AGV小车的控制系统的设计与开发.pdfVIP

2007年第4期 桂林航天工业高等专科学校学报 OFGUILIN OFAEROSPACE (总第48期) JOURNAL COLLEGE AGV小车的控制系统的设计与开发 王智勇h 姬婧媛2 ，1 中国航天四院401所陕西 西安710025、 ＼2西北是学生命科学院陕西西安710069／ 摘 Guided 要论文介绍了一种自主研发的自动导引小车(AutomaticVehicle)，小车采用了当前国外工业控制普遍使 用的PIC控制器，同时使用低成本的红外导引装置，且各模块的通信采用了高传输速率的CAN—BUS，这样使得小车在 不提高成本的情况下，速度可以行驶在很高的速率，为提高无人操作车间的效率奠定了很好的基础。论文主要阐述自动 导引小车系统主要功能模块的设计思路和实现方法。 关键词AGV；硬件电路；功能模块；PIc 中图分类号：TP273 文献标识码：A GuidedVehicle) AGV是自动导引运输车(Automated 声光报警：根据故障信息，发出相应的声光报警信息。 的英文缩写。是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能 各个模块之间通过CAN总线进行实时通信，主机模 够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功 块是整个系统的决策中心，各个模块本身具有独立完成各 能的运输小车。AGV是轮式移动机器人(WMR一～自功能的能力。 WheelMobileRobot)的特殊应用。 AGV是一种以电池为动力，装有非接触导向装置的无2 AGV控制系统的导引方法 人驾驶自动化车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控 采用光学检测技术引导AGV的运动方向，在运行路 下，按路径规划和作业要求，使小车较为精确地行走并停靠 径上铺设一条具有稳定反光率的色带(一般为黑带或白 到指定地点，完成一系列作业功能。 带)，车上设有光源发射和接收反射光的光电传感器，通过 本项目选择dSPACE作为AGV控制系统的开发平 对检测到的信号与给定的信号(不同的路面，该值不同)进 台。dSPACE数字控制系统是由德国dSPACE公司开发 行比较，由于我们模拟的是车间的水泥路面，其反射效果和 的一套基于MATLAB／Simulink的控制系统在实时环境下 黑带相近，比较效果不明显，故我们实验采用了和水泥地面 的开发及测试工作平台。应用dSPACE进行系统开发，可 有加大反射差的白带。这样就很容易就能得到光电传感器 以使控制策略的实现相当简单且易于实现，使研究人员思 的值，据此我们来判断车辆运行方向，引导示意图如图1： 考的焦点为控制策略本身而不是控制方法的软件编程。 嵌入式系统开发中选用PICl8F4580做为CPU，完成 检测信号处理、控制策略实现、输入输出接口控制等功能。 它自带的CAN接口功能方便实现各模块间的数据传输， 也有利于项目的进一步开发。 1 AGV控制系统的结构组成 AGV主要组成部分及功能如下： 电源管理：向工作过程提供5V和24V电源，及电源检测。 主机模块：系统功能协调与集中处理。 光电检测：小车运动方向检测与导引。 电机控制：根据光电检测信息控制电机的动作。 障碍检测：小车运动方向障碍物检测。 故障判断：系统故障集中处理判断，提供故障信息。 图2导向路径识别图 *作者简介：王智勇(1981--)，男，陕西神木县人，中国航天四院401所助理工程师，研究方向：测试技术。 44 万方数据 2007年第4期 桂林航天工业高等专科学校学报