本實(shí)用新型涉及自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車，特別涉及一種單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的逐步發(fā)展與推廣應(yīng)用，AGV移動(dòng)機(jī)器人在生產(chǎn)應(yīng)用中越來(lái)越廣泛，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的物流搬運(yùn)工作。

現(xiàn)有的機(jī)器人技術(shù)大多是PLC及ARM單片機(jī)控制，但就系統(tǒng)的擴(kuò)展性而言，單片機(jī)和PLC開發(fā)的系統(tǒng)常因設(shè)計(jì)考慮的接口不足，及系統(tǒng)架構(gòu)搭建花費(fèi)大量時(shí)間和精力等因素，無(wú)法滿足二次開發(fā)的要求需要更換硬件，尤其是與其他客戶系統(tǒng)或設(shè)備對(duì)接時(shí)顯得尤為明顯。

為解決AGV(自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車)系統(tǒng)擴(kuò)展的及時(shí)性，滿足AGV應(yīng)用的二次開發(fā)需求，本實(shí)用新型基于工控機(jī)(ROS(機(jī)器人控制系統(tǒng)))開發(fā)的單驅(qū)雙向AGV。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)。自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車基于工控機(jī)(ROS系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)的單驅(qū)雙向移動(dòng)，該小車行駛平穩(wěn)，具有豐富的擴(kuò)展接口。

為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括核心板，所述核心板通過(guò)WIFI連接服務(wù)器，所述核心板通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接兩個(gè)基于TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用程序之間相互通信，所述核心板通過(guò)串口連接顯示屏，所述核心板連接CAN總線，所述CAN總線分別連接運(yùn)動(dòng)控制模塊、射頻識(shí)別傳感器模塊、磁條傳感器模塊、IO模塊和遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊。

作為本實(shí)用新型自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述射頻識(shí)別傳感模塊具有射頻識(shí)別傳感器，所述磁條傳感器模塊具有磁條、IO模塊連接紅外傳感器避障和燈，所述遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊具有無(wú)線接收功能。

作為本實(shí)用新型自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述核心板為X86核心板，基于機(jī)器人控制系統(tǒng)搭建,使用ubuntu系統(tǒng)安裝配置機(jī)器人控制系統(tǒng)框架，主程序由多個(gè)機(jī)器人控制系統(tǒng)功能模塊組成。

作為本實(shí)用新型自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)的一種改進(jìn)，多個(gè)所述機(jī)器人控制系統(tǒng)功能模塊包括agv_bringup、agv_canopen、agv_diagnostic、agv_hmi、agv_magnav、agv_msgs，其中agv_bringup實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自啟動(dòng)功能，agv_canopen是協(xié)調(diào)上層邏輯控制和底層控制板及各個(gè)傳感器之間通訊的處理模塊、agv_diagnostic為自診斷模塊、agv_hmi是觸摸屏與上層邏輯的控制與信息反饋模塊、agv_magnav為磁導(dǎo)航模塊、agv_msgs是機(jī)器人控制系統(tǒng)語(yǔ)言話題的信息格式，包括其中傳輸?shù)膬?nèi)容結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)的一種改進(jìn)，還包括車架單元，所述車架單元上設(shè)有驅(qū)動(dòng)單元、導(dǎo)向輪切換單元、電池單元和車載系統(tǒng)。車載系統(tǒng)由工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制板、IO板，磁條與RFID傳感器組成，使用CAN總線，基于CANOPEN協(xié)議棧，并配置無(wú)線模塊。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：基于機(jī)器人控制系系統(tǒng)搭建的平臺(tái)，agv_bringup實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自啟動(dòng)功能，agv_canopen是上層邏輯控制與底層控制板和各個(gè)傳感器之間處理模塊、agv_diagnostic為自診斷模塊、agv_hmi是觸摸屏與上層邏輯的控制與信息反饋模塊、agv_magnav為磁導(dǎo)航模塊、agv_msgs是ros topic話題的信息格式，包括其中傳輸?shù)膬?nèi)容結(jié)構(gòu)。平臺(tái)具有豐富的接口，對(duì)于客戶而言，使用起來(lái)方便。

目前自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車基本采用雙驅(qū)模式，成本較高，改為單驅(qū)之后，對(duì)于生產(chǎn)商成本會(huì)節(jié)省大約10％，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

本實(shí)用新型的另一目的是提供一種單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車，包括車架，所述車架的中部設(shè)有驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述車架柔性連接，可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)單元的前端安裝有前磁條傳感器，驅(qū)動(dòng)單元的后端安裝一個(gè)后磁條傳感器，當(dāng)車架向前行駛時(shí)，前端磁條傳感器工作，完成導(dǎo)航行走；當(dāng)小車反向行駛時(shí)，后端磁條傳感器工作；所述驅(qū)動(dòng)單元的中心還設(shè)有射頻識(shí)別傳感器，射頻識(shí)別傳感器實(shí)現(xiàn)小車實(shí)時(shí)定位功能，所述車架上還設(shè)有電源安裝倉(cāng)和電器控制倉(cāng)，所述電源安裝倉(cāng)位于所述驅(qū)動(dòng)單元的前側(cè)，電器控制倉(cāng)位于所述驅(qū)動(dòng)單元的后側(cè)，所述車架的前側(cè)設(shè)有前導(dǎo)向輪組和用于控制所述前導(dǎo)向輪組上升或下降的前導(dǎo)向輪組切換裝置，所述車架的后側(cè)設(shè)有后導(dǎo)向輪組和用于控制所述后導(dǎo)向輪組上升或下降的后導(dǎo)向輪組切換裝置。

作為本實(shí)用新型單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的一種改進(jìn)，所述前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置通過(guò)切換導(dǎo)向輪組實(shí)現(xiàn)雙向移動(dòng)，前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置結(jié)構(gòu)相同，均包括有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)控制導(dǎo)向輪組的升降。

作為本實(shí)用新型單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的一種改進(jìn)，所述電源安裝倉(cāng)內(nèi)設(shè)有電池，電器控制倉(cāng)內(nèi)安裝驅(qū)動(dòng)器、電路板，電池提供驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)行的能量。

作為本實(shí)用新型單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的一種改進(jìn)，所述前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置以驅(qū)動(dòng)單元為中心兩側(cè)對(duì)稱安裝，可實(shí)現(xiàn)行走換向的功能，當(dāng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車正向行走時(shí)，前導(dǎo)向輪組切換裝置切換，前導(dǎo)向輪組升起，后導(dǎo)向輪組降落著地；當(dāng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車反向行走時(shí)，前導(dǎo)向輪組降落著地，后導(dǎo)向輪組升起，從而保證小車平穩(wěn)行駛。

作為本實(shí)用新型單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的一種改進(jìn)，所述前導(dǎo)向輪組和后導(dǎo)向輪組均包括萬(wàn)向輪和定向輪，萬(wàn)向輪作為支撐輪分別安裝在兩個(gè)前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置的外側(cè)，車架的前后兩端分別安裝一套安全防護(hù)裝置，安全防護(hù)裝置包括機(jī)械防撞裝置和紅外傳感器，保證小車行走過(guò)程的安全。

車架的中部設(shè)有中間輪組，中間輪組作差速驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)單元與車體柔性連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)單元位于車體的中間位置，驅(qū)動(dòng)單元與車架之間采用柔性連接，可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元的前后兩端各安裝一個(gè)磁條傳感器，當(dāng)小車向前行駛時(shí)，前端磁條傳感器工作，完成前向?qū)Ш叫凶撸划?dāng)小車反向行駛時(shí)，后端磁條傳感器工作，完成后向?qū)Ш叫凶?。RFID傳感器(射頻識(shí)別傳感器)安裝在驅(qū)動(dòng)單元中心位置，實(shí)現(xiàn)小車實(shí)時(shí)定位功能。目前自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車基本采用雙驅(qū)模式，成本較高，改為單驅(qū)之后，對(duì)于生產(chǎn)商成本會(huì)節(jié)省大約10％，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說(shuō)明

下面就根據(jù)附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型及其有益的技術(shù)效果作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，其中：

圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)模塊控制結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記名稱：1、車架 2、驅(qū)動(dòng)單元 3、前磁條傳感器 4、后磁條傳感器 5、射頻識(shí)別傳感器 6、電源安裝倉(cāng) 7、電器控制倉(cāng) 8、前導(dǎo)向輪組 9、后導(dǎo)向輪組 10、萬(wàn)向輪 11、定向輪 12、安全防護(hù)裝置 13、中間輪組。

具體實(shí)施方式

下面就根據(jù)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不局限于此。

如圖1所示，一種自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括核心板，核心板通過(guò)WIFI連接服務(wù)器，核心板通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接兩個(gè)基于TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用程序(socket)之間相互通信，核心板通過(guò)串口連接顯示屏，核心板1連接CAN總線，CAN總線分別連接運(yùn)動(dòng)控制模塊、射頻識(shí)別傳感器模塊、磁條傳感器模塊、IO模塊和遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊。

優(yōu)選的，運(yùn)動(dòng)控制模塊控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)，射頻識(shí)別傳感模塊具有射頻識(shí)別傳感器，磁條傳感器模塊具有磁條、IO模塊連接紅外傳感器避障和燈，遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊具有無(wú)線接收功能。

優(yōu)選的，核心板為X86核心板，基于機(jī)器人控制系統(tǒng)搭建,使用ubuntu(友幫拓)系統(tǒng)安裝配置機(jī)器人控制系統(tǒng)框架，主程序由多個(gè)機(jī)器人控制系統(tǒng)功能模塊組成。

優(yōu)選的，多個(gè)機(jī)器人控制系統(tǒng)功能模塊包括agv_bringup、agv_canopen、agv_diagnostic、agv_hmi、agv_magnav、agv_msgs，agv_bringup實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自啟動(dòng)功能，agv_canopen是協(xié)調(diào)上層邏輯控制和底層控制板及各個(gè)傳感器之間通訊的處理模塊、agv_diagnostic為自診斷模塊、agv_hmi是觸摸屏與上層邏輯的控制與信息反饋模塊、agv_magnav為磁導(dǎo)航模塊、agv_msgs是機(jī)器人控制系統(tǒng)語(yǔ)言話題的信息格式，包括其中傳輸?shù)膬?nèi)容結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，還包括車架單元，車架單元上設(shè)有驅(qū)動(dòng)單元、導(dǎo)向輪切換單元、電池單元和車載系統(tǒng)。車載系統(tǒng)由工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制板、IO板，磁條與RFID傳感器組成，使用CAN總線，基于CANOPEN協(xié)議棧，并配置無(wú)線模塊。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：基于機(jī)器人控制系系統(tǒng)搭建的平臺(tái)，agv_bringup實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自啟動(dòng)功能，agv_canopen是上層邏輯控制與底層控制板和各個(gè)傳感器之間處理模塊、agv_diagnostic為自診斷模塊、agv_hmi是觸摸屏與上層邏輯的控制與信息反饋模塊、agv_magnav為磁導(dǎo)航模塊、agv_msgs是ros topic話題的信息格式，包括其中傳輸?shù)膬?nèi)容結(jié)構(gòu)。平臺(tái)具有豐富的接口，對(duì)于客戶而言，使用起來(lái)方便。

目前自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車基本采用雙驅(qū)模式，成本較高，改為單驅(qū)之后，對(duì)于生產(chǎn)商成本會(huì)節(jié)省大約10％，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

如圖2所示，一種單驅(qū)雙向自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車，包括車架1，車架1的中部設(shè)有驅(qū)動(dòng)單元2，驅(qū)動(dòng)單元2與車架柔性連接，可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)單元2的前端安裝有前磁條傳感器3，驅(qū)動(dòng)單元2的后端安裝一個(gè)后磁條傳感器4，當(dāng)車架1向前行駛時(shí)，前端磁條傳感器2工作，完成導(dǎo)航行走；當(dāng)小車反向行駛時(shí)，后端磁條傳感器4工作；驅(qū)動(dòng)單元2的中心還設(shè)有射頻識(shí)別傳感器5，射頻識(shí)別傳感器5實(shí)現(xiàn)小車實(shí)時(shí)定位功能，車架1上還設(shè)有電源安裝倉(cāng)6和電器控制倉(cāng)7，電源安裝倉(cāng)6位于驅(qū)動(dòng)單元2的前側(cè)，電器控制倉(cāng)7位于驅(qū)動(dòng)單元2的后側(cè)，車架1的前側(cè)設(shè)有前導(dǎo)向輪組8和用于控制前導(dǎo)向輪組8上升或下降的前導(dǎo)向輪組切換裝置，車架1的后側(cè)設(shè)有后導(dǎo)向輪組9和用于控制后導(dǎo)向輪組9上升或下降的后導(dǎo)向輪組切換裝置。

優(yōu)選的，前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置通過(guò)切換導(dǎo)向輪組實(shí)現(xiàn)雙向移動(dòng)，前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置結(jié)構(gòu)相同，均包括有升降機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)控制導(dǎo)向輪組的升降。

優(yōu)選的，電源安裝倉(cāng)6內(nèi)設(shè)有電池，電器控制倉(cāng)7內(nèi)安裝驅(qū)動(dòng)器、電路板，電池提供驅(qū)動(dòng)單元2運(yùn)行的能量。

優(yōu)選的，前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置以驅(qū)動(dòng)單元為中心兩側(cè)對(duì)稱安裝，可實(shí)現(xiàn)行走換向的功能，當(dāng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車正向行走時(shí)，前導(dǎo)向輪組切換裝置切換，前導(dǎo)向輪組8升起，后導(dǎo)向輪組9降落著地；當(dāng)自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車反向行走時(shí)，前導(dǎo)向輪組8降落著地，后導(dǎo)向輪組9升起，從而保證小車平穩(wěn)行駛。

優(yōu)選的，前導(dǎo)向輪組8和后導(dǎo)向輪組9均包括萬(wàn)向輪10和定向輪11，萬(wàn)向輪10作為支撐輪分別安裝在兩個(gè)前導(dǎo)向輪組切換裝置和后導(dǎo)向輪組切換裝置的外側(cè)，車架1的前后兩端分別安裝一套安全防護(hù)裝置12，安全防護(hù)裝置12包括機(jī)械防撞裝置和紅外傳感器，保證小車行走過(guò)程的安全。

車架1的中部設(shè)有中間輪組13，中間輪組13作差速驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)單元2與車體1柔性連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)單元位于車體的中間位置，驅(qū)動(dòng)單元與車架之間采用柔性連接，可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元的前后兩端各安裝一個(gè)磁條傳感器，當(dāng)小車向前行駛時(shí)，前端磁條傳感器工作，完成導(dǎo)航行走；當(dāng)小車反向行駛時(shí)，后端磁條傳感器工作。RFID傳感器(射頻識(shí)別傳感器)安裝在驅(qū)動(dòng)單元中心位置，實(shí)現(xiàn)小車實(shí)時(shí)定位功能。

目前自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車基本采用雙驅(qū)模式，成本較高，改為單驅(qū)之后，對(duì)于生產(chǎn)商成本會(huì)節(jié)省大約10％，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu)的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同范圍限定。