CN216486064U - 多导航类型的agv小车控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种多导航类型的AGV小车控制器，包括高性能计算单元和实时控制单元，高性能计算单元通过串口与实时控制单元通信；高性能计算单元包括中央处理器CPU、与所述中央处理器CPU连接的第一通信单元、存储单元；所述实时控制单元包括单片机，与所述单片机连接的第二通信单元、模拟输入单元、模拟输出单元、数字输入单元、IMU单元以及电源单元；所述第二通信单元和\或模拟输出单元，用于与电机驱动器通信连接，输出电机驱动信号。本实用新型的高性能计算单元可支持X86和ARM核心，内存和存储空间可灵活增减，同一个控制器可支持系列化产品使用，满足不同项目需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及小车控制技术领域，特别是涉及一种多导航类型的AGV小车控制器。
背景技术
传统磁条导航AGV常使用PLC作为控制器，随着AGV技术发展和客户需求的变化，更多更先进导航形式的AGV开始出现，如二维码导航、惯性导航和激光SLAM导航等。
AGV所能承担的任务也从简单的点到点运输，发展到多种复杂驱动形式以及附加举升、旋转等功能。
AGV已发展到所谓AMR(Autonomous Mobile Robot)。PLC无论从功能还是性能等方面，均已无法很好满足AGV的控制需求。
如传统AGV控制常用PLC，其在面对激光SLAM导航需求时，无法满足。在具体项目上，不同电机等设备的驱动，开发和使用起来不方便。而产业界针对如此多种多样的需求，经常以定制化控制器的方式来实现。
如部分AGV厂家采取定制化的控制器，在单一项目上能较好满足项目需求。但新项目或者项目需求改变时，通常需要重新定制控制器，即需要重新根据项目需要选型硬件产品，进行装配设计，在时间和硬件成本均有较大浪费，即现有的AGV的控制器的硬件电路兼容性差，适配性低，在硬件上难以满足要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种在硬件结构上能实现支持多导航类型的AGV小车控制器，通过其特定的硬件结构，可以实现解决多种导航类型、驱动类型AGV的控制需求，提高AGV控制器的兼容性和适配性。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种多导航类型的AGV小车控制器，包括高性能计算单元和实时控制单元，高性能计算单元通过串口与实时控制单元通信；高性能计算单元包括中央处理器CPU、与所述中央处理器CPU连接的第一通信单元、存储单元；
所述实时控制单元包括单片机，与所述单片机连接的第二通信单元、模拟输入单元、模拟输出单元、数字输入单元、IMU单元以及电源单元；
所述第二通信单元和\或模拟输出单元，用于与电机驱动器通信连接，输出电机驱动信号。
优选的，所述CPU采用X86/ARM处理器，通信单元包括有wifi/3G/4G通信模块、千兆以太网通信模块，所述的存储单元包括内存模块以及存储器模块。
优选的，所述第二通信单元包括至少一个CAN通信模块、至少一个RS485通信模块；
所述CAN通信模块包括至少一个CAN接口；所述RS485通信模块包括至少一个RS485接口。
优选的，所述IMU单元包括6轴IMU传感器。
优选的，所述电源单元包括24V电源输出口和\或5V电源输出口。
本实用新型的高性能计算单元的核心硬件结构采用X86/ARM处理器，可支持X86和ARM核心，其内存和存储空间可灵活增减，同一个控制器可支持系列化产品使用，满足不同项目需求。
本实用新型的高性能计算单元和实时控制单元，通过其特定的硬件结构，可以实现分别适配不同的导航类型和不同的驱动类型，可以实现同时满足导航类型和驱动类型的分别组合，不需要众多的定制，节省了硬件成本、调试和应用时间。
本实用新型的多导航类型的AGV小车控制器，通过其特定的硬件结构，可以使得其能有效适用于传统AGV以及智能AMR的导航、控制等领域，能支持兼容支持磁条、二维码、惯导和SLAM等多种导航类型的AGV车辆。
附图说明
图1是本实用新型的整体原理结构示意图。
图2为本实用新型的单片机电路图。
图3为本实用新型的CAN控制电路图。
图4为本实用新型的模拟输入电路图。
图5为本实用新型的数字输入电路图。
图6为本实用新型的数字输出电路图。
图7为本实用新型的模拟输出电路图。
图8为本实用新型的IMU电路图。
图9为本实用新型的RS485通信电路图。
图10为本实用新型的外部24V供电电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型实施例的多导航类型的AGV小车控制器，包括高性能计算单元和实时控制单元，高性能计算单元可以采用X86/ARM CPU，以X86/ARM CPU计算核心，其资源和性能能实现支持多种导航类型的导航计算。
其中，内存和存储资源均支持不同规格和容量的扩展。高性能计算单元可通过wifi与AGV调度系统通信连接，接收调度系统的任何和规划路径，根据不同的导航类型，高性能计算单元可将其转变为底层设备所需的驱动指令，通过串口发送给实时控制单元，用于驱动设备。
图2为实时控制单元的单片机的电路图，采用STM32F407的单片机，其电路为公知技术，不再对其电路赘述。
图3为图1的CAN1控制电路，单片机通过PD1、PD0与CAN驱动芯片U4(TJA1040T)连接，通过CAN总线可以连接不同类型的电机驱动器。单片机也可以是通过PB6、PB5与CAN2控制电路的CAN驱动芯片(TJA1040T)连接，通过CAN总线连接不同类型的电机驱动器。
图4为模拟输入电路图，单片机通过PB12_SPI2_CE、PB13_SPI2_SCK、PB15_SPI2_MOSI、PB14_SPI2_MISO连接模拟输入单元(AD4111BCPZ)。模拟输入单元支持通过VIN0/1/2/3、IN0/1/2/3分别输入模拟电压量和电流量，可对模拟量进行精确采样，并将结果发送给单片机。
图5为数字输入电路，单片机通过PEx_DINx与数字输入单元(PS2805C)的每一路连接，外部数字输入信号(高电平5-24V)通过DINx输入。
图6为数字输出电路。单片机通过PFx_DOUTx连接数字输出单元(TPS4H160AQPWPRQ1)，然后通过DOUTx输出数字输出量。
图7为模拟输出电路8图，单片机单元通过SPI3_SCK、PC8_SPI3_CE、PC12_SPI3_MOSI、PC11_SPI3_MISO连接模拟输出单元(AD5754数模转换器)，控制模拟输出单元通过VAOUT0、VAOUT1、VAOUT2和VATOUT3输出0-5V的模拟电压。
图8为IMU电路图。单片机通过PB8_I2C_SCL和PB9_I2C_SDA与IMU单元(mpu6050)连接，读取六轴IMU测量的姿态数据。
图9是一个RS485通信电路图。单片机单元通过PA2_USART2_TX、PA3_USART2_RX与RS485单元(MAX1345芯片)连接，单片机通过RS485单元可连接外部设备，实现信息读取和控制。
图10是外部24V供电电路图。单片机通过DOUT_24V_EN和DEV_24V_EN与电源芯片(TPS4H160AQPWPRQ1)连接，可以使能和失能外部24V电源，控制对外部设备的供电。
上述的各种电路均为封装完成的的芯片或模块，均为现有技术，均可以自市场上购置获得，对各个电路的结构及功能原理不再赘述。
本实用新型的高性能计算单元的核心硬件结构采用X86/ARM处理器，可支持X86和ARM核心，其内存和存储空间可灵活增减，同一个控制器可支持系列化产品使用，满足不同项目需求。
本实用新型的高性能计算单元和实时控制单元，通过其特定的硬件结构，可以实现分别适配不同的导航类型和不同的驱动类型，可以实现同时满足导航类型和驱动类型的分别组合，不需要众多的定制，节省了硬件成本、调试和应用时间。
本实用新型的多导航类型的AGV小车控制器，通过其特定的硬件结构，可以使得其能有效适用于传统AGV以及智能AMR的导航、控制等领域，能支持兼容支持磁条、二维码、惯导和SLAM等多种导航类型的AGV车辆。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.多导航类型的AGV小车控制器，其特征在于，包括高性能计算单元和实时控制单元，高性能计算单元通过串口与实时控制单元通信；高性能计算单元包括中央处理器CPU、与所述中央处理器CPU连接的第一通信单元、存储单元；
所述实时控制单元包括单片机，与所述单片机连接的第二通信单元、模拟输入单元、模拟输出单元、数字输入单元、IMU单元以及电源单元；
所述第二通信单元和\或模拟输出单元，用于与电机驱动器通信连接，输出电机驱动信号。
2.根据权利要求1所述多导航类型的AGV小车控制器，其特征在于，所述CPU采用X86/ARM处理器，通信单元包括有wifi/3G/4G通信模块、千兆以太网通信模块，所述的存储单元包括内存模块以及存储器模块。
3.根据权利要求1所述多导航类型的AGV小车控制器，其特征在于，所述第二通信单元包括至少一个CAN通信模块、至少一个RS485通信模块；
所述CAN通信模块包括至少一个CAN接口；所述RS485通信模块包括至少一个RS485接口。
4.根据权利要求1所述多导航类型的AGV小车控制器，其特征在于，所述IMU单元包括6轴IMU传感器。
5.根据权利要求1所述多导航类型的AGV小车控制器，其特征在于，所述电源单元包括24V电源输出口和\或5V电源输出口。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN216486064U true CN216486064U (zh) | 2022-05-10 |
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Country Status (1)
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2021
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