心；2-红外转网络设备；21-IRDA红外收发芯片；22-红外转TTL电路；23-TTL转网络电路；24-POE供电电路；3-AGV；4-红外转串口设备；5-运行路径；6-二维码；7-读码元件；8-内网交换机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例一
本实施例提供了一种调度系统，如附图1与附图2所示的基于红外通信的AGV调度系统，其包括控制中心1、若干红外转网络设备2以及若干AGV3，每个所述AGV3上均安装有红外转串口设备4；所述红外转网络设备2与所述控制中心1通信连接；所述红外转串口设备4与所述AGV3的控制器通信连接；所述红外转网络设备2与所述红外转串口设备4之间能收发红外线信号。
所述AGV3的作业区域内布设有供所述AGV3行走的运行路径5，所述运行路径5的每个交汇点位置均安装有所述红外转串口设备4。此处，运行路径5可以是实体或虚拟存在的，旨在表示AGV3只能沿着若干特定的路线行走，而不能在作业区域内任意行走，如此可保证AGV3运动的有序性与调度的简便性。
通过上述调度系统，AGV3可在每个交汇点位置通过红外转串口设备4与红外转网络设备2对接以建立与控制中心1的通信，由于红外转网络设备2与控制中心1之间通过线缆通信，红外转串口设备4与红外转网络设备2之间通过红外收发信号，因此，AGV3与控制中心1之间的通信不涉及无线电信号，可避免在作业区域内产生无线电从而干扰其他对无线电敏感的设备。
上述调度系统中，只在运行路径5的交汇点设置红外转网络设备2，可减少红外转网络设备2的数量，红外转网络设备2之间均以直线路径连接以使得对AGV3的行走控制较为简便，也即整个运行路径5均由直线路径构成；当运行路径5整体尺寸较大时，两个红外转网络设备2之间的直线路径可能会很长，为防止AGV3走偏，且防止AGV3走过位置，每条所述直线路径上均布局有二维码6，且所述运行路径5的每个交汇点位置均设置有二维码6，所述AGV3上安装有用于读取所述二维码6的读码元件7。读码元件7可以是相机或专用的读码装置，本实施例中以相机进行说明。
AGV3通过读取交汇点位置的二维码6确定是否到达交汇点位置，当到达交汇点位置即通过红外与该交汇点的红外转网络设备2与控制中心1通信，AGV3通过读取直线路径上的二维码可获知当前AGV3所在位置以及根据二维码6在相机视野中的位置对AGV3的运行进行纠偏，防止AGV3产生累积误差而偏航。
AGV3在作业区域内导航时，以各运行路径5的各交汇点为节点进行分段导航运行，即初始时AGV3在一交汇点处，通过在交汇点处进行红外通信，控制中心1给AGV3一个阶段的行走路径任务，该行走路径的终点也是一个带有红外转网络设备2的交汇点，在该交汇点处AGV3再通过红外通信获取下一阶段的行走路径任务，依此类推，以实现对AGV3的调度，AGV3每一段行走路径任务的起点与终点均为交汇点。
优选地，各所述红外转网络设备2均通过网线连接内网交换机8，所述内网交换机8连接所述控制中心1，控制中心1为上位机。
如附图3所示，所述红外转网络设备2采用IRDA协议进行通信，最高支持115200波特率，其依次包括依次连接的IRDA红外收发芯片21、红外转TTL电路22、TTL转网络电路23以及POE供电电路24；所述POE供电电路24连接所述内网交换机8。上述红外转网络设备2可通过IRDA红外收发芯片21接收红外光信号，通过红外转TTL电路2将红外光信号转换为TTL标准串口电平，再通过TTL转网络电路23以及经过POE网络供电电路24。其优势是设备简单，不包含代码，生产简便易于维护，体积小巧，接线简单，只需要从交换机接一根网线至该设备，就可以实现供电和通信。
实施例二
本实施例提供了一种基于红外通信的AGV调度方法，其应用于上述的基于红外通信的AGV调度系统中所述AGV3的控制器，如附图4所示，所述方法包括如下步骤A1-A4：
步骤A1，通过所述红外转串口设备4向所述红外转网络设备2发送登录包，所述登录包包含所述AGV3的ID号以及当前位置数据；
步骤A2，通过所述红外转串口设备4接收所述红外转网络设备2发来的路径包，所述路径包包含所述AGV3的ID号以及终点位置数据；
步骤A3，控制所述AGV3的行走组件运转直至所述AGV3到达所述终点位置数据对应的位置；
步骤A4，通过所述红外转串口设备4向当前位置的所述红外转网络设备2发送到达指令，所述到达指令包括所述AGV3的ID号以及当前位置数据。
上述调度系统中，由于所述运行路径5的每个交汇点位置均设置有二维码6，因此上述步骤A1中所述通过所述红外转串口设备4向所述红外转网络设备2发送登录包之前还包括如下步骤B1：
步骤B1，通过所述读码元件7检测当前所在位置的二维码6以得到当前位置数据；
上述步骤A3中所述控制所述AGV3的行走组件运转直至所述AGV3到达所述终点位置数据对应的位置具体包括如下步骤C1-C3：
步骤C1，控制所述AGV3的行走组件运转；
步骤C2，通过所述读码元件7检测当前位置是否存在二维码，是则读取二维码的数据以得到位置信息；
步骤C3，判断所述位置信息与所述终点位置数据是否一致，是则控制所述AGV3的行走组件停止运转。
通过上述步骤C1-C3，可方便地控制AGV3在工作区域内的各点位间行走。
优选地，由于红外转网络设备2与红外转串口设备4之间需要收发红外线信号，因此两者的收发红外线信号的部分需要相对设置才能进行信号收发，为了保证两者之间信号收发正常，上述步骤A1中所述通过所述红外转串口设备4向所述红外转网络设备2发送登录包之前还包括如下步骤D1：
步骤D1，控制所述AGV3旋转至设定角度；
本步骤中，设定角度可以为事先约定的值，如：0°。
同理，上述步骤A3中所述控制所述AGV3的行走组件运转直至所述AGV3到达所述终点位置数据对应的位置之后还包括如下步骤E1：
步骤E1，控制所述AGV3旋转至设定角度。
本步骤中，设定角度可以为事先约定的值，如：0°。
另外，上述步骤步骤A1中通过所述红外转串口设备4向所述红外转网络设备2发送登录包之后，控制中心1对登录包进行验证成功后，会发出一个登录回复包，AGV3的控制器接收到登录回复包之后可确定登录成功，等待接收后续的路径包。
实施例三
本实施例提供了一种基于红外通信的AGV调度方法，其应用于上述的基于红外通信的AGV调度系统中的所述控制中心1；如附图5所示，所述方法包括如下步骤F1-F4：
步骤F1，通过各所述红外转网络设备2接收所述AGV3发送的登录包；
本步骤中，由于各红外转网络设备2均通过内网交换机8与控制中心1建立连接，因此，各红外转网络设备2均对应有IP地址；
步骤F2，核对接收到所述登录包的IP地址及所述登录包中的AGV3的ID号以及当前位置数据三者是否有误，若无误则允许发送所述登录包的AGV3登录；
步骤F3，向所述登录包对应的所述IP地址发送登录回复包，所述登录回复包包含代表登录成功的指令代码；
步骤F4，向所述登录包对应的所述IP地址发送路径包，所述路径包包含所述AGV3的ID号以及终点位置数据。
优选地，上述步骤F4中所述向所述登录包对应的所述IP地址发送路径包之后还包括如下步骤G1-G2：
步骤G1，通过所述红外转网络设备2接收路径回复包，所述路径回复包包括所述AGV3的ID号及位置数据；
本步骤中，路径回复包由AGV3发送，控制中心1根据路径回复包中的AGV3的ID号及位置数据可确定哪些AGV3成功收到了路径包。
步骤G2，通过所述红外转网络设备2接收到达指令，所述到达指令包括所述AGV3的ID号以及当前位置数据。
本步骤中，控制中心1根据到达指令可确定哪些AGV3已经完成了一个阶段的运行任务，控制中心1会根据这些AGV3的情况为其布置下一阶段的任务，再向这些AGV3下发下一阶段的路径包，即继续执行上述步骤F4、G1、G2的步骤，对应地，AGV3的控制器执行上述步骤A2-A4，依此类推，循环往复。
本发明的基于红外通信的AGV调度系统及调度方法通过在AGV的工作区域设置AGV的运行路径，在运行路径的交叉位置设置红外转网络设备，并在AGV上设置红外转串口设备，使得AGV可通过红外与控制中心进行通信，无需依赖无线电信号进行通信，避免对工作区域内其他设备产生干扰。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于红外通信的AGV调度系统，其特征在于，其包括控制中心(1)、若干红外转网络设备(2)以及若干AGV(3)，每个所述AGV(3)上均安装有红外转串口设备(4)；
所述红外转网络设备(2)与所述控制中心(1)通信连接；
所述红外转串口设备(4)与所述AGV(3)的控制器通信连接；
所述红外转网络设备(2)与所述红外转串口设备(4)之间能收发红外线信号；
所述AGV(3)的作业区域内布设有供所述AGV(3)行走的运行路径(5)，所述运行路径(5)的每个交汇点位置均安装有所述红外转串口设备(4)。
2.根据权利要求1所述的基于红外通信的AGV调度系统，其特征在于，所述运行路径(5)的每个交汇点位置均设置有二维码(6)，所述AGV(3)上安装有用于读取所述二维码(6)的读码元件(7)。
3.根据权利要求2所述的基于红外通信的AGV调度系统，其特征在于，所述运行路径(5)由多条直线路径组成，每条所述直线路径上均布局有二维码(6)。
4.根据权利要求1所述的基于红外通信的AGV调度系统，其特征在于，各所述红外转网络设备(2)均通过网线连接内网交换机(8)，所述内网交换机(8)连接所述控制中心(1)。
5.根据权利要求4所述的基于红外通信的AGV调度系统，其特征在于，所述红外转网络设备(2)依次包括依次连接的IRDA红外收发芯片(21)、红外转TTL电路(22)、TTL转网络电路(23)以及POE供电电路(24)；所述POE供电电路(24)连接所述内网交换机(8)。
6.基于红外通信的AGV调度方法，其特征在于，其应用于如权利要1所述的基于红外通信的AGV调度系统中所述AGV(3)的控制器，所述方法包括：
通过所述红外转串口设备(4)向所述红外转网络设备(2)发送登录包，所述登录包包含所述AGV(3)的ID号以及当前位置数据；
通过所述红外转串口设备(4)接收所述红外转网络设备(2)发来的路径包，所述路径包包含所述AGV(3)的ID号以及终点位置数据；
控制所述AGV(3)的行走组件运转直至所述AGV(3)到达所述终点位置数据对应的位置；
通过所述红外转串口设备(4)向当前位置的所述红外转网络设备(2)发送到达指令，所述到达指令包括所述AGV(3)的ID号以及当前位置数据。
7.根据权利要求6所述的基于红外通信的AGV调度方法，其特征在于，所述运行路径(5)的每个交汇点位置均设置有二维码(6)，所述AGV(3)上安装有用于读取所述二维码(6)的读码元件(7)；所述通过所述红外转串口设备(4)向所述红外转网络设备(2)发送登录包之前还包括：
通过所述读码元件(7)检测当前所在位置的二维码(6)以得到当前位置数据；
所述控制所述AGV(3)的行走组件运转直至所述AGV(3)到达所述终点位置数据对应的位置包括：
控制所述AGV(3)的行走组件运转；
通过所述读码元件(7)检测当前位置是否存在二维码，是则读取二维码的数据以得到位置信息；
判断所述位置信息与所述终点位置数据是否一致，是则控制所述AGV(3)的行走组件停止运转。
8.根据权利要求6所述的基于红外通信的AGV调度方法，其特征在于，所述通过所述红外转串口设备(4)向所述红外转网络设备(2)发送登录包之前还包括：
控制所述AGV(3)旋转至设定角度；
所述控制所述AGV(3)的行走组件运转直至所述AGV(3)到达所述终点位置数据对应的位置之后还包括：
控制所述AGV(3)旋转至设定角度。
9.基于红外通信的AGV调度方法，其特征在于，其应用于如权利要1所述的基于红外通信的AGV调度系统中的所述控制中心(1)；所述方法包括：
通过各所述红外转网络设备(2)接收所述AGV(3)发送的登录包；
核对接收到所述登录包的IP地址及所述登录包中的AGV(3)的ID号以及当前位置数据三者是否有误，若无误则允许发送所述登录包的AGV(3)登录；
向所述登录包对应的所述IP地址发送登录回复包，所述登录回复包包含代表登录成功的指令代码；
向所述登录包对应的所述IP地址发送路径包，所述路径包包含所述AGV(3)的ID号以及终点位置数据。
10.根据权利要求9所述的基于红外通信的AGV调度方法，其特征在于，所述向所述登录包对应的所述IP地址发送路径包之后还包括：
通过所述红外转网络设备(2)接收路径回复包，所述路径回复包包括所述AGV(3)的ID号及位置数据；
通过所述红外转网络设备(2)接收到达指令，所述到达指令包括所述AGV(3)的ID号以及当前位置数据。
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