[实用新型]一种物流仓储智能车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物流仓储智能车，具体地说是一种以k60为控制器，采用加速度计和陀螺仪进行平衡控制，线性ccd传感器进行仓库巷道路径检测，电机控制运动速度和方向。电机驱动采用自主设计的H桥，同时使用k60单片机的PWM模块，运用PID控制算法，控制电机的转速，完成对智能车运动速度和运动方向的闭环控制。系统还扩展了蓝牙模块作为人机操作界面，以便于智能车的相关参数调整。

背景技术

社会的快速发展，大型仓库的库房众多、货物繁多，道路情况复杂，如何在这复杂的环境中快速有效地寻找货物就显的尤为突出。用于仓储的智能车要求是体积要小，并且能够有效地规划行走的路线。仓储智能车就是为人类而服务的，在大型仓库中起到了举足轻重的作用，可以把人们从日常仓库的巡视、货物的调度、货物的确认等等繁琐的工作中解放出来。使用光传感器作为引导智能车存在缺点，主要体现在光信号易受光线、温度、湿度等环境因素的影响，要克服这些不利因素，就要对信号做出相应的处理。智能车系统的方案设计要求就是智能车将采集的信号做出正确合理的处理，使其快速稳定的行驶。因此，能沿着黑线中心线自动行驶是前提，尽量提高仓储智能车的运行速度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种物流仓储智能车，该智能车多用于大型仓库中，具有自动循迹的功能，仓库巷道中铺有智能车运行黑线，从而通过检测黑线提取中间位置引导智能车行驶。

一种物流仓储智能车，包括六大模块：线性ccd传感器模块(1)、速度传感器(2)、k60模块(3)、电机驱动模块(4)、电源稳压模块(5)和倾角传感器模块(6)；线性ccd传感器模块(1)可以对采集到的信息进行处理，依据信息来判断当前智能车所处仓库巷道的变化趋势、智能车的当前速度转角的信息，并将处理得到的信息传给单片机以采取相应的控制决策；选择500线光电编码器，采集当前的电机速度，作为系统速度控制的反馈，同时与设置的目标速度作比较，选择合适的算法使其变化为目标速度，从而实现电机的加速减速；k60模块(3)是系统的核心部分，负责接收仓库巷道信息数据，智能车速度，倾角大小等反馈信息，并对这些信息进行恰当的处理，形成合适的控制量来驱动电机进行控制；电机驱动模块(4)中包括了驱动电机的H桥，当接收到单片机的命令后便执行相应的操作，同时信息采集模块又采集到电机的状态信息，反馈给单片机，从而整个系统构能够形成一个闭环系统，保证了小车的平稳运行；为了使各模块正常工作，必须供给各自所需的电压，采用了5V和3.3V稳压。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明：

图1是本实用新型电路主板效果图；

图2是本实用新型电路驱动板效果图；

图3是本实用新型电源稳压模块设计图；

图4是本实用新型人机交互模块设计图；

图5是本实用新型ccd模块电路设计图；

图6是本实用新型软件主程序框架图。

具体实施方式

参照图1和图2，在硬件设计部分，电路进行单片化设计，将电源模块、调试模块、图像信号处理模块、速度反馈信息处理模块和各个接口电路设计在一块主板上。主板直接用螺丝螺母固定于底盘上。电路做好了模拟部分和数字部分的隔离、各个电源的滤波，以及对干扰信号的屏蔽工作。各个接口连接可靠、牢固、美观。将液晶屏和按键直接安置在主板上。主板和驱动板外形设计根据物流仓储智能车尺寸形状量身打造。减少了各个电路板之间的连线，使整车看上去简洁美观。

参照图3，全部硬件电路的电源由7.2V、2000mAh的可充电镍镉电池提供。由于系统中的各个电路模块所需要的工作电压和工作电流各不相同，因此电源模块应该包括多种稳压电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压。

参照图4，本模块包括OLED，按键，拨码开关，蓝牙等。OLED可以显示一些重要参数和图像，供调试时使用。按键可以控制参数的加减。薄码开关可以设计不同的参数。蓝牙可以把各种参数发回来进行分析。

参照图5，选用的是蓝宙电子的线性ccd，蓝宙的ccd跳变沿明显，适合本算法，因此选用。

参照图6，程序上电运行后，进行单片机的初始化。初始化的工作包括有两部分，一部分是对于单片机各个应用到的模块进行初始化。第二部分是应用程序初始化，是对于智能车控制程序中应用到的变量值进行初始化。启动智能车直立控制、方向控制；检查智能车是否跌倒。跌倒判断可以通过智能车倾角是否超过一定范围进行确定，一但智能车跌倒，则停止智能车运行。包括智能车直立控制、速度控制以及方向控制。智能车的直立控制、速度控制以及方向控制都是在主函数程序中完成，中断中置各种标志位，保证智能车控制不发生混乱，通过全局标志变量确定是否进行这些闭环控制。为了体现程序的模块性，我们把程序分成各个模块进行分别处理，而各模块也有相应的形参作为接口，可以做到可移植性，通用性。程序中用到的硬件资源有PWM模块、AD模块、脉冲累加器、DMA模块、普通I/O口。