[发明专利]单机驱动自动装卸AGV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，且特别是有关于单机驱动自动装卸AGV控制系统。

背景技术

自动导引车(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蓄电池为其提供动力来源。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，自动导引车则依循电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。

AGV小车相对于步行、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小车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小车都具有两个电机驱动其运动，由两个电机控制其在平面上的X坐标和Y坐标，并有两个万向轮其中的一个或两个来调节其稳定性，到达站点后由人工装卸货物。

现有的AGV控制系统基本上都是由单个数字信号处理器（digital signal processor，DSP）控制，形成四轮差速转向行驶，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控制系统包括电池、DSP处理器、第一控制器、第二控制器、第一电机、第二电机、信号处理器及AGV小车。电池为供电装置，为整个系统的工作提供工作电压。DSP处理器内置控制系统，并发出控制信号至第一控制器及第二控制器，第一控制器和第二控制器分别控制第二电机和第一电机的工作，第一电机和第二电机又分别用于驱动AGV小车进行运动。其中，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AGV小车的运动。

长期以来，发现传统的AGV控制系统存在着很多安全隐患，包括：

（1）现有的AGV小车一般均需要人工搬运，而现在人工搬运成本较高，无疑加重了产品的成本；

（2）在有些特殊储存空间，存储的货物重量较重，人力无法完成上下货物，经常要借助其它仪器；

（3）在有些场合比如钢铁厂，在靠近炉子的地方，温度较高，如果采用人工加送物料，将加大工人的劳动强度，并有一定的危险性；

（4）有的时候货物与装载平台有一定的高度差，需要自动调整AGV小车的高度；

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

（6）对于AGV小车的四轮结构，理想状态一般是两个驱动电机配合一个从动轮来形成一个运动平面，但是当遇到运动路径不平整时经常碰到两个从动轮配合一个驱动轮运转，这时就会导致小车出现“飞轮”的现象发生，这种失控一般会打坏周围的仪器或者是产品；

（7）对于差速控制的AGV小车来说，速度和方向是两个耦合的量，一般要求其两个电机的控制信号要同步，但是对于单片的DSP处理器来说又很难办到，使得AGV小车在直道上行驶的时候就要来回的补偿，而且有的时候摇摆幅度较大；

（8）单片DSP处理器难以胜任多信号处理系统的要求，为了满足多个电机的要求，单片DSP处理器控制的AGV小车通常是把把不同电机的控制信号处理功能放在多块不同的板卡上实现来解决，这给实际应用带来很多不便；

（9）由于AGV控制系统不具备速度和方向的独立控制，所以AGV小车一般情况下不能随意停车，即使在相同的站点停车，经常上也会出现停靠地点不唯一的现象发生，不能满足一些特殊路径的要求；

（10）作为反馈信号的两个光码盘一般是装在AGV小车的驱动轮上，当出现“飞轮”的现象时，导致无法完成AGV控制系统的各种补偿，造成系统运动失败。

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单机驱动自动装卸AGV控制系统，解决了现有技术中“飞轮”的现象以及抗干扰能力差的问题。