磁引導(dǎo)式agv路徑分配器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，主要由RFID標(biāo)簽、無(wú)線收發(fā)器、微控制器和多個(gè)電磁繼電器組成，這些部件均由塑料外殼進(jìn)行封裝，所述RFID標(biāo)簽和無(wú)線收發(fā)器分別通過(guò)一個(gè)串行接口與微控制器相連接，多個(gè)電磁繼電器分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的IO端口與微控制器連接。本實(shí)用新型支持單頻率引導(dǎo)，相對(duì)于多頻率引導(dǎo)方式，可以減少信號(hào)發(fā)生器和引導(dǎo)回路數(shù)目，顯著降低成本；并且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展簡(jiǎn)單，且避開了多頻率間的干擾，有較高的實(shí)用性和可靠性；還可以保證任意時(shí)刻只有一條引導(dǎo)支路被接通，避免了單頻雙線軌道布設(shè)方式需要做信號(hào)強(qiáng)度補(bǔ)償?shù)娜毕荨?br> 【專利說(shuō)明】磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及分配器，特別是一種作業(yè)于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁引導(dǎo)式AGV(Automated Guided Vehicle)是通過(guò)感應(yīng)鋪設(shè)在地面的引導(dǎo)線上一定頻率的電磁信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和移動(dòng)的自動(dòng)運(yùn)輸設(shè)備，在物流倉(cāng)儲(chǔ)，工業(yè)生產(chǎn)和裝配等場(chǎng)合得到了十分廣泛的應(yīng)用。地面引導(dǎo)線是實(shí)現(xiàn)AGV導(dǎo)向和移動(dòng)的關(guān)鍵所在。
[0003]目前大多數(shù)的電磁引導(dǎo)采用多頻率引導(dǎo)的方式，在不同引導(dǎo)路線上鋪設(shè)載有不同頻率引導(dǎo)信號(hào)的導(dǎo)線，AGV通過(guò)選擇目標(biāo)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)路徑選擇。由于需要多個(gè)信號(hào)源，同時(shí)布設(shè)多條不同頻率回路，線路相對(duì)簡(jiǎn)單和固定，該方法存在線路布設(shè)復(fù)雜，成本隨路徑數(shù)目顯著上升，不同頻率間存在相互干擾，路徑的更改和擴(kuò)展困難等問(wèn)題。
[0004]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)了一種單頻雙線軌道布設(shè)和節(jié)點(diǎn)RFID導(dǎo)向的引導(dǎo)方式，其雙線導(dǎo)軌是指一條軌道/路徑由兩根電流相反的電磁導(dǎo)線引導(dǎo)，存在電磁信號(hào)部分抵消情況，利用雙導(dǎo)線的外側(cè)信號(hào)引導(dǎo)，電磁傳感器探測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度顯然與信號(hào)源功率、雙線之間距離以及電磁探測(cè)器的放大倍數(shù)等因素有關(guān)。雙線軌道方式可以將所有工位點(diǎn)連接起來(lái)，路徑設(shè)置可以依據(jù)實(shí)際情況靈活選擇，但是地面需要幾臺(tái)同頻率發(fā)生器，以保證軌道上電磁信號(hào)強(qiáng)弱基本相同。其節(jié)點(diǎn)RFID導(dǎo)向是指，在分叉路口及需要停止的路徑節(jié)點(diǎn)處布置上RFID標(biāo)簽，當(dāng)AGV通過(guò)電磁引導(dǎo)到達(dá)路徑節(jié)點(diǎn)時(shí)，讀寫器首先讀取標(biāo)簽中保存的位置信息?？刂葡到y(tǒng)規(guī)劃下一條路徑并向主控機(jī)提出請(qǐng)求，主控機(jī)批準(zhǔn)則繼續(xù)前行，不批準(zhǔn)則等待主控機(jī)指示，AGV在到達(dá)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)都進(jìn)行下一步規(guī)劃。采用這種方法相對(duì)與選頻引導(dǎo)方式有一定的簡(jiǎn)化，但是其雙線導(dǎo)軌及RFID節(jié)點(diǎn)控制路徑仍比較繁瑣而且效率較低，對(duì)工業(yè)應(yīng)用存在缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，以期實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔高效，低成本，高靈活性的AGV路徑分配和引導(dǎo)
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:主要由RFID標(biāo)簽，無(wú)線收發(fā)器，電磁繼電器，微控制器構(gòu)成。
[0007]RFID標(biāo)簽用來(lái)實(shí)現(xiàn)AGV的到位檢測(cè)和簡(jiǎn)易定位。AGV接近本裝置時(shí)，安裝在AGV底盤下的RFID閱讀器會(huì)讀取RFID標(biāo)簽中的信息，從而提示AGV控制器，已到達(dá)分叉點(diǎn)，并且獲取該分叉點(diǎn)的編號(hào)等信息。
[0008]無(wú)線收發(fā)器用來(lái)實(shí)現(xiàn)和AGV之間的信息交換。AGV自帶的無(wú)線收發(fā)器和本裝置的無(wú)線收發(fā)器取得聯(lián)接，并向其發(fā)送目標(biāo)分支路線標(biāo)號(hào)(如2號(hào)分支線路)。同時(shí)，本裝置也可以向AGV發(fā)送信息。[0009]電磁繼電器是實(shí)現(xiàn)路徑分配的執(zhí)行元件。閉合某一條支路對(duì)應(yīng)的繼電器，并斷開先前閉合的繼電器，就實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)信號(hào)在支路間的轉(zhuǎn)移，從而完成路徑分配。
[0010]微控制器是本裝置的控制核心，其任務(wù)是接收和處理調(diào)度信息并完成對(duì)執(zhí)行器的控制。
[0011]該路徑分配器的工作流程是:AGV接近路徑分配器，閱讀器讀取內(nèi)置于路徑分配器的RFID標(biāo)簽信息，獲得該分配器編號(hào)；AGV向地面控制中心發(fā)出調(diào)度請(qǐng)求(或者通過(guò)自主決策)得到目標(biāo)支路編號(hào)；AGV通過(guò)無(wú)線收發(fā)器向路徑分配器發(fā)送目標(biāo)支路編號(hào)；微控制器控制目標(biāo)支路對(duì)應(yīng)的繼電器閉合，并斷開先前閉合的繼電器，實(shí)現(xiàn)支路的分配和切換。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要有以下的優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型支持單頻率引導(dǎo)，相對(duì)于多頻率引導(dǎo)方式，減少信號(hào)發(fā)生器和引導(dǎo)回路數(shù)目，顯著降低成本；
[0014]本實(shí)用新型支持單頻率引導(dǎo)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展簡(jiǎn)單，且避開了多頻率間的干擾，有較高的實(shí)用性和可靠性；
[0015]本實(shí)用新型可以保證任意時(shí)刻只有一條引導(dǎo)支路被接通，避免了單頻雙線軌道布設(shè)方式需要做信號(hào)強(qiáng)度補(bǔ)償?shù)娜毕荨?br> 【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器的硬件組成示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器的軟件結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景圖。
[0019]圖3中:1.引導(dǎo)線路主干線；2.磁引導(dǎo)式AGV ;3.路徑分配器；4.第一引導(dǎo)線路分支路；5.第二引導(dǎo)線路分支路；6.第三引導(dǎo)線路分支路。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021 ] 本實(shí)用新型提供的磁弓I導(dǎo)式AGV路徑分配器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該路徑分配器主要由RFID標(biāo)簽、無(wú)線收發(fā)器、電磁繼電器和微控制器組成，這些部件均由塑料外殼進(jìn)行封裝，其中:RFID標(biāo)簽通過(guò)第一串行接口(串行接口 I)與微控制器相連接；無(wú)線收發(fā)器通過(guò)第二串行接口(串行接口 2)與微控制器相連接；多個(gè)電磁繼電器分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的IO端口與微控制器連接(如圖1中電磁繼電器a、電磁繼電器b、電磁繼電器c分別通過(guò)IO端口 1、2、3與微控制器連接)，電源電路為微控制器、RFID標(biāo)簽、無(wú)線收發(fā)器和電磁繼電器提供電能。
[0022]所述RFID標(biāo)簽為工作于13.56MHZ頻段的IC卡。
[0023]所述無(wú)線收發(fā)器為WaveShare CC2530F256RHAR型ZigBee無(wú)線收發(fā)器。
[0024]所述電磁繼電器有多個(gè)，本實(shí)施例采用3個(gè)，分別是電磁繼電器a、b、C，它們均采用JQC-3F T73型常開式單擲電磁繼電器。
[0025]所述微控制器ATmega32A型單片機(jī)。
[0026]所述塑料外殼有5個(gè)外部接口:供電接口，主干線接口，輸出接口 a、b、C。塑料外殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以微控制器為核心，包含有電磁繼電器a、b、c,無(wú)線收發(fā)器，RFID標(biāo)簽，電源電路等部件。電磁繼電器a、b、c各取其輸入端子作為公共端，該公共端與主干線接口直接相連，電磁繼電器a、b、c的輸出端子分別和第一引導(dǎo)線路分支路4、第二引導(dǎo)線路分支路5、第三引導(dǎo)線路分支路6 (圖3)連接。電磁繼電器a、b、c的開閉由微控制器的I/O端口分別控制。無(wú)線收發(fā)器能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線發(fā)送和接收，它通過(guò)串行接口和微控制器相連接，用于向微控制器傳輸接收到的數(shù)據(jù)，以及接收并發(fā)送微控制器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛳駻GV安裝在底盤上的閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0027]本實(shí)用新型提供的磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，在燒寫進(jìn)微控制器中的程序引導(dǎo)下進(jìn)行工作。該程序結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0028]參照?qǐng)D3說(shuō)明本實(shí)用新型磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器的工作原理和流程:
[0029]①本實(shí)用新型即圖3中的路徑分配器3安裝在引導(dǎo)線路主干線I的分叉點(diǎn)0，程序默認(rèn)閉合繼電器a，由引導(dǎo)線路主干線I和第一引導(dǎo)線路分支路4構(gòu)成引導(dǎo)回路。
[0030]②當(dāng)磁引導(dǎo)式AGV2運(yùn)行到分叉點(diǎn)O點(diǎn)時(shí)，安裝在其底盤下的RFID閱讀器感應(yīng)到路徑分配器3內(nèi)的RFID標(biāo)簽并讀取信息，路徑分配器3內(nèi)的微控制器即可以獲知已到達(dá)具有特定標(biāo)號(hào)的分叉點(diǎn)。
[0031]③路徑分配器3向地面控制中心發(fā)出路徑調(diào)度請(qǐng)求，或者通過(guò)自主決策，得到目標(biāo)分支路徑標(biāo)號(hào)。
[0032]④路徑分配器3通過(guò)無(wú)線收發(fā)器向磁引導(dǎo)式AGV2路徑分配器發(fā)送目標(biāo)分支路徑標(biāo)號(hào)。
[0033]⑤微控制器根據(jù)接收到的分支路徑標(biāo)號(hào)，接通對(duì)應(yīng)的電磁繼電器，隨后斷開其他的電磁繼電器。
[0034]⑥路徑分配器3通過(guò)無(wú)線收發(fā)器向微控制器發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，磁引導(dǎo)式AGV2則沿著分配好的分支路徑繼續(xù)運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，其特征是主要由RFID標(biāo)簽、無(wú)線收發(fā)器、微控制器和多個(gè)電磁繼電器組成，這些部件均由塑料外殼進(jìn)行封裝，所述RFID標(biāo)簽和無(wú)線收發(fā)器分別通過(guò)一個(gè)串行接口與微控制器相連接，多個(gè)電磁繼電器分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的IO端口與微控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，其特征是所述RFID標(biāo)簽為工作于13.56MHZ頻段的IC卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，其特征是所述無(wú)線收發(fā)器為WaveShare CC2530F256RHAR 型 ZigBee 無(wú)線傳輸模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，其特征是所述電磁繼電器均采用JQC-3F T73型常開式單擲電磁繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，其特征是所述微控制器采用型號(hào)為ATmega32A的單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁引導(dǎo)式AGV路徑分配器，其特征是所述塑料外殼設(shè)有供電接口、引導(dǎo)線路主干線接口和3個(gè)輸出接口。
【文檔編號(hào)】B65G35/00GK203596028SQ201320659653
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】李文鋒, 王隆進(jìn), 姚道金, 喻恒, 李博龍, 張鵬鴿, 明華宏 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)