CN220188887U - 一种激光导航agv控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种激光导航AGV控制装置，包括第一CPU和第二CPU，第一CPU和第二CPU端口互连；第一CPU与激光导航AGV的激光导航传感器、二维码传感器、通信模块以及九轴IMU传感器连接，第二CPU与激光导航AGV的行走电机驱动器、举升电机驱动器、防撞传感器、遥控器和按钮开关连接。采用双CPU设计，第一CPU主要用于AGV的数据采集、AGV的站点识别、建图以及路径规划，第二CPU主要用于运动控制，包括行走、举升的控制及操作。两个CPU分别处理各自的任务，处理速度快，端口可扩展能力强。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光导航AGV技术领域，尤其涉及一种激光导航AGV控制装置。
背景技术
AGV组成包括车体、驱动及转向部件、导引装置、安全装置、供电装置、车载控制系统以及通讯装置。控制系统作为AGV的核心部件，用于与其他部件的交互。
相比传统的导引方式，激光导航AGV最大的优势就是不用对环境做任何改造，避障能力强，具有很好的复杂环境适应能力。近年来由于技术的不断进步，激光导航传感器成本越来越低，因此应用范围越来越大。传统激光导航控制系统通常采用PLC加开发板的形式，这种控制系统可扩展能力差，开发周期长、开发成本高。但是由于激光导航AGV的外接器件较多，传统的单一MCU控制的端口能力及速度有限，因此，还需要进一步的进行设计和改进。
实用新型内容
为了解决背景技术中的技术问题，本实用新型提供了一种激光导航AGV控制装置，采用双CPU设计，处理能力得到了极大的改善，端口可扩展能力强。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种激光导航AGV控制装置，所述的控制装置包括第一CPU和第二CPU，第一CPU和第二CPU通过端口互连；第一CPU与激光导航AGV的激光导航传感器、二维码传感器、通信模块以及九轴IMU传感器连接，第二CPU与激光导航AGV的行走电机驱动器、举升电机驱动器、防撞传感器、遥控器和按钮开关连接。
进一步地，所述的第一CPU为树莓派工业计算机，其通过端口直接与激光导航传感器、二维码传感器、通信模块以及九轴IMU传感器连接。
进一步地，所述的第二CPU为基于ARMCortexM核的STM32F103芯片，所述的控制装置还包括RS232接口电路、数字IO接口电路、继电器驱动电路和SBUS接口电路，STM32F103芯片通过RS232接口电路与行走电机驱动器、举升电机驱动器连接，通过数字IO接口电路与防撞传感器和按钮开关连接，通过继电器驱动电路与通断控制用的继电器连接，通过SBUS接口电路与遥控器连接。
进一步地，第一CPU和第二CPU还通过电源电路与锂电池连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型采用双CPU设计，第一CPU主要用于激光导航AGV的数据采集、AGV的站点识别、建图以及路径规划，第二CPU主要用于运动控制，包括行走、举升的控制及操作。两个CPU分别处理各自的任务，处理速度快，端口可扩展能力强；
2)第一CPU采用一种基于树莓派开发组件的树莓派工业计算机，带有USB、SPI、IIC与串口等接口，端口丰富，计算处理能力强；
3)第二CPU是一种32位处理器具有丰富的外部接口，可扩展多个IO、USART以及一些通用GPIO接口，能够连接多种接口的传感器；同时，这种32位处理器是国内外应用最广的一种用于实时控制的处理器，市面上具有丰富的参考资料以及许多开源的开发工具和库支持，可以加快开发时间和开发成本。
附图说明
图1为本实用新型的一种激光导航AGV控制装置整体结构图；
图2为本实用新型实施例的第一CPU电路图；
图3为本实用新型实施例的第二CPU电路图；
图4为本实用新型实施例的RS232接口电路图；
图5为本实用新型实施例的数字IO接口电路图；
图6为本实用新型实施例的继电器驱动电路图；
图7为本实用新型实施例的SBUS接口电路图；
图8为本实用新型实施例的电源电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，一种激光导航AGV控制装置，所述的控制装置包括第一CPU和第二CPU，第一CPU和第二CPU通过端口互连；第一CPU与激光导航AGV的激光导航传感器、二维码传感器、通信模块以及九轴IMU传感器连接，第二CPU与激光导航AGV的行走电机驱动器、举升电机驱动器、防撞传感器、遥控器和按钮开关连接。第一CPU主要用于AGV的数据采集、AGV的站点识别、建图以及路径规划，第二CPU主要用于运动控制，包括行走、举升的控制及操作。
如图2所示，本实施例中，所述的第一CPU选择为树莓派工业计算机，树莓派工业计算机是一款工业级模块化计算机，基于树莓派开发组件，其端口可扩展能力强，配置有多个USB、SPI、IIC、串口RS232、RS485等接口，本方案中，选择通过多个USB端口分别与激光导航传感器、二维码传感器、通信模块以及九轴IMU传感器连接。同时第一CPU和第二CPU之间可以采用RS232通讯连接，也可采用RS485或其它端口连接方式连接，进行数据交互。第一CPU主要用于AGV的数据采集、AGV的站点识别、建图以及路径规划。
如图1、图3所示，本实施例中，所述的第二CPU选择为基于ARMCortexM核的STM32F103芯片，STM32F103芯片需要配置接口电路使其能够与外部的设备连接。所述的控制装置还配置有RS232接口电路、数字IO接口电路、继电器驱动电路和SBUS接口电路，STM32F103芯片通过RS232接口电路与行走电机驱动器、举升电机驱动器连接，通过数字IO接口电路与防撞传感器和按钮开关连接，通过继电器驱动电路与通断控制用的继电器连接，通过SBUS接口电路与遥控器连接。第二CPU主要用于运动控制，包括行走、举升的控制及操作。遥控器用于遥控操作行走及举升，防撞传感器为开关量，用于行走防撞，按钮开关用于行走、举升的启动停止的操作，通断控制用的继电器用于行走、举升的通断控制。
如图4所示，本实施例中，RS232接口电路由两片SP3232及其外围电阻和电容组成，每个SP3232可以输出2路RS32总共可以输出4路RS232接口，输入端与第二CPU相连，输出端与行走电机驱动器、举升电机驱动器相连，本实施例中第一CPU也通过此RS232接口电路与第二CPU相连。
如图5所示，本实施例中，数字IO接口电路由PS2805C-04芯片组成，集成4个光耦，输入端与举升装置位置传感器、防碰撞传感器以及急停开关、复位开关相连接。
如图6所示，本实施例中，继电器驱动电路电源电路由CD4094以及ULN2803芯片组成，输入端与第二CPU相连接，输出端与继电器相连接。
如图7所示，本实施例中，SBUS接口电路由一个NPN三极管和几个电阻电容组成，输入端与遥控器接收机相连接，输出端与第二CPU相连接。
如图1、图8所示，第一CPU和第二CPU还通过电源电路与锂电池连接，如图8所示，本实施例中，电源电路由二极管、LM2596-12和LM2596-5组成，该电路具有防插错功能，只能单向导电，而且加有共模滤波器，具有输出电压稳定、输出电流大、纹波小的特点，输入端与24V总电源相连接，输出端与各个芯片相连接，为各个芯片提供电源。
本实用新型的一种激光导航AGV控制装置采用双CPU设计，第一CPU主要用于AGV的数据采集、AGV的站点识别、建图以及路径规划，第二CPU主要用于运动控制，包括行走、举升的控制及操作。两个CPU分别处理各自的任务，处理速度快，端口可扩展能力强。
以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (4)
1.一种激光导航AGV控制装置，其特征在于，所述的控制装置包括第一CPU和第二CPU，第一CPU和第二CPU通过端口互连；第一CPU与激光导航AGV的激光导航传感器、二维码传感器、通信模块以及九轴IMU传感器连接，第二CPU与激光导航AGV的行走电机驱动器、举升电机驱动器、防撞传感器、遥控器和按钮开关连接。
2.根据权利要求1所述的一种激光导航AGV控制装置，其特征在于，所述的第一CPU为树莓派工业计算机，其通过端口直接与激光导航传感器、二维码传感器、通信模块以及九轴IMU传感器连接。
3.根据权利要求1所述的一种激光导航AGV控制装置，其特征在于，所述的第二CPU为基于ARMCortexM核的STM32F103芯片，所述的控制装置还包括RS232接口电路、数字IO接口电路、继电器驱动电路和SBUS接口电路，STM32F103芯片通过RS232接口电路与行走电机驱动器、举升电机驱动器连接，通过数字IO接口电路与防撞传感器和按钮开关连接，通过继电器驱动电路与通断控制用的继电器连接，通过SBUS接口电路与遥控器连接。
4.根据权利要求1所述的一种激光导航AGV控制装置，其特征在于，第一CPU和第二CPU还通过电源电路与锂电池连接。
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