專利名稱：單機(jī)驅(qū)動人工裝卸agv控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于自動導(dǎo)引車輛(AGV, Automated Guided Vehicle)技術(shù)領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自動導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV),指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，工業(yè)應(yīng)用中不需駕駛員且以可充電蓄電池為其提供動力來源。一般可透過電腦來控制其行進(jìn)路線以及行為，或利用電磁軌道來設(shè)立其行進(jìn)路線，電磁軌道黏貼于地板上，自動導(dǎo)引車則依循電磁軌道所帶來的信息進(jìn)行移動與動作。AGV小車相對于步行、爬行或其它非輪式的移動機(jī)器人具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比，AGV小車的活動區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。一般普通的AGV小車都具有兩個電機(jī)驅(qū)動其運(yùn)動，由兩個電機(jī)控制其在平面上的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，并有兩個萬向輪其中的一個或兩個來調(diào)節(jié)其穩(wěn)定性，到達(dá)站點后由人工裝卸貨物。現(xiàn)有的AGV控制系統(tǒng)基本上都是由單個數(shù)字信號處理器(digital signalprocessor，DSP)控制，形成四輪差速轉(zhuǎn)向行駛，如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)的AGV控制系統(tǒng)的方框圖?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般的AGV控制系統(tǒng)包括電池、DSP處理器、第一控制器、第二控制器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、信號處理器及AGV小車。電池為供電裝置，為整個系統(tǒng)的工作提供工作電壓。DSP處理器內(nèi)置控制系統(tǒng)，并發(fā)出控制信號至第一控制器及第二控制器，第一控制器和第二控制器分別控制第二電機(jī)和第一電機(jī)的工作，第一電機(jī)和第二電機(jī)又分別用于驅(qū)動AGV小車進(jìn)行運(yùn)動。其中，第一電機(jī)和第二電機(jī)的驅(qū)動信號經(jīng)過信號處理器合成之后，控制AGV小車的運(yùn)動。長期以來，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的AGV控制系統(tǒng)存在著很多安全隱患，包括:(I)由于AGV小車頻繁的剎車和啟動，加重了 DSP處理器的工作量，單片的DSP處理器無法考慮電池的狀態(tài)，使得AGV控制系統(tǒng)能源得不到最優(yōu)利用；(2)由于受周圍環(huán)境不穩(wěn)定因素干擾，單片的DSP處理器經(jīng)常會出現(xiàn)異常，引起失控，抗干擾能力較差；(3)對于AGV小車的四輪結(jié)構(gòu)，理想狀態(tài)一般是兩個驅(qū)動電機(jī)配合一個從動輪來形成一個運(yùn)動平面，但是當(dāng)遇到運(yùn)動路徑不平整時經(jīng)常碰到兩個從動輪配合一個驅(qū)動輪運(yùn)轉(zhuǎn)，這時就會導(dǎo)致小車出現(xiàn)“飛輪”的現(xiàn)象發(fā)生，這種失控一般會打壞周圍的儀器或者是產(chǎn)品;(4 )由于DSP處理器要同時處理兩個電機(jī)的速度控制信號形成兩個電機(jī)的差速來調(diào)整AGV小車在平面上的速度和方向，這樣速度和方向是兩個耦合的量，為了實現(xiàn)最終的速度和方向的精確控制都比較難，有的時候需要很長時間的調(diào)整；(5)對于差速控制的AGV小車來說，一般要求其兩個電機(jī)的控制信號要同步，但是對于單片的DSP處理器來說又很難辦到，使得AGV小車在直道上行駛的時候就要來回的補(bǔ)償，而且有的時候搖擺幅度較大；(6)單片的DSP處理器難以勝任多信號處理系統(tǒng)的要求，為了滿足兩個電機(jī)的要求，單片的DSP處理器控制的AGV小車通常是把高速A/D采樣與信號處理功能在多塊不同的板卡上實現(xiàn)來解決，這給實際應(yīng)用帶來很多不便；(7 )由于AGV控制系統(tǒng)不具備速度和方向的獨立控制，所以AGV小車一般情況下不在彎道上設(shè)置站點，不能滿足一些有拐角的路徑；(8)由于測速的兩個光碼盤是裝在驅(qū)動輪上，導(dǎo)致當(dāng)出現(xiàn)“飛輪”時，將無法完成AGV控制系統(tǒng)的各種補(bǔ)償。因此，需要對現(xiàn)有的基于單片DSP控制的AGV控制器進(jìn)行重新設(shè)計。

實用新型內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中“飛輪”的現(xiàn)象以及抗干擾能力差的問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是:提供一種單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，包括處理器單元、控制器、第一電機(jī)、第二電機(jī)以及AGV小車，所述的處理器單元發(fā)出控制信號至所述的控制器，通過所述的控制器把控制信號分為第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，所述的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號分別控制所述的第二電機(jī)和第一電機(jī)，由所述的的第一電機(jī)控制AGV小車的速度，所述的的第二電機(jī)控制AGV小車的方向。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的處理器單元為一雙核處理器，包括DSP處理器、FPGA處理器以及設(shè)于DSP處理器和FPGA處理器的上位機(jī)系統(tǒng)和運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述的上位機(jī)系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊以及在線輸出模塊，所述的運(yùn)動控制系統(tǒng)包括伺服控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊，其中，DSP處理器用于控制人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊、在線輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊，F(xiàn)PGA處理器用于控制伺服控制模塊，且DSP處理器及FPGA處理器之間實時進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和調(diào)用。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的AGV控制系統(tǒng)還包括電池，所述的電池進(jìn)一步與第一電機(jī)和第二電機(jī)的輸出端連接，且處理器單元進(jìn)一步分別連接至第一電機(jī)輸出端和電池之間的連接點以及第二電機(jī)輸出端和電池之間的連接點。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的伺服控制模塊還包括轉(zhuǎn)換模塊，所述的轉(zhuǎn)換模塊包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的伺服控制模塊還包括編碼器模塊，所述的編碼器模塊用于檢測AGV小車實際轉(zhuǎn)速，判斷是否符合速度要求，是否過快或過慢，并發(fā)出控制信號。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的伺服控制模塊還包括電流模塊，所述的電流模塊用于調(diào)整電池的供電功率達(dá)到AGV小車需要的范圍。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的伺服控制模塊還包括速度模塊，所述的速度模塊與編碼器模塊通訊連接，當(dāng)編碼器模塊檢測AGV小車實際轉(zhuǎn)速過快或過慢，速度模塊根據(jù)編碼器模塊檢測的結(jié)果來調(diào)節(jié)AGV小車實際轉(zhuǎn)速。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的伺服控制模塊還包括位移模塊，所述的位移模塊用于檢測AGV小車是否到站，是否到達(dá)既定位移，如果過慢，發(fā)出加速指令至控制器；如果離既定位移過近，需要減速，則發(fā)出減速指令至控制器。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的AGV小車包括導(dǎo)航傳感器、前方壁障傳感器、左右側(cè)面壁障傳感器、速度傳感器、站點傳感器和反向傳感器，所述的導(dǎo)航傳感器判斷AGV小車是否在中線運(yùn)行，并調(diào)整AGV小車在適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行位置。本實用新型的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，為了提高運(yùn)算速度，保證AGV系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，本實用新型在處理器單元的DSP處理器中引入FPGA處理器，形成基于DSP+FPGA的雙核處理器，此處理器單元把原有單片的DSP處理器實現(xiàn)的多控制器系統(tǒng)集中設(shè)計，并充分考慮電池在這個系統(tǒng)的作用，實現(xiàn)了 AGV小車速度和方向的獨立控制，并有兩個不同的電機(jī)控制其速度和方向，把AGV控制系統(tǒng)中工作量最大的伺服控制模塊交給FPGA處理器處理，充分發(fā)揮FPGA處理器數(shù)據(jù)處理速度較快的特點，而人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊、在線輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊交給DSP處理器控制，這樣就實現(xiàn)了DSP處理器與FPGA處理器的分工，把DSP處理器從繁重的工作量中解脫出來，有效地防止“飛輪”現(xiàn)象的產(chǎn)生，抗干擾能力大大增強(qiáng)。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的AGV控制系統(tǒng)的方框圖；圖2為本實用新型較佳實施例的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)的方框圖；圖3為圖2中處理器單元的方框圖；圖4為本實用新型較佳實施例的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。如圖2所示，為本實用新型較佳實施例的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)的方框圖。本實施例中，單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)包括電池、處理器單元、控制器、第一電機(jī)、第二電機(jī)以及AGV小車。其中，所述的電池為鉛酸電池，是一種供電裝置，為整個系統(tǒng)的工作提供工作電壓。電池進(jìn)一步與第一電機(jī)和第二電機(jī)的輸出端連接，且處理器單兀進(jìn)一步分別連接至第一電機(jī)輸出端和電池之間的連接點以及第二電機(jī)輸出端和電池之間的連接點。本實用新型中所述的處理器單元內(nèi)置控制系統(tǒng)及控制電路，所述的處理器單元發(fā)出控制信號至所述的控制器，通過所述的控制器把控制信號分為第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，所述的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號分別控制所述的第二電機(jī)和第一電機(jī)的工作，第一電機(jī)和第二電機(jī)又分別用于驅(qū)動設(shè)于AGV車體的AGV小車進(jìn)行X方向(水平)和Y方向(垂直)的運(yùn)動。本實用新型中由所述的的第一電機(jī)控制AGV小車的速度，所述的的第二電機(jī)控制AGV小車的方向，實現(xiàn)了 AGV小車速度和方向的獨立控制。[0035]本實用新型為克服單片的DSP處理器不能滿足AGV控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性的要求，舍棄了 AGV控制系統(tǒng)所采用單片的DSP處理器的工作模式，提供了基于DSP+FPGA處理器的全新控制模式。處理器單元以FPGA處理器為處理核心，實現(xiàn)數(shù)字信號的實時處理，把DSP處理器從復(fù)雜的工作當(dāng)中解脫出來，實現(xiàn)部分的信號處理算法和FPGA處理器的控制邏輯，并響應(yīng)中斷，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和存儲實時信號。請參閱圖3，所述的處理器單元為一雙核處理器，其包括DSP處理器及FPGA處理器，二者可相互通訊，實時進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和調(diào)用。所述的處理器單元還包括設(shè)于DSP處理器以及FPGA處理器的上位機(jī)系統(tǒng)和運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述的上位機(jī)系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊以及在線輸出模塊，所述的運(yùn)動控制系統(tǒng)包括伺服控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊，其中，DSP處理器用于控制人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊、在線輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊，F(xiàn)PGA處理器用于控制伺服控制模塊。上位機(jī)系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊以及在線輸出模塊。人機(jī)界面模塊包括開始/重啟按鍵及功能選擇鍵；路徑規(guī)劃模塊包括已經(jīng)預(yù)設(shè)好的速度，加速度，位置等參數(shù)設(shè)置；在線輸出模塊用于提示AGV小車的工作狀態(tài)，比如是AGV小車工作過程中或到站狀態(tài)提示。運(yùn)動控制系統(tǒng)包括伺服控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊。其中，數(shù)據(jù)存儲模塊為一存儲器；1/0控制模塊包括RS-232串行接口、ICE端口等。伺服控制模塊進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)換模塊、編碼器模塊、電流模塊、速度模塊以及位移模塊。其中，所述的轉(zhuǎn)換模塊包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC，Analog to DigitalConverter)及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC, Digital to Analog Converter);所述的編碼器模塊用于檢測AGV小車實際轉(zhuǎn)速，判斷是否符合速度要求，是否過快或過慢，并發(fā)出控制信號。所述的電流模塊與電池和控制器、轉(zhuǎn)換模塊連接。轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)電池和控制器的電流，判斷工作功率，并把功率狀況反饋至電池，電流模塊用于調(diào)整電池的供電功率達(dá)到AGV小車需要的范圍。所述的速度模塊與編碼器模塊通訊連接，當(dāng)編碼器模塊檢測AGV小車實際轉(zhuǎn)速過快或過慢，速度模塊根據(jù)編碼器模塊檢測的結(jié)果來調(diào)節(jié)AGV小車實際轉(zhuǎn)速。所述的位移模塊檢測AGV小車是否到站，是否到達(dá)既定位移，如果過慢，發(fā)出加速指令至控制器；如果離既定位移過近，需要減速，則發(fā)出減速指令至控制器。對于處理器單元為一雙核處理器，在電源打開狀態(tài)下，先由人機(jī)界面模塊工作，再根據(jù)人機(jī)界面模塊的功能選擇確定AGV小車的路徑規(guī)劃，AGV小車的導(dǎo)航傳感器、前方壁障傳感器、左右側(cè)面壁障傳感器根據(jù)實際導(dǎo)航環(huán)境傳輸參數(shù)給處理器單元中的DSP處理器，DSP處理器處理后與FPGA處理器通訊，然后由FPGA處理器處理第一電機(jī)和第二電機(jī)的伺服控制模塊，并把處理數(shù)據(jù)通訊給DSP處理器，由DSP處理器繼續(xù)處理后續(xù)的運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)合以上描述，上位機(jī)系統(tǒng)包括人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊、在線輸出模塊；運(yùn)動控制系統(tǒng)包括伺服控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、1/0控制模塊。其中，工作量最大的伺服控制模塊交給FPGA處理器控制，其余的包括上位機(jī)系統(tǒng)的全部模塊交給DSP處理器控制，這樣就實現(xiàn)了 DSP處理器與FPGA處理器的分工，同時二者之間也可以進(jìn)行通訊，實時進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和調(diào)用。本實用新型中的AGV小車包括一個驅(qū)動輪、兩個從動輪、多個傳感器以及防撞裝置，所述的從動輪上均安裝有光碼盤。其中，所述的傳感器包括導(dǎo)航傳感器、前方壁障傳感器、左右側(cè)面壁障傳感器、速度傳感器、站點傳感器和反向傳感器，所述的導(dǎo)航傳感器判斷AGV小車是否在中線運(yùn)行，并調(diào)整AGV小車在適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行位置。如圖4 所示，本實施例中，包括標(biāo)號 S1、S2、S3、S4、S6、S7、S8、S9、S10、SI 1、S12、S13、S14、S18、S19、S20代表的傳感器，其設(shè)于AGV小車的不同部位。其中，傳感器S1、S2、S3、S4為導(dǎo)航傳感器，判斷AGV小車是否在中線運(yùn)行，調(diào)整AGV小車在適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行位置；傳感器S9、S10為設(shè)于AGV小車前方的前方壁障傳感器和傳感器S8為設(shè)于AGV小車側(cè)面的側(cè)面壁障傳感器；設(shè)于AGV小車的傳感器S7為速度傳感器；設(shè)于AGV小車的傳感器S6為站點傳感器，其用于實現(xiàn)位移模塊的功能；傳感器Sll、S12、S13、S14、S18、S19、S20為反向傳感器，用于調(diào)換第一電機(jī)和第二電機(jī)的運(yùn)動方向。圖中的站點11、和充電區(qū)域是設(shè)于地面的反射裝置，上述傳感器可配合反射裝置協(xié)助AGV小車的運(yùn)動。其具體的功能實現(xiàn)如下:I)在AGV小車未接到命令之前，它一般會在充電區(qū)域等待控制器發(fā)出的命令，一旦接到任務(wù)后，會沿著充電區(qū)域邊上的軌道進(jìn)入貨物運(yùn)送軌道；3) AGV小車進(jìn)入軌道后，其前方的傳感器S9、SlO和側(cè)面?zhèn)鞲衅鱏8會對周圍環(huán)境進(jìn)行判斷，確定有沒有障礙物進(jìn)入運(yùn)行范圍，如存在障礙物將向DSP處理器發(fā)出中斷請求，DSP處理器會對中斷做第一時間響應(yīng)，如果DSP處理器的中斷響應(yīng)沒有來得及處理，AGV小車上的防撞裝置將被觸發(fā)，進(jìn)而達(dá)到蔽障的功能；如果沒有障礙物進(jìn)入運(yùn)行范圍，AGV小車將進(jìn)行正常的狀態(tài)運(yùn)行；4)在AGV小車進(jìn)入軌道正常運(yùn)行時，DSP處理器會根據(jù)實際運(yùn)行環(huán)境送出AGV小車的行駛速度大小，并根據(jù)采集過來的兩個從動輪的速度大小，經(jīng)DSP處理器與FPGA處理器通訊后，由FPGA處理器生成具體的PWM波來控制第一電機(jī)，從而來調(diào)節(jié)AGV小車運(yùn)行的速度；5)在AGV小車進(jìn)入軌道正常運(yùn)行速度達(dá)到要求的條件下，其導(dǎo)航傳感器S1、S2、S3和S4進(jìn)行工作，并把反射回來的光電信號送給DSP處理器，經(jīng)DSP處理器判斷后送給FPGA處理器，由FPGA處理器運(yùn)算后與DSP處理器進(jìn)行通訊，然后由控制器發(fā)送第一驅(qū)動信號控制第二電機(jī)，然后由第二電機(jī)進(jìn)行伺服控制來調(diào)節(jié)AGV小車運(yùn)行的方向，使得導(dǎo)航傳感器可以輕松的跟隨運(yùn)動軌跡；6)為了能夠?qū)崿F(xiàn)AGV小車的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，減少AGV小車運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定因素，系統(tǒng)加入了速度傳感器S7，此傳感器會讀取地面上的加速或減速條碼，然后送給控制器，控制器會根據(jù)此信號和實際周圍環(huán)境進(jìn)行運(yùn)算，然后送出第二驅(qū)動信號控制第一電機(jī)的運(yùn)行速度，使AGV小車以不同的速度通過短距離直道、長距離直道和彎道；7)為了能夠?qū)崿F(xiàn)AGV小車的站點功能，本實用新型加入了站點傳感器S6，此傳感器會對地面上的站點條碼進(jìn)行讀取，并自動累加，到達(dá)站點后AGV小車會自動停車，由當(dāng)前站點的工人自動裝卸貨物；8)為了實現(xiàn)循環(huán)功能，當(dāng)AGV小車達(dá)到最大站點時會自動清零并重新從站點I計數(shù)；9)如果AGV小車接到倒車請求，AGV小車會在原地自動停止運(yùn)動并縮寫當(dāng)前狀態(tài)，開啟其反向傳感器Sll、S12、S13、S14、S18、S19和S20并調(diào)換第一電機(jī)和第二電機(jī)的運(yùn)動方向，米取和正向一樣的工作原理，控制其反向運(yùn)動。綜上所述的，本實用新型揭示的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，為了提高運(yùn)算速度，保證AGV系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，本實用新型在處理器單元的DSP處理器中引入FPGA處理器，形成基于DSP+FPGA的雙核處理器，此處理器單元把原有單片的DSP處理器實現(xiàn)的多控制器系統(tǒng)集中設(shè)計，并充分考慮電池在這個系統(tǒng)的作用，實現(xiàn)了 AGV小車速度和方向的獨立控制，并有兩個不同的電機(jī)控制其速度和方向，把AGV控制系統(tǒng)中工作量最大的伺服控制模塊交給FPGA處理器處理，充分發(fā)揮FPGA處理器數(shù)據(jù)處理速度較快的特點，而人機(jī)界面模塊、路徑規(guī)劃模塊、在線輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊交給DSP處理器控制，這樣就實現(xiàn)了 DSP處理器與FPGA處理器的分工，把DSP處理器從繁重的工作量中解脫出來，有效地防止“飛輪”現(xiàn)象的產(chǎn)生，抗干擾能力大大增強(qiáng)。本實用新型單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)具有的有益效果是:1、在運(yùn)動過程中，充分考慮了電池在這個系統(tǒng)中的作用，基于DSP+FPGA處理器時刻都在對AGV小車的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和運(yùn)算，避免了大電流的產(chǎn)生，所以從根本上解決了大電流對電池的沖擊，避免了由于大電流放電而引起的鉛酸電池過度老化現(xiàn)象的發(fā)生；2、在快速放電過程中，對端電壓檢測過程中，引入了鉛酸電池的內(nèi)阻、溫度等參數(shù)，使得端電壓更接近于實際參數(shù)，有利用能源的保護(hù)；3、由FPGA處理器處理AGV小車的速度大小和方向的獨立控制，使得控制比較簡單，大大提高了運(yùn)算速度，解決了單片的DSP處理器運(yùn)行較慢的瓶頸，縮短了開發(fā)周期短，并且系統(tǒng)可移植能力強(qiáng)；4、完全實現(xiàn)了單板控制，不僅節(jié)省了控制板占用空間，而且還實現(xiàn)了 AGV小車的速度大小和方向的獨立控制，有利于提高AGV小車的穩(wěn)定性和動態(tài)性能；5、由于采用FPGA處理器處理大量的數(shù)據(jù)與算法，并充分考慮了周圍的干擾源，并把現(xiàn)有技術(shù)中的DSP處理器從繁重的工作量中解脫出來，有效地防止“飛輪”現(xiàn)象的產(chǎn)生，抗干擾能力大大增強(qiáng)；6、由于AGV小車只有一個驅(qū)動輪,使得兩個電機(jī)與兩個從動輪永遠(yuǎn)在一個平面上，使得AGV小車永遠(yuǎn)不會因為飛輪問題而失控；7、由于采用速度大小和方向的獨立控制，而控制AGV小車運(yùn)行方向的第二電機(jī)功率較小，這樣有利于減少能量的消耗；8、由于AGV小車的速度和方向獨立控制，而且具有存儲功能，這使得AGV小車可以隨意停在任何位置上的站點；9、由于采用的是速度大小和方向的獨立控制，使得AGV小車更容易實現(xiàn)反向倒車，在實際結(jié)構(gòu)中只要加多一套方向判別傳感器，就可以實現(xiàn)AGV小車的倒車功能，而不需要旋轉(zhuǎn)180度；10、AGV小車后面的兩個從動輪上都裝有光碼盤，這樣可以根據(jù)后輪的兩個光碼盤輸出進(jìn)行驅(qū)動輪的速度、方向以及AGV小車位移的補(bǔ)償校正，這使得AGV小車進(jìn)站的位置更精確；IUAGV小車其方向?qū)Ш降膫鞲衅魇前惭b在從動輪上的，這使得其控制更精確和簡單，一般有四個傳感器就可以精確對其方向進(jìn)行控制。以上所述的僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器單元、控制器、第一電機(jī)、第二電機(jī)以及AGV小車，所述的處理器單元發(fā)出控制信號至所述的控制器，通過所述的控制器把控制信號分為第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，所述的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號分別控制所述的第二電機(jī)和第一電機(jī)，由所述的的第一電機(jī)控制AGV小車的速度，所述的的第二電機(jī)控制AGV小車的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的處理器單元為一雙核處理器，包括DSP處理器、FPGA處理器以及設(shè)于DSP處理器和FPGA處理器的上位機(jī)系統(tǒng)和運(yùn)動控制系統(tǒng)，所述的運(yùn)動控制系統(tǒng)包括伺服控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊，其中，DSP處理器用于控制數(shù)據(jù)存儲模塊以及I/O控制模塊，F(xiàn)PGA處理器用于控制伺服控制模塊，且DSP處理器及FPGA處理器之間實時進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和調(diào)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的AGV控制系統(tǒng)還包括電池，所述的電池進(jìn)一步與第一電機(jī)和第二電機(jī)的輸出端連接，且處理器單元進(jìn)一步分別連接至第一電機(jī)輸出端和電池之間的連接點以及第二電機(jī)輸出端和電池之間的連接點。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺服控制模塊還包括轉(zhuǎn)換模塊，所述的轉(zhuǎn)換模塊包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺服控制模塊還包括編碼器模塊，所述的編碼器模塊用于檢測AGV小車實際轉(zhuǎn)速，判斷是否符合速度要求，是否過快或過慢，并發(fā)出控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺服控制模塊還包括電流模塊，所述的電流模塊用于調(diào)整電池的供電功率達(dá)到AGV小車需要的范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺服控制模塊還包括速度模塊，所述的速度模塊與編碼器模塊通訊連接，當(dāng)編碼器模塊檢測AGV小車實際轉(zhuǎn)速過快或過慢，速度模塊根據(jù)編碼器模塊檢測的結(jié)果來調(diào)節(jié)AGV小車實際轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的伺服控制模塊還包括位移模塊，所述的位移模塊用于檢測AGV小車是否到站，是否到達(dá)既定位移，如果過慢，發(fā)出加速指令至控制器；如果離既定位移過近，需要減速，則發(fā)出減速指令至控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的AGV小車包括導(dǎo)航傳感器、前方壁障傳感器、左右側(cè)面壁障傳感器、速度傳感器、站點傳感器和反向傳感器，所述的導(dǎo)航傳感器判斷AGV小車是否在中線運(yùn)行，并調(diào)整AGV小車在適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行位置。
專利摘要本實用新型公開一種單機(jī)驅(qū)動人工裝卸AGV控制系統(tǒng)，包括處理器單元、控制器、第一電機(jī)、第二電機(jī)以及AGV小車，所述的處理器單元發(fā)出控制信號至所述的控制器，通過所述的控制器把控制信號分為第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號，所述的第一驅(qū)動信號和第二驅(qū)動信號分別控制所述的第二電機(jī)和第一電機(jī)，由所述的的第一電機(jī)控制AGV小車的速度，所述的的第二電機(jī)控制AGV小車的方向。本實用新型為了提高運(yùn)算速度，保證AGV系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，本實用新型在處理器單元的DSP處理器中引入FPGA處理器，形成基于DSP+FPGA的雙核處理器，實現(xiàn)了AGV小車速度和方向的獨立控制，有效地防止“飛輪”現(xiàn)象的產(chǎn)生，抗干擾能力大大增強(qiáng)。
文檔編號G05D1/02GK203038107SQ20122047627
公開日2013年7月3日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者王應(yīng)海, 袁麗娟, 張好明 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院