CN218037730U - 一种agv机器人控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种AGV机器人控制设备，包括MCU控制器及其连接的若干通用输入/输出接口、若干激光输入/输出接口、若干总线、若干网口、若干HDMI接口；其中：通用输入/输出接口，用于与AGV机器人车体的电源、警示灯、灯带、手自动开关对接；激光输入/输出接口，用于与车体的安全辅助传感器连接；总线，用于与车体的驱动器、AGV电源管理驱动、扩展单元驱动连接；网口，用于与车体激光雷达或车体其他辅助定位传感器连接；HDMI接口，用于连接车体的显示设备。本实用新型提出的AGV机器人控制设备，连接上位机系统以及车体，控制AGV执行指令，降低结构复杂度和设备成本。

Description

一种AGV机器人控制设备

技术领域

本实用新型涉及AGV机器人，特别涉及一种AGV机器人控制设备。

背景技术

嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化、高智能方面优势更加明显，同时会大幅降低AGV机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用，因此嵌入式系统发展前景在近年来被大多数自动化企业和用户青睐。但是现有AGV控制系统中，存在PC工业电脑、PLC硬件成本昂贵，结构复杂等问题。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种AGV机器人控制设备，连接上位机系统以及车体，降低结构复杂度和设备成本。

本实用新型的技术方案是：

一种AGV机器人控制设备，包括MCU控制器及其连接的若干通用输入/输出接口、若干激光输入/输出接口、若干总线、若干网口、若干HDMI接口；其中：

通用输入/输出接口，用于与AGV机器人车体的电源、警示灯、灯带、手自动开关对接；

激光输入/输出接口，用于与车体的安全辅助传感器连接；

总线，用于与车体的驱动器、AGV电源管理驱动、扩展单元驱动连接；

网口，用于与车体激光雷达或车体其他辅助定位传感器连接；

HDMI接口，用于连接车体的显示设备。

优选的，还包括与所述MCU控制器连接的若干USB接口，用于连接USB设备。

优选的，还包括与所述MCU控制器连接的若干串口，用于连接车体调试接口。

优选的，还包括与所述MCU控制器连接的若干不同类型插槽，用于安装无线网卡、5G模组、SSD卡中的一种或几种。

优选的，还包括与所述MCU控制器连接的若干指示灯，包括电源指示灯、网口指示灯、蓝牙指示灯、WIFI连接指示灯、5G连接指示灯，在有相应功能时可指示当前状态。

优选的，所述MCU控制器包括集成有导航定位算法模块、运动控制算法模块、通信算法模块、I/O管理算法模块；其中：

导航定位算法模块，根据要求进行更换不同的导航方法，包括激光导航算法，SLAM导航算法，磁导航算法，视觉导航算法中的一种或几种；

运动控制算法模块，采用基于B样条曲线拟合运动控制方法、PID控制方法、MPC控制方法中的一种；

通信模块负责运动控制主控板与车体以及上位机系统的通信；

I/O管理算法模块，负责外设设备的安全区域划分、指示灯状态、音频输出、手自动切换、启动、复位；

需要指出的是，考虑到MCU主板算力的大小，如果导航算法比较复杂，可以将定位导航算法模块外接。MCU主板通过网口与定位导航模块连接。

优选的，所述MCU控制器包括集成有运动控制算法模块、通信算法模块、I/O管理算法模块；导航定位算法模块外接，MCU控制器通过网口与导航定位算法模块连接。

优选的，所述若干通用输入/输出接口包括模拟量输入、模拟量输出接口，负责模拟信号的输入输出；通用输入/输出接口还包括若干通用干接点，及充电使能干接点。

优选的，所述若干激光输入/输出接口包括若干触边安全输入接口及若干路触边安全输出干接点，当触边正常接通时，干接点闭合导通，触边出现短路断路情况时，干接点断开；激光输入/输出接口还包括若干急停安全输入接口及若干急停安全输出干接点，当急停未启动时，干接点闭合导通，当急停按钮启动时，干接点断开。

优选的，通用输入与激光头输入均设有COM口，用以选择输入类型，若输入类型为NPN，需要将对应的COM点接到24V；若输入类型为PNP，则需要将对应的COM点接到0V；

通用输出和激光头输出为了兼容NPN和PNP，均为推挽型输出，即可以输出0V和24V，当设备为NPN输入时，控制器输出0V有效，24V无效，当输入设备为PNP输入时，控制器输出24V有效，0V无效。

本实用新型的优点是：

本实用新型提出的AGV机器人控制设备，连接上位机系统以及车体，控制AGV执行指令，降低结构复杂度和设备成本。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的AGV机器人控制设备的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种AGV机器人控制设备，包括MCU控制器及其连接的若干通用输入/输出接口、若干激光输入/输出接口、若干总线、若干网口、若干HDMI接口、若干USB接口、若干串口、若干不同类型插槽和若干指示灯。

MCU控制器，集成有导航定位算法模块、运动控制算法模块、通信算法模块，I/O管理算法模块，其中：

导航定位算法模块可根据要求进行更换不同的导航方法，如激光导航算法，SLAM导航算法，磁导航算法，视觉导航算法等。

运动控制算法模块优选基于B样条曲线拟合运动控制方法、PID控制方法、MPC控制方法等。

需要指出的是，考虑到MCU主板算力的大小，如果导航算法比较复杂，可以将定位导航算法模块外接。MCU主板通过网口与定位导航算法模块连接。

通信模块负责运动控制主控板与车体以及上位机系统的通信。

开关管理模块负责外设设备（安全区域划分、指示灯状态、音频输出、手自动切换、启动、复位）

若干通用输入/输出（I/O）接口，用于与车体电源，警示灯，灯带，手自动开关等设备对接。若干通用输入/输出（I/O）接口包括模拟量输入、模拟量输出，负责模拟信号的输入输出。若干通用输入/输出（I/O）接口还包括若干通用干接点，及充电使能干接点。

若干激光输入/输出（I/O）接口，用于与车体避障传感器或车体其他安全辅助传感器连接。激光输入/输出（I/O）接口包括若干触边安全输入接口及若干路触边安全输出干接点，当触边正常接通时，干接点闭合导通，触边出现短路断路情况时，干接点断开，此时会锁定当前状态，需要手动复位解除锁定。同时，激光输入/输出（I/O）接口包括若干急停安全输入接口及若干急停安全输出干接点，当急停未启动时，干接点闭合导通，当急停按钮启动时，干接点断开，此时会锁定当前状态，需要手动复位解除锁定。

急停和触边属于不可自动恢复的安全机制，因此在触发时会保持锁定状态，安全回路干接点保持断开，指定任1路通用输入为复位输入口，用来解除锁定状态，但如果此时急停触边仍然处于触发状态，则复位无效。该路通用输入同样可以作为车体复位输入，只是用它多做了安全复位功能。

通用输入与激光头输入均设有COM口，用以选择输入类型，若输入类型为NPN，需要将对应的COM点接到24V；若输入类型为PNP，则需要将对应的COM点接到0V。

通用输出和激光头输出为了兼容NPN和PNP，均为推挽型输出，即可以输出0V和24V，当设备为NPN输入时，控制器输出0V有效，24V无效，当输入设备为PNP输入时，控制器输出24V有效，0V无效。其中控制激光安全区域切换的输出为电压互补输出。

若干总线，采用CAN总线或RS485总线，MCU控制器通过总线与车体的驱动器、AGV电源管理驱动、扩展单元驱动连接；车体驱动器包括行走驱动器，（和/或）提升驱动器，行走驱动器控制行走电机，从而控制AGV行走，转弯，提升驱动器控制提升电机或者油缸，控制AGV叉车货叉的提升或者AGV小车顶升机构的顶升；AGV电源管理驱动管理AGV电源系统，反馈电池电量等。

若干网口，可选千兆交换口、万兆交换口，网口及对应的指示灯，不同颜色的指示灯代表接入的网速（千兆或者百兆或者万兆），可另设若干独立千兆口。网口用于与车体激光雷达或车体其他辅助定位传感器连接。如果导航算法模块外接，通过千兆交换口连接。

若干USB接口，可以连接USB设备。

若干HDMI接口，用于连接车体显示器或其他设备。

若干串口，用于车体调试，或者连接其他设备。

若干不同类型的插槽，用于安装无线网卡、5G模组、SSD卡等。无线网卡包含WIFI传输功能和蓝牙传输功能。WIFI通过MiniPCIE通讯接口配合无线AP进行通信传输，蓝牙通过USB通讯接口进行数据传输，5G通过USB通讯接口配合基站进行数据传输。

若干指示灯，包括电源指示灯、网口指示灯（不同颜色的指示灯代表接入的网速（千兆或者百兆或者万兆））、蓝牙指示灯、WIFI连接指示灯、5G连接指示灯等，在有相应功能时可指示当前状态。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种AGV机器人控制设备，其特征在于，包括MCU控制器及其连接的若干通用输入/输出接口、若干激光输入/输出接口、若干总线、若干网口、若干HDMI接口；其中：

通用输入/输出接口，用于与AGV机器人车体的电源、警示灯、灯带、手自动开关对接；

激光输入/输出接口，用于与车体的安全辅助传感器连接；

总线，用于与车体的驱动器、AGV电源管理驱动、扩展单元驱动连接；

网口，用于与车体激光雷达或车体其他辅助定位传感器连接；

HDMI接口，用于连接车体的显示设备。

2.根据权利要求1所述的AGV机器人控制设备，其特征在于，还包括与所述MCU控制器连接的若干USB接口，用于连接USB设备。

3.根据权利要求1所述的AGV机器人控制设备，其特征在于，还包括与所述MCU控制器连接的若干串口，用于连接车体调试接口。

4.根据权利要求1所述的AGV机器人控制设备，其特征在于，还包括与所述MCU控制器连接的若干不同类型插槽，用于安装无线网卡、5G模组、SSD卡中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的AGV机器人控制设备，其特征在于，还包括与所述MCU控制器连接的若干指示灯，包括电源指示灯、网口指示灯、蓝牙指示灯、WIFI连接指示灯、5G连接指示灯，在有相应功能时可指示当前状态。

6.根据权利要求1所述的AGV机器人控制设备，其特征在于，所述若干通用输入/输出接口包括模拟量输入、模拟量输出接口，负责模拟信号的输入输出；通用输入/输出接口还包括若干通用干接点，及充电使能干接点。

7.根据权利要求6所述的AGV机器人控制设备，其特征在于，所述若干激光输入/输出接口包括若干触边安全输入接口及若干路触边安全输出干接点，当触边正常接通时，干接点闭合导通，触边出现短路断路情况时，干接点断开；激光输入/输出接口还包括若干急停安全输入接口及若干急停安全输出干接点，当急停未启动时，干接点闭合导通，当急停按钮启动时，干接点断开。

8.根据权利要求7所述的AGV机器人控制设备，其特征在于：

通用输入与激光头输入均设有COM口，用以选择输入类型，若输入类型为NPN，需要将对应的COM点接到24V；若输入类型为PNP，则需要将对应的COM点接到0V；

通用输出和激光头输出为了兼容NPN和PNP，均为推挽型输出，即可以输出0V和24V，当设备为NPN输入时，控制器输出0V有效，24V无效，当输入设备为PNP输入时，控制器输出24V有效，0V无效。

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