AGV智能小车转向、制动原理及通信系统简介

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在前面的文章中,我们详细介绍了AGV小车控制系统、调度系统和驱动系统的一些组成和原理。不知道大家对其他AGV系统的部件是否好奇。今天,广信科技介绍一些与驾驶系统相关的转向系统和制动系统以及与人机交互相关的通信系统的知识。

AGV小车转向的原理可以概括为铰链转向和差动转向:

1.铰链轴转向型

AGV的方向盘安装在转向铰轴上,转向电机通过减速器和机械联动机构控制铰轴,从而控制方向盘的方位。驱动轮也作为方向盘,转向伺服电机根据转向信号借助转向机构调节驱动轮的转角,完成AGV自动转向和转向分叉。该方案的优点是结构简单、成本低,适用于需要车多、停车精度要求不严格的场合。

2.差动转向型

AGV的左右车轮上安装了两个独立的驱动电机,通过控制这两个驱动轮的速比来实现车身的转向。该方案结构简单,定位精度高,转弯半径小,一般可以设计成四轮或六轮的形式。根据AGV小车的轮系结构,转向的实现可分为普通轮系转向和全方位轮系转向。

(1)普通齿轮系

普通轮系结构简单,成本低,技术成熟。常用的普通齿轮系有:3轮底盘,单个前轮同时作为驱动轮和方向盘;3轮底盘,后两轮差速驱动和方向盘;4轮或6轮底盘,中间两轮差速驱动和方向盘。

(2)全向轮系

采用带有全向移动机构底盘的全向轮系或全向驱动结构,可以在保持基板方位不变的前提下,在平面上任意方向移动。应用最广泛的全向移动机构有:全轮偏转全向移动机构(全向轮)和麦坎南轮。

AGV小车的制动系统由控制器、电磁装置和AGV位置传感器三部分组成:

控制器是可编程控制器(PLC),预先分析小车的运行轨迹,然后用软件编程将小车的实际运行情况加入到硬件中,实现小车的系统控制。可编程控制器与电磁推力装置连接;

电磁装置的平衡调节由液压制动缸实现,其中动作位置传感器可作为反馈装置,将带有目标位置的实时测量反馈给可编程控制器,制动系统必须保证停车定位精度在几厘米以内;

小车在制动时必须防抱死,AGV位置传感器(反馈装置)不断将小车的实时位置反馈给可编程控制器的中央处理器。

他们之间的合作如下:

可编程控制器将反馈信息的当前位置与目标位置进行比较,并对位置信息进行处理,得到该时刻时间位移的数学函数,从而得到理论位置。通过PLC的CPU实时分析判断小车当前位置与位置传感器反馈的目标位置之间的距离,不断拟合当前位置与理论位置,从而控制AGV小车的运行速度。如果此时小车的当前位置小于理论位置,则发出减速指令;如果此时小车的当前位置大于理论位置,则发出快速减速命令,然后控制小车的制动力和制动时间。

AGV小车通信系统有连续和分布式两种方式。

一、连续:允许AGV在相对于地面控制器的任何时间、任何位置使用射频方式,或使用埋在引导路径中的导线进行感应通信,如无线电、红外激光通信方式。目前红外激光在线实时双向数据通信可达120米距离。如果激光功率不足,每隔15~20米中继一次。

2.分散式:在预定地点,如自动导引车机器人停车站,在特定自动导引车和地面控制器之间提供通信。这种通信通常通过感应或光学方法实现。分布式通信的缺点是AGV在两个通信点之间发生故障,无法与地面控制站取得联系。目前大多数AGV采用分散式通信方式,主要是由于价格低廉,两个通信点之间很少发生故障。

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