[实用新型]一种基于磁带导航的AGV嵌入式控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动机器人领域，特别是一种基于磁带导航的AGV嵌入式控制装置。

背景技术

自动导引车AGV(Automatic Guided Vehicle)是当代物流系统自动化、柔性化及智能化的关键角色，已成为现代物流系统不可或缺的设备。它是以电池为动力源，配备电磁、激光或摄像头等非接触式导航装置，齐备接触和非接触式多级安全模块，在控制器的控制下，以足够的精度沿着预定的轨迹安全高效地完成货物移载作业的智能移动机器人。

自主导航技术是AGV控制系统的关键组成部分，常见的导航方式包括磁导航、激光导航与视觉导航，其中磁导航又可细分为电磁感应导航与磁带导航。磁带导引的控制精度不如激光导引，但是控制简单，成本低；相较电磁感应导引，磁带导引的灵活性可以得到较好的保证；至于视觉导引，由于导航作业中容易受光线及赃物等周围环境的影响，适应性差。

AGV车载控制系统在架构上可以分为两大类，一种基本的架构模式为“单微控制器+外围设备”。把集成在单微控制器上的普通数字IO接口、A/D接口、D/A接口、PWM接口、LCD显示接口及通信接口直接与车载电机驱动器、蔽障传感器及显示屏等相连。此系统架构由于只使用单微控制器，因此控制系统具有低功耗、结构紧凑与成本低廉等特点，在一定程度上是可行的。但是从AGV产品的长远发展角度来看，它展现出了许多致命缺陷。首先在系统稳定性上，微控制器把所有功用集于一身，长期处于高负荷工作，容易牵一发而动全身，导致系统无法正常工作；其次在系统实时性上，难以同时提供高时钟频率去发送AGV车载的控制速度、接收车载位姿数据与读取写入IO状态等，系统整体响应速度慢；再次在系统可管理性上，难于操控作业中的AGV与分析其工作性能；最后在系统的可扩展性上，难以从原控制系统裁剪或分配出额外资源来扩展新功能，无法同时满足现实工作的不同需要。另外一种改进的架构模式为“带监控管理系统的工控机+多微控制器+外围设备”。由于国内对AGV的研究与应用起步晚，我国AGV技术发展不够成熟，改进型的AGV系统架构模式虽然正逐渐被相关厂家与机构所研发引入，但还远远不能满足实际生产需要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于磁带导航的AGV嵌入式控制装置，以克服现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于磁带导航的AGV嵌入式控制装置，包括：

设置于自动引导车上的AGV车载工控机、CAN现场总线单元与ARM7控制单元；所述ARM7控制单元经所述CAN现场总线单元与所述AGV车载工控机相连；

设置于自动引导车左侧且用于驱动左侧驱动轮的左侧直流电机，分别与所述左侧直流电机相连的左侧伺服驱动器以及左侧直流电机编码器；所述左侧伺服驱动器以及左侧直流电机编码器还与所述ARM7控制单元相连，所述左侧直流电机编码器还与所述左侧伺服驱动器相连；

设置于自动引导车右侧且用于驱动右侧驱动轮的右侧直流电机，分别与所述右侧直流电机相连的右侧伺服驱动器以及右侧直流电机编码器；所述右侧伺服驱动器以及右侧直流电机编码器还与所述ARM7控制单元相连，所述右侧直流电机编码器还与所述右侧伺服驱动器相连；

设置于自动引导车前侧的前侧红外光电蔽障传感器，设置于自动引导车后侧的后侧红外光电蔽障传感器，所述前侧红外光电蔽障传感器与所述后侧红外光电蔽障传感器均与所述ARM7控制单元相连；

设置于自动引导车前侧中部底端的磁带导航传感器以及设置于自动引导车后侧底端的磁带命令传感器，所述磁带导航传感器与所述磁带命令传感器均与所述ARM7控制单元相连。

在本实用新型一实施例中，所述AGV车载工控机包括一PC/104总线接口，所述ARM7控制单元包括一CAN总线接口，所述ARM7控制单元通过该CAN总线接口经所述CAN现场总线单元，连接至所述AGV车载工控机的PC/104总线接口。

在本实用新型一实施例中，所述AGV车载工控机还包括一USB接口，所述AGV车载工控机经该USB接口与一外置USB无线网卡相连；所述外置USB无线网卡与一外部客户端计算机通过无线局域网匹配。

在本实用新型一实施例中，所述ARM7控制单元包括一定时器电路，所述左侧伺服驱动器与该定时器电路的第一PWM接口相连，所述右侧伺服驱动器与该定时器电路的第二PWM接口相连，所述左侧直流电机编码器与该定时器电路的第一增量式编码器接口相连，所述左侧直流电机编码器与该定时器电路的第一增量式编码器接口相连，所述右侧直流电机编码器与该定时器电路的第二增量式编码器接口相连。