AGV小车设计及应用.pdf

AGV 小车设计及应用 1、 AGV 小车得发展背景 在现代化工业得发展中 ,提倡高效 ,快速 ,可靠 ,提倡将人从简单得 工作中解放出来。 机器人逐渐替代了人出现在各个工作岗位上。 机器 人具有可编程、可协调作业与基于传感器控制等特点 ,自动导向小车 (Automated Guided Vehicle 简称 AGV)便就是移动机器人得一种 ,就是 现代化工业物流系统中得重要设备 ,主要为储运各类物料 ,为系统柔性 化、集成化、高效运行提供了重要保证。 AGV 小车构成系统图 AGV 小车有三个关键系统 ,运行系统、导引系统、控制系统 ,其它 还包括有路线系统及安全保护系统等。本文着重介绍 AGV 小车得三 个关键系统。 2、AGV 小车运行系统 AGV 小车运行系统就是由车轮、减速器、制动器、电机及速度 控制器等部分组成。 AGV 小车常设计成三种运动方式 :只能向前 ;能向 前与向后 ;能纵向、横向、斜向及回转全方位运动。本次研究得 AGV 小车就是能够前进、 后退及回转全方位运动。 AGV 小车能够进行回转 运动需要有转向装置。转向装置得结构也有三种 : 1) 前轮转向后轮驱动三轮车型。 车得转向与驱动分别由两个不 同得电动机带动 ,车体得前部为转向车轮 ,车体后部为驱动电机驱动得 两个轮。其结构简单、成本低 ,但定位精度较低。 前轮转向后轮驱动三轮车型 2) 差速转向式四轮车型。 车体得中部有两个驱动轮 ,由两个电机 分别驱动。前后部各有一个转向轮 ( 自由轮)。通过控制中部两个轮得 速度比可实现车体得转向 ,并实现前后双向行驶与转向。这种方式结 构简单 ,定位精度较高。 差速转向式四轮车型 3) 全轮转向式四轮车型。 车体得前后部各有两个驱动与转向一 体化车轮 ,每个车轮分别由各自得电动机驱动 ,可实现沿纵向、横向、 斜向与回转方向任意路线行走 ,控制较复杂。 全轮转向式四轮车型 从成本及系统应用考虑 ,本文着重介绍差速转向式四轮车型。两 驱动车轮由两伺服驱动器控制 ,伺服驱动器通过改变两车轮得速度大 小、方向 ,实现 AGV 小车得前进、后退、加减速及转向动作。 AGV 小车通过伺服控制 ,很容易实现前进、 后退及加减速 ,但如何 通过改变两驱动轮得速度差 ,实现 AGV小车得转向及纠偏？下面 ,我们 首先了解一下差速转向式四轮车得运动模型。 Vr Vl AGV 小车运动状态及偏差示意图 图中虚线表示得车体为初始位姿