潛入式agv導航小車的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動化物流運輸領域，特別是一種潛入式AGV導航小車。
【背景技術】
[0002]AGV(Automated Guided Vehicle，自動導引小車)是自動化物流運輸系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)的關鍵設備，在非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中具有自動駕駛的功能。國際上AGV的研究始于20世紀50年代的美國，經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，AGV已經(jīng)實現(xiàn)商品化，并在電子機械制造，物流，自動倉庫等各個領域得到了廣泛的應用。隨著經(jīng)濟技術的發(fā)展，我國的企業(yè)也逐步開始應用AGV。
[0003]AGV車型可按運載類別、承載質(zhì)量、驅(qū)動型式、導引方式、移載方式分類。比如按導引方式分類有:磁導引，激光導引，超聲導引，光反射檢測，慣性導航，圖像識別與坐標識別等;按移載方式分類有:潛入式，側(cè)輥式，牽引式，跨鞍式，雙側(cè)推挽式，平衡式，雙側(cè)叉式，三向叉式，低叉式，雙舉升式，龍門式，背負式等。
[0004]AGV控制系統(tǒng)為核心，AGV小車動作是通過車載控制器實現(xiàn)控制。目前，傳統(tǒng)的AGV一般以PLC作為控制器，存在成本較高，可擴展性不強，計算能力不強，不易實現(xiàn)高精度控制的問題。
[0005]AGV現(xiàn)在通用的導航方法有電磁引導、光條紋引導、磁帶引導、慣性導航、超聲定位引導、激光反射定位引導、激光掃描定位引導、視覺引導、RFID復合定位引導、GPS導航。在不同的工作環(huán)境中，需要使用不同的導航方法。目前，AGV常見的導航與定位方法為:磁帶導航、RFID定位導航。磁帶導航用在路面上貼磁帶替代在地面下埋設金屬線，通過磁感應信號實現(xiàn)導引，其靈活性比較好，改變或擴充路徑較容易，磁帶鋪設簡單易行，但此導引方式易受環(huán)路周圍金屬物質(zhì)的干擾，磁帶易受機械損傷，因此導引的可靠性受外界影響較大，一般在室內(nèi)開辟不會受到機械損傷且無磁場干擾的的區(qū)域進行磁帶引導。其中，傳統(tǒng)的磁帶導航采用PID、模糊控制等方法，雖然不需精確模型就可實現(xiàn)，但存在易受對象結(jié)構(gòu)與參數(shù)變化影響，控制精度不高的問題。RFID定位導航是隨著無線射頻技術的發(fā)展而出現(xiàn)的一種導航輔助方式。通過在AGV上的RFID讀寫器識別貼在路面上的RFID標示，通過預先存儲的RFID位置，使得AGV能夠得到路徑的絕對位置。它一般與磁帶導航等非定位的引導方式復合使用，從而能夠在路徑上的若干點得到絕對位置。優(yōu)點是成本較低，安裝復雜性較低，但是定位精度不是非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有的導航小車的控制精度較低的不足，本實用新型提供一種潛入式AGV導航小車，利用二輪差速驅(qū)動，并分別帶有兩個萬向輪與兩個定向輪作為支撐，使AGV轉(zhuǎn)彎半徑較小，承載能力較強。車體前置防撞膠條與障礙物識別傳感器，能更好地保護AGV小車;車體中間升降定位鎖定裝置，實現(xiàn)貨物架的定位與鎖定。同時，應用磁帶導航和RFID定位導航結(jié)合的方式，磁帶導航使用自抗擾控制(ADRC)方法，提高導航定位精度，降低產(chǎn)品及其使用成本。
[0007]為實現(xiàn)上述技術問題，本實用新型是按如下方式實現(xiàn)的:
[0008]—種潛入式AGV導航小車，包括車體焊接結(jié)構(gòu)、報警防撞保護裝置、升降定位鎖定裝置、驅(qū)動單元、控制單元、導航定位裝置、萬向從動輪和定向輪，所述車體焊接結(jié)構(gòu)上安裝報警防撞保護裝置、升降定位鎖定裝置、驅(qū)動單元、控制單元和導航定位裝置;所述報警防撞保護裝置設置在車體焊接結(jié)構(gòu)前端;所述升降定位鎖定裝置與驅(qū)動單元分別上下分布設置在車體焊接結(jié)構(gòu)中間；所述控制單元設置于車體后端;所述導航定位裝置設置于車體焊接結(jié)構(gòu)前端下方的中間位置;所述萬向從動輪設置于車體焊接結(jié)構(gòu)前端下方兩邊;所述定向輪設置于車體焊接結(jié)構(gòu)后端下方;所述控制單元與報警防撞保護裝置、升降定位鎖定裝置、驅(qū)動單元、控制單元、導航定位裝置構(gòu)成電連接。
[0009]進一步，所述報警防撞保護裝置包括障礙物識別傳感器固定座、障礙物識別傳感器、防撞膠條、聲光報警器、顯示屏、急停開關和前蓋，所述障礙物識別傳感器固定座設置于車體焊接結(jié)構(gòu)前端正中間，所述障礙物識別傳感器固定座固定障礙物識別傳感器;所述防撞膠條設置于車體焊接結(jié)構(gòu)正前端下方;所述前蓋設置于車體焊接結(jié)構(gòu)前端上方;所述聲光報警器、顯示屏、急停開關設置于前蓋上，所述聲光報警器、急停開關分布于顯示屏周圍。
[0010]再進一步，所述升降定位鎖定裝置包括升降桿、升降桿套、固定鈑金、彈簧限位板、銷軸擋板和升降電機;所述升降桿設置于升降機構(gòu)正中間;所述升降桿套套住升降桿;所述銷軸擋板嵌入升降桿套;所述固定鈑金固定升降桿套、升降電機;所述彈簧限位板設置于銷軸擋板底部。
[0011]所述驅(qū)動單元包括左右驅(qū)動輪、地輪驅(qū)動軸、直流伺服電機和外殼;所述地輪驅(qū)動軸設置于前端正中間；所述左右驅(qū)動輪設置于地輪驅(qū)動軸兩端;所述直流伺服電機固定于地輪驅(qū)動軸;所述外殼固定地輪驅(qū)動軸與直流伺服電機。
[0012]所述控制單元為基于ARM的雙處理的控制系統(tǒng)，包括雙處理器控制板、電機驅(qū)動器、驅(qū)動器固定板、ARM處理器、蓄電池和電池承載座;所述驅(qū)動器固定板設置于車體焊接結(jié)構(gòu)后端上方;所述控制板設置于驅(qū)動器固定板前端正中間，設置有充電插口及警示燈;所述電機驅(qū)動設置于驅(qū)動器固定板后端正中間；所述左右驅(qū)動電機分別設置于驅(qū)動器固定板后端左右兩邊;所述蓄電池設置于驅(qū)動器固定板正下方;所述電池承載座設置于蓄電池底部，蓄電池放置于承載座內(nèi)，四周為電池承載座擋板，并通過螺絲固定住驅(qū)動器固定板。
[0013]所述導航定位裝置包括磁導航感應器、磁導航安裝板、地標感應器和RFID讀卡部件;所述磁導航安裝板設置于驅(qū)動單元外殼前端正中間；所述磁導航感應器設置于磁導航安裝板上；所述地標感應器設置于障礙物識別傳感器正下方，防撞膠條后方正中間；所述RFID讀卡部件設置于磁導航安裝板上。
[0014]所述萬向從動輪包括左、右萬向從動輪，分別設置于車體前端下方兩邊，萬向從動輪前方設置有防撞膠條，所述定向輪包括左、右定向輪，分別設置于車體后端下方兩側(cè)。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]1.具有穩(wěn)定性好的優(yōu)點。潛入式AGV導航小車使用車體焊接結(jié)構(gòu)，車體結(jié)構(gòu)緊湊，車體的設置與萬向輪，定向輪配合起到很好的支撐作用，并保證其很好的穩(wěn)定性。
[0017]2.轉(zhuǎn)彎半徑小，靈活性高的優(yōu)點。潛入式AGV導航小車設置左右二輪對稱于車體中間，采用差速驅(qū)動方式，可實現(xiàn)其軌道轉(zhuǎn)彎半徑小，具備較強的靈活性。
[0018]3.具有貨物架定位鎖定功能。潛入式AGV導航小車設置升降定位鎖定裝置，貨物架底部中間嵌有凹槽，能契合升降桿，可輕松實現(xiàn)貨物架及貨物定位鎖定并實現(xiàn)運輸要求，可減少貨物搬運的次數(shù)，節(jié)省運力，減少人力成本。
[0019]4.控制系統(tǒng)成本低，可擴展性強，可滿足不同應用要求。使用基于ARM雙處理器的控制系統(tǒng)，成本低，結(jié)構(gòu)豐富，靈活性好，較傳統(tǒng)的控制器如PLC運算能力強;雙層控制結(jié)構(gòu)，可將實時控制與非實時控制進行分離，能滿足不同的應用要求，比如實現(xiàn)激光導航、視覺導航與電機編碼器導航等多種導航方式融合的需要。
[0020]5.導航與定位精度高。潛入式AGV導航小車具備多傳感器的配置，使用信息融合方法，實現(xiàn)磁帶導航與RFID定位，磁帶導航使用自抗擾控制(ADRC)方法，具有易調(diào)參，自適應強等優(yōu)點，并顯著提高其導航與定位精度。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本實用新型的車體焊接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本實用新型的潛入式AGV導航小車主要部件分布圖。
[0024]圖4是本實用新型的結(jié)構(gòu)底部不意圖。
[0025]圖5是本實用新型的潛入式AGV導航小車行駛過程的磁帶布置路經(jīng)與RFID標簽位置圖，其中，I障礙物識別傳感器固定座、2障礙物識別傳感器、3防撞膠條、4聲光報警器、5顯示屏、6急停開關、7前蓋、8升降桿、9升降桿套、10固定鈑金、11升降電機、12銷軸擋板、13彈簧限位板、14驅(qū)動輪、15驅(qū)動軸、16驅(qū)動外殼、17直流伺服電機、18驅(qū)動器固定板、19電機驅(qū)動器、20控制板、21 ARM處理器、22蓄電池、23電池承載座、24定向輪、25萬向從動輪、26車體焊接結(jié)構(gòu)及外殼、27地標感應器、28磁導航感應器、29磁導航安裝板和30 RFID讀卡部件。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0027]參照圖1?圖5，一種潛入式AGV導航小車，包括車體焊接結(jié)構(gòu)、報警防撞保護裝置、升降定位鎖定裝置、驅(qū)動單元、控制單元、導航定位裝置、萬向從動輪和定向輪，所述車體焊接結(jié)構(gòu)上安裝報警防撞保護裝置、升降定位鎖定裝置、驅(qū)動單元、控制單元和導航定位裝置;所述報警防撞保護裝置設置在車體焊接結(jié)構(gòu)前端;所述升降定位鎖定裝置與驅(qū)動單元分別上下分布設置在車體焊接結(jié)構(gòu)中間；所述控制單元設置于車體后端;所述導航定位裝置設置于車體焊接結(jié)構(gòu)前端下方的中間位置;所述萬向從動輪設置于車體焊接結(jié)構(gòu)前端下方兩邊;所述定向輪設置于車體焊接結(jié)構(gòu)后端下方;所述控制單元與報警防撞保護裝置、升降定位鎖定裝置、驅(qū)動單元、控制單元、導航定位裝置構(gòu)成電連接。
[0028]所述報警防撞保護裝置包括障礙物識別傳感器固定座(I)、障礙物識別傳感器
(2)、防撞膠條(3)、聲光報警器(4)、顯示屏(5)、急停開關(6)，前蓋(7)。所述障礙物識別傳感器固定座(I)設置于車體前端正中間，固定障礙物識別傳感器(2);所述防撞膠條(3)設置于車體正前端下方;所述前蓋(7)設置于車體前端上方;所述聲光報警器(4)、顯示屏(5)、急停開關(6)設置于前蓋(7)上，聲光報警器(4)、急停開關(6)分布于顯示屏(5)周圍。
[0029]所述升降定位鎖定裝置包括升降桿(8)、升降桿