【正文】 整個設(shè)計基本符合原先預(yù)定的要求，并且，我們在原有基礎(chǔ)上自行發(fā)揮，增加了以下功能：自動檢障系統(tǒng)實現(xiàn)障礙物的自動檢測，發(fā)現(xiàn)障礙物自動停車報警， 應(yīng)對緊急和意外情況。 系統(tǒng)的測試方案測試方案框圖實驗室測試信息采集靈敏度設(shè)定循跡參數(shù)AGV 循跡性能測試小車檢測功能測試室外測試信息采集靈敏度設(shè)定循跡參數(shù)AGV 循跡性能測試小車檢測功能測試圖 51 系統(tǒng)測試方案框圖 測試結(jié)果不同環(huán)境下采集的模擬信號AD轉(zhuǎn)換值及對應(yīng)電壓值：信息采集端 電壓檢測 黑色軌道（最小值）黑色軌道（最大值）底 板（平均值）實驗室環(huán)境 243 95 223 11對應(yīng)電壓值（ V） 水泥地環(huán)境 243 83 222 43基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設(shè)計19對應(yīng)電壓值（ V） 基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)技術(shù)指標測試結(jié)果（實驗室）：AGV 控制方式全自動 運行速度 030m/min，無級變速AGV 處理器 MSP430F247 導航精度 177。超聲波檢障電路的設(shè)計我 們 采 用 單 片 機 的 口 輸 出 超 聲 波 換 能 器 所 需 的 40K 方 波 信 號 ， 如 圖所 示 :基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設(shè)計15圖 39 超聲波發(fā)射電路圖 310 超聲波接收電路使 用 CX20226A 集 成 電 路 對 接 收 探 頭 受 到 的 信 號 進 行 放 大 、 濾 波 ， 其 總 放大 增 益 80db。 小 車 電 池 的 理 想 充 電 時 間 是 6 小 時 。 智能充電模塊設(shè)計AGV 車 體 電 池 并 不 能 長 久 正 常 供 電 ， 工 作 一 段 時 間 后 就 會 電 壓 下 降 ， 造 成工 作 不 穩(wěn) 定 。 為 了 簡 單 起 見 ， 系 統(tǒng) 中 使 用 了 七 個 紅 外 反 射 式光 電 傳 感 器 ， 其 中 五 個 用 于 尋 跡 ， 以 完 成 對 路 面 信 息 的 采 集 ； 一 個 用 于 停 車標 識 檢 測 ； 一 個 用 來 檢 測 外 界 光 ， 排 除 其 干 擾 ， 低 功 耗 模 式 下 用 作 充 電 區(qū) 域判 斷 。圖 32 卸貨機構(gòu)設(shè)計電磁鐵物貨物基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設(shè)計10 電路設(shè)計 AGV 的中央處理單元 因 系 統(tǒng) 的 AGV 模 塊 和 自 動 裝 卸 貨 模 塊 對 功 能 的 實 現(xiàn) 有 所 不 同 ， 故 分 別 針 對其 功 能 實 現(xiàn) ， 分 別 選 取 不 同 單 片 機 。 DF 超 再 生 式 接 收 模 塊 通 訊 方 式 為 調(diào) 頻 AM，接 收 靈 敏 度 高 ， 用 示 波 器 觀 察 輸 出 波 形 干 凈 ， 抗 干 擾 能 力 強 。 采 用 反 射 型 紅 外 光 電 開 關(guān) ， 投 光 器 發(fā) 出 的 光 束 ， 被 物 體 阻 斷 或 部 分 反 射 ，受 光 器 最 終 據(jù) 此 作 出 判 斷 反 應(yīng) 。 定 位 精 確 ， 易 受 電 機 影 響 ， 靈 敏 度 較 低 。 AGV 引導方式的設(shè)計方案與論證1. 電 磁 感 應(yīng) 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(shè) 定 路 徑 的 穩(wěn) 定 自 動 跟 蹤 。 本 次 系 統(tǒng) 設(shè) 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 。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(yù)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。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(shè)備，此類設(shè)備投資大，占空間，工作不靈活，不易升級等缺點。 系 統(tǒng) 包 括 多 功 能 AGV和 監(jiān) 控 中 心 。相對于傳統(tǒng)的運輸機構(gòu)，如傳送帶，滑板車等固定傳輸機構(gòu)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。但是，自動化物流的關(guān)鍵技術(shù)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。 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 。采用舵機控制，可以精確控制角度。決策方案： 采 用 方 案 3 由 于 紅 外 傳 感 器 使 用 方 便 、 價 格 低 廉 、 引 導 精 確 、 響 應(yīng)速 度 快 等 優(yōu) 點 ， 能 夠 滿 足 本 次 設(shè) 計 的 要 求 ?；?AGV 的自動化物流系統(tǒng)設(shè)計8決策方案：采 用 方 案 2。 裝貨和卸貨系統(tǒng)對 AGV 的監(jiān)測裝 卸 系 統(tǒng) 不 能 以 孤 立 時 間 軸 做 裝 卸 貨 運 動 ， 必 須 與 AGV 進 行 通 信 ， 實 現(xiàn) 實時 檢 測 ， 確 保 AGV 車 體 已 經(jīng) 到 達 停 車 點 ， 裝 卸 系 統(tǒng) 才 能 執(zhí) 行 裝 卸 過 程 。俯視圖貨物車體貨物正視圖圖 31 裝貨曲柄滑塊機構(gòu)設(shè)計車體當 小 車 到 達 裝 貨 地 點 時 ， 傳 送 帶 傳 送 過 來 的 貨 物 正 好 位 于 曲 柄 滑 塊 機 構(gòu) 的 擋推 板 前 ， 通 過 控 制 舵 機 轉(zhuǎn) 過 的 角 度 ， 就 可 以 控 制 推 桿 將 貨 物 推 上 小 車 的 貨 廂 上 。 超 低 功 耗 MSP430 單 片 機 之 所 以 有 超 低 的 功 耗 ， 是 因 為 其 在 降 低 芯 片 的 電 源 電 壓 及 靈 活 而可 控 的 運 行 時 鐘 方 面 都 有 其 獨 到 之 處 。 當 給 舵 機 輸入 脈 寬 為 ， 即 占 空 比 為 ， 舵 機 右 轉(zhuǎn) 90 度 ； 當 給舵 機 輸 入 脈 寬 為 ， 即 占 空 比 為 ， 舵 機 靜 止 不 動 ；當 給 舵 機 輸 入 脈 寬 為 ， 即 占 空 比 為 ， 舵 機 左 轉(zhuǎn)90 度 。AGV 在 低 電 壓 的 觸 發(fā) 下 進 入 充 電 尋 軌 模 式 ， 進 入 充 電 軌 道 。 當 它 的 兩 極 外 加 脈沖 信 號 ， 其 頻 率 等 于 壓 電 晶 片 的 固 有 振 蕩 頻 時 ， 壓 電 晶 片 將 會 發(fā) 生 共 振 ， 并 帶動 共 振 板 振 動 ， 便 產(chǎn) 生 超 聲 波 ?；?AGV 的自動化物流系統(tǒng)設(shè)計17否 否無信號卸貨請求信號裝貨請求信號是是初始化執(zhí)行裝貨等待接收無線信號執(zhí)行卸貨紅外確認小車是否在卸貨區(qū)紅外確認小車是否在卸貨區(qū)圖 42 監(jiān)控系統(tǒng)程序流程圖小于大于充電 6 小時檢測電池電壓 U繼續(xù)充電△t退出充電區(qū)，駛?cè)牍ぷ鲄^(qū)工作將電壓差值△U 轉(zhuǎn)化為充電時間△t電池電壓 U 與標準電壓 比較圖 43 自動充電模塊程序設(shè)計基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設(shè)計185 系統(tǒng)測試 系統(tǒng)的各項指標測試1) 測試AGV自動導航性能：測試MSP430輸出PWM對舵機的控制，其周期和正電壓占空比反應(yīng)小車轉(zhuǎn)彎角度。2cm6 結(jié)論小車在電量充足狀態(tài)時，能沿著黑色的軌道自動平穩(wěn)行駛，當?shù)竭_在指定的裝貨區(qū)域時，小車自動識別裝貨標記停車發(fā)出裝貨請求，等待裝貨系統(tǒng)自動把貨物裝載到小車上；裝貨完畢后，小車繼續(xù)沿預(yù)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，發(fā)出卸貨請求，卸貨系統(tǒng)自動把小車上的貨物卸載下來。7 參考文獻[1 ] . MSP430 系列 16 位超低功耗單片機原理與實踐[D]. (7) [2 ] . AGV 小車的控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J ]. 中國航天四院 401 所[3 ] [J]．港口裝卸，2022，(2)：l 一6．[4 ] . 智能機器人在煙草行業(yè)中的應(yīng)用前景[D]. 云南工業(yè)大學[5 ] 劉志平等. 自動化集裝箱碼頭中的 AGV 技術(shù)[D]. 武漢理工大學[6 ] 張毅坤等．單片微型計算機原理及應(yīng)用[M]．西安電子科技大學出版社，1998． [7 ] , 整體集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J ] . 物流技術(shù),2022 (4) [8 ] [D]. 南京航空航天[9 ] [J]. 云南工業(yè)大學 1999（2）[10] AGV 的移動路線規(guī)劃[D]. [11] [D]. 北京航空航天大學出版(7)基于 AGV 的自動化物流系統(tǒng)設(shè)計21附錄附錄 1 AGV 系統(tǒng)電路總圖123456A B C D6543