智能移动小车AGV简介51页PPT
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AGVPPT课件
• 安全壁障模块（obstacle avoidance)：用 于保护AGV小车车身及现场工作人员。
• 无线通讯模块(RF)：在AGV小车和上位 机中起着媒介作用，上位机发送的控制 命令通过无线通讯装置到小车微控制器 ，当小车反馈自身状态时，则通过无线 通讯装置发送给主机
4
AGV动力总成分类和控制策略
.
7
Motor Control（运动和驱动模块）
.
8
Motor controller
• Motor style: PMSM • Battery voltage: 48V • MOSFETs with 100V (D2PAK/TO220) - usage : 6/12/18pcs • Rotor monitoring : resolver / decoder • Gate driver : • MCU: M3/M4 • Current samping : shunt resistor +AMP or hall • Others for current samping : with the increasing of quality of AGV , the
AGV控制策略
运动距离的控制：如果是步进电机，需要 采用速度闭环控制驱动电机转动；如果是 PMSM（目前主流），则需要伺服功能精确 控制电机转子停止位
－运动速度的控制：AGV小车不可以开的过 快，而且要平稳，需要PID算法设置实现速 度环路的控制
－运动方向的控制：精确实现电机转动的 正反向
.
5
舵轮的选择和结构布置
• Current sensing between DC+ and DC- : from battery system provider
• 无线通讯模块(RF)：在AGV小车和上位 机中起着媒介作用，上位机发送的控制 命令通过无线通讯装置到小车微控制器 ，当小车反馈自身状态时，则通过无线 通讯装置发送给主机
4
AGV动力总成分类和控制策略
.
7
Motor Control（运动和驱动模块）
.
8
Motor controller
• Motor style: PMSM • Battery voltage: 48V • MOSFETs with 100V (D2PAK/TO220) - usage : 6/12/18pcs • Rotor monitoring : resolver / decoder • Gate driver : • MCU: M3/M4 • Current samping : shunt resistor +AMP or hall • Others for current samping : with the increasing of quality of AGV , the
AGV控制策略
运动距离的控制：如果是步进电机，需要 采用速度闭环控制驱动电机转动；如果是 PMSM（目前主流），则需要伺服功能精确 控制电机转子停止位
－运动速度的控制：AGV小车不可以开的过 快，而且要平稳，需要PID算法设置实现速 度环路的控制
－运动方向的控制：精确实现电机转动的 正反向
.
5
舵轮的选择和结构布置
• Current sensing between DC+ and DC- : from battery system provider
《智能小车概述》PPT课件
• 光电传感器
3.3V
• 数字摄像头
5V
• 模拟摄像头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ12V
• 光电码盘 （测速） 5V
舵机模块
赛车中控制前轮转向；
传感器直接上车说
LASER
• 右图为北科的激光智能车
• 激光车及使用激光为其传感器 并采用其激光的控制策略的智 能小车
• 检测一行数据，快速响应 • 传感器的布局 • 算法的实时性与可靠性 • 重心 机械的稳定性
• 解剖智能车 1) Laser 2) CCD/CMOS 3) electromagnetism
• 学做智能车
总体介绍
•汽车动态分析 •车速控制系统 •方向控制系统 •赛道检测系统 •电子控制系统 •策略规划系统 •行为决策系统 •路况记忆系统 •数据传输系统
MCU
MC9S12XS128 DSC
三、方便软件的编写
机械
• 机械主要包括车体的机械架构 • 传感器的安装（e.g. CCD的安装与激光管的阵列） • 稳定与重量的选择（螺丝的重量与重心） • 机械与风向即空气阻力摩擦阻力 • 有些地方需要数学建模（舵机的架构） • 轮胎：后倾角
外倾角 前束
软件
• 智能车的大脑
• 软件包括： • 数据的采集 • 数据的压缩与存储 • 数据的提取 • 算法的处理 • 速度控制 • 角度控制 • 与上位机（PC机）的沟通 • 通讯协议等协议的处理
• 从五个方面来说
• 1）硬件 • 2）机械 • 3）控制策略 • 4）软件 • 5）打酱油
学做智能车
硬件
• 何为硬件？
• 硬件就是基于底层电路的设计与开发
硬件
2）硬件需要掌握的知识
•
AGV小车PPT解析ppt课件
2019/11/14
11
2 AGV的结构组成
2019/11/14
12
2 AGV
的
结
构
组
成 1—安全挡圈 2、11—认址线圈 3—失灵控制线圈 4—导向探测器
5—转向轮 6—驱动电机 7—转向机构 8—导向伺服电机 9—蓄电池 10—车架 12—制动器 13—驱动车轮 14车上控制器
2019/11/14
• 具有自动移载装置的小车在控制系统的 2019指/11/14挥下能够自动地完成货物的取、放以 10
• 2）无人牵引小车：
• 主要功能是自动牵引装载货物的平板车， 仅提供牵引动力。当牵引小车带动载货 平板车到达目的地后，自动与载货平板 车脱开。
• 3）无人叉车：
• 其基本功能与机械式叉车类似，只是一 切动作均由控制系统自动控制，自动完 成各种搬运任务。
• 2）自重
• 自重是指自动导引搬运车与电池加起来的总重量。
• 3）车体尺寸
• 车体尺寸是指车体的长、宽、高外形尺寸。该尺寸应该与所承载 货物的尺寸和通道宽度相适应。
2019/11/14
29
5 AGV的主要技术参数
• 4）停位精度 • 指AGV到达目的地址处并准备自动移载
时所处的实际位置与程序设定的位置之 间的偏差值（mm）。这一参数很重要， 是确定移载方式的主要依据，不同的移 载方式要求不同的停位精度。 • 5）最小转弯半径 • 指AGV在空载低速行驶、偏转程度最大 2019时/11/14，瞬时转向中心到AGV纵向中心线的 30
19
• 在AGV的运行路线下面埋设导向
电线1，通以3～10KHZ的低压、低频
电流，该交流电信号沿电线周围产
生 磁 场 ， AGV 上 装 设 的 信 号 检 测 器 3
AGV智能小车循迹系统的建模与仿真课件
分别加减一个纠偏控制量 U / 2 ，
EdM D EdO
•
EdO (vl vr ) U / 2,Ur Uc U / 2 相应的电机
输出速度为：
V (s) /U (s) k /( ms 1)
vl vc v / 2, vr vc v / 2, vr vl v, vr vl 2vc
由于 很小，则 sin
于是最终运动学模型如下：
EdM D EdO
•
EdO (vl vr ) / 2
•
v / L
精选课件
11
4 如何建立电机驱动模型？
目标：寻找输入电压与车轮速度（vlv
直流电机动态过程的微分方程如下：
r）之间的关系。
••
•
m e n m n n Kc U a K f Tc
1
AGV智能小车简 述
精选课件
1
目录
1
简述
2
数学建模
3
Simulink建模与仿真
4
控制系统设计
精选课件
2
AGV智能小车简述
AGV(Automatic Guided Vehicle)智能小车又称自动导引车，是一种 在计算机监控下，根据具体规划和作业要求完成取货、送货、充电等任务 的无人驾驶自动化车辆。
设计状态反馈阵时，要使系 精选课件
19
3.状态反馈控制器设计
在MATLAB的控制系统工具箱 中提供了单变量系统极点配置
acker(),其格式为
K=acker(A,B,p)
程序如下：
A0;=];[-0.1 0 0;10/3 0 0;5/3 -3/4
B=[7:0:0];
C=[0:0:1];
D=0;
Rc=rank(ctrb(A,B));
EdM D EdO
•
EdO (vl vr ) U / 2,Ur Uc U / 2 相应的电机
输出速度为：
V (s) /U (s) k /( ms 1)
vl vc v / 2, vr vc v / 2, vr vl v, vr vl 2vc
由于 很小，则 sin
于是最终运动学模型如下：
EdM D EdO
•
EdO (vl vr ) / 2
•
v / L
精选课件
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4 如何建立电机驱动模型？
目标：寻找输入电压与车轮速度（vlv
直流电机动态过程的微分方程如下：
r）之间的关系。
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m e n m n n Kc U a K f Tc
1
AGV智能小车简 述
精选课件
1
目录
1
简述
2
数学建模
3
Simulink建模与仿真
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控制系统设计
精选课件
2
AGV智能小车简述
AGV(Automatic Guided Vehicle)智能小车又称自动导引车，是一种 在计算机监控下，根据具体规划和作业要求完成取货、送货、充电等任务 的无人驾驶自动化车辆。
设计状态反馈阵时，要使系 精选课件
19
3.状态反馈控制器设计
在MATLAB的控制系统工具箱 中提供了单变量系统极点配置
acker(),其格式为
K=acker(A,B,p)
程序如下：
A0;=];[-0.1 0 0;10/3 0 0;5/3 -3/4
B=[7:0:0];
C=[0:0:1];
D=0;
Rc=rank(ctrb(A,B));
最新AGV小车PPT教学讲义ppt课件
4
1 概述
1.1 ＡＧＶ的基本概念 根据美国物流协会定义，AGV （Automated Guided Vehicle）是指装备有电磁或光学导引装置，能够按照规定的导 引路线行驶，具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有 各种移载功能的运输小车。 我国国家标准《物流术语》中，对AGV的定义为： AGV：装有自动导引装置，能够沿规定的路径行驶，在车体 上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功 能的搬运车辆。 AGVS：多台AGV小车在控制系统的统一指挥下，组成一个 柔性化的自动搬运系统，称为自动导引车系统，简称AGVS。。
AGV小车PPT
ZPMC开发的自动导向车（AGV）系统
28.11.2020
2
请你思考：
1、什么是AGV？ 2、AGV的基本工作原理？ 3、AGV有哪些技术参数？
28.11.2020
3
第24讲 AGV
主要内容： AGV的概念； AGV及AGVS的结构组成； AGV主要技术参数及工作原理
28.11.2020
28.11.2020
13
2 A置所组成，是AGV的基础部分，是 其他总成部件的安装基础；
2.2 蓄电和充电装置
AGV常采用24V或48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应 保证连续工作8小时以上的需要。
2.3 驱动装置
ＡＧＶ的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度 控制器等部分组成，是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计 算机或人工控制器发出，运行速度、方向、制动的调节分别由计算 机控制。为了安全，在断电时制动装置能靠机械实现制动。
28.11.2020
6
1.2 AGVS的特点
机电一体化 自动化 柔性化 准时化
智能循迹搬运机器人PPT课件
灵活的agv机器人小车自动数据库处理系统轻松地完成储存和装卸货物的任务制造业港口码头和机场在邮局图书馆码头和机场候机楼等人口密集的公众场所存在着大量的物品的运送工作充满不定性和动态性强的特点搬运过程往往也很单一
基于ARM系统的智能循迹搬运机器人
团队成员
指导老师：邵民
13机电1班 ：文鸣 张军强 刘派派
13机电4班： 魏子明
.
1
智能循迹搬运机器人研究目的及意义
智能循迹搬运机器人（又称AGV小车）以ARM新一代嵌入式并行读 写操作部件为 控制核心，实现对小车的智能控制。此控制系统不仅在机器人中有很强的使用价值， 在汽车领域，智能家居等方面都有很高的是实用价值，尤其在智能机器人领域有很 高发展前景。所以本设计与实际相联系，具有很重要的意义。本机器人是由上海未 来伙伴公司提供新型机器人MF13以及我们的改造创新。
.
12
小组成员
零件组装：文鸣 魏子明
程序设计: 张军强 刘派派
.
13
谢谢各位老师！
.
14
本设计结构简单，调试方便，系统反映快速灵活，硬件电路由可拆卸模 块拼接而成有很大的扩展空间。经实验测试，该智能小车设计方案正确、 可行，各项指标稳定、可靠。虽然智能小车系统有很多优点，但在设计当 中也存在着一些不足。如光电开关受光线影响，没有很好的解决措施，所 以在使用中需要注意环境影响，由于没采用双电源供电，使系统的抗干扰 性还是欠佳，红外循线部分还可以使用红外对管ST178，可以更加好的隔 绝光线的干扰，使小车更加稳定行走。
.
8
基于ARM系统循线程序原理图
.
9
执行机构
行星减速电机调速稳定 采用大轮胎运行速度更快 更加稳定
机械爪
基于ARM系统的智能循迹搬运机器人
团队成员
指导老师：邵民
13机电1班 ：文鸣 张军强 刘派派
13机电4班： 魏子明
.
1
智能循迹搬运机器人研究目的及意义
智能循迹搬运机器人（又称AGV小车）以ARM新一代嵌入式并行读 写操作部件为 控制核心，实现对小车的智能控制。此控制系统不仅在机器人中有很强的使用价值， 在汽车领域，智能家居等方面都有很高的是实用价值，尤其在智能机器人领域有很 高发展前景。所以本设计与实际相联系，具有很重要的意义。本机器人是由上海未 来伙伴公司提供新型机器人MF13以及我们的改造创新。
.
12
小组成员
零件组装：文鸣 魏子明
程序设计: 张军强 刘派派
.
13
谢谢各位老师！
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14
本设计结构简单，调试方便，系统反映快速灵活，硬件电路由可拆卸模 块拼接而成有很大的扩展空间。经实验测试，该智能小车设计方案正确、 可行，各项指标稳定、可靠。虽然智能小车系统有很多优点，但在设计当 中也存在着一些不足。如光电开关受光线影响，没有很好的解决措施，所 以在使用中需要注意环境影响，由于没采用双电源供电，使系统的抗干扰 性还是欠佳，红外循线部分还可以使用红外对管ST178，可以更加好的隔 绝光线的干扰，使小车更加稳定行走。
.
8
基于ARM系统循线程序原理图
.
9
执行机构
行星减速电机调速稳定 采用大轮胎运行速度更快 更加稳定
机械爪
智能移动小车AGV简介
BREAD PPT
• 如日本产的红外线传感器能检测搬运车的前后方向 、左右方向的障碍物，也能在二段内设定慢行和停止 ，也即2m内减速、lm内停车。发射的光频率数有4种 或8种，能防止各搬运车间的相互干扰。
(3) 装卸移载货物执行机构的自动安全保护装置。 AGV 的主要功能是解决物料的全自动搬运，故除了其全自 动运行功能外，还有移载货物的装置。移载装置的安 全保护装置包括机械和电气两大类。如位置定位装置 、位置限位装置、货物位置检测装置、货物形态检测 装置、货物位置对中结构、机构自锁装置等结构。
BREAD PPT
(2) 反光带或磁带导引
1)反射式导向。如图7-11所示 ，这种引导方式是在地面上 连续铺设一条用发光材料制 作的带子，或者用发光涂料 涂抹在规定的运行路线上， 在车辆的底部装有检测反射 光传感器，通过偏差测定装 置到驱动转向电机来不断调 整车辆前进的方向
2)磁性式导向。是在地面上连 续铺设一条金属磁带，而在 车辆上装有磁性传感器，检 测磁带的磁场，通过磁场偏 差测定控制驱动转向电机来 调整车辆行驶方向。
BREAD PPT
2．车外间断标志 标志跟踪方式中有一种称为视觉引导法，即在所经路径上断续
地设有若干引导标志或反射板(也可是玻璃球)，小车据此自 动识别和判断路径(见图7-12)。 引导的标志除条形码外，还可用圆形、方形、箭头等图形，
BREAD PPT
7.2.2 非预定路径
1．激光导引 (1)光扫描导引。 沿着路径从高处用光束进行扫描，计算机根据
各立体库出货口和拆箱机器人处均有光导通讯装置。对运行中 的AGV，控制台将通过无线局域网通讯系统与AGV交换信息 ，实现AGV问的避碰调度、工作状态检测、任务调度。在立 体仓库和拆箱机器人处通过光导通讯与AGV交换任务和状态 ，完成移载。
• 如日本产的红外线传感器能检测搬运车的前后方向 、左右方向的障碍物，也能在二段内设定慢行和停止 ，也即2m内减速、lm内停车。发射的光频率数有4种 或8种，能防止各搬运车间的相互干扰。
(3) 装卸移载货物执行机构的自动安全保护装置。 AGV 的主要功能是解决物料的全自动搬运，故除了其全自 动运行功能外，还有移载货物的装置。移载装置的安 全保护装置包括机械和电气两大类。如位置定位装置 、位置限位装置、货物位置检测装置、货物形态检测 装置、货物位置对中结构、机构自锁装置等结构。
BREAD PPT
(2) 反光带或磁带导引
1)反射式导向。如图7-11所示 ，这种引导方式是在地面上 连续铺设一条用发光材料制 作的带子，或者用发光涂料 涂抹在规定的运行路线上， 在车辆的底部装有检测反射 光传感器，通过偏差测定装 置到驱动转向电机来不断调 整车辆前进的方向
2)磁性式导向。是在地面上连 续铺设一条金属磁带，而在 车辆上装有磁性传感器，检 测磁带的磁场，通过磁场偏 差测定控制驱动转向电机来 调整车辆行驶方向。
BREAD PPT
2．车外间断标志 标志跟踪方式中有一种称为视觉引导法，即在所经路径上断续
地设有若干引导标志或反射板(也可是玻璃球)，小车据此自 动识别和判断路径(见图7-12)。 引导的标志除条形码外，还可用圆形、方形、箭头等图形，
BREAD PPT
7.2.2 非预定路径
1．激光导引 (1)光扫描导引。 沿着路径从高处用光束进行扫描，计算机根据
各立体库出货口和拆箱机器人处均有光导通讯装置。对运行中 的AGV，控制台将通过无线局域网通讯系统与AGV交换信息 ，实现AGV问的避碰调度、工作状态检测、任务调度。在立 体仓库和拆箱机器人处通过光导通讯与AGV交换任务和状态 ，完成移载。
AGV基础知识介绍pptx
高效率运输：AGV可进行连续作业，提高物流运输效率 。
AGV特点
高精度导航：AGV采用先进的导航技术，如激光雷达 、惯性测量单元等，实现高精度路径规划和定位。
可扩展性强：AGV可通过不同的装载和卸载设备，适 应不同的应用场景。
AGV发展历程
1 2
早期AGV
20世纪50年代，美国开始研究AGV，主要应用 于军事和航天领域。
3
有些AGV可能还具有爬坡能力和紧急制动能力 ，以确保其在各种地形和突发情况下的安全性 。
感知系统
01
AGV的感知系统包括各种传感器，例如超声波传感器、雷达传感器和光电传感 器等。
02
这些传感器帮助AGV感知其周围的环境，例如障碍物、人员和其他AGV等，以 便及时采取行动避免碰撞或确保安全通过。
03
惯性导航
02
利用陀螺仪和加速度计测量AGV的加速度和角速度，结合路径
信息进行积分计算，实现AGV的导航。
视觉导航
03
利用摄像头捕捉环境中的特征点，结合机器视觉算法进行定位
和导航。
路径规划技术
基于规则的路径规划
根据一些预定义的规则和几何约束进行路径规划，生成可行的路 径。
基于搜索的路径规划
将路径规划问题转化为搜索问题，通过搜索算法寻找最优路径。
评估AGV的故障率、维修 率等指标，确保AGV的稳 定性和可靠性。
评估AGV的能耗，包括电 池寿命、充电时间、运行 成本等，以衡量AGV的经 济性能。
评估AGV运行过程中的噪 音水平，以衡量AGV对环 境的影响。
评估AGV的维护性，包括 维护难易程度、备件供应 等，以衡量AGV的可维护 性。
AGV成本评估
医疗行业
AGV可应用于医疗物资自动化运输 、药品分发、病人转运等场景，提 高医疗效率和服务质量。
AGV特点
高精度导航：AGV采用先进的导航技术，如激光雷达 、惯性测量单元等，实现高精度路径规划和定位。
可扩展性强：AGV可通过不同的装载和卸载设备，适 应不同的应用场景。
AGV发展历程
1 2
早期AGV
20世纪50年代，美国开始研究AGV，主要应用 于军事和航天领域。
3
有些AGV可能还具有爬坡能力和紧急制动能力 ，以确保其在各种地形和突发情况下的安全性 。
感知系统
01
AGV的感知系统包括各种传感器，例如超声波传感器、雷达传感器和光电传感 器等。
02
这些传感器帮助AGV感知其周围的环境，例如障碍物、人员和其他AGV等，以 便及时采取行动避免碰撞或确保安全通过。
03
惯性导航
02
利用陀螺仪和加速度计测量AGV的加速度和角速度，结合路径
信息进行积分计算，实现AGV的导航。
视觉导航
03
利用摄像头捕捉环境中的特征点，结合机器视觉算法进行定位
和导航。
路径规划技术
基于规则的路径规划
根据一些预定义的规则和几何约束进行路径规划，生成可行的路 径。
基于搜索的路径规划
将路径规划问题转化为搜索问题，通过搜索算法寻找最优路径。
评估AGV的故障率、维修 率等指标，确保AGV的稳 定性和可靠性。
评估AGV的能耗，包括电 池寿命、充电时间、运行 成本等，以衡量AGV的经 济性能。
评估AGV运行过程中的噪 音水平，以衡量AGV对环 境的影响。
评估AGV的维护性，包括 维护难易程度、备件供应 等，以衡量AGV的可维护 性。
AGV成本评估
医疗行业
AGV可应用于医疗物资自动化运输 、药品分发、病人转运等场景，提 高医疗效率和服务质量。