【正文】 該芯片采用 HVIC 和閂鎖抗干擾制造工藝，集成 DIP、SOIC 封裝。：這種移動機構(gòu)通常為4輪結(jié)構(gòu)，中間為兩個獨立驅(qū)動輪，前后各一萬向從動輪，成菱形布置。 控制器相關(guān)硬件設(shè)計與開發(fā)自動導(dǎo)引車嵌入式工控機及其上位機都安裝有用于分布式控制系統(tǒng)的 CORBA 軟件，兩者都作了 IDL 接口定義，通過編程自動導(dǎo)引車能實時接受上位機管理系統(tǒng)給出的路徑運行指令及叉手動作指令，經(jīng)車載機軟件處理后可直接變?yōu)樽詣訉?dǎo)引車的執(zhí)行指令。其中有條形碼掃描器 光電傳感器 工控機及電瓶 碰撞開關(guān) 升降及叉手部分 啟動及停止信號接受 驅(qū)動輪 7 及導(dǎo)向輪 8。3mm，橫向177。該自動導(dǎo)引車主要用于在指定的工作站完成工件搬運或裝配等工作，移動定位精確穩(wěn)定，可實現(xiàn)遠程控制，具有一定的智能。圖 為激光導(dǎo)航導(dǎo)引原理圖，是在導(dǎo)引車頂部裝置一個沿 360176。這是一種具有巨大潛力的導(dǎo)引技術(shù)，但將其應(yīng)用到自動導(dǎo)引車上還只停留在研究中，目前還未出現(xiàn)采用此類技術(shù)的實用型自動導(dǎo)引車。目前，自動導(dǎo)引車在世界的主要汽車廠，如通用 、豐田、大眾等的制造和裝配線上得到了普遍應(yīng)用。2. 自動導(dǎo)引車國內(nèi)發(fā)展歷史自動導(dǎo)引車在我國的研究及應(yīng)用起步較晚。自動導(dǎo)引車只有按物料搬運作業(yè)自動化、柔性化和準(zhǔn)時化的要求，在中央控制計算機的管理下協(xié)調(diào)工作，并同其他物流設(shè)備實現(xiàn)高度集成，具備相當(dāng)?shù)娜嵝?，而且通過車載計算機和網(wǎng)上主機與其他設(shè)備通訊，構(gòu)成自動導(dǎo)引車系統(tǒng)，才能真正發(fā)揮作用。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。1959 年，自動導(dǎo)引車用于倉庫自動化和工廠作業(yè)上，開始在歐洲得到推廣應(yīng)用。自動導(dǎo)引車是一種用電池供電、無人駕駛的工業(yè)貨車，可以通過編程進行路徑選擇和定位，通常與其他自動化系統(tǒng)集成起來使用（如 CNC 機床、工業(yè)自動導(dǎo)引車） ，從而獲得集成、柔性自動化的綜合效益。（4）煙草、醫(yī)藥、食品、化工：對于搬運作業(yè)有清潔、安全、無排放污染等特殊要求的煙草、食品、化工等行業(yè)中，自動導(dǎo)引車的應(yīng)用也受到重視。隨著傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的傳感器被使用在自動導(dǎo)引車中，自動導(dǎo)引車?yán)脗鞲衅鞲兄車挛锏男畔ⅲ刂茩C車的運動，從而實現(xiàn)真正意義上的自動導(dǎo)引。另外，視覺引導(dǎo)式自動導(dǎo)引車也正在快速發(fā)展和成熟，該類自動導(dǎo)引車上裝有 CCD 攝像機和傳感器，在車載計算機中設(shè)置有自動導(dǎo)引車欲行駛路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫。無線通訊：為實現(xiàn)自動導(dǎo)引車上工控機與上位控制機及系統(tǒng)內(nèi)其他計算機聯(lián)網(wǎng)通信，在工控機上安裝無線網(wǎng)卡，借助無線接入點 AP 與有源接線器 HUB，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)局域網(wǎng)有線、無線的無縫集成。工作過程為：當(dāng)接收到貨物搬運指令后，自動導(dǎo)引車控制器就根據(jù)預(yù)先設(shè)置的行駛路線，通過軟件自動控制自動導(dǎo)引車的行駛和轉(zhuǎn)向，到達裝載貨物目標(biāo)點，準(zhǔn)確定位后，移載機構(gòu)動作，完成裝貨過程。 自動導(dǎo)引車軟件設(shè)計方案自動導(dǎo)引車嵌入式工控機及其上位機都安裝有用于分布式控制系統(tǒng)的 CORBA 軟件，兩者都作了 IDL 接口定義，通過編程，自動導(dǎo)引車能實時接受上位機管理系統(tǒng)給出的路徑運行指令及叉手動作指令，經(jīng)車載機軟件處理后，可直接變?yōu)樽詣訉?dǎo)引車的執(zhí)行指令?？紤]到小車必須能夠前進、倒退、停止，并能靈活轉(zhuǎn)向，在左右兩輪各裝一臺電機分別驅(qū)動，通過左右輪兩個電機轉(zhuǎn)速的配合就可以實現(xiàn)小車的前進、倒退、轉(zhuǎn)彎等功能。圖 舵機調(diào)整式 圖 差速調(diào)整式2. 電機及電機驅(qū)動根據(jù)自動導(dǎo)引車的車體自重及載重，確定行走驅(qū)動電機、轉(zhuǎn)向電機、執(zhí)行電機的功率；如有液壓系統(tǒng)，還應(yīng)確定液壓電機功率。尤其是高端懸浮自舉電源的設(shè)計，可以大大減少驅(qū)動電源的數(shù)目，即一組電源即可實現(xiàn)對上下端的控制。在PWM調(diào)速時，占空比a 是一個重要參數(shù)，改變占空比的值主要有三種方法：定寬調(diào)頻法、調(diào)寬調(diào)頻法、定頻調(diào)寬法，但由于定寬調(diào)頻法和調(diào)寬調(diào)頻法在調(diào)速時改變了控制脈寬的周期（或頻率），當(dāng)控制脈沖的頻率與系統(tǒng)固有頻率接近時，將會引起振蕩，因此目前在直流電動機的控制中主要使用定頻調(diào)寬法，規(guī)則為：如果小車相對于導(dǎo)引線沒有偏移，那么它應(yīng)該直行（即左右輪轉(zhuǎn)速差為零）；如果小車相對于導(dǎo)引線左偏，那么它應(yīng)該向右轉(zhuǎn)（即左右輪轉(zhuǎn)速差為負(fù)小）；如果小車相對于導(dǎo)引線向嚴(yán)重左偏，那么它應(yīng)該向右轉(zhuǎn)的幅度大一些（即左右輪轉(zhuǎn)速差為負(fù)大）；如果小車相對于導(dǎo)引線右偏，那么它應(yīng)該向左轉(zhuǎn)（即左右輪轉(zhuǎn)速差為正小）；如果小車相對于導(dǎo)引線嚴(yán)重右偏，那么它應(yīng)該向向左轉(zhuǎn)的幅度大一些（即左右輪轉(zhuǎn)速差為正大）。通常根據(jù)調(diào)整方向的原理不同可將車輪式移動機構(gòu)分為兩大類：舵機調(diào)整式和差速調(diào)整式。如圖 所示，本課題所設(shè)計的控制系統(tǒng)由前后四個碰撞開關(guān)、前后兩組光電傳感器、前后兩個條形碼掃描、前后兩個導(dǎo)向輪、左右兩個驅(qū)動輪及電器控制盒、電瓶等組成。? 電氣控制系統(tǒng)：采用上位機﹑單片機控制，進行功率放大。2. 根據(jù)自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的控制和工藝要求，確定控制系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)。圖 電磁導(dǎo)引的工作原理圖 是光學(xué)導(dǎo)引的原理圖，在明亮的地面上用黑色色帶，在黑暗的地面上用白色色帶，光學(xué)導(dǎo)引利用地面顏色與色帶顏色的反差來識別導(dǎo)引目標(biāo)。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，自動導(dǎo)引車技術(shù)日臻完美，可以預(yù)測，未來的幾年，因為巨大的經(jīng)濟和社會效益，自動導(dǎo)引車的應(yīng)用范圍和形式會進一步拓寬擴大。目前，工業(yè)級自動導(dǎo)引車在煙草、印鈔、汽車、新聞紙等行業(yè)已有大規(guī)模應(yīng)用，呈日益上升的勢頭，并突破傳統(tǒng)行業(yè)，出現(xiàn)了一些新的技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用趨勢，以下是其主要應(yīng)用領(lǐng)域：（1）倉儲業(yè)：倉儲業(yè)是自動導(dǎo)引車最早的應(yīng)用場所，1954 年，世界上首臺自動導(dǎo)引車在美國 South Carolina 州的 Mercury Motor Freight 公司倉庫投入運營，用于實現(xiàn)出入庫貨物的自動搬運。1973 年，瑞典 VOLVO 公司在 KALMAR 轎車廠的裝配線上大量采用自動導(dǎo)引基于 FMS 的自動導(dǎo)引車控制器設(shè)計與實現(xiàn)2車進行計算機控制裝配作業(yè)。在 FMS 中為實現(xiàn)生產(chǎn)線的完全自動化和最終實現(xiàn)工廠無人化，自動導(dǎo)引車作為物料輸送工具得到迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用。碩 士 學(xué) 位 論 文基 于 FMS 的 自 動 導(dǎo) 引 車控 制 器 設(shè) 計 與 實 現(xiàn)研究生姓名學(xué)科、專業(yè) 機械電子工程研 究 方 向 機電一體化指 導(dǎo) 教 師南京航空航天大學(xué)研究生院 機電學(xué)院Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsThe Graduate SchoolCollege of Mechanical and Electrical EngineeringDesign and Realization of Controller on Auto Guided Vehicle in FMSA Thesis inMechanical Engineeringby Sun XiaoyanAdvised byProfessor Yun NaizhangSubmitted in Partial Fulfillmentof the Requirementsfor the Degree ofMaster of EngineeringAugust, 2022承諾書本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文iii摘 要自動導(dǎo)引車，是一種裝備有獨立動力源、有自動導(dǎo)向系統(tǒng)，不需要人工引航就能沿預(yù)定路線行駛，并且配置有物料裝卸機構(gòu)，可以與其他物流設(shè)備自動接口，實現(xiàn)物料裝卸和搬運全過程自動化的物料輸送設(shè)備。20 世紀(jì) 70 年代中期，在自動導(dǎo)引車中引入了單元化載荷搬運，擴大了自動導(dǎo)引車的使用范圍，隨機裝置增加了許多功能，如附加工作臺、移載裝置、物流信息接收和轉(zhuǎn)換以及控制部件等，具有載貨功能的自動導(dǎo)引車得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用，并被引入美國用于自動化倉儲系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)的物料運輸。（5）噪聲小，無環(huán)境污染。在膠卷和膠片倉庫，自動導(dǎo)引車可以在黑暗的環(huán)境中準(zhǔn)確可靠的運送物料和半成品[22]。自動導(dǎo)引車的自動控制系統(tǒng)根據(jù)這種偏差來控制車輛的轉(zhuǎn)向，連續(xù)的動態(tài)閉環(huán)控制能夠保證自動導(dǎo)引車對設(shè)定路徑的穩(wěn)定自動跟蹤，這種電磁感應(yīng)引導(dǎo)式導(dǎo)航方法目前使用在絕大多數(shù)商業(yè)化的自動導(dǎo)引車上，尤其是適用于大中型的自動導(dǎo)引車。 整個 FMS 系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上建成一個以計算機控制技術(shù)和通信技術(shù)為支持的、以數(shù)控加工設(shè)備為基本的生產(chǎn)單位、集成化信息管理和系統(tǒng)總控系統(tǒng)為中樞的計算機控制自動化制造系統(tǒng)。本課題所做的主要工作是：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文 91. 論述自動導(dǎo)引車在國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用、路徑導(dǎo)引方式及原理、課題的研究背景及意義，概括并總結(jié)以往工業(yè)用自動導(dǎo)引車的各項參數(shù)指標(biāo)，并結(jié)合無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)培訓(xùn)中心的實際條件，本著以教學(xué)示范為主要目的的原則，設(shè)計系統(tǒng)的導(dǎo)引方式。? 起停鑒別系統(tǒng)：接受運輸系統(tǒng)控制器發(fā)出的開關(guān)指令。基于自動導(dǎo)引車的工業(yè)運行環(huán)境，在硬件選擇時，應(yīng)考慮以下主要因素：首先，硬件的可靠性要求較高；此外，還應(yīng)合理確定傳感器的性能，以滿足自動導(dǎo)引車功能的要求。車輪式自動導(dǎo)引車在移動過程中需要根據(jù)傳感器采集傳輸過來的信號，自動調(diào)整移動方向。直流電動機的轉(zhuǎn)速控制方法有勵磁控制法和電樞電壓控制法，絕大多數(shù)直流電動機通過脈寬調(diào)制（PWM）來控制電動機電樞電壓實現(xiàn)調(diào)速。如圖 所示，各引出端分別是：1 端（LO）是低端通道輸出；2 端（COM）是公共端；3 端（Vss）是低端固定電源電壓；5 端（Us ）是高端浮置電源偏移電壓；6 端（UB）是高端浮置電源電壓；7 端（HO）是高端輸出；9 端（VDD）是邏輯電路電源電壓；10 端（HIN） 、11 端（SD） 、12 端（LIN ）均是邏輯輸入； 13 端（Vss）是邏輯電路地電位端外加電源電壓，其值可以為 5V；4 端、8 端、 14 端均為空端。從提高運動精度出發(fā)，自動導(dǎo)引車行走驅(qū)動電機應(yīng)使用直流伺服電機為主，但是，由于一整套直流伺服電機單元（含電機、減速器、編碼器和控制12 33241南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文 17驅(qū)動器）價格昂貴，無法大量使用。1. 移動（行走）機構(gòu)自動導(dǎo)引車在地面上的移動方式通常有三種，步行式、履帶式和車輪式。車載機的嵌入式工控機通過無線路由器和無線網(wǎng)卡組成一個無線局域網(wǎng)，使上位機發(fā)送的任務(wù)信息、行走路徑等數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到車載計算機接收任務(wù)。然后自動導(dǎo)引車啟動，駛向目標(biāo)卸貨點，準(zhǔn)確定位后，移載機構(gòu)動作，完成卸貨過程，并向控制計算機報告其位置和狀態(tài)。可實現(xiàn)遠程控制：自動導(dǎo)引車的工控機上安裝 Windows 2022 server 操作系統(tǒng)，利用自帶的終端服務(wù)完全控制遠程計算機，其操作過程為，在自動導(dǎo)引車工控機上安裝終端服務(wù)器并實現(xiàn)終端服務(wù)，創(chuàng)建客戶機安裝盤；在上位機（客戶機）上利用客戶機安裝盤安裝“終端客戶服務(wù)端”并對它進行配置。自動導(dǎo)引車行駛過程中，攝像機動態(tài)獲取車輛周圍環(huán)境圖像信息并與圖像數(shù)據(jù)庫比較，從而確定當(dāng)前位置并對下一步行駛做出決策。按照導(dǎo)引原理的不同，分為外導(dǎo)式和自導(dǎo)式兩大類型。在卷煙行業(yè)中，如青島頤中集團、紅塔集團、紅河卷煙廠等，應(yīng)用激光引導(dǎo)式自動導(dǎo)引車完成托盤貨物的搬運工作。作為物流的主要組成部分，與傳統(tǒng)的剛性輸送系統(tǒng)相比，自動導(dǎo)引小車系統(tǒng)有以下幾方面的優(yōu)勢：（1）采用自動導(dǎo)引車能夠科學(xué)地組織作業(yè)流水線，并可以根據(jù)業(yè)務(wù)量等情況變化隨時調(diào)整輸送路線，比剛性輸送系統(tǒng)具有更大的靈活性。1960 年，人們開始把計算機技術(shù)應(yīng)用到自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的管理和控制上，自動導(dǎo)引車系統(tǒng)從自動化倉庫進入到柔性加工系統(tǒng)（FMS ）及生產(chǎn)系統(tǒng)中，從而使自動導(dǎo)引車得到了迅速發(fā)展。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書)作者簽名： 日 期： 南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文i畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） ，是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。 munication system has been confirmed, which lays the foundation for technology specification further such as improving the running speed and location accuracy.With vehicle puter and wireless card, using wireless access point and active connector,the developed AGV system can integrate the whole control system with the