[发明专利]一种车间物流车及其控制方法

权利要求书

1.一种车间物流车，包括车架、前轮、后轮以及伺服电机，其特征在于：所述前轮、所述后轮均与伺服电机的驱动轴相连接，所述车架上安装有处理器、色标传感器、灰度传感器、红外光电传感器以及蓄电池，所述色标传感器位于所述前轮与所述后轮之间，所述灰度传感器位于所述车架的底部，所述红外光电传感器位于所述车架端部，所述处理器上集成有三轴加速度计、电子陀螺仪，所述车架上安装有工件固定装置与多自由度夹手，所述多自由度夹手上安装有视觉模块。

2.根据权利要求1所述的一种车间物流车，其特征在于：所述多自由度夹手包括机械夹手、舵机控制器、第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、第六舵机、第七舵机、第一舵机架、第二舵机架、第三舵机架、第四舵机架、第五舵机架、第六舵机架以及底座，所述底座安装于车架上，所述第六舵机架通过所述第七舵机与所述底座相连接，所述第六舵机对称安装于第六舵机架的外壁上并与第五舵机架相连接，所述第五舵机对称安装于第五舵机架的外壁并与第四舵机架相连接，所述第四舵机安装于第四舵机架的外壁并与第四舵机架相连接，所述第三舵机安装于第三舵机架的内壁并与第二舵机架相连接，所述第二舵机安装于第二舵机架的外壁并与第一舵机架相连接，所述视觉模块位于所述第二舵机的外壁，所述机械夹手位于所述第一舵机架的外壁并与第一舵机相连接，所述机械夹手包括传动盘、限位杆、连接杆以及夹块，所述传动盘、所述限位杆的其中一端铰接于第一舵机架上，所述传动盘与第一舵机传动连接，所述传动盘、所述限位杆的另一端铰接连接架上，所述夹块固定于所述连接杆远离传动盘的一端。

3.根据权利要求1所述的一种车间物流车，其特征在于：所述工件固定装置与所述多自由度夹手相对设置，所述工件固定装置包括连接板、放置座、压紧块以及锁紧舵机，所述连接板安装于所述车架上，所述放置座螺接于所述连接板上，所述放置座上开设有V形槽，所述V形槽的两侧固定有限位块，所述压紧块开设有与所述放置座相适配的锁紧槽，所述压紧块固定于所述连接板上并与所述压紧块相连接。

4.根据权利要求1所述的一种车间物流车，其特征在于：所述色标传感器、所述灰度传感器、所述红外光电传感器、所述超声波测距模块与处理器的串口相连。

5.根据权利要求1所述的一种车间物流车，其特征在于：所述处理器型号为ArduinoMega2560。

6.根据权利要求1所述的一种车间物流车，其特征在于：所述舵机控制器的型号为LSC-24V2.1。

7.根据权利要求1所述的一种车间物流车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，初始化，启动车间物流车，处理器与舵机控制器执行程序初始化命令，初始化完成后执行步骤S2，若初始化失败重复执行步骤S1；

S2，到达任务接收点，领取任务，发布任务，车间物流车通过灰度传感器沿地面路线轨迹移动，小车沿路线轨迹到达任务接收点，视觉模块检测到运行二维码，处理器通过视觉模块读取二维码获得运载任务，处理器进行对运载任务进行解算，解算完成，处理器向伺服电机以及舵机控制器发布执行任务，发布执行任务完成后执行步骤S3，若未成功发布执行任务，处理器重新进行解算并向伺服电机以及舵机控制器发布执行任务；

S3，沿地面路线轨迹移动，车间物流车通过灰度传感器沿地面路线轨迹移动；在移动的过程中，若视觉模块检测到上坡标志位，处理器执行S4步骤；若红外光电传感器检测到障碍物，处理器执行S5步骤；若视觉模块检测到上料标志位执行步骤S6，若视觉模块检测到下料标志位执行步骤S7；

S4，上坡加速，处理器提高伺服电机的转速，车间物流车加速通过上坡路段；在加速通过上坡的过程中，若视觉模块检测到通过上坡标志时，处理器控制伺服电机转速恢复至初始转速；

S5，避障，处理器控制各个伺服电机的转速，使左轮转速低于右轮转速，物流小车左转45度并向前移动50cm，再通过处理器控制各个电机的转速，使右轮转速低于左轮转速，物流小车右转45度并向前移动50cm，再通过处理器控制各个电机的转速物流小车左转45度，车间物流车通过灰度传感器检测沿地面路线轨迹前进；若红外光电传感器依旧检测到障碍物，重复执行步骤S5；

S6，上料，处理器向舵机控制器发送拾取信号，舵机控制器控制第二至七舵机运行，使多自由度夹手朝向工件移动，第一舵机正转将机械夹手张开，舵机控制器再控制第二至七舵机运行，使工件位于机械夹手的开口中，第一舵机反转，机械夹手收拢对工件进行夹持，最后控制第一至七舵机运行，使多自由度夹手朝向放置座移动，对准放置座后，第一舵机正转将机械夹手张开，使工件安放于放置座上，舵机控制器控制第一至七舵机，使多自由度夹手恢复至初始位置；

S7，下料，处理器向舵机控制器发送下料信号，舵机控制器控制第二至七舵机运行，使多自由度夹手朝向放置座移动，第一舵机正转将机械夹手张开，舵机控制器再控制第二至七舵机运行，使工件位于机械夹手的开口中，第一舵机反转，机械夹手收拢对工件进行夹持，最后控制第一至七舵机运行，使多自由度夹手朝向下料区移动，对准下料区后，第一舵机正转将机械夹手张开，使工件安放于下料区上，舵机控制器控制第一至七舵机，使多自由度夹手恢复至初始位置，下料完成后执行步骤S8；

S8，移动至初始位置，车间物流车通过灰度传感器沿地面路线轨迹移动至原始位置。