CN206057966U - 一种用于运载式机器人的同步速度跟踪控制器 - Google Patents
一种用于运载式机器人的同步速度跟踪控制器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种用于运载式机器人的同步速度跟踪控制器，控制器设置一传感器与接口及传输电路连接，接口及传输电路与嵌入式电脑连接，嵌入式电脑控制机器人小车，所述传感器包括一激光扫描发射器和一反光板，激光扫描发射器置于机器人小车上，反光板置于被跟踪的汽车车架底部，被跟踪的汽车沿固定线路移动，机器人小车上的激光扫描发射器，接收汽车架底部的反光板的反射信号，并在激光扫描发射器上确定反光板的位置，当该反光板的位置与设定的位置偏移时，激光扫描发射器输出与该偏移量对应的电流值，经接口及传输电路转换成电压值后，输送给嵌入式电脑去控制机器人小车的速度与跟踪的汽车车架的速度同步。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及一种用于磁导航AGV（即运载式机器人）的同步速度跟踪控制器KV1。
背景技术
随着工业自动化技术的快速发展和中国劳动生产人力成本的提高，自动控制领域中运载式机器人（AGV）正已大量地用于工业领域、运输领域、服务领域。运载式机器人（AGV）的运走的引导方式主要有电磁感应引导、磁引导、激光引导和磁铁陀螺引导等方式；其中磁引导方式由于现场施工成本低，更改路线方便，工作稳定可靠，成为主要常用的引导方式。
在汽车工厂的底盘组装生产线中以及相近的生产组装线中，底盘的移动往往以高架的流水线移动。在不同的部位所需的安装部件，使用运载式机器人自动将仓库中相应的部件运至组装底盘的下部，并需精确速度同步跟踪以便于方便安装。
以前，常用的运载式机器人仅具有引导线的纠偏跟随，不具备同步速度跟踪该项功能。
发明内容
为解决同步速度跟踪机器人技术，本实用新型提供一种用于运载式
机器人的同步速度跟踪控制器，控制器设置一传感器与接口及传输电路连接，接口及传输电路与嵌入式电脑连接，嵌入式电脑控制机器人小车运行速度，所述传感器包括一激光扫描发射器和一反光板，激光扫描发射器置于机器人小车上，反光板置于被跟踪的汽车车架底部，被跟踪的汽车沿固定线路移动，机器人小车上的激光扫描发射器，发射扫描信号，同时接收汽车架底部的反光板的反射信号，并在激光扫描发射器上显示并确定反光板的位置，当该反光板的位置与设定的位置偏移时，激光扫描发射器输出与该偏移量对应的电流值，经接口及传输电路转换成电压值后，输送给嵌入式电脑去控制机器人小车的运行速度，使机器人小车与跟踪的汽车车架的速度同步。
本实用新型的优点是，机器人能够准确同步跟踪运动的物体，解决了目前尚没有机器人同步跟踪的技术问题。
附图说明
图1是本实用新型的方框图。
图2是激光扫描发射器扫描并接收反光板信号的示意图。
图中标号说明
1.1—为PL80A反光板部分。
1.2—为DMP2传感器部分。
2.1—为DI/DV电流环精密转换直流电压部分。
2.2—为模拟数据积分电路部分。
3.1—为ARM嵌入式电脑部分。
3.2—为ARM嵌入式电脑的模拟量输入口部分。
具体实施方式
请参阅附图1所示，传感器采用德国SICK公司的DMP2传感器和PL80A反光板（反射距离可达到500mm-2000mm），构成同步控制的传感器系统。
在该系统中DMP2传感器安装在AGV小车上，PL80A反光板黏贴在装配汽车车架的底部，距离大约100-120CM。
传感器DMP2采用的是激光逐行扫描的方式扫射一帧，通过分时的测定有否反射光，即可找到反射板在帧图像中有否和准确位置。
通过传感器照射反光板，同时根据反射板的位置，输出4~20mA的模拟量信号AX及AY。当反光板在传感中心位置“+”时，传感器的2个模拟量信号会输出12mA的模拟量信号。当反光板移向AX及AY正方向时，输出的模拟量值会增大。反之，当反光板移向AX及AY移向负方向时，输出的模拟量值会减小。传感器能向上扫描边长约为41CM正方形图像，并能快速在正方形图像中检测出反光板中心在正方形图像的二维标位置，并可将AX/AY的值，通过4-20mA的标准电流模式传送。
图1中2为接口与数据传送部分；
图1的1.2中DMP2传感器能将该图像中的反射板的二维坐标位置，以X轴、Y轴两路标准电流的方式传送出，其中以反射板的二维坐标位置在正方形的X方向前沿到X方向后沿，对应X轴输出电流的值为4MA-20MA，Y方向的另一路输出意义相同。本实用新型以12MA的电流值设定为X轴方向的同步对准值。
在本实用新型方案中，由于汽车车架移动方向为固定路线，而磁引导运载式机器人的磁引导路线即为与汽车车架移动方向的相同的下方固定路线，所以只选择了与汽车车架移动方向相同的X轴偏移方向的电流输出， Y轴偏移方向的电流暂不需使用。所以图1中的2.1 DI/DV模块仅与图1的1.2的AX输出口连接，将该口输出的4-20mA电流精密转换为0.8-4V的直流电压值。并通过该模块截除传送中的高压脉冲，保护以后的处理电路。
图1中的2.2积分模块，用于去除2.1 DI/DV模块转换后的电压模拟数据中的瞬间干扰，使数据稳定可靠。并通过该模块送至图1的ARM嵌入式电脑的模拟量电压的输入部分。
图1中的3.1为安装于运载式机器人ARM嵌入式电脑，该部分电脑与运载式机器人总控制电脑兼用。
图1 中的3.2为新增安装于运载式机器人ARM嵌入式电脑接口板上的模拟量输入口。
在图1中的3.1的ARM嵌入式电脑的软件中，同步跟踪的AGV车中向前进的速度，采取X轴运行偏差的比率补充控制方法。即V1=V基准+K×(MA-12)，其中V1为速度修正后的值，V基准为速度修正前的基准速度，K为根据实际效果选定的比例系数，MA为传感器X轴输出的AX电流4-20ma的输出值，“12”为正确跟随到同步位置中心的反映的相应电流值。以上公式即为AGV车与同步位置偏差越大，则速度附加纠正值越大，能使AGV车平稳而精确地同步跟踪（其中速度左右调整直线引导计算不包括在内）。
并通过图1中3嵌入式计算机及软件部分，将电机电压输出值驱动左右走行电机运行，达到同步精密跟踪的效果。
Claims (1)
1.一种用于运载式机器人的同步速度跟踪控制器，其特征在于，控制器设置一传感器与接口及传输电路连接，接口及传输电路与嵌入式电脑连接，嵌入式电脑控制机器人小车运行速度，所述传感器包括一激光扫描发射器和一反光板，激光扫描发射器置于机器人小车上，反光板置于被跟踪的汽车车架底部，被跟踪的汽车沿固定线路移动，机器人小车上的激光扫描发射器，发射扫描信号，同时接收汽车架底部的反光板的反射信号，并在激光扫描发射器上显示并确定反光板的位置，当该反光板的位置与设定的位置偏移时，激光扫描发射器输出与该偏移量对应的电流值，经接口及传输电路转换成电压值后，输送给嵌入式电脑去控制机器人小车的运行速度，使机器人小车与跟踪的汽车车架的速度同步。
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| CN114994061A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-09-02 | 山东未来网络研究院(紫金山实验室工业互联网创新应用基地) | 一种基于机器视觉的钢轨智能化检测方法及系统 |
| CN115091164A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-09-23 | 湖北三丰机器人有限公司 | 一种智能跟随的装配型agv及智能跟随装配方法 |
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