一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括電源模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，還包括主控模塊，ZigBee無(wú)線通信模塊，傳感模塊，對(duì)接定位模塊，電壓檢測(cè)模塊，報(bào)警模塊，顯示模塊。本實(shí)用新型中一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能，具有電壓過(guò)低報(bào)警和故障報(bào)警功能，運(yùn)輸機(jī)器人可以進(jìn)入待機(jī)模式，達(dá)到節(jié)能的功能，可以降低生產(chǎn)成本，節(jié)省占地空間；實(shí)用性高，適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需求。本實(shí)用新型作為一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于機(jī)器人控制領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】
一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，尤其是一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著第四次工業(yè)革命的發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和數(shù)量在不斷擴(kuò)大，這就加大了運(yùn)輸系統(tǒng)的工作量。目前在大多數(shù)工廠車間，是使用小型貨物運(yùn)輸車或者傳送帶進(jìn)行貨物的運(yùn)輸，如果這些工作需要人力參與完成的話，不但加大了生產(chǎn)成本，而且工作效率低;相應(yīng)的，傳送帶還需要很大的占地空間，容易受到地理環(huán)境的影響。
[0003]在一些較為先進(jìn)的生產(chǎn)車間，使用的是一種自動(dòng)巡線的小型運(yùn)輸車，但是這些運(yùn)輸車大多為一個(gè)相對(duì)的個(gè)體，相互之間沒(méi)有聯(lián)系。當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)輸車出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，會(huì)對(duì)下一環(huán)節(jié)的運(yùn)輸車照成影響，并且對(duì)于出現(xiàn)故障的運(yùn)輸車沒(méi)有一個(gè)警示裝置，當(dāng)維修人員對(duì)運(yùn)輸機(jī)器人維修時(shí)需要辨別是哪個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)輸車出現(xiàn)了故障，這就大大浪費(fèi)了時(shí)間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，日益廣泛采用的微電子技術(shù)和電氣化的逐步實(shí)現(xiàn)，形成了復(fù)雜的電磁環(huán)境，而在這些自動(dòng)巡線的運(yùn)輸車中，大部分是使用電磁傳感器循跡的，然而在電磁干擾大的環(huán)境下電磁傳感器出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率非常高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，所述用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)不僅可以降低生產(chǎn)成本，節(jié)省占地空間；而且多個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人可以組成ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)用性高，出錯(cuò)率低。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括:
[0006]電源模塊，用于給運(yùn)輸機(jī)器人供電；
[0007]電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，
[0008]主控模塊，用于處理各種輸入信號(hào)和發(fā)送各種控制信號(hào)；
[0009]ZigBee無(wú)線通信模塊，用于接收和發(fā)送信號(hào)；
[0010]傳感模塊，用于發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)和避障信號(hào)；
[0011 ]對(duì)接定位模塊，用于發(fā)送對(duì)接調(diào)節(jié)信號(hào)；
[0012]電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電源電壓；
[0013]報(bào)警模塊，用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0014]顯示模塊，用于顯示運(yùn)輸機(jī)器人的各種參數(shù)；
[0015]其中，所述主控模塊與ZigBee無(wú)線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述對(duì)接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測(cè)模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報(bào)警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測(cè)模塊的輸入端連接。
[0016]進(jìn)一步地，所述主控模塊包括:
[0017]單片機(jī)，所述單片機(jī)作為運(yùn)輸機(jī)器人的信息處理中心和控制中心；
[0018]電源控制中心，用于控制傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊的電源；
[0019]其中，所述電源控制中心受單片機(jī)控制，所述電源控制中心的輸出端分別與傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊的輸入端連接。
[0020]進(jìn)一步地，所述傳感模塊包括:
[0021]循跡子模塊，用于發(fā)送運(yùn)輸機(jī)器人導(dǎo)航光強(qiáng)信號(hào)；
[0022]避障子模塊，用于發(fā)送避障信號(hào)，
[0023]其中，所述循跡子模塊與主控模塊連接，所述避障子模塊與主控模塊連接。
[0024]進(jìn)一步地，所述對(duì)接定位模塊包括:
[0025]距離傳感器，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位的距離；
[0026]定位傳感器，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位的位置誤差，
[0027]其中，所述距離傳感器和定位傳感器的輸出端分別與主控模塊連接。
[0028]進(jìn)一步地，所述循跡子模塊包括:
[0029]光源補(bǔ)償模塊，用于提供穩(wěn)定的光源；
[0030]光強(qiáng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人引導(dǎo)線與地面不同的光強(qiáng)信號(hào)，其中，所述主控模塊的輸出端與光強(qiáng)補(bǔ)償模塊的輸入端連接，所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊與主控模塊連接。
[0031]進(jìn)一步地，所述電源控制中心包括達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器和電磁繼電器，所述單片機(jī)的輸出端與達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，所述達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器的輸出端與電磁繼電器的輸入端連接。
[0032]進(jìn)一步地，所述距離傳感器包括超聲波距離傳感器，所述定位傳感器包括激光傳感器。
[0033]進(jìn)一步地，所述光源補(bǔ)償模塊包括發(fā)光二極管，所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊包括光電二極管。
[0034]進(jìn)一步地，所述避障子模塊包括熱釋電紅外傳感器。
[0035]進(jìn)一步地，所述顯示模塊為液晶顯示模塊。
[0036]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型中一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)通過(guò)Zigbee無(wú)線通信模塊可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能，至多可以連接65535個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人，在運(yùn)輸機(jī)器人的數(shù)量上有著充分的可擴(kuò)展性;具有電壓過(guò)低報(bào)警和故障報(bào)警功能，在出現(xiàn)故障時(shí)可以自動(dòng)報(bào)警并停止運(yùn)動(dòng)避免對(duì)工作人員和儀器造成損壞;使用循跡子模塊，自備光源補(bǔ)光，可以適應(yīng)各種不同光線下的的工作環(huán)境;運(yùn)輸車上設(shè)置有液晶顯示模塊，可以非常方便的顯示出機(jī)器人的參數(shù)并進(jìn)行修改設(shè)置。運(yùn)輸機(jī)器人可以進(jìn)入待機(jī)模式，在沒(méi)有執(zhí)行任務(wù)期間只開啟用于檢測(cè)補(bǔ)給信號(hào)的Zigbee無(wú)線通信模塊與主控模塊，達(dá)到節(jié)能的功能;與補(bǔ)給工位對(duì)接時(shí)有定位功能，可以減少對(duì)接誤差。
【附圖說(shuō)明】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0038]圖1是本實(shí)用新型中一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0039]圖2是本實(shí)用新型中一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制流程圖；
[0040]圖3是本實(shí)用新型中一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)的一具體實(shí)施例控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0042]—種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，參考圖1，包括:
[0043]電源模塊，用于給運(yùn)輸機(jī)器人供電；
[0044]電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，
[0045]主控模塊，用于處理各種輸入信號(hào)和發(fā)送各種控制信號(hào)；
[0046]ZigBee無(wú)線通信模塊，用于接收和發(fā)送信號(hào)；
[0047]傳感模塊，用于發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)和避障信號(hào)；
[0048]對(duì)接定位模塊，用于發(fā)送對(duì)接調(diào)節(jié)信號(hào)；
[0049]電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電源電壓；
[0050]報(bào)警模塊，用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0051]顯示模塊，用于顯示運(yùn)輸機(jī)器人的各種參數(shù)；
[0052]其中，所述主控模塊與ZigBee無(wú)線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述對(duì)接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測(cè)模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報(bào)警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測(cè)模塊的輸入端連接。
[0053]所述主控模塊與ZigBee無(wú)線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述對(duì)接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測(cè)模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報(bào)警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測(cè)模塊的輸入端連接。
[0054]所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接收主控模塊輸入的速度信號(hào)轉(zhuǎn)化成電機(jī)的速度。所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用鼎拓DBLSOl閉環(huán)速度型控制器，采用最新型的絕緣柵雙極型晶體管和絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管，利用直流無(wú)刷電機(jī)的霍爾信號(hào)進(jìn)行倍頻后進(jìn)行閉環(huán)速度控制，控制環(huán)節(jié)設(shè)有PID速度調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)控制穩(wěn)定可靠，尤其是在低速下總能達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩。在本實(shí)施例中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置有兩個(gè)，分別控制左右兩個(gè)電機(jī)，以控制運(yùn)輸機(jī)器人轉(zhuǎn)向、前進(jìn)以及后退等運(yùn)動(dòng)。
[0055]所述Zigbee無(wú)線通信模塊與主控模塊直接連接，與設(shè)置于其它運(yùn)輸機(jī)器人和補(bǔ)給工位上的Zigbee無(wú)線通信模塊通過(guò)無(wú)線協(xié)議連接。所述Zigbee無(wú)線通信模塊用于接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)，所述Zigbee無(wú)線通信模塊與所述主控模塊之間通過(guò)串行口通信，可以把主控模塊從其他模塊收集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串行口傳輸給所述Zigbee無(wú)線通信模塊，并通過(guò)所述Zigbee無(wú)線通信模塊傳輸給其他運(yùn)輸機(jī)器人。所述Zigbee無(wú)線通信模塊還具有無(wú)線組網(wǎng)功能，可以連接整個(gè)車間所有的運(yùn)輸機(jī)器人，并且可以隨時(shí)添加或者剔除運(yùn)輸機(jī)器人。
[0056]所述電壓檢測(cè)模塊直接與供電電源相連接、輸出信號(hào)口與主控模塊相連接。所述電壓檢測(cè)模塊采用H27UR2型號(hào)的電壓檢測(cè)芯片，該模塊上設(shè)置有三位數(shù)碼管和一按鍵，三位數(shù)碼管顯示當(dāng)前所檢測(cè)到電源電壓的數(shù)值，當(dāng)檢測(cè)到的電源電壓低于正常電壓時(shí)，信號(hào)輸出口輸出高電平信號(hào)給主控模塊，然后由主控模塊控制報(bào)警模塊報(bào)警。所述按鍵用于設(shè)置電壓檢測(cè)模塊輸出高電平報(bào)警信號(hào)的上限電壓、下限電壓、報(bào)警延時(shí)時(shí)間。所述報(bào)警模塊采用HNTDD50型號(hào)的光聲報(bào)警模塊，包含紅、黃、綠三色報(bào)警指示燈以及一蜂鳴器。所述報(bào)警指示燈和蜂鳴器都受主控模塊控制。
[0057]所述顯示模塊為液晶顯示模塊，所述液晶顯示模塊與主控模塊相連接。所述液晶顯示模塊使用0.96寸液晶顯示器，該液晶顯示模塊的分辨率為128x64，可以顯示豐富的圖片和文字。受主控模塊控制，液晶顯示模塊可以運(yùn)輸機(jī)器人的各種實(shí)時(shí)參數(shù)，包括顯示傳感模塊返回的導(dǎo)航信號(hào)、Zigbee無(wú)線通信模塊的應(yīng)答信號(hào)、主控模塊輸出給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)、電壓檢測(cè)模塊的信號(hào)和報(bào)警模塊當(dāng)前的開啟狀態(tài)，以便于程序的調(diào)試和參數(shù)的設(shè)定。
[0058]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主控模塊包括:
[0059]單片機(jī)，所述單片機(jī)作為運(yùn)輸機(jī)器人的信息處理中心和控制中心；
[0060]電源控制中心，用于控制傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊的電源；
[0061 ]其中，所述電源控制中心受單片機(jī)控制，所述電源控制中心的輸出端分別與傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊的輸入端連接。
[0062]所述主控模塊包括高速單片機(jī)和電源控制中心，所述電源控制中心由達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器和電磁繼電器構(gòu)成，所述單片機(jī)的輸出端與達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，所述達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器的輸出端與電磁繼電器的輸入端連接。所述高速單片機(jī)采用STC12C5A60S2型號(hào)的單片機(jī)，作用于處理Zigbee無(wú)線通信模塊、傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及電壓檢測(cè)模塊的輸入數(shù)據(jù)，并控制Zigbee無(wú)線通信模塊的應(yīng)答信號(hào)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出功率、顯示模塊的顯示內(nèi)容、電磁繼電器的開合狀態(tài)和達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器的輸出電平。所述達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器采用ULN2803型號(hào)的達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器，作用于驅(qū)動(dòng)電磁繼電器工作。電磁繼電器采用SRD-05VDC-SL-C型號(hào)的電磁繼電器，作用于控制傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊的電源。
[0063]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述傳感模塊包括:
[0064]循跡子模塊，用于發(fā)送運(yùn)輸機(jī)器人導(dǎo)航光強(qiáng)信號(hào)；
[0065]避障子模塊，用于發(fā)送避障信號(hào)，
[0066]其中，所述循跡子模塊與主控模塊連接，所述避障子模塊與主控模塊連接。
[0067]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述循跡子模塊包括:
[0068]光源補(bǔ)償模塊，用于提供穩(wěn)定的光源；
[0069]光強(qiáng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人引導(dǎo)線與地面不同的光強(qiáng)信號(hào)，其中，所述主控模塊的輸出端與光強(qiáng)補(bǔ)償模塊的輸入端連接，所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊與主控模塊連接。所述光源補(bǔ)償模塊用于提供穩(wěn)定的光源給所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊，減小外界光線的影響。所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊作用于檢測(cè)引導(dǎo)線與地面之間不同的光強(qiáng)信號(hào)并自動(dòng)傳輸給主控模塊。
[0070]所述循跡子模塊用于檢測(cè)循跡線的信號(hào)，所述循跡線為設(shè)置在地面上具有預(yù)設(shè)顏色的引導(dǎo)帶。循跡子模塊分別設(shè)置在運(yùn)輸機(jī)器人前中后三部分，分別稱為前循跡模塊、中間循跡模塊以及后循跡模塊。前循跡模塊設(shè)置于運(yùn)輸機(jī)器人前部的底部，用于檢測(cè)運(yùn)輸車前進(jìn)時(shí)運(yùn)輸機(jī)器人相對(duì)于循跡線的相對(duì)偏差；中間光循跡模塊設(shè)置于運(yùn)輸機(jī)器人中部的左右兩側(cè)底部，用于輔助運(yùn)輸機(jī)器人在轉(zhuǎn)直角彎時(shí)的位置檢測(cè)；后循跡模塊設(shè)置于運(yùn)輸機(jī)器人尾部的底部，用于檢測(cè)當(dāng)運(yùn)輸機(jī)器人向后運(yùn)動(dòng)時(shí)的偏差。
[0071]在本實(shí)施例中，所述光源補(bǔ)償模塊使用發(fā)光二極管，所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊使用光電二極管。所述光電二極管通過(guò)檢測(cè)發(fā)光二極管反射地面和循跡線兩者不一樣的光強(qiáng)進(jìn)而產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的電壓，然后將所述電壓信號(hào)發(fā)送給主控模塊，由主控模塊處理。在本實(shí)施例中，為了增加循跡時(shí)運(yùn)輸機(jī)器人的靈活性，所述光源補(bǔ)償模塊和光強(qiáng)檢測(cè)模塊分別設(shè)有12組，一組光源補(bǔ)償模塊對(duì)應(yīng)一組光強(qiáng)檢測(cè)模塊。這樣就增加了運(yùn)輸機(jī)器人在循跡時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向可調(diào)范圍。
[0072]在本實(shí)施例中，所述避障子模塊使用熱釋電紅外傳感器，當(dāng)熱釋電紅外傳感器檢測(cè)到前行方向有人時(shí)，自動(dòng)輸送信號(hào)給主控模塊，由主控模塊控制運(yùn)輸機(jī)器人暫停運(yùn)動(dòng)并控制報(bào)警模塊發(fā)出聲音報(bào)警，直到熱釋電紅外傳感器檢測(cè)到前方?jīng)]有人，則再給主控模塊輸送一信號(hào)，主控模塊控制運(yùn)輸機(jī)器人繼續(xù)前行并關(guān)閉聲音報(bào)警。
[0073]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式，所述對(duì)接定位模塊包括:
[0074]距離傳感器，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位的距離；
[0075]定位傳感器，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位的位置誤差，
[0076]其中，所述距離傳感器和定位傳感器的輸出端分別與主控模塊連接。
[0077]所述對(duì)接定位模塊包括距離傳感器和定位傳感器。在本實(shí)施例中，所述距離傳感器使用超聲波距離傳感器，設(shè)置于輪式運(yùn)輸機(jī)器人頭部和尾部，分別與主控模塊連接，作用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位的距離，根據(jù)距離控制運(yùn)輸機(jī)器人的速度。所述定位傳感器使用激光傳感器，包括激光發(fā)射管和激光接收傳感器。
[0078]圖2為一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制流程圖，所述控制流程可應(yīng)用于所述的用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0079]S1、啟動(dòng)總電源，主控模塊和ZigBee無(wú)線通信模塊得電工作；
[0080]S2、主控模塊關(guān)閉傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、報(bào)警模塊和顯示模塊的電源；
[0081]S3、ZigBee無(wú)線通信模塊檢測(cè)是否有補(bǔ)給信號(hào)，檢測(cè)到補(bǔ)給信號(hào)則進(jìn)入步驟S4，否則繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)；
[0082]S4、判斷電源電壓是否可以支撐一次運(yùn)輸任務(wù)所需電量，如果可以支撐，則進(jìn)入步驟S5;否則進(jìn)入步驟S6;
[0083]S5、主控模塊開啟傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，并控制傳輸機(jī)器人到達(dá)補(bǔ)給工位，貨物被取走后，運(yùn)輸機(jī)器人返回起點(diǎn)等待運(yùn)輸任務(wù)；
[0084]S6、開啟報(bào)警模塊并通知其它運(yùn)輸機(jī)器人接替該任務(wù)。
[0085]參考圖3，作為進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述步驟S4包括:
[0086]S41、主控模塊開啟電壓檢測(cè)模塊，所述電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電源電壓；
[0087]S42、主控模塊比較電源電壓與預(yù)設(shè)的下限電源電壓，若電源電壓大于預(yù)設(shè)的下限電源電壓，則進(jìn)入步驟S5;否則進(jìn)入步驟S6。
[0088]作為進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述步驟S5包括:
[0089]S51、主控模塊控制ZigBee無(wú)線通信模塊向其它運(yùn)輸機(jī)器人發(fā)送應(yīng)答成功信號(hào)，并開啟傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊；
[0090]S52、傳感模塊檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人前中后三部分的導(dǎo)航信號(hào)和運(yùn)輸機(jī)器人前后部分的避障信號(hào)，并將其發(fā)送給主控模塊；
[0091]S53、主控模塊根據(jù)導(dǎo)航信號(hào)和避障信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和報(bào)警模塊工作，以及控制顯示模塊顯示運(yùn)輸機(jī)器人的各種參數(shù)；
[0092]S54、主控模塊啟動(dòng)對(duì)接定位模塊并根據(jù)對(duì)接定位模塊的信號(hào)控制運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位準(zhǔn)確對(duì)接，運(yùn)輸機(jī)器人到達(dá)補(bǔ)給工位，貨物被取走后，運(yùn)輸機(jī)器人回到起點(diǎn)等待新的運(yùn)輸任務(wù)，返回步驟S2。
[0093]作為進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述步驟S53包括:
[0094]S531、主控模塊根據(jù)光強(qiáng)導(dǎo)航信號(hào)和避障信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊工作；
[0095]S532、若傳感模塊檢測(cè)到運(yùn)輸機(jī)器人行進(jìn)前方有障礙物，則發(fā)送避障信號(hào)給主控模塊，主控模塊控制報(bào)警模塊工作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，否則報(bào)警模塊不工作；
[0096]S533、主控模塊控制顯示模塊顯示運(yùn)輸機(jī)器人的各種參數(shù)。
[0097]作為進(jìn)一步的實(shí)施方式，所述步驟S6包括:
[0098]S61、主控模塊啟動(dòng)報(bào)警模塊并控制其發(fā)出報(bào)警信號(hào)；
[0099]S62、主控模塊控制ZigBee無(wú)線通信模塊向其它運(yùn)輸機(jī)器人發(fā)送應(yīng)答失敗信號(hào)，直到運(yùn)輸任務(wù)被完成。
[0100]下面對(duì)本實(shí)用新型中一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制流程做具體說(shuō)明如下:
[0101]當(dāng)開啟運(yùn)輸機(jī)器人的電源以后，首先會(huì)給設(shè)置于運(yùn)輸車上的Zigbee無(wú)線通信模塊以及主控模塊供電，并由所述主控模塊控制斷開傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、顯示模塊、電壓檢測(cè)模塊的電源。
[0102]所述Zigbee無(wú)線通信模塊用于檢測(cè)補(bǔ)給工位是否有補(bǔ)給信號(hào)發(fā)送給運(yùn)輸機(jī)器人，若設(shè)置于運(yùn)輸機(jī)器人上的Zigbee無(wú)線通信模塊接收到補(bǔ)給工位發(fā)送的補(bǔ)給請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，把請(qǐng)求信號(hào)輸送給主控模塊，由主控模塊處理并開始進(jìn)行運(yùn)輸任務(wù)。若未檢測(cè)到補(bǔ)給信號(hào)，則ZigBee無(wú)線通信模塊繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)給信號(hào)檢測(cè)。
[0103]當(dāng)接收到補(bǔ)給的請(qǐng)求信號(hào)后，主控模塊開啟電壓檢測(cè)模塊，然后控制電壓檢測(cè)模塊開始檢測(cè)電源電壓。
[0104]主控模塊將檢測(cè)到的電源電壓與預(yù)設(shè)的下限電源電壓值進(jìn)行比較，電量不足時(shí)，即檢測(cè)到的電源電壓小于預(yù)設(shè)的下限電源電壓，無(wú)法完成一次運(yùn)輸任務(wù)，則主控模塊控制報(bào)警模塊發(fā)出聲音報(bào)警以及點(diǎn)亮紅色報(bào)警指示燈，以便于通知使用者電源電壓不足，需要給電源充電。接著，主控模塊控制設(shè)置于運(yùn)輸機(jī)器人上的Zigbee無(wú)線通信模塊把這個(gè)補(bǔ)給請(qǐng)求通過(guò)zigbee協(xié)議發(fā)送給當(dāng)前空閑的其它運(yùn)輸機(jī)器人來(lái)完成此補(bǔ)給任務(wù)。當(dāng)其它運(yùn)輸機(jī)器人收到運(yùn)輸任務(wù)請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，檢測(cè)攜帶的電量是否允許進(jìn)行一次運(yùn)輸任務(wù)，若允許，則通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊向其他運(yùn)輸機(jī)器人發(fā)送一個(gè)應(yīng)答成功信號(hào)并開始運(yùn)輸任務(wù)。若運(yùn)輸機(jī)器人的電量不足以再進(jìn)行一次運(yùn)輸任務(wù)，則通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊向其它運(yùn)輸機(jī)器人發(fā)送一個(gè)應(yīng)答失敗信號(hào)，通知其它運(yùn)輸機(jī)器人前來(lái)完成此任務(wù)，若另一個(gè)運(yùn)輸機(jī)器人依然電量不足，則再請(qǐng)求其它運(yùn)輸機(jī)器人，直到此任務(wù)有運(yùn)輸機(jī)器人完成。
[0105]若電量充足，即檢測(cè)到的電源電壓大于預(yù)設(shè)的電源電壓，則主控模塊開啟傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，在電量充足的情況下，顯示模塊顯示運(yùn)輸機(jī)器人的各種參數(shù)。主控模塊控制Zigbee無(wú)線通信模塊發(fā)送一個(gè)應(yīng)答成功信號(hào)給其它運(yùn)輸機(jī)器人，表示此運(yùn)輸機(jī)器人可以進(jìn)行任務(wù)。根據(jù)12個(gè)光電二極管在不同的反射材料下接收到的光強(qiáng)不同而產(chǎn)生不同的電壓，主控模塊把光電二極管返回的電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成主控模塊可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，再比較12個(gè)光電二極管分別返回的信號(hào)得出所述偏差值。所述循跡線是提前鋪設(shè)的與底板顏色相反的引導(dǎo)線，線寬根據(jù)傳感器以及運(yùn)輸機(jī)器人的大小設(shè)置，在本實(shí)施例中使用5cm的白色循跡引導(dǎo)線。當(dāng)運(yùn)輸機(jī)器人開始運(yùn)送補(bǔ)給時(shí)，所述循跡子模塊檢測(cè)當(dāng)前運(yùn)輸機(jī)器人相對(duì)于引導(dǎo)線的位置信息，并轉(zhuǎn)化成的電信號(hào)傳輸給主控模塊，主控模塊處理后判斷巡線機(jī)器人相對(duì)于引導(dǎo)線的位置，繼而發(fā)出信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊調(diào)整機(jī)器人的行駛方向，使得運(yùn)輸機(jī)器人沿著循跡線行進(jìn)。
[0106]避障子模塊設(shè)置于運(yùn)輸機(jī)器人前后兩部分，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人的行駛方向是否有障礙物存在，在本實(shí)施例中使用的是熱釋電紅外傳感器。當(dāng)避障子模塊檢測(cè)到有障礙物存在時(shí)，則輸送一個(gè)信號(hào)給主控模塊，由主控模塊控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊停止工作，運(yùn)輸機(jī)器人停止運(yùn)行，并關(guān)閉循跡子模塊的電源并打開報(bào)警模塊發(fā)出聲音報(bào)警，當(dāng)避障子模塊連續(xù)三秒未檢測(cè)到前方有障礙物時(shí)，則關(guān)閉報(bào)警模塊停止聲音報(bào)警，重新開啟循跡子模塊的電源繼續(xù)運(yùn)輸任務(wù)。
[0107]當(dāng)運(yùn)輸機(jī)器人即將抵達(dá)補(bǔ)給工位時(shí)，由主控模塊控制開啟對(duì)接定位模塊。所述對(duì)接定位模塊作用于運(yùn)輸機(jī)器人與工位實(shí)現(xiàn)低誤差對(duì)接，避免工位取走運(yùn)輸機(jī)器人上的貨物時(shí)因?yàn)檎`差造成失敗。在本實(shí)施例中，在補(bǔ)給工位貼上定位所用的反光紙，控制定位傳感器與反光紙的高度一致、運(yùn)輸機(jī)器人的行駛方向與激光發(fā)射管的方向一致，只有當(dāng)運(yùn)輸機(jī)器人的行駛方向在誤差允許的范圍內(nèi)，激光接收傳感器才可以接收到激光信號(hào)，激光接收傳感器再輸送一個(gè)信號(hào)給主控模塊，主控模塊控制運(yùn)輸機(jī)器人保持此時(shí)的行駛方向前行。這樣，即可保證運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位實(shí)現(xiàn)精確對(duì)接。若激光傳感器不能檢測(cè)到激光信號(hào)，則控制運(yùn)輸機(jī)器人減速并加大運(yùn)輸機(jī)器人的循跡修正角度。
[0108]補(bǔ)給貨物被取走后，運(yùn)輸機(jī)器人返回運(yùn)輸起點(diǎn)，等待下一次運(yùn)輸任務(wù)。
[0109]以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 電源模塊，用于給運(yùn)輸機(jī)器人供電； 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作， 主控模塊，用于處理各種輸入信號(hào)和發(fā)送各種控制信號(hào)； ZigBee無(wú)線通信模塊，用于接收和發(fā)送信號(hào)； 傳感模塊，用于發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)和避障信號(hào)； 對(duì)接定位模塊，用于發(fā)送對(duì)接調(diào)節(jié)信號(hào)； 電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電源電壓； 報(bào)警模塊，用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)； 顯示模塊，用于顯示運(yùn)輸機(jī)器人的各種參數(shù)； 其中，所述主控模塊與ZigBee無(wú)線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述對(duì)接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測(cè)模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報(bào)警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測(cè)模塊的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述主控模塊包括: 單片機(jī)，所述單片機(jī)作為運(yùn)輸機(jī)器人的信息處理中心和控制中心； 電源控制中心，用于控制傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊的電源； 其中，所述電源控制中心受單片機(jī)控制，所述電源控制中心的輸出端分別與傳感模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述傳感模塊包括: 循跡子模塊，用于發(fā)送運(yùn)輸機(jī)器人導(dǎo)航光強(qiáng)信號(hào)； 避障子模塊，用于發(fā)送避障信號(hào)， 其中，所述循跡子模塊與主控模塊連接，所述避障子模塊與主控模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述對(duì)接定位模塊包括: 距離傳感器，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位的距離； 定位傳感器，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人與補(bǔ)給工位的位置誤差， 其中，所述距離傳感器和定位傳感器的輸出端分別與主控模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述循跡子模塊包括: 光源補(bǔ)償模塊，用于提供穩(wěn)定的光源； 光強(qiáng)檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)運(yùn)輸機(jī)器人引導(dǎo)線與地面不同的光強(qiáng)信號(hào)，其中，所述主控模塊的輸出端與光強(qiáng)補(bǔ)償模塊的輸入端連接，所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊與主控模塊連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制中心包括達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器和電磁繼電器，所述單片機(jī)的輸出端與達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，所述達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器的輸出端與電磁繼電器的輸入端連接。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離傳感器包括超聲波距離傳感器，所述定位傳感器包括激光傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光源補(bǔ)償模塊包括發(fā)光二極管，所述光強(qiáng)檢測(cè)模塊包括光電二極管。9.根據(jù)權(quán)利要求3、5或8所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述避障子模塊包括熱釋電紅外傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的一種用于自動(dòng)生產(chǎn)車間的輪式運(yùn)輸機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊為液晶顯示模塊。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK205644273SQ201620302980
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】戴楷龍, 張海業(yè), 朱佳鵬, 蔡泳成
【申請(qǐng)人】深圳市正陽(yáng)精密裝備有限公司