磁导引AGV的设计
摘要
AGV即自动导引小车[I],英文全称为(Automatic Guided Vehicle)。是指装备有自动导引装置,并且能够沿指定路径行驶,具有安全保护及各种移载功能的运输车。
AGV系统由三个基本组成部分：AGV地面控制系统,通信系统和AGV车载系统。
从机械,运动控制和安全系统三个方面介绍磁导引AGV的设计。其中安全系统采用多传感器多层次判断的设计,并给出了安全判断的流程图。
分别对差速AGV,单舵轮AGV和双舵轮AGV三种驱动方式的AGV进行了运动学数学建模,并用Matlab对其进行了仿真。
导引采用12为导引传感器。对传统的磁导引传感器进行了创新,加大了磁导传感器加测单元的间距,以适应驱动单元与车体的刚性连接和AGV高速运行的性能要求。给出了磁导引AGV的导引算法,该算法非常好的解决掉了AGV岔路口问题。定位算法采用RFID标签+横向磁条的模式,通过读取RFID标签的信息,来决定AGV在读到横向磁条时的具体行为。
AGV车载软件系统,基于C#语言,采用VS2008开发环境。软件系统采用可视化人机交互界面,并且支持触摸操作。软件系统的运行基于状态判断机制,由三个计时器驱动。AGV的导引,安全判断,以及各种信号输出的实现都是基于状态判断机制,并且都是三个计时器中实现。文中用伪代码详细的介绍了状态判断机制。
AGV is short for Automatic Guided Vehicle.It's equipped with automatic guidance device and capable of running along the specified path,with the function of security protection and M&L(move and loading).
AGV system consists of three basic components:AGV ground control systems, communications systems and AGV vehicle system.
The magnetic guided AGV design is introduced from three aspects of mechanism.motion control and safety system.The safety adopt the design of multi-sensor,multi-class and the flowchart of safety judgment is shown.
Establish the kinematics mathematical modeling of differential wheel.single-steering wheel and double steering-wheel with the simulation run by matlab.
The guiding sensor consists of12detecting unit.Develop a new kind of guiding sensor with the space between detecting unit being wider to suit the situation that the driving unit and the vehicle body are connected rigidly. Develop the algorithm of magnetic guided vehicle which solves the problem of fork perfectly.Use RFID tag and cross magnetic strip to locate the vehicle.The RFID tag contains information which determines what the vehicle is going to do when the cross magnetic strip is read.
The AGV vehicle program system is developed using C#.under the environment of Visual Studio2008.The software system uses a visual interactive interface,and support for touch operation.The software system is based on status determined mechanism and driven by3timers.The realization of AGV guidance,safety judgment and the output of various signals are based on the status determined mechanism.The details status determined mechanism are demonstrated by pseudo code.
AGV系统由三个基本组成部分：AGV地面控制系统,通信系统和AGV车载系统。
从机械,运动控制和安全系统三个方面介绍磁导引AGV的设计。其中安全系统采用多传感器多层次判断的设计,并给出了安全判断的流程图。
分别对差速AGV,单舵轮AGV和双舵轮AGV三种驱动方式的AGV进行了运动学数学建模,并用Matlab对其进行了仿真。
导引采用12为导引传感器。对传统的磁导引传感器进行了创新,加大了磁导传感器加测单元的间距,以适应驱动单元与车体的刚性连接和AGV高速运行的性能要求。给出了磁导引AGV的导引算法,该算法非常好的解决掉了AGV岔路口问题。定位算法采用RFID标签+横向磁条的模式,通过读取RFID标签的信息,来决定AGV在读到横向磁条时的具体行为。
AGV车载软件系统,基于C#语言,采用VS2008开发环境。软件系统采用可视化人机交互界面,并且支持触摸操作。软件系统的运行基于状态判断机制,由三个计时器驱动。AGV的导引,安全判断,以及各种信号输出的实现都是基于状态判断机制,并且都是三个计时器中实现。文中用伪代码详细的介绍了状态判断机制。
AGV is short for Automatic Guided Vehicle.It's equipped with automatic guidance device and capable of running along the specified path,with the function of security protection and M&L(move and loading).
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The magnetic guided AGV design is introduced from three aspects of mechanism.motion control and safety system.The safety adopt the design of multi-sensor,multi-class and the flowchart of safety judgment is shown.
Establish the kinematics mathematical modeling of differential wheel.single-steering wheel and double steering-wheel with the simulation run by matlab.
The guiding sensor consists of12detecting unit.Develop a new kind of guiding sensor with the space between detecting unit being wider to suit the situation that the driving unit and the vehicle body are connected rigidly. Develop the algorithm of magnetic guided vehicle which solves the problem of fork perfectly.Use RFID tag and cross magnetic strip to locate the vehicle.The RFID tag contains information which determines what the vehicle is going to do when the cross magnetic strip is read.
The AGV vehicle program system is developed using C#.under the environment of Visual Studio2008.The software system uses a visual interactive interface,and support for touch operation.The software system is based on status determined mechanism and driven by3timers.The realization of AGV guidance,safety judgment and the output of various signals are based on the status determined mechanism.The details status determined mechanism are demonstrated by pseudo code.
引文
[1]徐清.自动导引小车系统的设计与实现[D].苏州：苏州大学硕士论文.2006
[2]陈超,叶庆泰.基于图像引导的自动小车系统设计[J].机械设计与研究,2004.20(1)：65-67
[3]朱江.AGV车载控制原理研究[D].昆明：昆明理工大学,2006
[4]纪寿文,李克强.智能化的物流搬运机器人[J].中国物流与采购设备与技术,2004,(1)：56-57
[5]郭克友.王荣本,储江伟.智能车辆在物流领域的应用[J].天津汽车,2005.(3)：24-27
[6]齐东流.基于科能控制的AGV路径规划技术研究[D].合肥工业大学,2006.
[7]Jonas Nygards,Ake Wernersson.Model Based Fusion of Laser and Camera:Range Discontinuious and Motion Consistency[C].ISIF 2000.2000.vod 1:16-21.
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[9]蒋新松.机器人学导论[M].沈阳：辽宁科学技术出版社.1994.
[10]杨铨.AGV系统.机械制造,2002,(4).
[11]昆明船舶设备集团有限公司.BJ311型激光导引运输车使用说明书(2008).
[12]纪寿文等.国内外智能车辆研究进展.中国交通研究与探索(上册).第三届全国交通领域青年学者会议,武汉,1999.
[13]胡光艳,田会方.动态环境中基于模糊概念的机器人路径跟踪控制[J].国外建材科技,2002,23(4).
[14]尹晓红.自动导引车运动分段控制技术研究[D].合肥工业大学,2011.
[15]Kim J, Yeom H. Park F C, Park Y I, Kim M. On the energy efficiency of CVT-based mobile robots[C]. Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, San Francisco,2000,2:1539-1544.
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[31]德国SICK公司,自动化识别及激光测量系统http://www.siekcn.corn/Produet/Portfolio4/Portfolio14/.
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