SU1550480A1 - Система управлени транспортным средством - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике автоматического управлени  транспортными средствами и может быть использовано дл  автоматического вождени  напольного транспорта в составе гибких автоматизированных производств. Данна  система управлени  может быть применена на таких транспортных средствах, в которых ведуща  часть состоит из двух самосто тельных ведущих колес, расположенных по правому и левому бортам, а рулевое управление осуществл етс  в соответствии с разностью скоростей двух ведущих колес. Цель изобретени  - повышение точности системы. Дл  достижени  поставленной цели в систему управлени  введены программный задатчик, блок передачи информации, счетчики, блок сравнени  кодов, два элемента ИЛИ, элемент 2И-НЕ, два цифроаналоговых преобразовател , сумматоры, элемент НЕ, управл емые инверторы, коммутатор аналоговых сигналов, три блока управлени , электродвигатели, тахогенераторы, усилитель, две тормозные муфты приводов ходовых колес, четыре датчика причаливани , элемент 2И-ИЛИ, два измерител  пути, датчик перемещений перегрузочного механизма, таймер, коммутатор дискретных сигналов, концевые переключатели перегрузочного механизма, датчик наличи  груза на столе транспортного средства, датчик обнаружени  преп тствий, формирователь сигналов, устройства световой и звуковой сигнализации и аварийный бампер. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике автоматического управлени  транспортными средствами и может быть использовано дл  автоматического вождени  напольного транспорта в составе гибких автоматизированных производств, а также может быть применено на таких транспортных средствах, в которых ведуща  часть состоит из двух самосто тельных ведущих колес, расположенных по правому и левому бортам, а рулевое управление осуществл етс  в соответствии с разностью скоростей двух ведущих колес.

Цель данного изобретени  - повышение точности системы.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема системл управлени  транспортным средством; на фиг. 2 - относительное расположение измерителей пути и приводов ходовых колес на раме транспортного средства.

Система управлени  транспортного средства содержит соединитель св зи

с цеховой ЭВМ 1, блок дальней св зи с цеховой ЭВМ 2, программный задат- чик 3, блок передачи информации 4, цифровые счетчики 5 и 6, блок сравнени  кодов 7, два элемента ИЛИ 8 и 9, элемент И-ИЕ 10, два цифроаналоговых преобразователей 11 и 12, сумматоры 13 и 14, элемент НЕ 15, управл емые инверторы 16 и 17, пульт ручного управлени  18, коммутатор аналоговых сигналов 19, три блока управлени  20 - 22, электродвигатели приводов ходовых колес 23 и 24, электродвигатель перегрузочного механизма 25, та- хогенераторы 26 - 28, усилитель мощности 29, две электромагнитные тормозные муфты 30 и 31 приводов ходовых колес, четыре датчика причаливани  32-35, элемент 2И - ИЛИ 36, два измерител  пути 37 и 38, датчик 39 перемещений перегрузочного механизма, таймер 40, коммутатор дискретных сигналов 41, концевые контакты 42 и 43 перегрузочного механизма, датчик 44 наличи  груза на столе транспортного средства, датчик 45 обнаружени  преп тствий , формирователь сигналов 46, устройства световой 47 и звуковой 48 сигнализации, аварийный бампер 49, информационные и управл ющие шины 50, кодовый выход 51 блока передачи информации .

На фиг. 2 представлено относительное расположение измерителей пути 52 и 53 и приводов ходовых колес 54 и 55 на раме транспортного средства 56. Кроме того, указано расположение четырех флюгерных опорных колес 57-60, левое 61 и правое 62 ходовые колеса, А - геометрический центр транспортного средства, 0-0 - лини , проход ща  через оси ходовых колес.

Система управлени  транспортным средством работает следующим образом.

В начале транспортное средство установлено на исходной позиции в строго определенном положении в азимуте. От внешнего управл ющего устройства, например, от цеховой ЭВМ, через соединитель св зи 1, через блок дальней св зи 2 в программный задатчик 3 вводитс  программа движени  по требуемому маршруту.

Перед началом каждого пр молинейного движени  из программного задат- чика 3 через блок передачи информации 4 в цифровые счетчики 5 и 6 ввод т одинаковый код уставки, эквивалентный программно-задаваемой величине перемещени  по пр мой. К выходу каждого цифрового счетчика подключены цифроаналоговые преобразователи 11 и 12 с нелинейной характеристикой на выходе типа насыщение. Если величина уставки на цифровых счетчиках имеет большую величину, на выходе

цифроаналоговых преобразователей будет максимальное напр жение. Это напр жение подаетс  через управл емые инверторы 16 и 17, через коммутатор аналоговых сигналов 19 на входы бло5 к°в управлени  электроприводами ходовых колес и тем самым задает максимальную скорость движени  транспортного средства. По мере движени  транспортного средства измерители пути 37

о и 38 вырабатывают импульсы, число которых пропорционально пройденному пути . Эти импульсы поступают через коммутатор дискретных сигналов 41 на вычитающие входы соответствующего циф5 рового счетчика 5 или 6. В результате , величины уставок в каждом счетчике уменьшаютс  пропорционально пройденному пути, Если код уставки на любом из цифровых счетчиков становитс  меньше некоторой предельной величины , привод щей пифроаналоговые преобразователи 11 и 12 в насыщение, то с этого момента выходное напр жение данного цифрозналогового преобразовател  (ЦАП) уменьшаетс  пропорционально коду на счетчике, что приводит к постепенному уменьшению скорости движени  транспортного средства. I

На фиг. 2 представлено относительное расположение измерителей 52 и 53 относительно ходовых колес 54 и 55 на раме транспортного средства. Так как измерители пути расположены по разные стороны от продольной оси транспортного средства, но на одинаковом рассто нии от нее, то в гроцес- се движени  транспортного средства пути, проходимые правым и левым измерител ми , могут различатьс , что обнаруживаетс  схемой сравнени  кодов 7, причем, если на первом счетчике код больше (меньше), чем на втором счетчике, то схема сравнени  кодов формирует на выходе логический сигнал 5 О (1). Этот сигнал суммируетс  на сумматоре аналоговых сигналов 13 с выходным сигналом ЦАП 11 и подаетс  на отработку в блок управлени  20.

0

5

0

5

0

Кроме того, выходной сигнал с блока сравнени  кодов 7, проход  через элемент НЕ 15 инвертируетс , а затем суммируетс  с выходным сигналом ЦЛП 12 и подаетс  на отработку в блок уп- равлени  21. В результате происходит коррекци  скоростей вращени  ходовых колес, стабилизирующа  направление движени  транспортного средства.

Как только во всех разр дах любого из цифровых счетчиков станут нули, на выходе соединенных с ним элементов ИЛИ 8 или 9 будут также нули. На выходе элемента И-НЕ 10 будет 1 при обнулении любого из двух счетчиков. Этот сигнал используетс  в системе управлени  как конец движени  и начало перехода к следующей операции.

Верхний 42 и нижний 43 концевые контакты перегрузочного механизма служат дл  ограничени  хода его подвижной части. При нажатии одного из концевых переключателей сигналы с него поступают через бток передачи информации 4 в программный задатчик 3, где вызывают ответные действи , например , останов перегрузочного механизма и переход к следующему действию .

Датчик наличи  груза 44, расположенный на столе, служит дл  информировани  системы управлени  о момента вз тий груза или освобождени  от груза.

В системе управлени  автоматического транспортного средства предус

Разворот на заданный угол осущест- 20 мотрен режим выдержки времени без вывлен путем реверсировани  вращени  одного из ходовых колес транспортного средства 61 и 62. Это достигаетс  путем выдачи из блока передачи информации соответствующего управл ющего сигнала на один из управл емых инверторов 16 или 17. При положительных сигналах на выходах сумматоров1 13 и 14 сигналы после инверторов будут иметь разные знаки и ходовые колеса 61 и 62 будут вращатьс  в разные сто- р оны.

Так как измерители пути 52 и 53 наход тс  на одинаковом рассто нии от центра транспортного средства (фиг. 2), то оно будет разворачиватьс  вокруг вертикальной оси, проход щей через указанный центр А.

Перегрузка транспортируемого груза

осуществл етс  путем перемещени  под- до тельного колеса выбран из услови  вижной части перегрузочного механизма посредством электродвигател  25, Величина перемещени  задаетс  путем ввода в счетчики 5 и б кода уставки, эквивалентного програмно задаваемой д величине перемещени . При этом команда управлени , подаваема  на управл ющий вход инвертора 17, определ ет направление перемещени , а команды управлени  на входе коммутатора диск- JQ ретных сигналов 41 определ ют подключение импульсного датчика 39 перемещени  перегрузочного механизма к входам счетчика 5. Команды управлени 

обеспечени  цены делени  одного им пульса не более 1 мм.

В процессе движени  по трассе а томатическое транспортное средство неизбежно накапливает ошибки в поз ционировании. С целью компенсации ошибок навигации и обеспечени  точ го позиционировани  транспортного средства на конечных пунктах, данн система управлени  снабжена четырь оптическими датчиками причаливани  32-35. Датчики расположены преимущ ственно в средней части каждой сто ны транспортного средства, а именн

на входах коммутатора аналоговых сиг- ее впереди, сзади и по бокам. Каждый

налов 19 обеспечивают соответствующую коммутацию выхода управл емого инвертора 17 на вход блока управлени  22.

датчик формирует единичный выходно сигнал в момент точного положени  транспортного средства относительн специальных реперных знаков, распо

5

0

5

полнени  каких-либо других действий. Выдержка времени осуществл етс  путем подсчета определенного числа импульсов строго фиксированной частоты, например 1 Гц, вырабатываемой таймером 40. При этом команды управлени , вызываемые из блока передачи информации 4 в коммутатор дискретных сигналов 41, определ ют подключение к входам цифровых счетчиков 5 и 6 выхода таймера 40, а отключение исполнительных механизмов определ етс  управл ющими командами, поступающими в коммутатор аналоговых сигналов 19.

Измеритель пути 37 (или 38) выполнен в виде свободно вращающегос  колеса , опирающегос  ободом на пол. На валу колеса закреплен импульсный датчик угла поворота.-Диаметр измерительного колеса выбран из услови 

обеспечени  цены делени  одного импульса не более 1 мм.

В процессе движени  по трассе автоматическое транспортное средство неизбежно накапливает ошибки в позиционировании . С целью компенсации ошибок навигации и обеспечени  точного позиционировани  транспортного средства на конечных пунктах, данна  система управлени  снабжена четырьм  оптическими датчиками причаливани  32-35. Датчики расположены преимущественно в средней части каждой стороны транспортного средства, а именно

датчик формирует единичный выходной сигнал в момент точного положени  транспортного средства относительно специальных реперных знаков, расположенных на приемных столах у обслуживаемых станков. И режиме причаливани  транспортное средство перемещаетс  с малой скоростью по направлению к приемному столу до момента обнаружени  датчиками причаливани  реперных знаков . Элемент 2И или 36, подключенный к выходам датчиков причаливани , формирует сигнал Конец движени , кото- рый, поступа  в блок приема информации , информирует его о завершении ре- Йшма причаливани  и о переходе к сле- {цукнцему действию.

В цел х защиты обслуживающего пер- Сонала от столкновени  с автоматичес- сим транспортным средством, система правлени  имеет средства обеспече- ifflH безопасности. К. ним относ тс  Аварийный бампер, датчик обнаружени  Преп тствий, аварийно-предудредитель- звукова  и светова  сигнализаци .

Аварийный бампер 49 представл ет Јобой легкое устройство в виде рамки, вынесенное на 150-500 мм впереди и Сзади за габариты корпуса транспорт- Чого средства. Любое нажатие на аварийный бампер вызывает по вление сиг- ала, который подаетс  на вход блока Передачи информации 4, а через него fta вход коммутатора аналоговых сигналов 19, где происходит отключение управл ющих сигналов от входов блоков управлени  приводами ходовых колес и Лерегрузочного механизма. Одновремен- о этот сигнал подаетс  на усилитель Ј9, управл ющий тормозными электромагнитными муЛтами 30 и 31, что при- йодит к резкому торможению транспортного средства. Кроме того, сигнал С блока подачи информации 4 вызывает йрекращение действий транспортного средства и переключение формировател  сигналов 46 в режим аварийного вызова .

Формирователь- сигналов 46 обеспечивает автоматическую последовательность включени  лчмп световой сигнализации 47, обеспечивающих максимальное привлечение внимание к движуще- мус  транспортному средству. Однов ременно блок формировани  сигналов вырабатывает и через устройство звуковой сигнализации 48 издает короткие Звуковые сигналы высокого тона доста- Точной громкости, чтобы привлечь внимание человека, не вид щего по какой- .шбо причине приближающеес  транс йо ртное средство.

Датчик обнаружени  преп тствий 45 представл ет собой ультразвуковой локатор с небольшой дальностью действи , примерно 1-1,5 м. Датчик располагаетс  в передней части транспортного средства и служит дл  дистанционного обнаружени  неожиданно возникающих преп тствий на пути следовани  транспортного средства.

Claims (3)

1. Система управлени  транспортным средством, содержаща  программный задатчик, св занный через информационные и управл ющие шины с блоком передачи информации, блоки управлени , соединенные выходами с входами соответствующих электродвигателей, на валу каждого из которых установлен та- хогенератор, подключенный выходом к первому входу соответствующего блока управлени , причем первый, второй и третий информационные входы блока передачи информации соединены с выходами соответственно датчика наличи  груза, концевыми контактами перегрузочного механизма и аварийным бампером , а первый выход через усилитель - с входами электромагнитных тормозных муфт, отличаю щ а  - с   тем, что, с целью повышени  точности системы, она содержит два измерител  пути, два счетчика, блок сравнени , два цифроаналоговых преобразовател , два сУмматора, два управл емых инвертора, коммутатор аналоговых сигналов, четыре датчика причаливани , элементы И-НЕ, ИЛИ, НЕ, 2И-ИЛИ, причем измерители пути расположены по правому и левому бортам транспортного средства в вертикальной плоскости , проход щей через оси ходовых колес , а выходы обоих измерителей пути соединены со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков , кодовые входы установки числа в счетчиках поразр дно объединены и подключены к кодовому выходу блока передачи информации, выходы разр дов первого и второго счетчиков соединены с соответствующими входами блока сравнени  и с входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента И-НЕ, соединенного выходом с четвертым информационным входом блока передачи информации , выходы старших разр дов от двух до восьми счетчиков подключены к кодовым входам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей , выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, второй вход первого сумматора соединен с выходом блока сравнени  и через элемент НЕ - с вторым входом второго- сумматора, выходы первого и второго сумматоров подключены соответственно через первый и второй управл емые инверторы к первому и второму информационным входам коммутатора аналоговых сигналов, выходы которого подключены соответственно к вторым входам блоков управлени , третьи входы первого и второго блоков управлени  соединены с выходами соответственно первого и второго датчиков причаливани , а выходы третьего и четвертого датчиков причаливани  подключены через элемент

2И-ИЛИ к п тому информационному входу 25 мирователь сигналов и устройства свеблока передачи информации, второй и третий выходы которого соединены с управл ющими входами соответственно первого и второго управл емых инверторов , четвертый и п тый выходы - с соответствующими управл ющими входами коммутатора аналоговых сигналов, а с шестого по дев тый выходы - с управл ющими входами соответственно с

товой и звуковой сигнализации, причем выход датчика обнаружени  преп тствий соединен с шестым информационным входом блока передачи информации, 30 двенадцатый и тринадцатый выходы которого подключены к соответствующим входам формировател  сигналов,соединенного выходами с входами соответственно устро йств звуковой и световой сигнализации.

5

0

первого по четвертый датчиков причаливани .

2.Система по п, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных характеристик системы, она содержит датчик перемещени  перегрузочного механизма, таймер и коммутатор дискретных сигналов, причем выходы измерителей пути, датчика перемещений перегрузочного механизма и таймера подключены к соответствующим информационным входам коммутатора дискретных сигналов, первый и второй выходы которого подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков, а управл ющие входы - соответственно к дес тому и одиннадцатому выходам блока передачи информации.

3.Система по п. отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности системы, она содержит датчик обнаружени  преп тствий, фортовой и звуковой сигнализации, причем выход датчика обнаружени  преп тствий соединен с шестым информационным входом блока передачи информации, двенадцатый и тринадцатый выходы которого подключены к соответствующим входам формировател  сигналов,соединенного выходами с входами соответственно устройств звуковой и световой сигнализации.

фие.1

О

51

г/

Условный перед транспортного средства.

56