【正文】 這樣可以避免不必要的碰撞。為了保證兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)向的角同向且角度相同，可以用連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)向，當(dāng)AGV小車的轉(zhuǎn)彎半徑要求不怎么大時(shí)可用轉(zhuǎn)向電機(jī)帶動(dòng)同步帶傳動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。然后選擇選擇合適的基準(zhǔn)平面，通過(guò)拉伸特征，鏡像特征，旋轉(zhuǎn)特征，【掃描】【伸出項(xiàng)】特征建立四輪布置結(jié)構(gòu)的小車。 三輪布置的AGV小車結(jié)構(gòu)與其建模三輪布置結(jié)構(gòu)的自動(dòng)導(dǎo)引小車的結(jié)構(gòu)布局具有優(yōu)點(diǎn)是其機(jī)構(gòu)的組成比較簡(jiǎn)單，只要考慮車體的重心位置的合理性就可以了，而且車輪與地面的是否可以接觸不需要特殊的其它設(shè)備來(lái)保持，主要原因是三輪布置結(jié)構(gòu)的小車前輪是一個(gè)自由輪，兩個(gè)后輪差速進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。(4)防止與其他物體發(fā)生碰撞，小車外面輪廓盡量不要出現(xiàn)突出的部分。如果小車的造型完美大氣，那么在工作場(chǎng)合會(huì)給繁忙的人們一種很好的親和力和一定的安全感，緩解人們緊張的心里狀況可能會(huì)有所幫助?？捎校喝?；小車質(zhì)量約為；取摩擦系數(shù)；?。ㄍㄟ^(guò)后面章節(jié)選?。﹫D27 小車轉(zhuǎn)彎分析圖下面是自動(dòng)導(dǎo)引小車在行進(jìn)過(guò)程中的動(dòng)作：（1）直線行進(jìn)時(shí) 直線路徑一般是小車在比較長(zhǎng)的直線通道上的快速行進(jìn)，直線上的行走能夠節(jié)省時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到有彎道時(shí)將結(jié)束。最后使整個(gè)自動(dòng)導(dǎo)引小車完成所設(shè)計(jì)的控制任務(wù)。當(dāng)自動(dòng)導(dǎo)引小車處于垂直交叉路口或者在拐彎的地方時(shí)由左右兩邊的號(hào)和4號(hào)兩個(gè)紅外線傳感器檢測(cè)來(lái)傳遞信息，圖24所示導(dǎo)引系統(tǒng)局部放大圖?？烧{(diào)距：其范圍由可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)選擇。當(dāng)出現(xiàn)較低的電平說(shuō)明紅外收發(fā)器遇到了黑帶，要不然就是較高的電平。該電路采用T型網(wǎng)絡(luò)，可以避免比較大的反饋電阻，也可以提高其輸入的阻抗。因此，自動(dòng)導(dǎo)引小車其可以始終沿著設(shè)定好的色帶的軌跡運(yùn)行。之所以現(xiàn)在很多車用這個(gè)原因是由于分散模式相對(duì)于連續(xù)模式價(jià)格比較便宜。車架設(shè)計(jì)的基本要求是它的強(qiáng)度和硬度都要比較大，一般用1mm~3mm鋼焊接鋼板或鋁合金板，可以減少汽車的重量，要防側(cè)翻則取決于小車的重心。（7）工作時(shí)間：指自動(dòng)導(dǎo)引小車完成工作周期所需的時(shí)間。 AGV小車主要的技術(shù)參數(shù)圖11 自動(dòng)導(dǎo)引小車實(shí)物結(jié)構(gòu)圖（1）AGV小車的額定載重量：車體上總的物體的重量。車架設(shè)計(jì)的基本要求是它的強(qiáng)度和硬度都要比較大，所以車架材料一般選用鑄造鋁合金，以為鑄造鋁合金質(zhì)量比較大，在焊接的時(shí)候性能也比較好。 AGV的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)AGV小車的原理是通過(guò)電腦預(yù)先進(jìn)行編程小車所要行走的路徑，小車在行走的時(shí)候，當(dāng)電壓由數(shù)字編碼器和預(yù)編程的軌跡的位置被檢測(cè)到偏差信號(hào)時(shí)，控制器會(huì)根據(jù)檢測(cè)出的偏差信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，然后偏差將會(huì)被糾正，這樣會(huì)讓AGV小車能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路徑運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)沿著電腦預(yù)先設(shè)置好的路徑工作的小車稱為無(wú)軌型的自動(dòng)導(dǎo)引小車。AGV小車還有一個(gè)比較好的優(yōu)點(diǎn)是如果在其使用的路徑上有其它的運(yùn)輸設(shè)備，則這些設(shè)備不需要另外鋪設(shè)軌道或者是其它的一些裝置，而且小車對(duì)場(chǎng)地的寬度，道路和空間的使用相對(duì)來(lái)說(shuō)都是比較低的。首先，自動(dòng)化的設(shè)備能使企業(yè)的生產(chǎn)操作更加人性化，更加的快捷方便；其次采用自動(dòng)化的設(shè)備可以把一些比較繁重的體力勞動(dòng)交給自動(dòng)化的設(shè)備來(lái)進(jìn)行處理，這樣可以極大地提高企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本；還有自動(dòng)化設(shè)備有助于提高社會(huì)生產(chǎn)力，系統(tǒng)推動(dòng)工業(yè)飛速發(fā)展，提高生產(chǎn)能力，工作質(zhì)量，使工作地的安全性和可靠性都能得到顯著的提高，而且調(diào)整和維修方便?！娟P(guān)鍵詞】 AGV；自動(dòng)導(dǎo)引小車；行走策略；傳感器；電機(jī)驅(qū)動(dòng)AbstractAGV is homing car (Automated Guided Vehicle) of English abbreviations. It refers to the equipment of electromagnetic or optical automatic guiding device, can drive path in accordance with the relevant provisions, and have the function of the safety protection function. This design mainly development history, kinds of automatic guided vehicles and the car structure design and technical parameters of the car, research content for the design of AGV guided the car。XXXXXXX畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車的設(shè)計(jì) 英文題目 the Design of AGV AutomaticGuided Vehicles 院 系 專 業(yè) 姓 名 年 級(jí) 指導(dǎo)教師 二零一五 年 六 月本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，本論文中沒(méi)有抄襲他人研究成果和偽造數(shù)據(jù)等行為。在目前自動(dòng)化的物流系統(tǒng)當(dāng)中，自動(dòng)導(dǎo)引小車將能夠充分發(fā)揮其高效率，高靈活性以及經(jīng)濟(jì)性比較好的一些優(yōu)點(diǎn)。 sensor motor drive目 錄 前 言 1第一章 緒論 2 關(guān)于AGV的說(shuō)明及研究 2 AGV的種類 2 國(guó)內(nèi)外AGV發(fā)展歷史及趨勢(shì) 3 AGV的結(jié)構(gòu) 3 AGV小車主要的技術(shù)參數(shù) 5 課題研究?jī)?nèi)容 6第二章 AGV總體設(shè)計(jì) 7 AGV機(jī)構(gòu)部分 7 AGV電控部分 8 傳感器的選用 8 AGV的控制部分 11 AGV的執(zhí)行部分 12 本章小結(jié) 14第三章 AGV機(jī)械部分的設(shè)計(jì) 15 AGV機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 AGV小車機(jī)械結(jié)構(gòu)與建模 16 三輪布置的AGV小車結(jié)構(gòu)與其建模 16 四輪布置的AGV小車結(jié)構(gòu)與其建模 18 伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選取及其參數(shù) 21 減速器的使用范圍及選取 25 軸的設(shè)計(jì)及其參數(shù)的計(jì)算 26 軸的設(shè)計(jì)方法 26 驅(qū)動(dòng)后輪軸的設(shè)計(jì) 27 28 車輪軸承的受力分析和校核 29 齒輪的設(shè)計(jì)和選取 31 驅(qū)動(dòng)方式的選擇和車輪的選擇 33 本章小節(jié) 34第四章 AGV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 35 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部件 35 AGV行駛過(guò)程的分析 36 AGV小車行駛阻力的計(jì)算 36 AGV小車行駛驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 38 AGV行駛的附著條件與附著率分析 38 主減速比的選擇 40 電源的選擇 42 本章小節(jié) 43第五章 結(jié)論 44參考文獻(xiàn) 45謝 辭 47IV前 言隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，自動(dòng)化的設(shè)備越來(lái)越得到人們的青睞。自動(dòng)導(dǎo)引小車運(yùn)動(dòng)特性跟其它車輛一樣采用的是輪子，與其它不是以輪子運(yùn)動(dòng)為特性的（爬行或者是步行機(jī)器人）相比較，AGV小車不管是在其速度上，工作效率上，還是在其結(jié)構(gòu)上優(yōu)點(diǎn)都是比較突出，而且控制性和操作性比較簡(jiǎn)單，安全性方面也是特別可靠的。有軌型的自動(dòng)導(dǎo)引小車的結(jié)構(gòu)比較牢靠，承載的能力也比較大，成本不高，尤其是無(wú)軌型的技術(shù)方面相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟以及可靠性好，定位的準(zhǔn)確精度較高，在直線或環(huán)線的雙向物流系統(tǒng)中經(jīng)常用到。磁感應(yīng)導(dǎo)引現(xiàn)在得到了非常廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在一些企業(yè)采用的主要是激光導(dǎo)引，而視覺(jué)導(dǎo)引也引起了人們的高度關(guān)注，現(xiàn)在慣性導(dǎo)引、超聲波導(dǎo)引和磁釘一陀螺導(dǎo)引也引起了人們非常大的興趣和關(guān)注度。（2）車架車架是整個(gè)自動(dòng)導(dǎo)引小車的支架，輪子、光感應(yīng)器、伺服電機(jī)和減速器等都安裝在車架上。根據(jù)車型的不同，以及不同車型的運(yùn)行和載荷量的不同會(huì)有不同功率的蓄電池組合體，一般交流電壓有12V、24V、48V及72V。AGV小車的工作周期多少和效率的好壞都是由運(yùn)行速度來(lái)決定的。自動(dòng)導(dǎo)引小車的基礎(chǔ)部分是車架和相應(yīng)的機(jī)械部分和電氣部分，也就是車體的部分。連續(xù)模式的通信系統(tǒng)可以在任何位置以允許自動(dòng)導(dǎo)引小車在任何時(shí)間相對(duì)地面控制器可以使用射頻的方法，或在通信電纜導(dǎo)向路徑中發(fā)送和接收信息，如用紅外激光通信法；分散模式的通信是系統(tǒng)在AGV小車計(jì)劃好的地方與地面控制器傳送，其一般通過(guò)感應(yīng)光或者是利用光學(xué)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)AGV小車與地面控制站得不到聯(lián)系的時(shí)候說(shuō)明兩者通信之間存在故障。根據(jù)下圖21可以形象的看出，小車上的光源經(jīng)過(guò)反射后，通過(guò)光傳感器進(jìn)行接收，然后由傳感器到達(dá)檢測(cè)回路進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到小車行走的路徑有偏差時(shí)，再到運(yùn)算回路進(jìn)行偏差的計(jì)算，最后到達(dá)驅(qū)動(dòng)回路進(jìn)行控制然后對(duì)小車的運(yùn)行路徑的偏差馬上進(jìn)行一個(gè)糾正回到原來(lái)的位置。方法二：可見(jiàn)光用光敏電阻接收進(jìn)行檢測(cè)。（3）具體設(shè)計(jì)的要求根據(jù)價(jià)格便宜，易于實(shí)現(xiàn)，可靠性好的這三個(gè)原則，因此通過(guò)方法三，AGV小車的穩(wěn)定性能得到提升。中距：左右。AGV小車用于跟蹤白色導(dǎo)引線的紅外線傳感器下圖中間的2號(hào)、3號(hào)和5號(hào)，取黑色導(dǎo)引線寬為100mm，那么灰度傳感器2號(hào)、3號(hào)和5號(hào)之間的距離也為100mm，這樣有利于更好的接收信息。本次設(shè)計(jì)所使用的單片機(jī)是AT89C51（其實(shí)物圖如圖26所示），AT89C51單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是指令簡(jiǎn)單，外圍電路和I/O輸入/輸出操作也比較簡(jiǎn)單，硬件設(shè)計(jì)方便，無(wú)方向寄存器，資源豐富， 而且價(jià)格便宜，比較容易購(gòu)買。以下分析自動(dòng)導(dǎo)引小車的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)：圖27是AGV小車在轉(zhuǎn)彎時(shí)的情況分析：假設(shè)AGV小車質(zhì)量分布是均勻的，并且以速度勻速進(jìn)行轉(zhuǎn)彎；距離是是AGV小車兩個(gè)主動(dòng)輪的間距；AGV小車轉(zhuǎn)彎半徑為轉(zhuǎn)彎圓心與兩主動(dòng)輪中心的距離；車輪半徑為；為兩輪的轉(zhuǎn)速；是車重；為小車與行駛路面的摩擦系數(shù)。第三章 AGV機(jī)械部分的設(shè)計(jì) AGV機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)自動(dòng)導(dǎo)引小車在機(jī)械設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，它的外觀造型是尤為重要。(3)為了使不發(fā)生側(cè)翻或者危險(xiǎn)的側(cè)傾，盡量降低小車的重心。利用前輪來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)輪的小車其輪系結(jié)構(gòu)是三輪布置的結(jié)構(gòu)，利用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪、差速轉(zhuǎn)向或者前面兩個(gè)輪子進(jìn)行轉(zhuǎn)向的小車其輪系結(jié)構(gòu)是四輪布置的結(jié)構(gòu)。跟三輪建模一樣，打開(kāi)pro/e軟件,點(diǎn)擊【 文件 】【 新建 】【零件】【實(shí)體】【mmns_part_solid】確定，選擇FRONT作為草繪基準(zhǔn)平面。在圖中我們可以看出，這種輪系結(jié)構(gòu)的AGV小車前面兩個(gè)主動(dòng)輪即萬(wàn)向輪的轉(zhuǎn)向角度用交流步進(jìn)電機(jī)來(lái)進(jìn)行控制，還可以在在兩個(gè)主動(dòng)輪分別裝備有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)輪子以帶動(dòng)小車運(yùn)行。自動(dòng)導(dǎo)引小車車體面板采用的是塑料的PVC板，厚度為2mm，之所以用PVC板的原因是它的加工和安裝都是比較簡(jiǎn)單的，而于固定硬件電路板都是很方便的。取 ），（不包括軸承效率），則 所以 （2）確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速輪軸工作轉(zhuǎn)速為：二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比為，那么總的傳動(dòng)比合理范圍為。圖313 凸緣聯(lián)軸器電動(dòng)機(jī)上的鍵： 。由于軸的設(shè)計(jì)方法根據(jù)所要設(shè)計(jì)的具體情況的不同具有很多種，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候必須對(duì)其結(jié)果進(jìn)行一個(gè)綜合的分析后得出一個(gè)比較優(yōu)的設(shè)計(jì)思路。軸承基本額定動(dòng)載荷指的是將標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定基本額定壽命為萬(wàn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承所能承受的恒定載荷。用齒輪作為傳動(dòng)要滿足來(lái)兩個(gè)條件：一是傳動(dòng)要保持平穩(wěn)，瞬時(shí)傳動(dòng)比要恒定，傳動(dòng)過(guò)程中的沖擊、振動(dòng)和噪聲要要比較低，便能更好的提高齒輪傳動(dòng)的穩(wěn)定性。直齒錐齒輪的零件圖如下圖317所示：圖317 直齒錐齒輪的零件圖AGV驅(qū)動(dòng)模式大致可分為兩種類型：一個(gè)叫做差速型，就是把兩個(gè)電機(jī)分別放在左，右兩側(cè)，通過(guò)兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和兩輪的差速來(lái)實(shí)現(xiàn)小車行進(jìn)；另一種叫做舵輪型，就是以從動(dòng)輪為轉(zhuǎn)向輪，驅(qū)動(dòng)輪為定向輪，其方式跟普通車輛差不多，詳細(xì)過(guò)程前面介紹過(guò)。前一章說(shuō)到過(guò)，AGV小車的轉(zhuǎn)向是用差速來(lái)進(jìn)行控制的，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都各自有一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。滾動(dòng)阻力系數(shù)是指AGV小車車輪在一定的條件下滾動(dòng)時(shí)所需的推力跟車輪負(fù)荷的比值，也就是單位AGV小車的重力所需的推力。自動(dòng)導(dǎo)引小車的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量在進(jìn)行車輛動(dòng)力性計(jì)算時(shí)只考慮電機(jī)和車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,對(duì)于其它旋轉(zhuǎn)質(zhì)量由于影響較小可以忽略不計(jì)，這里取。AGV小車行駛的附著條件為： ,也可寫成 （48）式中：—驅(qū)動(dòng)輪上的地面切向作用力。(3)輪胎尺寸與輪胎結(jié)構(gòu)小車的附著性能可以通過(guò)增加輪胎直徑與寬度,以致其支承面積變大，附著性能變好。(4)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)能力的校核車輪半徑，扭矩，總的行駛阻力，主減速比 ，則車輪的驅(qū)動(dòng)力矩為:得到，所以小車能正常啟動(dòng)。鋰電池鋰電池的密度要比鎳鎘電池的密度高很多。然后通過(guò)計(jì)算得出小車的計(jì)算得出交流電機(jī)和蓄電池的選型分析，輪胎的選擇?？傊?，我能順利完成這次設(shè)計(jì)，要衷心感謝副教授丁老師的精心指導(dǎo)，同時(shí)謝謝同學(xué)們和對(duì)我設(shè)計(jì)提供過(guò)幫助的人！46