【正文】 C3637具有一個高速、帶寬為 kHz、輸出低阻抗的誤差放大器，既可以作為一般的快速運放，亦可作為反饋補償運放。 5).電機驅(qū)動芯片選擇 電機驅(qū)動采用 PWM技術(shù)來驅(qū)動直流伺服電動機。 圖 48 DAC1208的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 49 DAC1208的引腳圖 DAC1208內(nèi)部對輸入數(shù)據(jù)具有兩級緩存： 8位輸入寄存器、 4位輸入寄存器和 12位 DAC寄存器，這三個寄存器可以分別選通。 本次設(shè)計采用兩片 8259A進行級聯(lián)：主片的2IR引腳連接從片的中斷請求 INT，如果某一個引腳下面沒有連接從片，則可以直接連接外部中斷請求；而主片、從片的中斷響應(yīng)信號INTA 和數(shù)據(jù)信號 07DD~ 互相連在一起。 8259A 作為一種可編程中斷控制器，是 一種集成芯片。其電路圖見圖43中的 (a)所示。 經(jīng)過上述計算和校核，確定電機的型號為 130SZD，減速器的型號為 TK38 螺旋錐齒輪減速器， is=，車輪半徑為 ，從而可以構(gòu)建原理樣車的行車驅(qū)動系統(tǒng)。由于無刷直流電動機的轉(zhuǎn)子是永磁的，就可以很方便地利用霍爾元件的“霍爾效應(yīng)”檢測轉(zhuǎn)子的位置。 紅外反射式光電傳感器，包括一個可以發(fā)射紅外光的固態(tài)發(fā)光二極管和一個用作接收器的固態(tài)光敏二極管（或光敏三極管）。如圖 34 為車體實物外型。 車輪 車輪采用實心橡膠輪胎。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。下面對小車的轉(zhuǎn)彎運動作初步分析： 小車在轉(zhuǎn)彎時的狀態(tài)：小車以速度 V 勻速轉(zhuǎn)彎；小車兩主動輪間的距離為 D；小車兩主動輪中心（假設(shè)小車質(zhì)量分布均勻）與轉(zhuǎn)彎圓心的距離即轉(zhuǎn)彎半徑為 R；車輪半徑為 r；兩輪的轉(zhuǎn)速分別為 N N2；車重為 G；小車與行駛路面的摩擦系數(shù)為 ? 。 (2)自由路徑 (無固定路徑 )導(dǎo)引方式， AGV 上儲存著系統(tǒng)布局上的尺寸坐標，通過識別車體當前方位，自主地決定行駛路徑，這類導(dǎo)引方式也稱為車上軟件 —編程路徑方式。通信系統(tǒng)有兩種 :連續(xù)方式和分散方式。此類電池一般執(zhí)行 4h 連續(xù)充電，2h 冷卻的規(guī)范。 由于 AGV 位置不固定，且整個系統(tǒng)中設(shè)備較多，控制臺和 AGV 間的通訊最適宜 用無線通訊的方式。 （ 1）車載控制系統(tǒng) 車載控制系統(tǒng)是 AGV的核心部分，一般由計算機控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、操作面板及電機驅(qū)動器構(gòu)成 .計算機控制系統(tǒng)可采用 PLC、單片機及工控機等。 目前國內(nèi)總體看 AGV 的應(yīng)用剛剛開始，相當于國外 80 年代初的水平。 Running str 4 目錄 第 1章 緒 論 ` .............................................7 概述 ...................................................... 7 ........................................ 7 1． 3 AGV系統(tǒng)的構(gòu)成與 AGV 的結(jié)構(gòu) ................................ 8 AGV 系統(tǒng)的構(gòu)成 ......................................... 8 AGV 的結(jié)構(gòu) ............................................. 9 第 2章 AGV的總體設(shè)計 .....................................10 2. 1 總體設(shè)計 ................................................ 10 2. 2 小車運動分析 ............................................ 13 傳感器的選用 ............................................. 14 總 體設(shè)計與實現(xiàn) ........................................ 14 聲波傳感器避障原理 .................................... 14 聲波模塊具體功能簡介 .................................. 15 規(guī)格參數(shù) .............................................. 15 第 3章 AGV機械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計 ....................16 AGV 機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ........................................ 16 車體尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................... 17 驅(qū)動方式的選擇 ...................................... 18 傳感器的布置 ......................................... 19 電機的選擇 ............................................ 20 5 行走系統(tǒng)的驅(qū)動裝置 .................................... 21 電源部分選擇 ............................................ 24 第 4章控制系統(tǒng)與 行走策略 ..................................25 ................................................. 25 控制系統(tǒng)總體方案 ...................................... 25 2).計數(shù)的擴展 ................................................ 26 3).中斷的擴展 ................................................ 27 4).數(shù)模轉(zhuǎn)換器的選擇 .......................................... 28 5).電機驅(qū)動芯片選擇 .......................................... 30 電源模塊 .............................................. 33 光電耦合器（ TLP5214） ................................ 34 ................................................. 34 4. 3 傳感器采樣 ............................................. 35 4. 4 控制策略 ............................................... 35 4. 5 動作類型 ................................................ 36 直線路徑行走 .......................................... 36 特殊路徑的行走 ........................................ 37 左轉(zhuǎn)彎 ................................................ 37 右轉(zhuǎn)彎 ................................................ 37 停車 .................................................. 37 第 5章 總結(jié)與展望 .........................................38 6 ................................................. 38 ................................................. 38 感謝 ......................................................39 參考文獻 ..................................................40 7 第 1 章 緒 論 ` 概述 AGV(Automatic Guided Vehicle)—— 自動導(dǎo)引車是上世紀 50年代發(fā)展起來的智能搬運型機器人。作為當代物流處理自動化的有效手段和柔性制造系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備， AGV 已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，對AGV 的研究也具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。 1913 年，美國福特汽車公司使用有軌底盤裝配車。 AGV 小車能在地面控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度下，自動搬運貨物，實現(xiàn)自動化的物料傳送。 （ 3）行走系統(tǒng) 它一般由驅(qū)動輪、從動輪和轉(zhuǎn)向機構(gòu)組成 .形式有三輪、四輪、六輪及多輪等，三輪結(jié)構(gòu)一般采用前輪轉(zhuǎn)向和驅(qū)動，四輪或六輪一般采用雙輪驅(qū)動、差速轉(zhuǎn)向或獨立轉(zhuǎn)向方式。協(xié)議的制定要遵從既簡潔又可靠的原則。速度調(diào)節(jié)可采用不同的方法，如用脈寬調(diào)速或變頻調(diào)速等。分散通信的一個明顯缺點是 :如果 AGV 在兩通信點之間發(fā)生故障， AGV將無法與地面控制站取得聯(lián)系。 圖 21 控制邏輯圖 開環(huán)控制的優(yōu)點是信息源少，需要單片機分析的數(shù)據(jù)比較少，比較適合使用單片機作為控制器，而缺點就是由于信息源單一，對輸入信息沒有糾錯能力，只要信息源出現(xiàn)錯誤就會出現(xiàn)狀態(tài)誤判。選用FS359F反射紅外傳感器， 048W型封裝。 可調(diào)：范圍由可調(diào)節(jié)參數(shù)確定。 4. AGV 的自動引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計 采用的光電傳感器 型 號為 EESPY402， 屬于 反射型光 電 感測器，入光 時 ON， 偵 測距離約 5mm， 并 附 動 作 指示燈電源電壓為 DC5~24V，控制 輸 出 80mA。經(jīng)由傳感器感應(yīng)地面軌道回傳轉(zhuǎn)向訊號后，馬上經(jīng)由控制系統(tǒng)判斷轉(zhuǎn)向位置，當位置正確時承載車則繼續(xù)前進，反之，電機即會繼續(xù)轉(zhuǎn)向直到傳感器與地面軌道子系統(tǒng)回傳直行訊號。電動機的性能參數(shù)及咸速器的規(guī)格型號的確定直接決 定整車的動力性，即車輛的運動速度和驅(qū)動力直接決定整車的動力性，即車輛的運動速度和驅(qū)動力。因此車 輛行駛的總阻力為 : ....................................( )f w i jF F F F F? ? ? ? ? (1)AGV 的滾動阻力的計算 ........................................ ..............( )fF m g ?? 式中 : μ — 滾動阻力系數(shù)，即車輪在一定條件卜滾動時所需的推力與車輪 負荷之比，即單位車輛重力所需的推力。與高容量鎳鎘電池相比，體積能量是其 1. 5 倍，能量密度是其 2倍。四個獨立的計數(shù)器即 1 、 2 、 3 和 4 分別用于兩臺電機的正 / 反轉(zhuǎn)脈沖的計數(shù)。 INTA ：中斷響應(yīng) ，接收 CPU的中斷響應(yīng)信號。級聯(lián)如圖 47所示。本次設(shè)計采用雙緩沖方式，目的是為了讓兩個直流伺服電機能夠?qū)崿F(xiàn)同步。 b)微振的最大角位移應(yīng)小于設(shè)定的位置誤差。如圖 4. 4b 所示，如前置左側(cè)傳感器探 35 測不到白線，而右側(cè)傳感器探測到白線，則認為小 車偏左，糾正方法是使小車右側(cè)電機減速，左側(cè)電機加速，使得兩個前置傳感器回到白線位置。 UC3637的特點： ? 單電源或雙電源工作， 20? ?? V ? 雙路 PWM信號輸出，驅(qū)動電流能力為 100mA ? 限流保護 ? 欠電壓封鎖 ? 有溫度補償， 圖 411 UC3637原理框圖 UC3637的結(jié)構(gòu)與功能： 三角波發(fā)生器： CP， CN， S1， SR1； PWM比較器： CA， CB；輸出控制門： NA， NB； 限流電路： CL， SRA， SRB；誤差放大器： EA；關(guān)機比較器： CS； 欠電壓封鎖電路： UVL。 2WR 寫信號 2，作為第二級鎖存信號，必須和 XFER 同時有效。 DAC1208芯片為 12位數(shù) /模轉(zhuǎn)換器其最大誤差為 :1 1 2 11 1 0 2 2 2nnF S F SAV??? ? ? ? ?,精度為 ? ％ 。 20?CAS CAS ：級聯(lián)端，指出具體的從片。 U7芯片中計數(shù)器 0和計數(shù)器 1用于右輪電機正反轉(zhuǎn)計數(shù)，并處于工作方式 3。 經(jīng)過以上對 蓄電池 優(yōu)缺點的對比，本課題我們選擇用 2 塊 40Ah 的鉛酸蓄電池串聯(lián)方式構(gòu)成電源，其輸出電壓為 12 2=24V，蓄電池布置在承載車身內(nèi)，總重量為 24 2=48kg. 25 第 4 章控制系統(tǒng)與行走策略 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)總體 方案 本系統(tǒng)使用 AT89C5