【正文】 ..17 自動充電模塊程序設計 ...............................................................................................................185 系統(tǒng)測試 ...................................................................................................................................................19 系統(tǒng)的各項指標測試 ......................................................................................................................19 系統(tǒng)的測試方案 ..............................................................................................................................19 測試結果 ..........................................................................................................................................196 結論 ..........................................................................................................................................................207 參考文獻 ................................................................................................................................................21附錄 ..............................................................................................................................................................22基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設計3緒論自動化物流系統(tǒng)是一個新興的現(xiàn)代化高科技產(chǎn)業(yè)，是集光、機、電為一體的系統(tǒng)工程。相對于傳統(tǒng)的運輸機構，如傳送帶，滑板車等固定傳輸機構投資大，占空間，不易升級等缺點，自動化物流系統(tǒng)不僅能大大提高工廠生產(chǎn)的自動化效率，更能降低投入成本，實現(xiàn)無人化工廠，提升公司形象，提高公司利潤。系統(tǒng)安全可靠，能夠廣泛應用于汽車、家電等自動化裝配線，以及機械、電子、紡織、卷煙、食品等行業(yè)。是建設無人化車間、自動化立體倉厙，實現(xiàn)倉儲物流自動化管理的最佳選擇。目前，國內(nèi)生產(chǎn)線大多采用單軌小車或傳送帶等固定傳輸設備，此類設備投資大，占空間，工作不靈活，不易升級等缺點。為了克服這個缺點，我們設計了自動導向車（automatic guided vehicle）以代替目前的傳輸設備。同時，讓AGV 小車同裝卸貨設備一起工作，共同構成一個有機整體整個系統(tǒng)采用自動化控制技術，可以在無人的情況下工作；采用傳感器技術，利用紅外傳感器和超聲波傳感器，采集各種數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)智能導航和障礙檢測；運用模數(shù)轉(zhuǎn)換，采集電量信息，自動執(zhí)行智能充電，保證系統(tǒng)全天候自動運行。運用將無線通信技術，實現(xiàn) AGV 與裝卸貨系統(tǒng)通訊，保證裝卸貨過程精確無誤。國內(nèi)自動化物流技術剛剛起步，具有廣闊的市場前景。但是，自動化物流的關鍵技術仍為國外所掌控，國內(nèi)需要自主研發(fā)并發(fā)展推廣自動化物流系統(tǒng)，大范圍普及自動化物流系統(tǒng)勢在必行?；?AGV 的自動化物流系統(tǒng)設計4基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)1 設計任務本 系 統(tǒng) 設 計 要 求 AGV 能 夠 精 確 平 穩(wěn) 地 自 動 沿 著 預 定 軌 道 行 駛 ， 在 無 人 操 作的 情 況 下 準 確 無 誤 地 在 指 定 地 點 同 裝 卸 貨 設 備 共 同 完 成 自 動 裝 載 貨 物 和 卸 載貨 物 的 功 能 。 設計要求設計要求如圖 11 所示：裝貨標記裝貨區(qū)域卸貨標記充電區(qū)域卸貨區(qū)域圖 11 設計要求圖例工廠內(nèi)部機組內(nèi)部機組物控中心AGV具體設計要求：1. 小車能夠自動沿著黑色的軌道行駛。2. 當小車到達在指定的裝貨區(qū)域時，小車能夠識別裝貨標記自動停車，裝貨平臺把貨物裝載到小車上；3. 小車裝貨完畢后繼續(xù)沿預定軌道行駛，當?shù)竭_指定的卸貨區(qū)域識別到卸貨標記時自動停車，卸貨平臺自動把小車上的貨物卸載下來。基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設計5 總體設計系統(tǒng)總體設計分析如圖 12：送貨請求停車卸貨請求小車完成一次裝卸貨后進入下次裝卸貨循環(huán)執(zhí)行卸貨執(zhí)行裝貨向送貨系統(tǒng)發(fā)出卸貨命令向送貨系統(tǒng)發(fā)出送貨命令接受請求，向中央處理器報告卸貨后開走停車等待卸貨系統(tǒng)中央處理器空車 貨車送貨系統(tǒng)貨車 空車空車空車接受卸貨請求，向央處理器報告從設計分析圖可以看出裝貨和卸貨系統(tǒng)可以組成一個控制系統(tǒng)，由于 AGV 的自由靈活性，易用另外一個控制系統(tǒng)進行控制。這樣，兩個系統(tǒng)之間需要經(jīng)過硬件或是軟件聯(lián)系起來成為一個整體。根據(jù)系統(tǒng)的總體設計分析，我們制定出如下的總體設計框圖：圖 12 系統(tǒng)總體設計分析基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設計6液晶屏顯示裝貨停車程序 無線發(fā)射智能充電AD轉(zhuǎn)化裝貨 卸貨AD 轉(zhuǎn)化障礙信息檢測路況信息采集電量信息采集狀態(tài)指示燈卸貨停車程序無線接收小車信號采集液晶屏顯示 狀態(tài)指示燈AGV 中央處理器裝貨系統(tǒng)中央處理器器圖 13 系統(tǒng)總體設計框圖2 方案比較與論證 中央處理器的選型可行性方案： 采 用 筆 記 本 計 算 機 控 制 ， 編 程 靈 活 ， 多 種 軟 件 均 可 實 現(xiàn) 。 但 成 本 較 高 。 采 用 FPGA 作 為 處 理 器 ， 可 靠 性 強 ， 運 算 速 度 快 ， 各 種 接 口 可 以 使 用 。 采 用 TI 公 司 生 產(chǎn) 的 MSP430 單 片 機 控 制 ， 處 理 速 度 較 快 ， 并 且 成 本 低 廉 。決策方案：采 用 方 案 3。 本 次 系 統(tǒng) 設 要 求 使 用 TI 公司生產(chǎn)的基本元器件，并且 msp430 單 片 機 價 格 便 宜 功 能 齊 全 ， 具 有 其 獨 特 的 功 耗 低 特 點 。 采 用 msp430單 片 機 作 為 控 制 器 能 夠 滿 足 設 計 要 求 。基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設計7 動力及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)驅(qū)動電機的可選方案：使用帶有減速器的直流電動機，采用PWM控制器調(diào)速。使用步進電機，能夠精確控制位移量，可實現(xiàn)精確定位。采用伺服電動機，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定可靠且調(diào)速方便。采用舵機控制，可以精確控制角度。決策方案：AGV 的 動 力 系 統(tǒng) 采 用 常 見 的 直 流 電 動 機 ： 小 車 運 行 要 求 平 穩(wěn) ， 對 于 速 度 要 求不 高 ， 不 需 要 精 確 地 控 制 停 車 與 啟 動 ， 常 見 的 直 流 電 動 機 滿 足 設 計 要 求 。 故選 擇 方 案 1。 AGV 引導方式的設計方案與論證1. 電 磁 感 應 引 導 ： AGV 的 自 動 控 制 系 統(tǒng) 根 據(jù) 電 磁 信 號 的 強 度 差 來 控 制 車 輛 的轉(zhuǎn) 向 ， 連 續(xù) 的 動 態(tài) 閉 環(huán) 控 制 能 夠 保 證 AGV 對 設 定 路 徑 的 穩(wěn) 定 自 動 跟 蹤 。2. 激 光 引 導 ： AGV 依 靠 激 光 掃 描 器 發(fā) 射 激 光 束 ， 然 后 接 受 由 四 周 定 位 標 志 反射 回 的 激 光 束 來 控 制 運 動 的 方 向 。3. CCD 視 覺 引 導 ： CCD 完 成 圖 像 采 集 ， 單 片 機 儲 存 并 處 理 來 轉(zhuǎn) 向 ， 4. 紅 外 傳 感 器 引 導 ： 紅 外 傳 感 器 引 導 方 式 類 似 于 最 早 的 電 磁 感 應 引 導 ， 同 樣需 要 在 地 面 鋪 設 預 定 軌 道 。 軌 道 可 以 在 地 面 貼 黑 帶 鋪 設 完 成 ， 或 者 直 接 用 白 漆或 者 黑 漆 刷 到 地 面 即 可 完 成 軌 道 鋪 設 。 AGV 機