CN203596028U - 磁引导式agv路径分配器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种磁引导式AGV路径分配器，主要由RFID标签、无线收发器、微控制器和多个电磁继电器组成，这些部件均由塑料外壳进行封装，所述RFID标签和无线收发器分别通过一个串行接口与微控制器相连接，多个电磁继电器分别通过对应的IO端口与微控制器连接。本实用新型支持单频率引导，相对于多频率引导方式，可以减少信号发生器和引导回路数目，显著降低成本；并且系统简单，扩展简单，且避开了多频率间的干扰，有较高的实用性和可靠性；还可以保证任意时刻只有一条引导支路被接通，避免了单频双线轨道布设方式需要做信号强度补偿的缺陷。

Description

磁引导式AGV路径分配器
技术领域
本实用新型涉及分配器，特别是一种作业于工业生产现场的磁引导式AGV路径分配器。 
背景技术
磁引导式AGV(Automated Guided Vehicle）是通过感应铺设在地面的引导线上一定频率的电磁信号来实现导向和移动的自动运输设备，在物流仓储，工业生产和装配等场合得到了十分广泛的应用。地面引导线是实现AGV导向和移动的关键所在。 
目前大多数的电磁引导采用多频率引导的方式，在不同引导路线上铺设载有不同频率引导信号的导线，AGV通过选择目标频率来实现路径选择。由于需要多个信号源，同时布设多条不同频率回路，线路相对简单和固定，该方法存在线路布设复杂，成本随路径数目显著上升，不同频率间存在相互干扰，路径的更改和扩展困难等问题。 
随着物联网技术的发展，近年来出现了一种单频双线轨道布设和节点RFID导向的引导方式，其双线导轨是指一条轨道/路径由两根电流相反的电磁导线引导，存在电磁信号部分抵消情况，利用双导线的外侧信号引导，电磁传感器探测到的信号强度显然与信号源功率、双线之间距离以及电磁探测器的放大倍数等因素有关。双线轨道方式可以将所有工位点连接起来，路径设置可以依据实际情况灵活选择，但是地面需要几台同频率发生器，以保证轨道上电磁信号强弱基本相同。其节点RFID导向是指，在分叉路口及需要停止的路径节点处布置上RFID标签，当AGV通过电磁引导到达路径节点时，读写器首先读取标签中保存的位置信息。控制系统规划下一条路径并向主控机提出请求，主控机批准则继续前行，不批准则等待主控机指示，AGV在到达每一个节点时都进行下一步规划。采用这种方法相对与选频引导方式有一定的简化，但是其双线导轨及RFID节点控制路径仍比较繁琐而且效率较低，对工业应用存在缺陷。 
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种磁引导式AGV路径分配器，以期实现简洁高效，低成本，高灵活性的AGV路径分配和引导 
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：主要由RFID标签，无线收发器，电磁继电器，微控制器构成。 
RFID标签用来实现AGV的到位检测和简易定位。AGV接近本装置时，安装在AGV底盘下的RFID阅读器会读取RFID标签中的信息，从而提示AGV控制器，已到达分叉点，并且获取该分叉点的编号等信息。 
无线收发器用来实现和AGV之间的信息交换。AGV自带的无线收发器和本装置的无线收发器取得联接，并向其发送目标分支路线标号（如2号分支线路）。同时，本装置也可以向AGV发送信息。 
电磁继电器是实现路径分配的执行元件。闭合某一条支路对应的继电器，并断开先前闭合的继电器，就实现了引导信号在支路间的转移，从而完成路径分配。 
微控制器是本装置的控制核心，其任务是接收和处理调度信息并完成对执行器的控制。 
该路径分配器的工作流程是：AGV接近路径分配器，阅读器读取内置于路径分配器的RFID标签信息，获得该分配器编号；AGV向地面控制中心发出调度请求（或者通过自主决策）得到目标支路编号；AGV通过无线收发器向路径分配器发送目标支路编号；微控制器控制目标支路对应的继电器闭合，并断开先前闭合的继电器，实现支路的分配和切换。 
本实用新型与现有技术相比，主要有以下的优点： 
本实用新型支持单频率引导，相对于多频率引导方式，减少信号发生器和引导回路数目，显著降低成本； 
本实用新型支持单频率引导，系统简单，扩展简单，且避开了多频率间的干扰，有较高的实用性和可靠性； 
本实用新型可以保证任意时刻只有一条引导支路被接通，避免了单频双线轨道布设方式需要 做信号强度补偿的缺陷。 
附图说明
图1为本实用新型磁引导式AGV路径分配器的硬件组成示意图； 
图2为本实用新型磁引导式AGV路径分配器的软件结构图； 
图3为本实用新型磁引导式AGV路径分配器实际应用场景图。 
图3中：1.引导线路主干线；2.磁引导式AGV；3.路径分配器；4.第一引导线路分支路；5.第二引导线路分支路；6.第三引导线路分支路。 
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。 
本实用新型提供的磁引导式AGV路径分配器，其结构如图1所示，该路径分配器主要由RFID标签、无线收发器、电磁继电器和微控制器组成，这些部件均由塑料外壳进行封装，其中：RFID标签通过第一串行接口（串行接口1）与微控制器相连接；无线收发器通过第二串行接口（串行接口2）与微控制器相连接；多个电磁继电器分别通过对应的IO端口与微控制器连接（如图1中电磁继电器a、电磁继电器b、电磁继电器c分别通过IO端口1、2、3与微控制器连接），电源电路为微控制器、RFID标签、无线收发器和电磁继电器提供电能。 
所述RFID标签为工作于13.56MHZ频段的IC卡。 
所述无线收发器为WaveShare CC2530F256RHAR型ZigBee无线收发器。 
所述电磁继电器有多个，本实施例采用3个，分别是电磁继电器a、b、c，它们均采用JQC-3F T73型常开式单掷电磁继电器。 
所述微控制器ATmega32A型单片机。 
所述塑料外壳有5个外部接口：供电接口，主干线接口，输出接口a、b、c。塑料外壳的内部结构以微控制器为核心，包含有电磁继电器a、b、c，无线收发器，RFID标签，电源电路等部件。电磁继电器a、b、c各取其输入端子作为公共端，该公共端与主干线接口直接相连，电磁继电器a、b、c的输出端子分别和第一引导线路分支路4、第二引导线路分支路5、第三引导线路分支路6（图 3）连接。电磁继电器a、b、c的开闭由微控制器的I/O端口分别控制。无线收发器能够实现数据的无线发送和接收，它通过串行接口和微控制器相连接，用于向微控制器传输接收到的数据，以及接收并发送微控制器传输过来的数据。RFID标签能够向AGV安装在底盘上的阅读器发送数据。 
本实用新型提供的磁引导式AGV路径分配器，在烧写进微控制器中的程序引导下进行工作。该程序结构如图2所示。 
参照图3说明本实用新型磁引导式AGV路径分配器的工作原理和流程： 
①本实用新型即图3中的路径分配器3安装在引导线路主干线1的分叉点O，程序默认闭合继电器a，由引导线路主干线1和第一引导线路分支路4构成引导回路。 
②当磁引导式AGV2运行到分叉点O点时，安装在其底盘下的RFID阅读器感应到路径分配器3内的RFID标签并读取信息，路径分配器3内的微控制器即可以获知已到达具有特定标号的分叉点。 
③路径分配器3向地面控制中心发出路径调度请求，或者通过自主决策，得到目标分支路径标号。 
④路径分配器3通过无线收发器向磁引导式AGV2路径分配器发送目标分支路径标号。 
⑤微控制器根据接收到的分支路径标号，接通对应的电磁继电器，随后断开其他的电磁继电器。 
⑥路径分配器3通过无线收发器向微控制器发送应答信号，磁引导式AGV2则沿着分配好的分支路径继续运行。 

Claims (6)

1.一种磁引导式AGV路径分配器，其特征是主要由RFID标签、无线收发器、微控制器和多个电磁继电器组成，这些部件均由塑料外壳进行封装，所述RFID标签和无线收发器分别通过一个串行接口与微控制器相连接，多个电磁继电器分别通过对应的IO端口与微控制器连接。 
2.根据权利要求1所述的磁引导式AGV路径分配器，其特征是所述RFID标签为工作于13.56MHZ频段的IC卡。 
3.根据权利要求1所述的磁引导式AGV路径分配器，其特征是所述无线收发器为WaveShare CC2530F256RHAR型ZigBee无线传输模块。 
4.根据权利要求1所述的磁引导式AGV路径分配器，其特征是所述电磁继电器均采用JQC-3F T73型常开式单掷电磁继电器。 
5.根据权利要求1所述的磁引导式AGV路径分配器，其特征是所述微控制器采用型号为ATmega32A的单片机。 
6.根据权利要求1所述的磁引导式AGV路径分配器，其特征是所述塑料外壳设有供电接口、引导线路主干线接口和3个输出接口。 
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