CN207571575U - 基于信息物理融合系统的agv车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种基于信息物理融合系统的AGV车辆，AGV车辆包括感知器模块、通讯器模块、处理器模块、机械臂和车辆主体；感知器模块、通讯器模块、处理器模块以及机械臂均安装在车辆主体上。感知器模块采集AGV车辆自身速度信息以及前方障碍物距离信息；通讯器模块在处理器控制下实现AGV车辆与外部路口控制器、外部总控制器、外部车间定位系统以及周围AGV车辆的信息交互；处理器模块根据接收的任务优先级，设定AGV车辆的初始速度，优先级越高，初始速度越大；机械臂能够在处理器控制下抓取、搬运物料零件。本实用新型将处理器加入车辆的设计，提高了车辆的计算能力，车辆能够根据感知的信息自主决策运行状态，并通过通讯器模块实现车辆实时信息共享，提高了信息收集和利用效率。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种基于信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的AGV车辆设计，属于物流技术领域。
背景技术
自动导向车(AGV)的大量使用是实现自动化制造和智能化物流的重要基础，AGV在制造系统和大型物流仓储系统，集装箱码头和外部(地下)运输系统的自动化中起着重要作用。例如，使用大量AGV来提高亚马逊和阿里巴巴仓库和物流业务的效率。赋予AGV自我决策能力和交互能力是实现智能化物流的第一步。提高AGV在运输过程中的效率和安全性具有重要意义。
近年来，在AGV避撞的研究和设计主要有：
Ventura和Lee提出了一种用于AGV系统的多车配置的串联回路的研究，同一时间只允许一辆车通过控制区。因此，最多一辆车辆占据一个区域，而其他愿意进入该区域的车辆则被停止。如果先前的车辆离开，一个或多个车辆可以在缓冲区域的区域外等待进入该区域。允许车辆从一个区域行进到另一个区域。Amalia F.Foka和Panos E.Trahanias提出了一种通过控制机器人速度来避免障碍的方法。他们提出了一种预测障碍物运动的方法，以及如何在将机器人轨迹计划到目标位置时利用这一预测。该算法通过调整机器人的移动速度来避免动态障碍，使机器人在一定程度上适应动态环境。中国专利《一种的自主式交通管制方法、装置及AGV》(201610055696.7)公开了一种AGV的自主式交通管制方法,所述方法通过AGV获取的路口标示判断是否处于交通管制区域，并通过通讯模块与其他AGV交互判断是否出现路线交叉，并通过对后进入交叉点的AGV进行停车避免碰撞。
上述研究都对车间AGV的安全运输起到了巨大的推动作用，但在现有的设计中，AGV缺少足够的数据处理能力和通讯能力，其在运输过程中主要存在以下问题：(1)有限的车间空间限制了AGV的使用数量，如果两辆车之间的距离变短，则可以在同一空间使用更多车辆，道路空间的利用率有待提高提高；(2)车辆行驶灵活性低，不能超车，无法通过超车处理紧急任务；(3)在路口避撞的设计上，车辆只能通过其前方的传感器探测障碍物，由于工厂环境复杂以及现有自动化程度普遍偏低，传感器有效探测距离有限，有时当车辆之间相互发现时，其距离已经很短，导致现有车辆避撞方法采用“一停一走”的策略，即AGV之一必须停止，直到来自不同方向的另一个AGV通过路口。在停机和起动发动机时会浪费大量的时间和能量，造成车辆运输效率低下。因此迫切需要一种智能的AGV和新的有效的避撞方法。
随着信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的发展，AGV能够在CPS的基础上具有感知、计算和与信息交互的能力。车间AGV之间实现信息共享，每个AGV都可以感测到其他AGV的实时状态并实现交互。CPS有为实现车间空间利用率和材料处理效率的提高提供了基础。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)的AGV车辆设计，可以提高AGV的运行效率和灵活性。
本实用新型的技术方案为：
所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆，其特征在于：
所述AGV车辆包括感知器模块、通讯器模块、处理器模块、机械臂和车辆主体；感知器模块、通讯器模块、处理器模块以及机械臂均安装在车辆主体上；
所述感知器模块采集AGV车辆自身速度信息以及前方障碍物距离信息；
所述通讯器模块在处理器控制下实现AGV车辆与外部路口控制器、外部总控制器、外部车间定位系统以及周围AGV车辆的信息交互；
所述处理器模块根据接收的任务优先级，设定AGV车辆的初始速度，优先级越高，初始速度越大；
所述机械臂能够在处理器控制下抓取、搬运物料零件。
进一步的优选方案，所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆，其特征在于：所述通讯器模块实现AGV车辆与周围AGV车辆的信息交互功能，所述周围AGV车辆指道路前后各一辆AGV车辆。
有益效果
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所得到的AGV车辆智能程度高，将处理器加入车辆的设计，提高了车辆的计算能力，能够根据感知的信息决策运行状态，并通过通讯器模块实现车辆实时信息共享，提高了信息收集和利用效率。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本实用新型装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
参见图1，所述AGV车辆包括感知器模块、通讯器模块、处理器模块、机械臂和车辆主体；感知器模块、通讯器模块、处理器模块以及机械臂均安装在车辆主体上。
所述感知器模块包括速度传感器、工业级红外避障传感器、超声波传感器和人体红外感应模块，通过螺钉安装在车辆主体的底板上，通过导线与处理器模块连接，采集AGV车辆自身速度信息以及前方障碍物距离信息。
所述通讯器模块包括蓝牙和Wi-Fi通过USB线与处理器相连，实现AGV车辆与路口控制器、总控制器、车间定位系统以及周围AGV车辆的信息交互功能；AGV车辆通过通讯器模块将自身的位置信息、速度信息、任务优先级发送给周围AGV车辆。
所述处理器模块根据接收的任务优先级，设定AGV车辆的初始速度，优先级越高，初始速度越大。
机械臂通过螺钉固定在车辆外部主体上，通过导线与处理器模块连接，执行抓取任务。
AGV车辆在车间内非路口道路行驶时，处理器模块根据自身状态以及接收到得前后AGV车辆信息，通过若干现有方法能够控制自身运动速度和方向；当AGV车辆在车间路口环境内时，处理器模块根据自身运动路线信息以及接收到的反馈速度指令，通过若干现有方法控制自身运动速度和方向；避免碰撞，保证车辆安全运行。
本实用新型所得到的AGV车辆智能程度高，能够自主协调处理碰撞问题。将处理器加入车辆的设计，提高了车辆的计算能力，车辆能够根据感知的信息自主决策运行状态，并通过通讯器模块实现车辆实时信息共享，提高了信息收集和利用效率。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (2)
1.一种基于信息物理融合系统的AGV车辆，其特征在于：
所述AGV车辆包括感知器模块、通讯器模块、处理器模块、机械臂和车辆主体；感知器模块、通讯器模块、处理器模块以及机械臂均安装在车辆主体上；
所述感知器模块采集AGV车辆自身速度信息以及前方障碍物距离信息；
所述通讯器模块在处理器控制下实现AGV车辆与外部路口控制器、外部总控制器、外部车间定位系统以及周围AGV车辆的信息交互；
所述处理器模块根据接收的任务优先级，设定AGV车辆的初始速度，优先级越高，初始速度越大；
所述机械臂能够在处理器控制下抓取、搬运物料零件。
2.根据权利要求1所述一种基于信息物理融合系统的AGV车辆，其特征在于：所述通讯器模块实现AGV车辆与周围AGV车辆的信息交互功能，所述周围AGV车辆指道路前后各一辆AGV车辆。
Priority Applications (1)
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2017
- 2017-08-28 CN CN201721094826.4U patent/CN207571575U/zh not_active Expired - Fee Related
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