一種控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸(Automated Guided Vehicle，AGV)車是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，它能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，AGV屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人(Wheeled Mobile Robot，WMR)的范疇。目前，設(shè)計(jì)差速驅(qū)動(dòng)的AGV小車的控制系統(tǒng)時(shí)，不僅需要用戶自己根據(jù)AGV小車中的第一電機(jī)、第二電機(jī)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，還需要用戶自己開(kāi)發(fā)自動(dòng)尋軌差速控制算法，對(duì)于新開(kāi)發(fā)人員來(lái)講，難度較大，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種控制裝置，當(dāng)AGV小車中的信號(hào)采集裝置、第一電機(jī)和第二電機(jī)均確定時(shí)，直接在AGV小車中安裝所述控制裝置，即能夠?qū)崿F(xiàn)AGV小車自動(dòng)按照預(yù)設(shè)路徑行走，有效地減小AGV小車的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，節(jié)省用戶的時(shí)間。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型提供了一種控制裝置，應(yīng)用于包括所述控制裝置的自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車，所述自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車還包括信號(hào)采集裝置、第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述控制裝置包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和主控芯片，所述主控芯片包括預(yù)設(shè)的用于控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出功率的執(zhí)行模塊，所述主控芯片和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器封裝在一起，所述主控芯片分別與所述信號(hào)采集裝置和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器耦合，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)耦合。
[0006]優(yōu)選的，所述控制裝置還包括殼體，所述主控芯片和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均位于所述殼體內(nèi)。
[0007]優(yōu)選的，所述殼體上設(shè)置有信號(hào)采集端口、第一輸出端口和第二輸出端口，所述信號(hào)采集端口與所述主控芯片耦合，所述第一輸出端口與所述第二輸出端口分別與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器耦合。
[0008]優(yōu)選的，所述殼體上還設(shè)置有用于連接外部終端的參數(shù)設(shè)定端口，所述參數(shù)設(shè)定端口與所述主控芯片耦合。
[0009]優(yōu)選的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0010]優(yōu)選的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0011]優(yōu)選的，所述控制裝置還包括用于接收所述信號(hào)采集裝置發(fā)送的位置信號(hào)的通信模塊，所述通信模塊也與所述主控芯片和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器封裝在一起，所述信號(hào)采集裝置與所述通信模塊耦合，所述通信模塊與所述主控芯片耦合。
[0012]優(yōu)選的，所述通信模塊為有線通信模塊。
[0013]優(yōu)選的，所述通信模塊為無(wú)線通信模塊。
[0014]優(yōu)選的，所述無(wú)線通信模塊包括2.4G通信模塊、藍(lán)牙通信模塊或Zigbee通信模塊中的任一種。
[0015]本實(shí)用新型提供的控制裝置將主控芯片和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器封裝在一起，主控芯片包括預(yù)設(shè)的用于控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出功率的執(zhí)行模塊。當(dāng)本控制裝置的主控芯片接收到信號(hào)采集裝置發(fā)送的位置信號(hào)時(shí)，主控芯片內(nèi)預(yù)設(shè)的執(zhí)行模塊對(duì)所述位置信號(hào)進(jìn)行處理，分別輸出第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)至電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)和第二電機(jī)差速轉(zhuǎn)動(dòng)，使得自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車可以自動(dòng)按預(yù)設(shè)路徑行走。當(dāng)然，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)具體的第一電機(jī)和第二電機(jī)的類型設(shè)置。
[0016]例如，本實(shí)用新型提供的控制裝置中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶可以直接將本控制裝置應(yīng)用于設(shè)置有信號(hào)采集裝置，且第一電機(jī)和第二電機(jī)均為直流無(wú)刷電機(jī)的AGV小車中，不需要用戶自己設(shè)計(jì)差速控制電路。此外，主控芯片中的執(zhí)行模塊預(yù)先設(shè)有根據(jù)信號(hào)采集裝置發(fā)送的位置信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出功率的基本程序，不需要用戶自己設(shè)計(jì)差速控制算法。因此，相對(duì)于現(xiàn)有的AGV小車的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型提供的控制裝置，可以直接應(yīng)用于AGV小車的控制系統(tǒng)中，簡(jiǎn)單方便，有效地減小了AGV小車的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，節(jié)省用戶的時(shí)間，同時(shí)，這種主控芯片與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一體化的設(shè)計(jì)方式也利于優(yōu)化自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0017]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。通過(guò)附圖所示，本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。
[0019]圖1示出了基于本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的一種控制裝置的自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的差速控制電路的模塊框圖；
[0020]圖2示出了基于本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的另一種控制裝置的自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的差速控制電路的模塊框圖；
[0021]圖3示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的另一種控制裝置的第一逆變電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖4示出了基于本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的一種控制裝置的自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車的差速控制電路的模塊框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024]差速驅(qū)動(dòng)模式的自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(Automated Guided Vehicle，AGV)的一般包括車架、車輪、信號(hào)采集裝置、控制裝置、第一電機(jī)、第二電機(jī)、動(dòng)力裝置等。其中，信號(hào)采集裝置可以為磁導(dǎo)航傳感器、激光掃描器、紅外發(fā)射器、超聲波發(fā)射器、圖像傳感器、陀螺儀等。第一電機(jī)和第二電機(jī)可以采用直流伺服電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)等。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種控制裝置，應(yīng)用于現(xiàn)有的AGV小車中，例如，差速驅(qū)動(dòng)的六輪磁引導(dǎo)式AGV小車，該AGV小車左右對(duì)稱安裝兩個(gè)不帶轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)輪，并以4個(gè)活動(dòng)腳輪為從動(dòng)輪，依靠左右驅(qū)動(dòng)輪的差速來(lái)實(shí)現(xiàn)行走和轉(zhuǎn)向。所述控制裝置安裝在AGV小車內(nèi)，用于接收并處理所述AGV小車的信號(hào)采集裝置發(fā)送的位置信號(hào)，并發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)和第二電機(jī)差速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得所述AGV小車能自動(dòng)沿著預(yù)設(shè)路徑行走。
[0026]第一實(shí)施例
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述控制裝置100包括主控芯片110和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120，所述主控芯片110和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120封裝在一起。主控芯片110包括預(yù)設(shè)的用于控制所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120的輸出功率的執(zhí)行模塊111。主控芯片110分別與信號(hào)采集裝置200和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120親合，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120分別與AGV小車內(nèi)的第一電機(jī)310和第二電機(jī)320親合。信號(hào)米集裝置200用于采集AGV小車行駛路徑與預(yù)設(shè)路徑的相對(duì)位置，并將位置信號(hào)發(fā)送給主控芯片110。主控芯片110將接收到的位置信號(hào)發(fā)送到執(zhí)行模塊111，執(zhí)行模塊111根據(jù)所述位置信號(hào)得到用于控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120的輸出功率的脈沖寬度調(diào)制(Pu I se Wi dth Modu I at i on，PWM)信號(hào)，主控芯片110將執(zhí)行模塊111輸出的PffM信號(hào)發(fā)送到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120用于根據(jù)主控芯片110發(fā)送的PWM信號(hào)調(diào)節(jié)第一電機(jī)310的轉(zhuǎn)速和第二電機(jī)320的轉(zhuǎn)速。其中，所述信號(hào)采集裝置200將采集到的位置信號(hào)發(fā)送到主控芯片110的通信方式為直接通過(guò)預(yù)先排布的信號(hào)線傳輸，這樣設(shè)計(jì)可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)。
[0028]其中，主控芯片110可以采用單片機(jī)、DSP、ARM或FPGA等具有數(shù)據(jù)處理功能的芯片。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120按照第一電機(jī)310和第二電機(jī)320的具體型號(hào)設(shè)計(jì)，針對(duì)不同類型的第一電機(jī)310和第二電機(jī)320，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120的結(jié)構(gòu)可能不同。
[0029]基于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制裝置的AGV小車的差速控制電路的具體控制原理可以為:當(dāng)AGV小車處于初始位置時(shí)，主控芯片110接收到AGV小車的信號(hào)采集裝置200發(fā)送的第一位置信號(hào)時(shí)，主控芯片110中的執(zhí)行模塊111根據(jù)所述第一位置信號(hào)進(jìn)行自尋軌運(yùn)算后產(chǎn)生第一 PWM信號(hào)和第二 PWM信號(hào)。主控芯片110將第一 PWM信號(hào)和第二 PffM信號(hào)發(fā)送到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120中。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120根據(jù)第一PWM信號(hào)調(diào)節(jié)第一電機(jī)310的轉(zhuǎn)速為Vai，根據(jù)第二 PffM信號(hào)調(diào)節(jié)第二電機(jī)320的轉(zhuǎn)速為Vbl。
[0030]當(dāng)AGV小車移動(dòng)后，主控芯片110接收到信號(hào)采集裝置200發(fā)送的第二位置信號(hào)，主控芯片110中的執(zhí)行模塊111比較所述第一位置信號(hào)和所述第二位置信號(hào)并處理得到第三PffM信號(hào)和第四PffM信號(hào)，主控芯片110將第三PffM信號(hào)和第四PffM信號(hào)發(fā)送到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120根據(jù)第三P麗信號(hào)調(diào)節(jié)第一電機(jī)310的轉(zhuǎn)速為Va2，根據(jù)第四P麗信號(hào)調(diào)節(jié)第二電機(jī)320的轉(zhuǎn)速為Vb2?？偟膩?lái)講，AGV小車行走過(guò)程中，信號(hào)采集裝置200將連續(xù)發(fā)送位置信號(hào)到本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制裝置100中，所述控制裝置100對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，并驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)310和第二電機(jī)320差速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)的AGV小車的閉環(huán)控制，以使AGV小車能夠自動(dòng)按照預(yù)設(shè)路徑行走。
[0031]當(dāng)所述第一電機(jī)310和第二電機(jī)320為直流無(wú)刷電機(jī)時(shí)，本實(shí)施例提供的控制裝置中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器120為用于驅(qū)動(dòng)直流無(wú)刷電機(jī)的直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。具體的，如圖2所示，所述直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以包括第一驅(qū)動(dòng)芯片121、第二驅(qū)動(dòng)芯片122、第一逆變電路123和第二逆變電路124。第一驅(qū)動(dòng)芯片121和第二驅(qū)動(dòng)芯片122均與主控芯片110耦合，第一逆變電路123的輸入端與第一驅(qū)動(dòng)芯片121耦合，第一逆變電路123的輸出端與第一直流無(wú)刷電機(jī)耦合，第二逆變電路124的輸入端與第二驅(qū)動(dòng)芯片122耦合，第二逆變電路124的輸出端與第二直流無(wú)刷電機(jī)耦合。其中，第一驅(qū)動(dòng)芯片121和第二驅(qū)動(dòng)芯片122可以采用橋式功率驅(qū)動(dòng)芯片，例如，可以采用型號(hào)為IR-2136S的三相橋式驅(qū)動(dòng)