【正文】 導(dǎo) 負(fù)載能力 驅(qū)動(dòng)方式 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)/ 舵機(jī)驅(qū)動(dòng) 監(jiān)視臺(tái)控制方式 控制站集中監(jiān)視、調(diào)度充電方式 自動(dòng)充電/更換電池 裝貨精度 177。4176。3) 測試AGVD定位精度：主要測量小車同裝貨與卸貨裝置偏移距離?；?AGV 的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)17否 否無信號(hào)卸貨請求信號(hào)裝貨請求信號(hào)是是初始化執(zhí)行裝貨等待接收無線信號(hào)執(zhí)行卸貨紅外確認(rèn)小車是否在卸貨區(qū)紅外確認(rèn)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(shí)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(shí)間△t電池電壓 U 與標(biāo)準(zhǔn)電壓 比較圖 43 自動(dòng)充電模塊程序設(shè)計(jì)基于 AGV 的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)185 系統(tǒng)測試 系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)測試1) 測試AGV自動(dòng)導(dǎo)航性能：測試MSP430輸出PWM對(duì)舵機(jī)的控制，其周期和正電壓占空比反應(yīng)小車轉(zhuǎn)彎角度。 聲光報(bào)警模塊設(shè)計(jì)聲光報(bào)警模塊設(shè)計(jì)采用圖所示電路：圖 311 聲光報(bào)警電路從系統(tǒng) 輸出高低電平控制 NPN 型三極管 S8050 通斷控制報(bào)警器和發(fā)光二極管進(jìn)行聲光報(bào)警。 2 腳 與 地 之 間 連 接 RC 串 聯(lián) 網(wǎng) 絡(luò) ， 它 們 是 負(fù) 反 饋 串 聯(lián) 網(wǎng) 絡(luò) 的 一 個(gè)組 成 部 分 ， 改 變 它 們 的 數(shù) 值 能 改 變 前 置 放 大 器 的 增 益 和 頻 率 特 性 。 在 超 聲 探 測 電 路 中 ， 發(fā) 射 端 得 到 輸 出 脈 沖 為 一 系 列 方 波 ， 接 收端 受 到 反 射 回 來 的 方 波 后 從 輸 出 腳 輸 出 一 個(gè) 下 降 沿 觸 發(fā) 單 片 機(jī) 進(jìn) 行 障 礙 物 判 斷 。 當(dāng) 它 的 兩 極 外 加 脈沖 信 號(hào) ， 其 頻 率 等 于 壓 電 晶 片 的 固 有 振 蕩 頻 時(shí) ， 壓 電 晶 片 將 會(huì) 發(fā) 生 共 振 ， 并 帶動(dòng) 共 振 板 振 動(dòng) ， 便 產(chǎn) 生 超 聲 波 。 之 后 ， 小 車 自動(dòng) 退 出 充 電 區(qū) ， 駛 入 工 作 區(qū) 域 ， 恢 復(fù) 正 常 的 工 作 模 式 。 我 們 采 用 快 速 充 電 ， 演 示 過 程 中程 序 設(shè) 置 小 車 在 充 電 區(qū) 停 車 充 電 20 分 鐘 。當(dāng) 兩 端 完 全 穩(wěn) 定 接 觸 后 ， 充 電 端 口 向 中 央 處 理 器 發(fā) 出 高 電 平 ， 控 制 小 車 停車 充 電 。AGV 在 低 電 壓 的 觸 發(fā) 下 進(jìn) 入 充 電 尋 軌 模 式 ， 進(jìn) 入 充 電 軌 道 。 放 電 曲 線 如 圖 所 示 （ 在 3A 的 大 電 流 放 電 條 件 下 得 到 的 結(jié) 果 ） 。 為 了 實(shí) 現(xiàn) 無 人 化 車 間 ， 小 車 的 充 電 需 要 自 主 完 成 。基于 AGV 的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)13PWM 脈寬與舵機(jī)轉(zhuǎn)角的對(duì)照關(guān)系如下：因此，在軟件上是通過算法對(duì) PWM 波占空比進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)置，對(duì)應(yīng)舵機(jī)轉(zhuǎn)角發(fā)生變化，從而使小車實(shí)現(xiàn)預(yù)定的轉(zhuǎn)向。 當(dāng) 給 舵 機(jī) 輸入 脈 寬 為 ， 即 占 空 比 為 ， 舵 機(jī) 右 轉(zhuǎn) 90 度 ； 當(dāng) 給舵 機(jī) 輸 入 脈 寬 為 ， 即 占 空 比 為 ， 舵 機(jī) 靜 止 不 動(dòng) ；當(dāng) 給 舵 機(jī) 輸 入 脈 寬 為 ， 即 占 空 比 為 ， 舵 機(jī) 左 轉(zhuǎn)90 度 。轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)小 車 的 轉(zhuǎn) 向 是 用 舵 機(jī) 來 驅(qū) 動(dòng) 的 。 圖 35 反射式紅外檢測電路從 OUT 輸出的電壓信號(hào)連接到 MSP430F247 單片機(jī)的 P6 端口，利用 MSP430內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊直接將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 其 極 限 參 數(shù) 值 和 實(shí) 物 圖 如 下 :圖 34 ST188 實(shí)物圖由 于 只 要 求 判 斷 出 簡 單 黑 白 線 ， 因 此 使 用 較 簡 單 的 紅 外 反 射 式 光 電 傳 感 器實(shí) 現(xiàn) 小 車 尋 跡 和 停 車 是 可 行 的 。 超 低 功 耗 MSP430 單 片 機(jī) 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(yùn) 行 時(shí) 鐘 方 面 都 有 其 獨(dú) 到 之 處 。 MSP430F247 單 片 機(jī) 是 一 個(gè) 具 有 強(qiáng) 大 處 理 功 能 的 16 位 單 片 機(jī) ， 采 用了 精 簡 指 令 集 （ RISC） 結(jié) 構(gòu) ， 具 有 豐 富 的 尋 址 方 式 （ 7 種 源 操 作 數(shù) 尋 址 、 4 種目 的 操 作 數(shù) 尋 址 ） 、 簡 潔 的 27 條 內(nèi) 核 指 令 以 及 大 量 的 模 擬 指 令 ； 大 量 的 寄 存器 以 及 片 內(nèi) 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 都 可 參 加 多 種 運(yùn) 算 。小 車 的 功 能 強(qiáng) 大 ， 要 求 處 理 系 統(tǒng) 處 理 速 度 快 ， 具 低 功 耗 特 點(diǎn) 。 當(dāng) 貨 物 到 達(dá) 卸 貨 地點(diǎn) 后 ， 啟 用 電 磁 鐵 將 貨 物 吊 起 ， 控 制 步 進(jìn) 電 機(jī) 運(yùn) 行 將 貨 物 移 動(dòng) 到 指 定 地 點(diǎn) 。俯視圖貨物車體貨物正視圖圖 31 裝貨曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)車體當(dāng) 小 車 到 達(dá) 裝 貨 地 點(diǎn) 時(shí) ， 傳 送 帶 傳 送 過 來 的 貨 物 正 好 位 于 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 擋推 板 前 ， 通 過 控 制 舵 機(jī) 轉(zhuǎn) 過 的 角 度 ， 就 可 以 控 制 推 桿 將 貨 物 推 上 小 車 的 貨 廂 上 ?；?AGV 的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)93 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 裝貨和卸貨模塊設(shè)計(jì) 裝貨模塊裝 貨 系 統(tǒng) 有 目 前 比 較 先 進(jìn) 的 機(jī) 械 手 ， 傳 送 帶 ， 和 簡 易 推 送 裝 置 。2. 用 DF 無 線 數(shù) 據(jù) 收 發(fā) 模 塊 與 紅 外 傳 感 輔 助 檢 測 ： 采 用 DF 無 線 收 發(fā) ， 使小 車 運(yùn) 行 狀 態(tài) 時(shí) 刻 反 饋 給 裝 卸 系 統(tǒng) ， 讓 裝 卸 系 統(tǒng) 起 到 監(jiān) 控 小 車 的 功 能 ，同 時(shí) 當(dāng) 小 車 到 達(dá) 指 定 運(yùn) 貨 地 點(diǎn) 時(shí) 發(fā) 出 無 線 信 號(hào) 準(zhǔn) 備 裝 貨 ， 裝 卸 系 統(tǒng) 另外 輔 助 采 用 紅 外 傳 感 器 檢 測 小 車 是 否 停 穩(wěn) ?？尚行苑桨福?. 用 DF 無 線 數(shù) 據(jù) 收 發(fā) 模 塊 。 裝貨和卸貨系統(tǒng)對(duì) AGV 的監(jiān)測裝 卸 系 統(tǒng) 不 能 以 孤 立 時(shí) 間 軸 做 裝 卸 貨 運(yùn) 動(dòng) ， 必 須 與 AGV 進(jìn) 行 通 信 ， 實(shí) 現(xiàn) 實(shí)時(shí) 檢 測 ， 確 保 AGV 車 體 已 經(jīng) 到 達(dá) 停 車 點(diǎn) ， 裝 卸 系 統(tǒng) 才 能 執(zhí) 行 裝 卸 過 程 。決策方案：采 用 方 案 3。 采 用 超 聲 波 傳 感 器 ： 超 聲 波 由 壓 電 陶 瓷 超 聲 波 傳 感 器 發(fā) 出 ， 遇 到 障 礙 物便 反 射 回 來 ， 被 超 聲 波 傳 感 器 接 收 。 障礙物的探測可行性方案： 采 用 紅 外 線 反 射 管 ， 可 靠 性 高 ， 但 探 測 距 離 較 近 ， 在 5cm 以 內(nèi) ?；?AGV 的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)8決策方案：采 用 方 案 2。 靈 敏 度 較 高 。2） 紅 外 傳 感 器 檢 測 ： 在 預(yù) 定 停 車 點(diǎn) 做 標(biāo) 識(shí) ， 紅 外 對(duì) 管 感 應(yīng) 電 壓 變 化 ， 并反 應(yīng) 。 該 方 法定 位 依 賴 于 磁 場 的 強(qiáng) 弱 。決策方案： 采 用 方 案 3 由 于 紅 外 傳 感 器 使 用 方 便 、 價(jià) 格 低 廉 、 引 導(dǎo) 精 確 、 響 應(yīng)速 度 快 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 能 夠 滿 足 本 次 設(shè) 計(jì) 的 要 求 。 軌 道 可 以 在 地 面 貼 黑 帶 鋪 設(shè) 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(shè) 。2. 激 光 引 導(dǎo) ： AGV 依 靠 激 光 掃 描 器 發(fā) 射 激 光 束 ， 然 后 接 受 由 四 周 定 位 標(biāo) 志 反射 回 的 激 光 束 來 控 制 運(yùn) 動(dòng) 的 方 向 。 故選 擇 方 案 1。采用舵機(jī)控制，可以精確控制角度。使用步進(jìn)電機(jī)，能夠精確控制位移量，可實(shí)現(xiàn)精確定位。 采 用 msp430單 片 機(jī) 作 為 控 制 器 能 夠 滿 足 設(shè) 計(jì) 要 求 。決策方案：采 用 方 案 3。 采 用 FPGA 作 為 處 理 器 ， 可 靠 性 強(qiáng) ， 運(yùn) 算 速 度 快 ， 各 種 接 口 可 以 使 用 。根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)分析，我們制定出如下的總體設(shè)計(jì)框圖：圖 12 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分析基于 AGV 的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(hào)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(shè)計(jì)框圖2