[发明专利]一种AGV小车精准导航的控制装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及AGV导航控制技术领域，具体涉及一种AGV小车精准导航的控制装置、系统及方法。

背景技术

目前，市面上流行引导方式有很多种，但并非所有的方法都可以在AGV系统中应用，AGV小车通常可以采用一下几种引导方式：

(1)电磁引导

在AGV小车的行驶路径上埋设金属线，并加载引导频率，其主要优点是引导线隐蔽，不易污染和破损，引导原理简单，便于控制和通信，对声光无干扰，缺点是灵活性差，改变或扩充路径较麻烦，对引导线路附近的铁磁物质有干扰，电线铺设工作量大，维护困难。

(2)直接坐标引导

用定位块将AGV小车的行驶区域分成若干坐标小块，通过计数实现引导，其优点是可以实现路径的修改，引导的可靠性好，对环境无特别要求，缺点是地面测量安装复杂，工作量大，引导精度低。

(3)惯性引导

在AGV小车上装有陀螺仪，根据陀螺仪的偏差进行导引，其主要优点是技术先进，准确度高，灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广，缺点是成本较高，维护保养等后续问题较难解决，地面也需要磁性块作辅助定位。

(4)图像识别引导

对AGV小车行驶区域的环境进行图像识别，实现智能行驶，这是一种大有潜力的技术，但仍在研究中。

发明内容

有鉴于此，本发明主要针对目前AGV小车导航方式单一且不精准的问题，提出了一种AGV小车精准导航的控制装置、系统及方法，通过激光传感器、编码器、处理模块的组合以及利用智能算法的控制，提高了AGV小车激光导航的精准度及智能化，使激光引导技术更可靠更安全性。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一种AGV小车精准导航的控制装置，应用于行驶在具有至少一个反光指引物的应用场合的AGV小车，包括：

通信控制模块，分别与激光传感仪器、速度反馈模块、状态逻辑控制器、数据采集模块进行连接，用于对通信状态与工作模式进行检查或纠正，对激光传感仪器进行检测与控制，对运动信息、控制信息与定位信息进行读取、处理与发送；

激光传感仪器，安装于AGV小车上使激光照射到应用场合的反光指引物，用于通过发射激光到周边环境进行扫描定位，检测从反光指引物反射回来的激光信号，并通过通信控制模块将检测到的位置信号传送到数据采集模块；

速度反馈模块，用于检测AGV小车运动的线性速度、角速度、角度以及方向，并通过通信控制模块将检测到的运动信号传送到数据采集模块；

数据采集模块，用于对位置与运动信号进行接收、帧分析与数据封装并将封装好的导航数据传动到数据解析模块，又用于对数据解析模块与状态逻辑控制模块的命令进行接收、帧分析与数据封装；

数据解析模块，用于对导航数据进行分析与计算，从而得出精准导航信息并将精准导航信息传输到数据交互模块；

状态逻辑控制模块，分别与通信控制模块、数据采集模块、数据解析模块进行通信连接，用于管理系统程序的工作模式，并命令通信控制模块、数据采集模块与数据解析模块进入指定的工作模式；

数据交互模块，用于与外部监控设备进行通信，并将数据解析模块输出的精准导航信息传送至外部监控设备。

进一步地，所述通信控制模块包括CPU控制单元、以太网通信单元、串口通信单元和CAN总线通信单元；

所述CPU控制单元分别与以太网通信单元、串口通信单元、CAN总线通信单元、状态逻辑控制模块、数据采集模块、速度反馈模块进行连接，用于读取、处理数据以及发出控制信号；

所述激光传感仪器与以太网通信单元或串口通信单元或CAN总线通信单元进行通信连接。

进一步地，所述速度反馈模块包括速度编码器、角速度编码器；

所述速度编码器设于AGV小车的行走机构上，用于检测AGV小车线性速度及运动方向；

所述角速度编码器设于AGV小车的转向机构上，用于检测AGV小车转弯的角速度、角度与转向。

进一步地，所述数据交互模块包括WIFI通信单元、蓝牙通信单元、无线射频单元；

所述WIFI通信单元用于通过WIFI通信协议实现不同AGV小车之间的通信或实现与外部监控设备进行通信；

所述蓝牙通信单元用于通过蓝牙通信协议实现不同AGV小车之间的通信或实现与外部监控设备进行通信；

所述无线射频单元用于通过无线通信协议实现不同AGV小车之间的通信或实现与外部监控设备进行通信。