一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，與磁性軌道相匹配，包括車體，以及設(shè)置在車體上的單片機(jī)、AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)以及電源模塊；所述的AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K的輸出端分別與單片機(jī)的輸入端連接，所述的單片機(jī)的輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與步進(jìn)電機(jī)連接；所述的電源模塊用于提供電能。本實(shí)用新型循跡穩(wěn)定、?？慷ㄎ粶?zhǔn)確、避障與控制精度高，并且控制靈活性好。
【專利說(shuō)明】
一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)電領(lǐng)域，具體涉及一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，循跡小車已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于無(wú)人工廠、倉(cāng)庫(kù)的物流運(yùn)輸當(dāng)中，其運(yùn)用可以有效提高運(yùn)輸效率、減少?gòu)S區(qū)內(nèi)人員配置、避免運(yùn)輸過(guò)程中的意外發(fā)生等等。目前，循跡小車主要通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)黑色線條的方式循跡前進(jìn)，該方式易受如光線、地面顏色等外界因素影響，且避障功能與定位功能不完善，不能很好運(yùn)用于如餐廳、醫(yī)院、銀行等生活場(chǎng)合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，循跡穩(wěn)定、?？慷ㄎ粶?zhǔn)確、避障與控制精度高，并且控制靈活性好。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為:一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，其特征在于:它與磁性軌道相匹配，包括車體，以及設(shè)置在車體上的單片機(jī)、AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)以及電源模塊;所述的AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K的輸出端分別與單片機(jī)的輸入端連接，所述的單片機(jī)的輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與步進(jìn)電機(jī)連接;所述的電源模塊用于提供電能。
[0005]按上述方案，所述的AGV磁導(dǎo)航循跡模塊包括SW-1924H型磁導(dǎo)航傳感器，朝下安裝在所述車體的底部。
[0006]按上述方案，所述的紅外避障模塊包括2個(gè)E3Z-D62擴(kuò)散漫反射型光電傳感器，對(duì)稱安裝在所述車體的左右兩側(cè)。
[0007]按上述方案，所述的超聲波避障模塊包括HY-SRF05超聲波測(cè)距傳感器，安裝在所述車體的前部。
[0008]按上述方案，所述的射頻識(shí)別?？磕K包括EMR-06A型低頻RFID標(biāo)簽傳感器，朝下安裝在所述車體的底部，所述的磁性軌道上設(shè)有RFID電子標(biāo)簽，EMR-06A型低頻RFID標(biāo)簽傳感器與所述的RFID電子標(biāo)簽相匹配。
[0009]按上述方案，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊由MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和S8050型NPN三極管構(gòu)成。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型循跡穩(wěn)定、?？慷ㄎ粶?zhǔn)確、避障與控制精度高，并且控制靈活性好。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]本實(shí)用新型提供一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，與磁性軌道相匹配，包括車體，以及設(shè)置在車體上的單片機(jī)、AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)以及電源模塊；圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的硬件結(jié)構(gòu)示意框圖，所述的AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K的輸出端分別與單片機(jī)的輸入端連接，所述的單片機(jī)的輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與步進(jìn)電機(jī)連接;所述的電源模塊用于提供電能。
[0014]本實(shí)施例中，所述的AGV磁導(dǎo)航循跡模塊包括SW-1924H型磁導(dǎo)航傳感器，朝下安裝在所述車體的底部，用于檢測(cè)磁性軌道;所述的紅外避障模塊包括2個(gè)E3Z-D62擴(kuò)散漫反射型光電傳感器，對(duì)稱安裝在所述車體的左右兩側(cè)，用于檢測(cè)規(guī)定方向的障礙物;所述的超聲波避障模塊包括HY-SRF05超聲波測(cè)距傳感器，安裝在所述車體的前部，用于檢測(cè)前進(jìn)方向的障礙物距離;所述的射頻識(shí)別?？磕K包括EMR-06A型低頻RFID標(biāo)簽傳感器，朝下安裝在所述車體的底部，所述的磁性軌道上設(shè)有RFID電子標(biāo)簽，EMR-06A型低頻RFID標(biāo)簽傳感器與所述的RFID電子標(biāo)簽相匹配，確定小車?？课恢?所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊由MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和S8050型NPN三極管構(gòu)成。
[0015]作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定，所述的單片機(jī)為STC89C52RC單片機(jī)。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理為，AGV磁導(dǎo)航循跡模塊感應(yīng)到磁性軌道時(shí)，輸出高電平給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)代碼判斷小車是否偏離軌跡并輸出相應(yīng)的脈沖信號(hào)與方向信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)接收到的脈沖信號(hào)頻率與方向信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)小車的循跡功能；射頻識(shí)別停靠模塊識(shí)別到RFID電子標(biāo)簽時(shí)，通過(guò)RS-232總線輸出電子標(biāo)簽信息給單片機(jī)，單片機(jī)輸出相應(yīng)脈沖信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)接收到的脈沖信號(hào)頻率控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使小車減速?？?，從而實(shí)現(xiàn)小車的定位?？抗δ?紅外避障模塊3與超聲波避障模塊4感應(yīng)到小車兩側(cè)與前方有障礙物時(shí)，分別輸出高電平與回響脈沖信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)公式代碼計(jì)算出障礙物與小車的距離并輸出相應(yīng)的脈沖信號(hào)與方向信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)接收到的脈沖信號(hào)頻率與方向信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避障功能。
[0017]超聲波避障模塊采用HY-SRF05超聲波測(cè)距傳感器，可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)高到3mm，可很好的提高小車避障精度。
[0018]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，由于MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器需要8-15mA的電流驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)的1 口驅(qū)動(dòng)能力為1.6mA，因此需要在單片機(jī)的輸出端與MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的輸入端之間接入S8050型NPN三極管，三極管的基極、集電極和發(fā)射極分別與單片機(jī)的輸出端、電源模塊的輸出端和MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接。MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器采用交流伺服驅(qū)動(dòng)器的電流環(huán)進(jìn)行細(xì)分控制，最高可將步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)細(xì)分為25600步，定位精度高，可很好的提高小車運(yùn)動(dòng)精度和控制靈活性。
[0019]以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想和特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。所以，凡依據(jù)本實(shí)用新型所揭示的原理、設(shè)計(jì)思路所作的等同變化或修飾，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，其特征在于:它與磁性軌道相匹配，包括車體，以及設(shè)置在車體上的單片機(jī)、AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、步進(jìn)電機(jī)以及電源模塊;所述的AGV磁導(dǎo)航循跡模塊、紅外避障模塊、超聲波避障模塊、射頻識(shí)別?？磕K的輸出端分別與單片機(jī)的輸入端連接，所述的單片機(jī)的輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與步進(jìn)電機(jī)連接;所述的電源模塊用于提供電能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，其特征在于:所述的AGV磁導(dǎo)航循跡模塊包括SW-1924H型磁導(dǎo)航傳感器，朝下安裝在所述車體的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，其特征在于:所述的紅外避障模塊包括2個(gè)E3Z-D62擴(kuò)散漫反射型光電傳感器，對(duì)稱安裝在所述車體的左右兩側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，其特征在于:所述的超聲波避障模塊包括HY-SRF05超聲波測(cè)距傳感器，安裝在所述車體的前部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，其特征在于:所述的射頻識(shí)別停靠模塊包括EMR-06A型低頻RFID標(biāo)簽傳感器，朝下安裝在所述車體的底部，所述的磁性軌道上設(shè)有RFID電子標(biāo)簽，EMR-06A型低頻RFID標(biāo)簽傳感器與所述的RFID電子標(biāo)簽相匹配。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁導(dǎo)航的自動(dòng)避障循跡小車，其特征在于:所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊由MB450A型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和S8050型NPN三極管構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK205540268SQ201620094974
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】胥軍, 麥鎮(zhèn)堅(jiān)
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)