[发明专利]一种用于地面运输车的控制装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种用于地面运输车的控制装置及其控制方法，由上位机及AGV系统构成上下位的整体控制系统。经过上位机运行程序可得出组成AGV系统的多个AGV的最佳任务分配及协作分配，通过超声波自动跟随接收定位系统中多个超声波接收系统可完成对接完全覆盖整个控制区域，可以避免丢波造成的误差以及盲区的限制，使每个超声波接收系统的定位范围更大，减少超声波接收系统个数降低成本，定位数据更准确，可靠性高；车载显示屏可以实时显示所处位置、速度以及局部障碍物信息；同时采用避障系统，可反应迅速并且距离准确的躲避不同范围内的静态动态障碍物，提高了容错率；整体系统性能稳定，解决了传统超声波定位系统的盲区过大的问题，其运行成本和维护成本低廉。

主权项

一种用于地面运输车的控制装置，其特征是，包括超声波自动跟随接收系统(26)、AGV系统(27)；所述超声波接自动跟随收系统(26)固定在所需室内场所的天花板上，AGV系统(27)在仓库的地面上可移动，超声波自动跟随接收系统(26)和AGV系统(27)分别包含若干个单体超声波接收系统和单体AGV系统，超声波自动跟随接收系统(26)可接收AGV系统(27)中超声发送系统超声波发送单元的信号；所述AGV系统(27)包括若干个单体AGV系统，其中每个单体AGV系统包括超声波发送单元、避障检测单元、驱动控制单元、AGV车体(12)、全向轮(13)；所述超声波发送单元、避障检测单元、驱动控制单元依次位于AGV车体(12)上的前部、中部、后部，全向轮(13)位于AGV车体(12)的四个角的下方，并支撑AGV车体(12)在平面上各个方向移动；所述超声发送系统超声波发送单元包括超声波发射探头(1)、一号舵机组(2)，一号舵机组(2)用铜柱固定于AGV车体(12)上距前部边缘6cm，超声波发射探头(1)通过绝缘固定底板和铜柱固定于一号舵机组(2)的顶部，所述一号舵机组(2)由两个小号舵机(14)上下搭建构成，所述一号舵机组(2)可完成挠性运动达到全方位转动，可令超声波发射探头(1)完成在定位范围内的与超声波自动跟随接收系统(26)的对准；超声波发射探头(1)和一号舵机组(2)分别通过导线和主控单片机(8)相连；所述避障检测单元包括位姿采集器(3)、无线通信模块(4)、扫描仪(5)、小绝缘固定底板(6)，所述位姿采集器(3)、无线通信模块(4)、扫描仪(5)固定在小绝缘固定底板(6)上，小绝缘固定底板(6)固定于AGV车体(12)上的中部距前部边缘13cm；所述驱动控制单元包括串口‑以太网转换模块(7)、主控单片机(8)、显示屏(9)，显示屏(9)由支架固定于AGV车体(12)上距后部边缘4cm处，主控单片机(8)位于显示屏(9)的下侧部，串口‑以太网转换模块(7)位于显示屏(9)的下方、AGV车体(12)上面；所述AGV车体(12)上的四周固定4个超声波传感器及6个红外传感器，在AGV车体(12)上前部和尾部分别固定2个超声波传感器及3个红外传感器，在AGV车体(12)上距前部边缘距左侧边缘向斜前方即正前方向左方向设置一红外传感器，在AGV车体(12)上距前部边缘距左侧向正前方设置一超声波传感器，在AGV车体(12)上距前部边缘距左侧向正前方设置一红外传感器，在AGV车体(12)上距前部边缘距右侧边缘向正前方设置一超声波传感器，在AGV车体(12)上距前部边缘距右侧边缘向斜前方即正前方向右方向设置一红外传感器；在AGV车体(12)上距尾部边缘距左侧边缘向斜后方即正后方向左角方向设置一红外传感器，在AGV车体(12)上距尾部边缘距左侧边缘向正后方设置一超声波传感器，在AGV车体(12)上距尾部边缘距左侧边缘向正后方设置一红外传感器，在AGV车体(12)上距尾部边缘距右侧边缘向正后方设置一超声波传感器，在AGV车体(12)上距尾部边缘距右侧边缘向斜后方即正后方向右偏转方向设置一红外传感器；所述超声波自动跟随接收系统(26)包括若干个单体超声波接收系统，根据每个单体超声波接收系统的接收范围布置在整个控制区域，单体超声波接收系统包括从上向下依次相连的绝缘固定底板二(23)、二号舵机组(15)、超声波接收装置(25)，所述绝缘固定底板二(23)固定在仓库/室内的天花板上，二号舵机组(15)通过相应的支架固定在绝缘固定底板二(23)上，超声波接收装置(25)通过绝缘固定底板一(22)固定在二号舵机组(15)的下方，二号舵机组(15)可完成挠性运动，即以垂直地面向下建立z轴，使超声波接收系统完成与z轴角度为45°构成曲面以下角度范围转动；所述二号舵机组(15)由两个中号舵机(24)方向相错位搭建构成；所述超声波接收装置(25)包括超声波接收探头(16)、滤波器(19)、计数器(20)、数值比较器(21)，超声波接收探头(16)、滤波器(19)、计数器(20)、数值比较器(21)均固定于绝缘固定底板一(22)面向地面的一面；所述超声波接收探头(16)为四个，正方形分布于绝缘固定底板一(22)四个角部的下面，每个超声波接收探头(16)都通过焊接分别与滤波器(19)串连，滤波器(19)通过焊接与计数器(20)串连，全部计数器(20)都以导线连接至数值比较器(21)，所述单片机(17)固定于绝缘固定底板一(22)的面向地面的一面，无线模块(18)固定于单片机(17)和超声波接收探头(16)之间，单片机(17)通过导线与无线模块(18)相连，单片机(17)控制无线模块(18)发出与无线通信模块(4)通信的信号，单片机(17)还通过导线与二号舵机组(15)相连并控制二号舵机组(15)所转角度，得到当前超声波自动跟随接收系统(26)所在角度并对其进行定位；单片机(17)通过导线与超声波接收探头(16)相连，得到超声波接收探头(16)接收到的超声波信号。