[发明专利]自动导引车辆控制系统

说明书

技术领域

本发明是有关于自动导引车辆（AGV，Automated Guided Vehicle）技术领域，且特别是有关于一种自动导引车辆控制系统。

背景技术

自动导引车辆(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员且以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。 

AGV相对于步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。

一般普通的AGV都具有两个电机驱动其运动，由这两个电机分别控制其在平面上的X坐标和Y坐标，并有一个万向轮来调节其稳定性，到达站点后人工装卸货物。现有的AGV基本上都是由单个数字信号处理器（digital signal processor，DSP）控制，如图1所示，为现有技术的AGV控制系统的方框图。

现有技术中，一般的AGV的控制系统包括电池11、DSP 12、第一控制器13、第二控制器14、第一电机15、第二电机16、信号处理器17及机械装置18。电池11为供电装置，为整个系统的工作提供工作电压。DSP12内置控制程序，并发出控制信号至第一控制器13及第二控制器14，第一控制器13及第二控制器14分别控制第一电机15、第二电机16的工作，第一电机15、第二电机16又分别用于驱动设于AGV的机械装置18进行运动。其中，第一电机15和第二电机16的驱动信号经过信号处理器17合成之后，控制机械装置18的运动。

长期以来，发现传统的AGV存在着很多安全隐患，包括：

(1)由于以上的运动控制系统是基于“微处理器+运动控制芯片”的运动控制，这类运动控制器开发简单、可靠性高，但是由于采用了专用的运动控制芯片，无法进行扩展设计，也无法实现各种先进运动控制算法。

（2）基于DSP的开发程序较难，而且要求开发人员具有较高的C语言或者是汇编语言知识，而且二次开发较难。

（3）单片DSP难以胜任多信号处理系统的要求，如果增加新的处理器来满足AGV快速性和稳定性的要求，又要处理两个处理器之间的同步和通讯等问题，延长了系统开发时间。

（4）由于受周围环境不稳定因素干扰，单DSP控制器经常会出现异常，引起失控，抗干扰能力较差。

因此，需要对现有的基于单片DSP控制的AGV控制器进行重新设计。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种自动导引车辆控制系统，其基于高级运动语言，利用ADSP和FPGA双核控制。

本发明提出一种自动导引车辆控制系统，其包括电池、控制模块、电机控制器、第一电机、第二电机、信号处理器及机械装置。所述控制模块发出控制信号至电机控制器，电机控制器分别控制第一电机、第二电机的工作，以驱动设于机械装置运动。第一电机和第二电机的驱动信号经过信号处理器合成之后，控制机械装置的运动。控制模块为一双核控制器，其包括ADSP电路及FPGA电路，ADSP电路实现人机界面、路径规划、数据存储、输入输出控制、在线输出功能，FPGA电路实现多轴伺服系统，向电机控制器发送多轴控制信号，且ADSP电路及FPGA电路之间进行通讯连接，实时进行数据交换和调用。

在本发明的一个实施例中，所述电池进一步与第一电机和第二电机的输出端连接，且控制模块进一步分别连接至第一电机输出端和电池之间的连接点，及第二电机输出端和电池之间的连接点。

在本发明的一个实施例中，所述ADSP电路包括DSP运算电路、连接端口、人机界面、存储器、随机存储器及静态随机存储器控制器，所述连接端口、人机界面、存储器、随机存储器均与DSP运算电路进行通讯连接，且静态随机存储器控制器与随机存储器连接，静态随机存储器控制器进一步与一备份电源连接。

在本发明的一个实施例中，所述连接端口包括RS-232串行接口及ICE端口。

在本发明的一个实施例中，所述人机界面包括开始/重启按键及功能选择键。