[自动化制造系统]AGV小车原理结构

2015-2016学年第一学期

《自动化制造系统》期末大作业

题目:

AGV小车结构原理

院系：机电工程学院

专业：机械制造设计及其自动化授课教师：XX老师

姓名：XXX

班级：121

学号：201210824117

完成时间：2016.01.05

摘要

AGV小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV).指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。通常多台AGV与控制计算机（控制台），导航设备，充电设备以及周边附属设备组成AGV系统，其主要工作原理表现为在控制计算机的监控及任务调度下，AGV可以准确的按照规定的路径行走，到达任务指定位置后，完成一系列的作业任务，控制计算机可根据AGV自身电量决定是否到充电区进行自动充电。

关键词

AGV小车结构原理自动导引

正文

背负式AGV搬运小车是针对自动化生产线和自动化物流而开发的系列产品，根据现在工业生产物料工业紧张的需求而研发的温柔搬运智能小车，专为工业物料搬运而生的搬运设备，轻松运载车间物料，把货物装载在背负式AGV小车上，可实现货物的轻松搬运，多台AGV无人搬运车配合使用时可组成装配线，代替流水线，形成柔性生产系统。利用磁条导引的作用，AGV小车通过识别地标选择目的地，AGV小车可以根据设定的站点随意放置物料。在车体上置放料架或周转箱进行往复运动，通过磁条导引识别地标，进行选择性站点停靠。此车亦可做单向AGV使用，最小转弯半径300mm,非常适用于空间不足且搬运频繁的场地使用。

小车采用两后轮独立驱动差速转向，两前轮为万向轮的四轮结构形式。步进电机经减速器后通过驱动轮提供驱动力，当两轮运动速度不同时就可以实现差速转向。

AGV自动导引车由车体系统、动力系统、驱动装置、转向装置、精确停车装置、车载控制系统、行走系统、安全与辅助系统、运动控制器、通信装置、移载系统、和导航系统等组成。AGV由组成。

1、车载控制系统

车载控制系统是AGV的核心部分，一般由计算机控制系统、导航系统、通讯系统、操作面板及电机驱动器构成.计算机控制系统可采用PLC、单片机及工控机等。导航系统根据导航方式不同可分为电磁导航、磁条导航、激光导航和惯性导航等不同形式.通过导航系统能使AGV确定其自身位置，并能沿正确的路径行走。通讯系统是AGV和控制台之间交换信息和命令的桥梁，由于无线电通讯具有不受障碍物阻挡的特点，一般在控制台和AGV之间采用无线电通讯，而在AGV

和移载设备之间为了定位精确采用光通讯.操作面板的功能主要是在AGV调试时输入指令，并显示有关信息，通过RS232接口和计算机相连接。AGV上的能源为蓄电池，所以AGV的动作执行元件一般采用直流电动机、步进电动机和直流伺服电机等。

2、车体系统

它包括底盘、车架、壳体和控制器、蓄电池安装架等，是AGV的躯体，具有

电动车辆的结构特征。

①车体包括底盘、车架、壳体和控制室和相应的机械电气结构如减速箱、电机、车轮等所组成，是AGV自动导引车的基础部分。具有电动车辆的结构特征和无人驾驶自动作业的特殊要求。车架常用钢构件焊接而成，重心越低越有利于抗倾翻。板上常安置移载装置、电控系统、按键、显示屏等。

②车架车架是整个AGV自动导引车的机体部分，主要用于安装轮子、光感应器、伺服电机和减速器。车架上面安装伺服电机驱动器、PCD板和电瓶。对于车架的设计，要有足够的强度和硬度要求，故车架材料选用铸造铝合金，牌号为6061。其中6061质量比较轻，焊接性好。

③车轮车轮采用实心橡胶轮胎。车体后面两主动轮为固定式驱动轮，与轮毂式电机相连。前面两个随动轮为旋转式随动轮，起支承和平衡小车的作用。

3、行走系统

它一般由驱动轮、从动轮和转向机构组成.形式有三轮、四轮、六轮及多轮等，三轮结构一般采用前轮转向和驱动，四轮或六轮一般采用双轮驱动、差速转向或独立转向方式。

4、移载系统

它是用来完成作业任务的执行机构，在不同的任务和场地环境下，可以选用不同的移载系统，常用的有滚道式、叉车式、机械手式等。

5、安全与辅助系统

为了避免AGV在系统出故障或有人员经过AGV工作路线时出现碰撞，AGV一般都带有障碍物探测及避撞、警音、警视、紧急停止等装置。另外，还有自动充电等辅助装置。

6、控制台

控制台可以采用普通的IBM-PC机，如条件恶劣时，也可采用工业控制计算机，控制台通过计算机网络接受主控计算机下达的AGV输送任务，通过无线通讯系统实时采集各AGV的状态信息。根据需求情况和当前各AGV运行情况，将调度命令传递给选定的AGV。AGV完成一次运输任务后在待命站等待下次任务。如何高效地、快速地进行多任务和多AGV的调度，以及复杂地形的避碰等一系列问题都需要软件来完成。由于整个系统中各种智能设备都有各自的属性，因此用面向对象设计的C++语言来编程是一个很好的选择。在编程时要注意的是AGV系统的实时性较强，为了加快控制台和AGV之间的无线通讯以及在此基础上的AGV调度，编程中最好采用多线程的模式，使通讯和调度等各功能模块互不影响，加快系统速度。

7、通讯系统

通讯系统一方面接受监控系统的命令，及时、准确地传送给其它各相应的子系统，完成监控系统所指定的动作:另一方面又接收各子系统的反馈信息，回送给监控系统，作为监控系统协调、管理、控制的依据。

由于AGV位置不固定，且整个系统中设备较多，控制台和AGV间的通讯最适宜用无线通讯的方式。控制台和各AGV就组成了一点对多点的无线局域网，在设计过程中要注意两个问题:

①无线电的调制问题

无线电通讯中，信号调制可以用调幅和调频两种方式。在系统的工作环境中，

电磁干扰较严重，调幅方式的信号频率范围大，易受干扰，而调频信号频率范围很窄，很难受干扰，所以应优先考虑调频方式。而且调幅方式的波特率比较低，一般都小于3200Kbit/s，调频的波特率可以达到9600K bit/s以上。

②通讯协议问题

在通讯中，通讯的协议是一个重要问题。协议的制定要遵从既简洁又可靠的原则。简洁有效的协议可以减少控制器处理信号的时间，提高系统运行速度。

8、导航系统

AGV导航系统的功能是保证AGV小车沿正确路径行走，并保证一定行走精度。AGV的制导方式按有无导引路线分为三种:一是有固定路线的方式:二是半固定

路线的方式，包括标记跟踪方式和磁力制导方式;三是无路线方式，包括地面帮助制导方式、用地图上的路线指令制导方式和在地图上搜索最短路径制导方式。

固定路线的导引方式有电磁制导方式、光学控制带制导方式、激光制导方式和超声波制导方式。

①电磁制导方式

②光学控制带导引方式

③激光制导方式

④超声波制导方式

9、载荷传送装置

AGV的载荷传送装置为一平板，其作用为运输箱体类零件到指定工位。主要用来装载箱体类零件，运送物料等.

10、驱动装置

驱动AGV自动导引车运行并具有速度控制和制动能力的子系统。主要包括电机、减速器、驱动器、控制与驱动电路等。驱动系统一般为闭环方式与开环方式，前者以伺服直流电机为主，后者以步进电机为主。

11、动力系统

蓄电池是目前AGV自动导引车使用的唯一电源。用来驱动车体、车上附属装置，如控制、通讯、安全等。 AGV自动导引车周边设施使用一般工业电力，根据用途而有不同要求。如充电间频率发生器、自动门、计算机室、通讯装置以及工作环境所需装置的动力等。根据车型、运行及载荷量而采用不同功率的蓄电他，一般都是蓄电池组合体。常用直流电压为12伏、24伏、48伏及72伏。

AGV是智能化的移动机器人，也是现代工业自动化物流系统的主要设备。

总结

本次的课设不但拓宽了我的视野而且对知识面。非常感谢老师教导。给了我们很多的帮助和鼓励。在刚收到课设题目的时候还不知道该如何下手，后来在老师和同学的帮助下自己的设计思路也渐渐的明朗了。在确定了设计思路后同学们分工合作，又问题的时候大家一起协商解决。解决不了的就查资料，请老师指导，在学习的同时又收获了很多的快乐。

本文是在凌轩老师细心指导和热心帮助下完成的,在此我谨怀诚挚的心情向于凌老师致以崇高的敬意和深深的谢意！感谢他这段时间对我们的关心和帮助；感谢他给我们提供了这么好的实习和设计环境；凌老师他渊博的学识、严谨的治

学态度、活跃的学术思想、积极进取的人生态度和诲人不倦的学者风范我受益终生，同时也使我明白了做事情就应该认认真真、扎扎实实，不能有一丝的疏忽和马虎的道理，对我以后人生的发展奠定了坚实的基础。

最后，我要感谢我的老师，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪。

马上也要走出校园步入工作岗位了，要珍惜现在的时光。给以后留下些美好的回忆。不要给自己埋下悔恨的种子。希望等到以后有机会谈到这段时光的时候自己可以拍着胸脯说，那段日子我无怨无悔。

参考文献

于慎波，张幼军，王燕冷等，自动导向小车系统及其技术组成，沈阳工业大学学报,1998

汪达开，AGV控制系统，机械工业自动化，1997

孙宇，张世琪，崔康吉 .AGV自动导引技术的研究，中国机械工程，1996

张铁，李琳，曾德怀，自主导航巡逻机器人的行走系统研究，机床与液压，2003 郭峰，袁星军，余达太等，自动导引车系统关键技术的研究，北京科技大学学报，1999

汽车转向电动机工作原理及转向系统概述

汽车转向电动机工作原理及转向系统概述汽车上配置的转向系统，大致可以分为三类：(1)一种是机械式液压动力转向系统；(2)一种是电子液压助力转向系统；(3)另外一种电动助力转向系统。一、电动助力转向系统(EPS) 1、英文全称是Electronic Power Steering，简称EPS，它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成，不同的车尽管结构部件不一样，但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。 2、主要工作原理：汽车在转向时，转矩(转向)传感器会“感觉”到转向盘的力矩和拟转动的方向，这些信号会通过数据总线发给电子控制单元，电控单元会根据传动力矩、拟转的方向等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩，从而产生了助力转向。如果不转向，则本套系统就不工作，处于standby(休眠)状态等待调用。由于电动电动助力转向的工作特性，你会感觉到开这样的车，方向感更好，高速时更稳，俗话说方向不发飘。又由于它不转向时不工作，所以，也多少程度上节省了能源。一般高档轿车使用这样的助力转向系统的比较多。

由于电动助力转向系统只需电力不用液压，与机械式液压动力转向系统相比较省略了许多元件。没有液压系统所需要的油泵、油管、压力流量控制阀、储油罐等，零件数目少，布置方便，重量轻。而且无“寄生损失”和液体泄漏损失。因此电动助力转向系统在各种行驶条件下均可节能80%左右，提高了汽车的运行性能。因此在近年得到迅速的推广，也是今后助力转向系统的发展方向。有一些汽车冠以电动助力转向，其实不是真正意义上的纯电动的助力转向，它还需要液压系统，只不过由电动机供油。传统的液压动力转向系统的油泵由发动机驱动。为保证汽车原地转向或者低速转向时的轻便性，油泵的排量是以发动机怠速时的流量来确定的。而汽车行驶中大部分时间处于高于怠速的速度和直线行驶状态，只能将油泵输出的油液大部分经控制阀回流到储油罐，造成很大的“寄生损失”。为了减少此类损失采用了电动机驱动油泵，当汽车直线行驶时电动机低速运转，汽车转向时电动机高速运转，通过控制电动机的转速调节油泵的流量和压力，减少“寄生损失”。二、机械式液压动力转向系统

AGV控制技术报告(完整版).

自动导引车（AGV）系统技术工作报告

1. 国内外发展情况先进制造技术、工厂物流自动化是目前国内外极受重视的新技术应用领域。柔性加工、柔性装配、仓储物流自动化是其中的重要组成部分。自动导引车（Automated Guided Vehicle ）则是其中不可缺少的重要设备和系统技术。在世界范围内，随着市场需求的增长，近几年有了很大发展。AGV技术的发展，进一步促成了先进的柔性生产线、自动化物流系统的实现。国外发达国家中日本、德国、美国、瑞典、意大利AGV产品种类齐全，技术先进，处于领先地位。沈阳新松机器人自动化股份有限公司多年来，从基础技术研究开始，已开发出具有自主知识产权的AGV及其系统技术，获得多项专利。在先进的加工制造生产线上使用柔性加工系统(FMS)技术, 在装配( 例如汽车及其部件) 生产线上使用柔性装配系统(FAS)技术, 在仓库存取输送线上使用自动化柔性物流系统技术, 可以增加制造生产线和物流系统的柔性, 提高生产效率, 适应生产多品种产品的市场需求, 提高企业的组织和设备重组能力和对市场作出敏捷反应的能力。目前，由于国内汽车行业的快速发展，其对配套生产厂家的产品质量及产量要求不断提高，特别是装配制造业。基于这种情况对柔性装配系统的需求正在不断提高。 2

为了保证AGV24小时内连续运行和使用的可靠性，采用大电流快速充电的方法为AGV自动补充能量。AGV的充电过程是在控制台的监控下自动进行的。周边输送系统周边输送系统主要是AGV的自动上下货位置，这些设备在与AGV进行交接货物时，在系统监控下实现动作的互锁和协调。 AGV控制台控制台是AGV系统的调度管理中心，负责与监控计算机交换信息，生成 AGV的运行任务，解决多AGV之间的避碰问题。同时将AGV系统的状态反馈给中心控制管理系统。通讯系统通讯系统由AGV控制台和各AGV之间组成无线局域网（此通讯系统频率 2.4GHz不需向无委会申报，覆盖范围不大于500米）。AGV与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合，覆盖AGV 运行的区域，使AGV在跨越不同的区域时实现自动漫游，实现无缝连接。 4

5.智能小车-按键控制小车的启动

实验五：树莓派平台-------按键控制小车启动实验 1、实验前准备图1-1 树莓派主控板图1-2 按键开关 2、实验目的 ssh服务登录树莓派系统之后，编译运行按键控制小车启动实验后，按下KEY 启动小车，小车会自动先前进1s，后退1s，左转2s，右转2s，原地左转3s，原地右转3s，接着停止0.5s。 3、实验原理

按键消抖：通常我们的按键开关一般都是机械弹性开关，当机械触点断开，闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关子在闭合时不会马上就能稳定的接通，在断开时也不会一下子彻底断开，而是在闭合和断开时会伴随着一连串的抖动。图3-1 按键抖动状态图抖动时间一般都是由按键的机械特性决定的，一般都会在10ms以内，为了确保程序对按键的一次闭合后一次断开只响应一次，必须进行按键的消抖处理，有硬件消抖和软件消抖。其中，软件消抖指的是检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms～10ms 的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给5ms～10ms的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。硬件消抖是在开关两段接一个0.1uf的电容。本次实验我们采取的是软件延时去抖。 4、实验步骤 4-1.看懂原理图

图4-1 树莓派主控板电路图图4-2 按键

图4-3 树莓派40pin引脚对照表 4-2 由电路原理图可知按键是直接连接到主控板上的wiringPi编码的10口。我们设置10口为输入模式，并当按下按键时通过检测该引脚的电平状态，来判断按键是否被按下。 4-3 程序代码如下：

agv小车控制系统——MAX

MAXAGV控制系统 MAX是AGV小车的控制系统，根据事先设定好的路径，通过埋线导航或激光导航，小车无需人工控制就可进行移载运输，广泛应用在很多工业领域中。在自动化物料运输领域AGV扮演非常关键的角色，自动装载卸载并运输。今天的AGV的功能已经不像过去只是充当出租车的角色了。来自SoftDesign的技术和软件整合了自动起重机、输送带、穿梭运输车、托盘堆垛机、仓库管理系统等而成为一个子系统或一个完整的一站式系统。MAX确保用户的物品在正确的时间以最高效的方式运到正确的地点，使得AGV系统的利用率达到98%~100%。 MAX在Windows环境中运行，使用微软技术，容易配置，当未来生产环境发生变化时很容易扩展和调整，是一个拥有最先进技术的可靠的管理系统。它的用户界面配有很好的显示屏，功能合理，容易操作。 1 MAX系统的优越性 1.1 可配置性任何AGV系统的一个重要特点是系统配置的能力，来与客户的生产环境集成。当生产环境发生变化时，AGV系统必须能够相应变化来满足生产需求。在MAX里，所有的系统配置都是通过MAX编辑器在3D可视的情况下完成的。运输、仓储、追踪、缓冲、任务交换、动态路径选择、站点选择、充电控制、任务的优先安排、避免死锁的发生，所有这一切功能都显示在实时的3D可视图里。这就使得用户可以配置系统的所有部分，从取货点、存储点的位置及运作情况到单台AGV的名字等。在MAX编辑器上用户可以看到系统的布局和系统里的所有组成部分。可以使用滚动、扩大等功能看到系统里最小的细节。系统里的所有物体，比如导航路径、充电站或者AGV都可以编辑。当点击一个物体时，这个物体就显示在MAX编辑器方格里，这样用户就可以对系统里的任何物体根据需要进行编辑了。MAX编辑器是一个功能强大但易于使用的配置工具。

汽车转向系统工作原理

汽车转向系统工作原理本文包括：我们知道，当转动汽车方向盘时，车轮就会转向。这是一种因果关系，不是吗？但是，为了使车轮转向，方向盘和轮胎之间发生了许多有趣的运动。在本文中，我们将了解两种最常见的汽车转向系统的工作原理：齿条齿轮式转向系统和循环球式转向系统。随后，我们将介绍动力转向，并了解一些有趣的转向系统发展趋势，这些趋势大多源于人们对汽车省油功能的需求。不过，让我们先看一下让汽车转向所必须执行的操作。这并不像您想像的那么简单！当汽车转向时，两个前轮并不指向同一个方向，对此您可能会感到奇怪。

要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆圈半径较小，因此它的转向角度比外车轮要大。如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线，那么线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于外车轮。转向器分为几种类型。最常见的是齿条齿轮式转向器和循环球式转向器。齿条齿轮式转向系统作者：Karim Nice （本文为博闻网版权所有, 未经许可禁止以任何形式转载或使用。违者必究。）推荐到：本文包括：齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属管外，并用横拉杆连在一起。

小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上（请参见上图）。齿条齿轮式齿轮组有两个作用： ? 将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。 ? 提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止位（从最左侧转到最右侧）。转向传动比是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。例如，如果将方向盘旋转一周（360度）会导致车轮转向 20度，则转向传动比就等于360除以20，即18:1。比率越高，就意味着要使车轮转向达到指定距离，方向盘所需要的旋转幅度就越大。但是，由于传动比较高，旋转方向盘所需要的力便会降低。一般而言，轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。比率越低，转向反应就越快，您只需小幅度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运动型汽车梦寐以求的特性。由于这些小型汽车很轻，因此比率较低，转动方向盘也不会太费力。有些汽车使用可变传动比转向系统，在此系统中，齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不同的齿距（每厘米的齿数）。这不仅能提高汽车转向时的响应速度（齿条靠近中心位置），还能减少车轮在接近转向极限时的作用力。

智能小车原理

一、前言设计背景：在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。因此，自动避障系统的研发就应运而生。我们的自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。意义随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。我们的自动避障小车就是自动避障机器人中的一类。自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物。成员情况本组三位成员均为2005级基地班学生，都选修过数字电路课程。二、总体方案设计 1、设计要求小车从无障碍地区启动前进，感应前进路线上的障碍物后，根据障碍物的位置选择下一步行进方向。并可通过两个独立按键对小车进行控速。 2、小车自动避障的原理小车车头处装有三个光电开关，中间一个光电开关对向正前方，两侧的光电开关向两边各分开30度，（如右图所示）。小车在行进过程中由光电开关向前方发射出红外线，当红外线遇到障碍物时发生漫反射，反射光被光电开关接收。小车根据三个光电开关接受信号的情况来判断前方障碍物的分布并做出相应的动作。光电开关的平均探测距离为30cm。 3、模块方案比较及论证根据设计要求，我们的自动避障小车主要由六个模块构成：车体框架、电源

及稳压模块、主控模块、逻辑模块、探测模块、电机驱动模块组成。各模块分述如下： 3.1车体框架在设计车体框架时，我们有两套起始方案，自己制作和直接购买玩具电动车。方案一：自己设计制作车架自己制作小车底盘，用两个直流减速电机作为主动轮，利用两电机的转速差完成直行、左转、右转、左后转、右后转、倒车等动作。减速电机扭矩大，转速较慢，易于控制和调速，符合避障小车的要求。而且自己制作小车框架，可以根据电路板及传感器安装需求设计空间，使得车体美观紧凑。但自己制作小车设计制作周期较长，且费用较高，因而我们放弃这一方案。方案二：购买玩具电动车玩具电动车价格低廉，有完整的驱动、传动和控制单元，其中传动装置是我们所需的，缩短了开发周期。但玩具电动车采用普通直流电机驱动，带负载能力差，调速方面对程序要求较高。同时，玩具电动车转向依靠前轮电机带动前轮转向完成，精度低。考虑到利用玩具电动小车做车架开发周期短，可留够充分的时间用于系统调试，且硬件上的不足我们有信心用优良的算法来弥补，故我们选择方案二。

AGV小车设计及应用

AGV小车设计及应用 1. AGV 小车的发展背景在现代化工业的发展中，提倡高效，快速，可靠，提倡将人从简单的工作中解放出来。机器人逐渐替代了人出现在各个工作岗位上。机器人具有可编程、可协调作业和基于传感器控制等特点，自动导向小车（Automated Guided Vehicle 简称AGV便是移动机器人的一种，是现代化工业物流系统中的重要设备，主要为储运各类物料，为系统柔性化、集成化、高效运行提供了重要保证。 AGVb车构成系统图 AGVJ、车有三个关键系统，运行系统、导引系统、控制系统，其它还包括有路线系统及安全保护系统等。本文着重介绍AGV小车的三个关键系统。小车运行系统 AGVJ、车运行系统是由车轮、减速器、制动器、电机及速度控制器等部分组成。AGV小车常设计成三种运动方式：只能向前；能向前与向后；能纵向、横向、斜向及回转全方位运动。本次研究的AGV小车是能够前进、后退及回转全方位运动。AGV、车能够进行回转运动需要有转向装置。转向装置的结构也有三种： 1）前轮转向后轮驱动三轮车型。车的转向和驱动分别由两个不同的电动机带动，车体的前部为转向车轮，车体后部为驱动电机驱动的两个轮。其结构简单、成本低，但定位精度较低。前轮转向后轮驱动三轮车型

2）差速转向式四轮车型。车体的中部有两个驱动轮，由两个电机分别驱动。前后部各有一个转向轮（自由轮）。通过控制中部两个轮的速度比可实现车体的转向，并实现前后双向行驶和转向。这种方式结构简单，定位精度较高。差速转向式四轮车型 3）全轮转向式四轮车型。车体的前后部各有两个驱动和转向一体化车轮，每个车轮分别由各自的电动机驱动，可实现沿纵向、横向、斜向和回转方向任意路线行走，控制较复杂。全轮转向式四轮车型从成本及系统应用考虑，本文着重介绍差速转向式四轮车型。两驱动车轮由两伺服驱动器控制，伺服驱动器通过改变两车轮的速度大小、方向，实现AGW、车的前进、后退、加减速及转向动作。 AGVJ、车通过伺服控制，很容易实现前进、后退及加减速，但如何通过改变两驱动轮的速度差，实现AGV小车的转向及纠偏下面，我们首先了解一下差速转向式四轮车的运动模型。 AGV」、车运动状态及偏差示意图图中虚线表示的车体为初始位姿，实线表示的车体是在和初始时差为△ t时的位姿。AGV车子的左轮运行速度为V r、右轮为V, AGV vr 小车沿着A点作圆弧运动，转弯半径为d。可以得： R V l V r d 2 V l V r AGV、车运动偏移弧度为容易得： V l Vr — --t ② 2

智能小车控制系统设计

智能小车控制系统设计 ——ARM控制模块设计 EasyARM615是一款基于32位ARM处理器，集学习和研发于一体的入门级开发套件，该套件采用Luminary Micro(流明诺瑞)公司生产的Stellaris系列微控制器LM3S615。本系统设计是以EasyARM615开发板为核心，通过灰度传感器检测路面上的黑线，运用PWM直流电机调速技术，完成对小车运动轨迹等一系列的控制。同时利用外扩的液晶显示器显示出各个参数。以达到一个简易的智能小车。本文叙述了系统的设计原理及方法，讨论了ISR集成开发环境的使用，系统调试过程中出现的问题及解决方法。据观察，普通的玩具小车一般需要在外加条件下才能按照自己的的设想轨迹去行驶，而目前可借助嵌入式技术让小车无需外加条件便可完成智能化。在小车行驶之前所需作的准备工作是在地面上布好黑线轨迹，设计好的小车便可按此黑线行驶，即为智能小车。其设计流程如下： 1、电机模块采用由达林顿管组成的H型PWM电路。PWM电路由四个大功率晶体管组成，H桥电路构成，四个晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态，根据调整输入控制脉冲的占空比，精确调整电机转速。这种电路由于管子工作只在饱和和截止状态下，效率非常没。H型电路使实现转速和方向的控制简单化，且电子开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调整技术。具体电路如下图所示。本电路采用的是基于PWM原理的H型驱动电路。该电路采用TIP132大功率达林顿管，以保证电动机启动瞬间的8安培电流要求。

2、传感器模块灰度测量模块，是一种能够区分出不同颜色的的电子部件。灰度测量模块是专为机器人设计的灰度传感器。例如：沿着黑色轨迹线行走，不偏离黑色轨迹线；沿着桌面边沿行走，不掉到地上，等等。足球比赛时，识别场地中灰度不同的地面，以便于进行定位。不同的物体对红外线的反射率不同，黑色最低，白色最高；它通过发射红外线并测量红外线被反射的强度来输出反映物体颜色的电压信号，有效距离3-30毫米。其技术规格如下：已知灰度传感器的输出电压为0-3.3V，所以可通过ARM615开发板上的ADC 模块转换成数字信号，最后通过不断测试得出黑线与白线的大概参数值，完成对小车传感器部分的设计。在本次设计中选择二个灰度传感器，其实现效果与布局如下所示。

agv控制技术报告完整版

自动导引车（A G V）系统技术工作报告 1.国内外发展情况先进制造技术、工厂物流自动化是目前国内外极受重视的新技术应用领域。柔性加工、柔性装配、仓储物流自动化是其中的重要组成部分。自动导引车（Automated Guided Vehicle）则是其中不可缺少的重要设备和系统技术。在世界范围内，随着市场需求的增长，近几年有了很大发展。AGV技术的发展，进一步促成了先进的柔性生产线、自动化物流系统的实现。国外发达国家中日本、德国、美国、瑞典、意大利AGV产品种类齐全，技术先进，处于领先地位。沈阳新松机器人自动化股份有限公司多年来，从基础

技术研究开始，已开发出具有自主知识产权的AGV及其系统技术，获得多项专利。在先进的加工制造生产线上使用柔性加工系统(FMS)技术,在装配(例如汽车及其部件)生产线上使用柔性装配系统(FAS)技术,在仓库存取输送线上使用自动化柔性物流系统技术, 可以增加制造生产线和物流系统的柔性, 提高生产效率, 适应生产多品种产品的市场需求, 提高企业的组织和设备重组能力和对市场作出敏捷反应的能力。目前，由于国内汽车行业的快速发展，其对配套生产厂家的产品质量及产量要求不断提高，特别是装配制造业。基于这种情况对柔性装配系统的需求正在不断提高。 2.技术原理 2．1 AGVS系统构成 AGV 法为AGV自动补充能量。AGV的充电过程是在控制台的监控下自动进行的。 ●周边输送系统周边输送系统主要是AGV的自动上下货位置，这些设备在与AGV进行交接货物时，在系统监控下实现动作的互锁和协调。

●AGV控制台控制台是AGV系统的调度管理中心，负责与监控计算机交换信息，生成AGV的运行任务，解决多AGV之间的避碰问题。同时将AGV系统的状态反馈给中心控制管理系统。 ●通讯系统通讯系统由AGV控制台和各AGV之间组成无线局域网（此通讯系统频率不需向无委会申报，覆盖范围不大于500米）。AGV与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合，覆盖AGV运行的区域，使AGV在跨越不同的区域时实现自动漫游，实现无缝连接。

智能小车控制基本原理

【机器人创意工作室教程一】WIFI智能小车机器人基本原理 [复制链接] liuv ikin g 管理员做中国人自己的 W I F I 机器人！贡献 2 4 9 电梯直达楼主发表于 2012-5-13 11:58:55 |只看该作者|倒序浏览分享到：11 WIFI智能小车机器人是很多人童年时的梦想，就好比当年看着《小鬼当家》里面的那个视频遥控车一样，看着就激动！然而对于大部分初学者而言，本身并非电子专业，也不是计算机专业，可是却对WIFI/蓝牙控制的智能小车机器人情有独钟，怎么办呢？对于一个专业不对的人来说，确实是隔行如隔山，但是没有关系，从今天起，WIFI机器人网·机器人创意工作室不间断地推出一系列教程，手把手教你如何DIY一个属于自己的智能小车机器人。鉴于蓝牙智能车和WIFI智能车其实很类似的，只是把WIFI模块换成了蓝牙模块，所以蓝牙车就不再详细阐述了，弄明白了WIFI车，蓝牙车也一样的。 OK，进入正题，机器人创意工作室教程第一讲《WIFI智能小车机器人基本原理》我们的这款WIFI智能小车机器人采用的路由器+PC或者手机、网页控制方式。其基本原理分为4大块： 1、把普通的无线路由器通过刷入开源的Openwrt系统，使之成为一个运行了Linux系统的小电脑，何为Openwrt? 请看：什么是OpenWRT? 1. 关于 OpenWrt 当Linksys 释放 WRT54G/GS 的源码后，网上出现了很多不同版本的 Firmware 去增强原有的功能。大多数的 Firmware 都是99%使用 Linksys的源码，只有 1%是加上去的，每一种 Firmware 都是针对特定的市场而设计，这样做有2个缺点，第一个是难以集合各版本Firmware的长处，第二个是这版本距离 Linux 正式发行版越来越远。OpenWrt 选择了另一条路，它从零开始，一点一点的把各软件加入去，使其接近 Linksys 版 Firmware的功能，而OpenWrt 的成功之处是它的文件系统是可写的，开发者无需在每一次修改后重新编译，令它更像一个小型的 Linux 电脑系统，也加快了开发速度。以上解释摘自百度百科。简而言之，就是从思科的路由源码改造过来的，一个适用于某些特定芯片的路由器的小型Linux系统，有了这个系统，我们的路由就不再是上网那么简单了，我们可以在上面安装各种程序、驱动，以路由为平台，用户可以自由地加载USB摄像头、网卡、声卡、等等设备。我们的WIFI板上运行着一款程序，叫做mjpg-streamer，这个程序可以把USB摄像头的视频进行编码，然后通过WIFI返回给上位机，这样，我们就可以看到来自机器人的视频了。同时路由一般都预留有TTL串口，TTL串口是用来调试或者刷机用的，我们把这个TTL串口引出来，然后通过安装在路由里面的Ser2net软件，就能把来自WIFI信道的指令转到串口输出，而串口在这里的作用就是与单片机芯片MCU通信，让单片机知道用户要让他做什么动作。关于TTL的介绍，请看后文。 WIFI(路由)模块：

AGV小车系统在汽车行业中的应用

AGV小车系统在汽车行业中的应用自动导引车(Automated Guided Vehicle)通常称AGV,自动导引车系统(Automated Guided Vehicle System)通常称AGVS。AGV是一种无人驾驶搬运车,它可以按照监控系统下达的指令,根据预先设计的程序,依照车载传感器确定的位置信息,沿着规定的行驶路线和停靠位置自动行驶。AGVS由中央监控系统,AGV,通信系统,地面导引系统,装载、卸载站及其移载装置,充电站等组成。自动导引车系统广泛应用在仓库,工厂, 码头,机场中的自动化仓储系统, 柔性加工,柔性装配系统,以实现物流的自动化。本文将阐述汽车工业中的各个类型的AGVS 的主要技术指标和性能特点。近年来，国内主要汽车制造厂商在汽车及总成的装试领域都加大了技术投入和技术创新力度，在汽车装试的生产组织、信息管理和物流技术等方面取得了不小的进步。如今汽车制造技术的总趋势是：柔性化、灵捷化、智能化、信息化，围绕这一技术发展趋势，国内各主要汽车制造厂商在汽车装试技术中应用了各种类型的AGV技术。 AGV是现代物流系统中的关键设备之一，以AGV小车电池为动力，进行非接触式导引，并可根据实际需要配备不同的移载机构，以完成相应的操作任务。如今，越来越多的汽车制造厂将AGV技术运用到他们的装配线和物流作业中。为此，国内出现了适合于汽车装配生产线及发动机装配生产线磁带导引AGV系统，用于汽车总装和发动机、变速箱装配，从而取代传统的地链或输送机模式。AGV系统还能够满足装配线混流作业和今后汽车个性产品规模定制生产方式的需求。 AGV系统作为汽车、发动机装配生产线的子系统，上位控制计算机可配以相应的通信模块与生产线控制系统进行通信连接。一般AGV控制系统划分为上位控制和AGV单机控制两大部分，各控制层界面清晰、控制功能明确、结构清楚。

汽车转向系统工作原理

汽车转向系统工作原理我们知道，当转动汽车方向盘时，车轮就会转向。为了使车轮转向，方向盘和轮胎之间发生了许多复杂的运动。最常见的汽车转向系统的工作原理包括：齿条齿轮式转向系统和循环球式转向系统。当汽车转向时，两个前轮并不指向同一个方向。要让汽车顺利转向，每个车轮都必须按不同的圆圈运动。由于内车轮所经过的圆圈半径较小，因此它的转向角度比外车轮要大。如果对每个车轮都画一条垂直于它们的直线，那么线的交点便是转向的中心点。转向拉杆具有独特的几何结构，可使内车轮的转向角度大于外车轮。转向器分为几种类型。今天讲述的的是齿条齿轮式转向。

齿条齿轮式转向系统已迅速成为汽车、小型货车及SUV上普遍使用的转向系统类型。其工作机制非常简单。齿条齿轮式齿轮组被包在一个金属管中，齿条的各个齿端都突出在金属管外，并用横拉杆连在一起。小齿轮连在转向轴上。转动方向盘时，齿轮就会旋转，从而带动齿条运动。齿条各齿端的横拉杆连接在转向轴的转向臂上（参见上图）。齿条齿轮式齿轮组有两个作用： ?将方向盘的旋转运动转换成车轮转动所需的线性运动。 ?提供齿轮减速功能，从而使车轮转向更加方便。在大多数汽车中，一般要将方向盘旋转三到四周，才能让车轮从一个锁止位转到另一个锁止位（从最左侧转到最右侧）。转向传动比是指方向盘转向程度与车轮转向程度之比。例如，如果将方向盘旋转一周（360度）会导致车轮转向 20度，则转向传动比就等于360除以20，即18:1。比率越高，就意味着要使车轮转向达到指定距离，方向盘所需要的旋转幅度就越大。但是，由于传动比较高，旋转方向盘所需要的力便会降低。一般而言，轻便车和运动型汽车的转向传动比要小于大型车和货车。比率越低，转向反应就越快，您只需小幅度旋转方向盘即可使车轮转向达到指定距离。这正是运动型汽车梦寐以求的特性。由于这些小型汽车很轻，因此比率较低，转动方向盘也不会太费力。有些汽车使用可变传动比转向系统，在此系统中，齿条齿轮式齿轮组的中心与外侧具有不同的齿距（每厘米的齿数）。这不仅能提高汽车转向时的响应速度（齿条靠近中心位置），还能减少车轮在接近转向极限时的作用力。

基于单片机的智能小车控制

信息工程专业课程设计（二）题目基于《STC89C52》单片机的智能小车姓名学号所在院系所在班级完成时间

基于单片机的智能小车摘要：智能化作为现代电子产品的新趋势，是今后的电子产业的发展方向。智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。本设计实现了一种基于51单片机的按键操作控制和温度检测显示系统，通过温度传感器采集温度数据并且通过显示模块显示出来，通过对按键的操作，自动控制转向电机转向，改变行驶方向。本课题设计的智能小车，具有按键控制前后左右的功能，温度采集功能，液晶显示功能。

序言 (1) 第1章总体设计方案 (2) 1.1课题任务分析 (2) 1.2 方案论证 (3) 1.2.1小车驱动部分 (3) 1.2.2 温度显示部分 (3) 第2章系统硬件构成 (4) 2.1系统设计原理 (4) 2.2主要元器件简介 (4) 2.2.1 STC89C52RC简介 (4) 2.2.2 液晶显示电路 (5) 2.2.3 L298N芯片直流电机驱动模块 (6) 2.2.4遥控部分独立按键电路 (7) 第3章软件的设计与说明 (8) 3.1软件设计 (8) 3.2软件的说明 (9) 3.2.1 控制部分主程序流程 (9) 3.2.2 温度检测显示部分主程序流程图 (10) 第4章调试与总结 (12) 4.1 调试的总结 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14) 附录 (15) 附件1 L298N电机驱动模块 (15) 附件2 小车侧视图 (16) 附件3 小车俯视图 (16) 附件4 小车最终硬件图 (17) 附件5 程序清单 (18)

智能小车电机驱动原理

第一节智能小车电机驱动原理一、驱动板概述驱动板由大功率驱动芯片L298为主，加上L1117稳压芯片为整个电路板提供稳定的5V电压。驱动板能同时驱动两个直流电机。通过对六个口的控制就可以分别实现对电机正反转、加减速的控制。完成向前、向后、左转和右转等各种组合运动。每个电机用三个口控制，一个使能端（EN）或PWM输入端，控制电机的转动与停止，也能用于PWM控制调速。也就说，对这个输入端输入一定频率的脉冲，当为高电平时，电机转动，为低电平时，电机停止转动。一定频率的脉冲，电机一段时间内转动一段时间内停止转动，但由于直流电机的惯性特性，它不会立即停下来，只要频率高于某个值，就不会感觉到电机的停滞现象，反而是一种很连续的运动。只要改变一个周期内高低电平的时间比例，就可以改变电机的速度。另外两个输入端是为了控制方向，分别为In1和In2。In1为高电平，In2为低电平，电机按一个方向转，In1为低电平，In2为高电平，电机向相反方向转，如果他们同时为高电平或低电平，那么电机不转。二、驱动板电路原理那我们首先分析一下L298驱动板，L298驱动板原理图如图1。

该驱动板需要用7.2V电源供电，但L298N的逻辑参考电平为典型的TTL 电平。用了一个L1117稳压芯片提供稳定的5V输出电压和逻辑参考电压，D9、D10、D11和D12是发光二极管，指示运动方向，与它们连接的电阻都是限流电阻。R5和R8都是下拉电阻，让EnA和EnB口要么是高电平，要么是低电平，避免出现电平混乱，提高对输入信号的抗干扰能力。输出端都接有0.1uF电容，加上二极管平衡电路。他们都是为了保护L298N，电机是感性负载，当给电机突然通电与断电，因为电流的瞬变，电机两端会产生瞬时高压和大电流。如果没有保护措施，L298N就可能会被烧毁。三、恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N L298N驱动芯片是由SGS公司的产品，比较常见的15脚Multiwatt封装，内部有4通道逻辑驱动电路。它的内部结构如图1。从内部结构图可知，用三极管组

AGV小车设计及应用.doc

技术交流报告书 AGV小车设计及应用 1. AGV小车的发展背景在现代化工业的发展中，提倡高效，快速，可靠，提倡将人从简单的工作中解放出来。机器人逐渐替代了人出现在各个工作岗位上。机器人具有可编程、可协调作业和基于传感器控制等特点，自动导向小车（Automated Guided Vehicle 简称AGV）便是移动机器人的一种，是现代化工业物流系统中的重要设备，主要为储运各类物料，为系统柔性化、集成化、高效运行提供了重要保证。 AGV小车构成系统图 AGV小车有三个关键系统，运行系统、导引系统、控制系统，其它还包括有路线系统及安全保护系统等。本文着重介绍AGV小车的三个关键系统。

2.AGV小车运行系统 AGV小车运行系统是由车轮、减速器、制动器、电机及速度控制器等部分组成。AGV小车常设计成三种运动方式：只能向前；能向前与向后；能纵向、横向、斜向及回转全方位运动。本次研究的AGV 小车是能够前进、后退及回转全方位运动。AGV小车能够进行回转运动需要有转向装置。转向装置的结构也有三种： 1)前轮转向后轮驱动三轮车型。车的转向和驱动分别由两个不同的电动机带动，车体的前部为转向车轮，车体后部为驱动电机驱动的两个轮。其结构简单、成本低，但定位精度较低。前轮转向后轮驱动三轮车型 2)差速转向式四轮车型。车体的中部有两个驱动轮，由两个电机分别驱动。前后部各有一个转向轮(自由轮)。通过控制中部两个轮的速度比可实现车体的转向，并实现前后双向行驶和转向。这种方式结构简单，定位精度较高。

差速转向式四轮车型 3)全轮转向式四轮车型。车体的前后部各有两个驱动和转向一体化车轮，每个车轮分别由各自的电动机驱动，可实现沿纵向、横向、斜向和回转方向任意路线行走，控制较复杂。全轮转向式四轮车型从成本及系统应用考虑，本文着重介绍差速转向式四轮车型。两驱动车轮由两伺服驱动器控制，伺服驱动器通过改变两车轮的速度大小、方向，实现AGV小车的前进、后退、加减速及转向动作。 AGV小车通过伺服控制，很容易实现前进、后退及加减速，但如何通过改变两驱动轮的速度差，实现AGV小车的转向及纠偏？下面，我们首先了解一下差速转向式四轮车的运动模型。

汽车转向系统各部分结构作用图解

汽车转向系统各部分结构作用图解（二）[图片] [ 04-11-8 17:37 ] 太平洋汽车网四.转向传动机构汽车转向时，要使各车轮都只滚动不滑动，各车轮必须围绕一个中心点O 转动，如图d-zx-07所示。显然这个中心要落在后轴中心线的延长线上，并且左、右前轮也必须以这个中心点O为圆心而转动。为了满足上述要求，左、右前轮的偏转角应满足如下关系：

与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括转向摇臂2、转向直拉杆3转向节臂4和转向梯形。在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆6和左、右梯形臂5组成的转向梯形一般布置在前桥之后，如图d-zx-08a所示。当转向轮处于与汽车直线行驶相应的中立位置时，梯形臂5与横拉杆6在与道路平行的平面(水平面)内的交角＞90。在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前，此时上述交角＜90，如图d-zx-08b所示。若转向摇臂不是在汽车纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面向左右摇动，则可将转向直拉杆3横置，并借球头销直接带动转向横拉杆6，从而推使两侧梯形臂转动， 1.转向器 2.转向摇臂 3.转向直拉杆 4.转向节臂 5.梯形臂 6.转向横拉杆

当转向轮独立悬挂时，每个转向轮都需要相对于车架作独立运动，因而转向桥必须是断开式的。与此相应，转向传动机构中的转向梯形也必须是断开式的。 1.转向摇臂 2.转向直拉杆 3.左转向横拉杆 4.右转向横拉杆 5.左梯形臂6.右梯形臂7.摇杆8.悬架左摆臂9.悬架右摆臂10.齿轮齿条式转向器转向直拉杆的作用是将转向摇臂传来的力和运动传给转向梯形臂(或转向节臂)。它所受的力既有拉力、也有压力，因此直拉杆都是采用优质特种钢材制造的，以保证工作可靠。直拉杆的典型结构如图十所示。在转向轮偏转或因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是

智能小车蓝牙控制技术设计方案

智能小车蓝牙控制技术设计方案手机遥控智能小车设计技术设计方案

文档修订记录

一、项目名称《基于32F407的手机遥控智能小车的设计》二、设计要求及性能指标设计一个基于32F407的手机遥控智能小车，选用32F407作为主控芯片进行设计和实现。具体任务包括项目的可行性分析，硬件电路的设计，系统软件设计，仿真调试，实际测试等。具体要求如下：（1）根据提供的原理图和相关资料，了解、掌握小车运行的工作原理，熟悉所用到的硬件模块工作原理（2）学习掌握32F407库函数编程环境，掌握相关的库函数（3）编写32F407程序，应用电机驱动模块、蓝牙模块和语音模块，实现小车根据接收到的指令（手机发出）完成相应的动作，并通过语音模块告知指令内容三、项目总体方案设计 1、系统总体方案根据课程设计的要求，系统设计方案如下：以32F407作为微控制器，以电机驱动电路和两个直流减速电机构成电机驱动模块；语音模块作为语音控制电路、以在特定的操作下产生相应的语音；以蓝牙模块和手机蓝牙相连接，以接收手机相应的指令；以7805稳压管构成电源电路。手机遥控智能小车系统结构框图如图1所示。

图1 手机遥控智能小车系统结构框图手机遥控小车就是通过手机蓝牙和智能小车无线连接，通过蓝牙发送指令，小车接送到指令后，就会按照预先设定的程序，执行相应的操作，并由语音模块发出一系列相应的语音。为了实现这一目的，就需要有信息处理功能的微处理器来接收手机蓝牙发送的相应指令，然后将处理的指令发送到执行机构来执行，这就需要电机驱动模块，来实现小车的行走功能，而一个完整的系统，还需要有电源模块来提供能量。系统的基本原理：预先在单片机内编程，使得相应的指令对应控制小车相应的轮子。然后手机通过蓝牙将相应的指令发送到单片机，以控制小车的运行。 2、关键技术、设计难点及其解决方案关键技术： 1、能做到小车和手机无线连接，控制方便。 2、需要一个中央大脑，既能接收到手机的指令，又能奖指令传送给小车。 3、小车的接收到相应的指令后，可以做出相应的运用或者操作。难点： 1、如何选择相应的中央大脑，选好之后怎么设置指令能做到简单和准确。 2、如何选择相应的驱动电路。如何操作。解决方案 1、选择单片机芯片作为中央控制大脑，

[自动化制造系统]AGV小车原理结构

2015-2016学年第一学期《自动化制造系统》期末大作业题目: AGV小车结构原理院系：机电工程学院专业：机械制造设计及其自动化授课教师：XX老师姓名：XXX 班级：121 学号：201210824117 完成时间：2016.01.05

摘要 AGV小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV).指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。通常多台AGV与控制计算机（控制台），导航设备，充电设备以及周边附属设备组成AGV系统，其主要工作原理表现为在控制计算机的监控及任务调度下，AGV可以准确的按照规定的路径行走，到达任务指定位置后，完成一系列的作业任务，控制计算机可根据AGV自身电量决定是否到充电区进行自动充电。关键词 AGV小车结构原理自动导引正文背负式AGV搬运小车是针对自动化生产线和自动化物流而开发的系列产品，根据现在工业生产物料工业紧张的需求而研发的温柔搬运智能小车，专为工业物料搬运而生的搬运设备，轻松运载车间物料，把货物装载在背负式AGV小车上，可实现货物的轻松搬运，多台AGV无人搬运车配合使用时可组成装配线，代替流水线，形成柔性生产系统。利用磁条导引的作用，AGV小车通过识别地标选择目的地，AGV小车可以根据设定的站点随意放置物料。在车体上置放料架或周转箱进行往复运动，通过磁条导引识别地标，进行选择性站点停靠。此车亦可做单向AGV使用，最小转弯半径300mm,非常适用于空间不足且搬运频繁的场地使用。小车采用两后轮独立驱动差速转向，两前轮为万向轮的四轮结构形式。步进电机经减速器后通过驱动轮提供驱动力，当两轮运动速度不同时就可以实现差速转向。 AGV自动导引车由车体系统、动力系统、驱动装置、转向装置、精确停车装置、车载控制系统、行走系统、安全与辅助系统、运动控制器、通信装置、移载系统、和导航系统等组成。AGV由组成。 1、车载控制系统车载控制系统是AGV的核心部分，一般由计算机控制系统、导航系统、通讯系统、操作面板及电机驱动器构成.计算机控制系统可采用PLC、单片机及工控机等。导航系统根据导航方式不同可分为电磁导航、磁条导航、激光导航和惯性导航等不同形式.通过导航系统能使AGV确定其自身位置，并能沿正确的路径行走。通讯系统是AGV和控制台之间交换信息和命令的桥梁，由于无线电通讯具有不受障碍物阻挡的特点，一般在控制台和AGV之间采用无线电通讯，而在AGV 和移载设备之间为了定位精确采用光通讯.操作面板的功能主要是在AGV调试时输入指令，并显示有关信息，通过RS232接口和计算机相连接。AGV上的能源为蓄电池，所以AGV的动作执行元件一般采用直流电动机、步进电动机和直流伺服电机等。 2、车体系统它包括底盘、车架、壳体和控制器、蓄电池安装架等，是AGV的躯体，具有

循迹小车原理

寻迹小车在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后，制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构，并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置，能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。总体方案整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测，经过比较器处理之后，送给软件控制模块进行实时控制，输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动，从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。图1 智能小车寻迹系统框图传感检测单元小车循迹原理该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号。传感器的选择市场上用于红外探测法的器件较多，可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头，也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛，所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射和接收器件，其部结构和外接电路均较为简单，如图2所示：图2 ST168检测电路 ST168采用高发射功率红外光、电二极管和高灵敏光电晶体管组成，采用非接触式检测方式。ST168的检测距离很小，一般为8~15毫米，因为8毫米以下是它的检测盲区，而大于15毫米则很容易受干扰。笔者经过多次测试、比较，发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时，检测效果最好。 R1限制发射二极管的电流，发射管的电流和发射功率成正比，但受其极限输入正向电流50mA的影响，用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压，测试发现发射功率完全能满足检测需要；可变电