[发明专利]一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车及其工作方法

摘要

本发明公开了一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，包括车体、前轮、后轮、机械手臂装置、载货箱、车载控制箱、电源开关和推送装置，前轮和后轮固定在车体的底部，载货箱设置在车体的上方，推送装置安装于载货箱的底部，车体右侧设有车载控制箱，机械手臂装置安装于车体的左侧。车载控制箱内设有主控制器、驱动模块、RFID定位模块、视觉避障模块、路径择优模块，车体左侧和右侧均设有感应器视觉摄像头，感应器视觉摄像头的输出端与视觉避障模块的输入端连接。能实现精确定位、最优路径运输，且可自动搬运物料的AGV小车，装有机器视觉模块用于避障，采用RFID技术实现车辆定位行进，并通过路径择优模块实现最优路径运输。 1

主权项

1.一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：包括车体（1）、前轮（2）、后轮（3）、机械手臂装置（4）、载货箱（5）、车载控制箱（6）和推送装置（7），前轮（2）和后轮（3）固定在车体（1）的底部，载货箱（5）设置在车体（1）的上方，推送装置（7）安装于载货箱（5）的底部，所述车体（1）右侧设有车载控制箱（6），所述机械手臂装置（4）安装于车体（1）的左侧；所述车载控制箱（6）内设有主控制器、驱动模块、RFID定位模块、视觉避障模块、路径择优模块，所述RFID定位模块、视觉避障模块、路径择优模块的输出端均与主控制器的输入端连接，所述主控器的输出端与驱动模块的输入端连接，所述车体左侧和右侧均设有感应器视觉摄像头，所述感应器视觉摄像头的输出端与视觉避障模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述机械手臂装置（4）包括曲柄连杆机构（41）、机械手臂一（42）和机械手臂二（43），所述机械手臂一（42）和机械手臂二（43）分别设置在曲柄连杆机构（41）的左右两侧。

3.根据权利要求2所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述曲柄连杆机构（41）包括底座（411）、曲柄（412）、连杆一（413）、连杆二（414）和连杆三（415）；所述底座（411）上设有曲柄（412），所述曲柄（412）上对称设置连杆三（415），连杆三（415）与连杆一（413）之间通过连杆二（414）连接；所述机械手臂一（42）和机械手臂二（43）均包括动臂（a）和机械爪（b），所述动臂（a）一端和机械爪（b）连接，另一端与连杆一（413）连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述连杆二（414）是由两根杆件交叉而成，两根杆件的自由端分别与连杆一（412）枢接，其交叉处与连杆三（415）的一端枢接。

5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述车载控制箱（6）上设有电源开关（61）、天线（62）、刷卡面板（63）、操作按钮（64）、显示屏（65）。

6.根据权利要求3所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述推送装置（7）包括弹簧（71）、主动轮（72）、从动轮（73）和推板（74），所述弹簧（71）固联于载货箱（5）的挡板（51）和推板（74）之间，主动轮（72）与从动轮（73）啮合，从动轮（73）与推板（74）下端连接。

7.根据权利要求5所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述载货箱（5）上设有压力传感器，所述压力传感器的输出端与主控制器的输入端连接。

8.根据权利要求6所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述前轮（2）为转型驱动轮。

9.根据权利要求6所述的一种基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：所述车体（1）的左右两端均设有保险杠。

10.一种如权利要求1‑9任意一项所述的基于RFID的可实现精确定位的AGV小车，其特征在于：具体工作方法如下：

（1）开启电源开关（61），车体（1）在前轮（2）和后轮（3）的驱动下前进；

（2）当车体（1）到达物料堆放区时，车体（1）停止前进，工作人员通过在刷卡区（63）进行刷卡识别身份；

（3）通过操作按钮（64）用于设定车体功能以及进行命令操作，显示屏（65）用于显示车辆、货物、地点、人员等信息；

（4）机械手臂一（42）的机械爪（a）张开夹取物料，曲柄（412）自身不断转动产生力，连杆三（415）用于把曲柄(412)的整周转动转换为左右往复移动，进而带动连杆二(414)、连杆一(413)与机械手臂一(41)运动，当曲柄(412)带动连杆三(415)向右移动时，通过连杆二(414)和连杆一(413)向右传动，机械手臂一(42)的机械爪(b)闭合，完成物料夹取任务；同时，机械手臂二(43)的机械爪(b)处于张开状态；

（5）通过行程开关控制曲柄(412)转动后，驱动底座(411)发生转动，直至带动机械手臂一(42)和机械手臂二(43)发生位置互换，然后通过行程开关控制底座(411)停止转动；

（6）原本未夹取物料的机械手臂二(43)的机械爪(b)夹取物料后，曲柄(412)通过连杆三(415)、连杆二(414)带动连杆一(413)向右运动，机械手臂二(43)机械爪(b)闭合，此时，机械手臂一(42)的机械爪(b)张开，将物料放到载货箱(5)，完成一次物料自动夹取运送动作；

（7）、当机械手臂一(42)的机械爪（b）将物料放置到载货箱（5）后，推送装置（7）启动，主动轮（72）开始转动，带动从动轮（73）与推板（74）向内发生转动，弹簧（71）伸长产生拉力，推板（74）将物料推送至载货箱（5），完成货物装载与自动排货；

（8）、当主动轮（72）转动至空齿轮的状态下，从动轮（73）与主动轮（72）不再产生力，在弹簧（71）的拉力作用下，从动轮（73）回归至初始自动状态，完成一次物料推送动作；

（9）、然后通过形程开关控制曲柄（412）转动后，驱动底座（411）发生转动，直至带动机械手臂二43和机械手臂一（42 ）发生位置互换；

（10）、重复（3）‑（9），直至载货箱（5）达到载货上限或完成夹取任务；机械手臂一（42 ）和机械手臂二（43）停止工作；

（11）、载货箱（5）上的压力传感器，实时监控载重，根据压力变化判断车体超载以及货物增减，夹取物料的过程中，若车体达到载货上限或完成夹取任务后，压力传感器通过控制器传输指令停止机械手臂装置（4）工作；

（12）、RFID定位模块用于定位车体（1）位置，并将定位信息发送至主控制器，主控制器根据路径择优模块控制车体（1）行进路线；

（13）、感应机器视觉摄像头，遇到障碍物时，将信息传递给视觉避障模块，视觉避障模块根据车体所述的位置进行避障规划线路，并将避障规划线路指令传递给控制器，控制器控制驱动模块驱动车体（1）的车轮运转，自行调整车体（1）的行进状态。