智能搬运小车
无人搬运小车-PPT文档资料
深圳市米克力美科技有限公司i-so/
I-SO VVX200AGV参数
引导方式：磁条引导（RFID站点控制） 驱动方式： 双轮差速驱动 运载重量：（标准）200KG/(高速)100KG 长*宽*高： 980mm * 400mm * 210mm 行驶速度： 约50m/min<高速模式100m/min> 最小转弯半径：R23mm 精 度： ±10mm 连续作业时间：连续工作时间大于48小时（根据电池标配） 安全特性： 机械防撞装置、障碍物传感器、紧急开关
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AGV的优点
• AGV的几大优点：
节省搬运能力，减少管理人员。 降低用工成本，提高效益。 减少用工烦恼，提高企业形象。 减轻劳动强度，提高效率。 我们的目的： 让工厂变得更加自动化！——减少的不仅是用工成本， 还有用工的烦恼，提高的不仅是企业的效益，还有企业的形象。
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提供整体解决方案
米克力美科技专业提供智能化、模块化、简单化、个性化 AGV物流系统整体解决方案
• 多重安全系统，实时监测障碍物距离，障碍物全范围覆盖，实现多级 减速，减少紧急停车对货物损坏，失效模式下确保安全系统正常运行。 • 整机低功耗设计，一次充电满载运行48H，24*7不间断工作。 • 全天候AGV状态监测，自动优化形势路径，确保高效运行。 • 免维护设计，人性化人机界面，操作简单，无需技术人员管理。 • 智能化中央控制系统，实时智能监测AGV状态与物料调度。 • 轻量化AGV铝合金车身，超静音传动系统。 • 技术先进，价格合理，服务完善，快速收回投资。
搬运机器人分类
AGV分类概述米克力美AGV这个词，对于我们大部分人来说，并不熟悉。
我们见得多的，是那种传统的叉车型搬运车。
比如说我们在某个工厂打工的时候，会经常看见某个工人，推着那种带两个叉子的搬运车，把货物从一个地方移到另一个地方去，有时候来来回回要走好几趟。
而且每次运送的终点都不一定完全一样，货物的搬运过程中可能还需要乘电梯，上下楼，转弯等一系列任务。
后来，随着科技的迅猛发展，各大工厂开始引进一种新型的智能搬运小车，这个就是AGV，全称是automated guided vehicle,意为自动导引小车，也意为无人搬运小车。
这种智能搬运小车之所以能在短时间内进军各大工厂并深受工人们喜爱，其主要特征就在于高效稳定，智能持久。
AGV在工厂里面，主要任务就是搬运物料。
从站点A到站点B，再到站点C，甚至可以到站点Z，而这些站点的设定无上限，由电脑或中央控制系统控制，给出行走指令后，AGV小车便会移动，完成所有指令。
在小车运行的过程中，由于它配备了自动避障系统，在检测到前方有障碍物的时候，会分段减速，直至停止。
采用超声波检测系统，实现锥形探测，提高了检测结果的精确度，因此也提高了运行效率。
既然AGV小车在工业领域中如此吃香，那么它到底有哪几种形式呢？我们可以根据导引方式来分，磁导航，无轨导航以及激光导航。
所谓磁导航，就是在AGV小车运行的路上贴磁条，这些磁条上写入AGV小车运行的指令，当AGV感应到指令时，就会相应的完成下一个动作。
在单一的两点运行模式中，工厂一般都会使用双向运行AGV，来回搬运货物。
在有限的工厂空间下，实现高速运行模式及高效率生产。
一般AGV小车都会有三种运行速度可供选择，低速，中速和高速。
这个由工厂自己的实际条件进行设置，具有灵活性。
若要搬运液体或危险物品的货物，最好就不要使用高速运行模式，以防造成事故或出现不可控制的意外。
一般而言，中速运行的AGV小车就可以实现很高的工作效率了。
对于工厂内部环境较复杂的情况，AGV小车也能相对应付。
AGV小车工作原理及应用
AGV小车工作原理及应用单驱动双向背负式AGV小车的工作原理AGV小车(Automated Guided Vehicle，简称AGV).指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。
背负式AGV搬运小车是针对自动化生产线和自动化物流而开发的系列产品，根据现在工业生产物料工业紧张的需求而研发的温柔搬运智能小车，专为工业物料搬运而生的搬运设备，轻松运载车间物料，把货物装载在背负式AGV小车上，可实现货物的轻松搬运，多台AGV无人搬运车配合使用时可组成装配线，代替流水线，形成柔性生产系统。
利用磁条导引的作用，AGV小车通过识别地标选择目的地，AGV小车可以根据设定的站点随意放置物料。
在车体上置放料架或周转箱进行往复运动，通过磁条导引识别地标，进行选择性站点停靠。
此车亦可做单向AGV使用，最小转弯半径300mm,非常适用于空间不足且搬运频繁的场地使用。
AGV_AGV 小车_无人搬运车—AGV小车方案—深圳米克力美AGV小车（米克力美AGV小车运行线路图案例）AGV小车的结构由计算机，电控设备，磁气感应SENSOR,激光反射板等控制。
当车间某一环节需要辅料时，由工作人员向计算机终端输入相关信息，计算机终端再将信息发送到中央控制室，由专业的技术人员向计算机发出指令，在电磁导航的平台上模拟实地的车辆磁道钉导航自动驾驶设计车辆的直线运动、S形运动以及加速等运动模式，并编写软件程序实现功能需求。
在电控设备的合作下，这一指令最终被AGV接受并执行——将辅料送至相应地点。
AGV小车车是融合了电子技术和机械技术的典型机电一体化产品。
随着各种AGV新产品不断开发，AGV小车技术不断发展，先进的传感器、电子电力器件、光电器件、计算机、控制技术、电池技术、机构学等高新技术成果逐渐地集成到AGV新产品及其系统技术中去，使它的技术附加值越来越大。
智能搬运小车( 完整 )
智能搬运小车哈尔滨工程大学信息与通信工程学院080813班摘要：关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车1.引言1.1智能搬运小车研究的背景和目的：运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。
世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。
移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。
当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。
从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。
智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。
1.2智能搬运小车的功能介绍：智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。
2.总体方案及论证2.1系统结构框图：89C52单片机PWM 波直流稳压电源减速直流电机光传感器自动循迹舵机夹取货物电压比较器图1.系统结构框图2.2具体设计：整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手模块、模拟电源模块、小车车体。
将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择铝板。
2.2.1系统机械部分采用铝板安装设计图纸自行加工。
即根据图纸首先用剪床剪得合适大小的铝板，再用钳工和折床将铝板做成合适的形状，再用钻床钻孔，用车床加工轴，用铣床加工轴套，最后安装即可得到所需的机械部分。
图2.小车底盘图3.轴承座图4.前直角图5.中心固定架图6.中心固定架支架图7.左右关节图8. 左右小关节图9.左右前肢2.2.2.3机械手模块：采用3个舵机来实现要求。
智能小车概述ppt课件
具有自主导航、避障、搬运、定位、 无线通信等多种功能，可广泛应用 于工业自动化、智能物流、服务机 器人等领域。
发展历程及现状
发展历程
智能小车经历了从遥控车到自主导航车的演变，随着传感器、计算机视觉、人 工智能等技术的不断发展，智能小车的性能和应用范围得到了显著提升。
现状
目前，智能小车已经成为机器人领域的研究热点之一，国内外众多高校和企业 都在积极开展相关研究，并取得了丰硕的成果。
设计电源管理模块，实现电源的充电、 放电、保护等功能。
04
CATALOGUE
软件系统开发与调试
嵌入式操作系统选型及移植
01
常见的嵌入式操作系统 比较：如Linux、 FreeRTOS、uCOS等
02
选定操作系统的理由与 优势分析
03
操作系统移植的步骤与 注意事项
04
移植过程中可能遇到的 问题及解决方案
02
CATALOGUE
智能小车关键技术解析
传感器技术
红外传感器
用于检测障碍物、测距等。
超声波传感器
实现非接触式测量，常用于泊车 辅助系统。
摄像头与图像传感器
用于环境感知、道路识别等视觉 任务。
雷达传感器
提供高精度距离和速度信息，用 于自动驾驶系统。
控制器与执行器技术
微控制器
作为智能小车的“大 脑”，负责数据处理和
机器人教育
智能小车作为机器人教育的载体，可帮助学生了解机器人原理、编 程等知识。
教学实验平台
智能小车可作为教学实验平台，支持学生进行各种创新性实验和项 目实践。
比赛竞技
智能小车比赛可激发学生创新精神和团队协作能力，培养学生综合素 质。
06
智能搬运小车策划书3篇
智能搬运小车策划书3篇篇一智能搬运小车策划书一、引言随着科技的不断发展，智能化已经成为各个领域的趋势。
在物流行业中，智能搬运小车能够提高搬运效率、降低劳动成本、减少人为错误，具有广阔的应用前景。
本策划书旨在规划和设计一款智能搬运小车，以满足物流仓储等领域的需求。
二、项目背景传统的物流搬运工作主要依靠人力，存在效率低下、劳动强度大、易出错等问题。
随着自动化技术的不断进步，智能搬运小车作为一种高效、灵活的搬运设备，逐渐受到关注和应用。
三、项目目标1. 设计一款具备自主导航、货物搬运、路径规划等功能的智能搬运小车。
2. 提高搬运效率，减少人力成本。
3. 确保搬运过程的准确性和安全性。
四、市场需求分析1. 物流仓储行业：对搬运效率和准确性要求高，智能搬运小车能够提高仓库作业效率，降低库存成本。
2. 制造业：在生产线物料搬运中，智能搬运小车能够实现自动化生产，提高生产效率和产品质量。
3. 其他领域：如医院、图书馆等，也有对搬运设备智能化的需求。
五、技术方案1. 硬件设计选用高性能的控制器、传感器、电机等硬件设备，确保小车的稳定性和可靠性。
设计合理的车身结构，满足搬运货物的要求。
安装导航系统，如激光导航、视觉导航等，实现小车的自主导航。
2. 软件系统开发控制系统软件，实现小车的运动控制、路径规划、货物搬运等功能。
设计人机交互界面，方便操作人员对小车进行监控和操作。
建立通信系统，实现小车与后台管理系统的通信，实现数据传输和远程控制。
六、功能模块设计1. 自主导航模块采用激光导航或视觉导航技术，根据预设的地图和路径进行自主导航。
具备避障功能，能够实时检测周围环境，避免与障碍物碰撞。
2. 货物搬运模块设计合适的货物承载装置，确保货物的稳定搬运。
具备货物识别和抓取功能，能够准确识别货物并进行抓取和放置。
3. 路径规划模块根据仓库布局和任务需求，规划最优的搬运路径。
能够实时调整路径，适应环境变化。
4. 通信模块与后台管理系统进行无线通信，实现数据传输和指令下达。
(完整word)自动搬运小车的研究
本科学生毕业论文（设计）题目(中文）:自动搬运小车的研究(英文)：The Vehicle Rearchch of Automatic Guide姓名学号院 (系）电子工程系专业、年级电子信息工程级指导教师湖南科技学院本科毕业论文(设计）诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文（设计),是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果.对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担.本科毕业论文（设计）作者签名:二○年月日毕业论文(设计）任务书课题名自动搬运小车的研究称：学生姓名：电子工程系系别：专电子信息工程业：指导教师：湖南科技学院本科毕业论文(设计）任务书注：本任务书一式三份，由指导教师填写,经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。
(完整word)自动搬运小车的研究湖南科技学院毕业论文(设计)中期检查表注：此表用于指导教师在学生毕业论文（设计）初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。
湖南科技学院毕业设计（论文)指导过程记录表目录1 绪论 (I)1.1 课题的研究意义、现状和发展趋势 (3)1.2 设计目的 (4)1.3 系统的设计任务与要求 (4)1。
4 设计方法 (5)2 模糊PID控制原理 (6)2.1 模糊PID参数控制原理 (6)2.2 输入值的模糊化 (7)2.3 模糊规则控制表的建立 (7)3 系统总体框架设计 (10)3.1 方案选择与论证 (10)3.2 系统总体设计 (11)4 硬件系统的设计 (13)4。
1 主控模块介绍 (13)4.2 线路引导模块电路设计与实现 (13)4。
3 光源产生电路的设计与实现 (15)4。
4 声音产生电路的设计与实现 (16)4.5 电机驱动电路的设计与实现 (17)5 软件系统的设计 (19)5.1 搬运小车主程序设计及流程图 (19)5.2 模糊PID控制程序设计及流程图 (19)6 安装调试与测试分析 (22)6.1 测试仪器 (22)6.2 测试方法、步骤、注意事项 (22)6。
基于STM32的智能物料搬运小车
2020年软 件2020, V ol. 41, No. 7基金项目: 上海理工大学大学生创新创业项目作者简介: 林健全(1998–)，男，在读本科，电气工程及其自动化；刘浩捷(1999–)，男，在读本科、自动化；孙伟卿(1985–)，男，博士、副教授、博士生导师，主要研究方向：智能电网、智能控制。
基于STM32的智能物料搬运小车林健全1，刘浩捷2，孙伟卿1（1. 上海理工大学 机械工程学院，上海 200093；2. 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093）摘 要: 设计了一种基于STM32F103ZET6处理器的智能物料搬运小车。
该小车使用红外传感器和激光模块进行循迹和定位，软硬件双重消抖；通过麦克纳姆轮实现全方位移动；使用openmv 摄像头来读取信息和识别物料；通过六自由度机械臂配合空气泵抓取和放置物料，其中摄像头配合机械臂实现PI 闭环抓取和放置；超声波模块完成避障；降压DC-DC 变换器稳定各个模块的工作电压。
经试验验证，该小车能够很好的完成信息读取，物料的抓取，搬运和放置任务。
关键词: 智能物料搬运小车；STM32；软硬件双重消抖；Openmv ；PI 闭环算法中图分类号: TS958.2+8 文献标识码: A DOI ：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.07.005本文著录格式：林健全，刘浩捷，孙伟卿. 基于STM32的智能物料搬运小车[J]. 软件，2020，41（07）：27 30STM32-based Intelligent Material Handling TrolleyLIN Jian-quan 1, LIU Hao-jie 2, SUN Wei-qing 1(1. University of Shanghai for Science and Technology School of Mechanical Engineering,Shanghai 200093;2. University of Shanghai for Science and Technology School of Optoelectronic Information and Computer Engineering, Shanghai 200093)【Abstract 】: This paper designs an intelligent material handling trolley based on the STM32F103ZET6 processor. The car uses infrared sensors and laser modules for tracking and positioning, and dual deshake of software and hardware; it can be moved in all directions through Mecanum wheels; it uses Openmv cameras to read information and identify materials; and it uses a six-degree-of-freedom robotic arm with an air pump grabbing and placing mate-rials, the camera cooperates with the robotic arm to realize PI closed-loop grasping and placing; the ultrasonic mod-ule completes obstacle avoidance; the step-down DC-DC converter stabilizes the working voltage of each module. The test verified that the trolley can complete the tasks of reading information, grasping, handling and placing materials. 【Key words 】: Intelligent material handling trolley; STM32; Software and hardware dual debounce; Openmv; PI closed-loop algorithm0 引言智能小车是轮式移动机器人的一种，其内容涵盖机械、汽车、电子、自动控制、计算机、传感技术等多个学科的知识领域，是目前电子设计的一个热门话题。
智能棉包搬运小车的底盘设计
S＝VT （式中：S为里程，V为速度，T为时间）
P＝UT （式中：P为功率，U为电压，I为电流）
W＝UIT （式中：W为电能、U为电压、I为电流、T为时间）
C＝IT （式中：C为电池容量、I为放电电流、T为放电时间） 可计算出电池容量C=19Ah （四）小车底盘材料的选择 根据对目前市面通用型材的选型和电池重量和 电机重量，最终将搬运小车底盘的主体型材确定为 铝合金成品型材，主要体用螺栓和销钉连接，安装和 调整尺寸比较方便，不存在焊接变形造成轮子的不 平衡等一系列问题。并且铝型材比铁的常用金属密 度小，质量轻，密度仅为2.70 g/cm³，是铁的1/3，达到 相同的机械强度其自身需要的重量较轻；并且其有 很强的耐腐蚀性能，表面处理性能良好，外观色泽艳 丽，弹性系数小，碰撞摩擦不起火花；而且其没有金 属污染，没有毒性，表面氧化层没有挥发性金属，化 学性能稳定，无磁性，可以重复回收利用，是一种良 性可循环的金属材料。不仅其载重能力达到要求， 而且较轻的自重可以降低自身消耗的能量，价格也 不算昂贵，并经久耐用，无论从成本、性能还是环保 方面考虑都是不错的选择。 二、小结 随着人们生活质量的提高，人员工资也在不断 的提高，对工作环境适宜程度的要求也越来越高，使 得整个棉花加工行业将会向着低碳环保且自动化程 度高的趋势发展。如何提高工序的效率，降低生产 成本是每个棉花加工厂首要考虑的问题，也是每个 棉花加工生产厂家所考虑的问题。智能搬运小车的 出现使皮棉包从生产线到暂存库的这一环节的生产 效率提高，还能大大降低工人劳动强度和生产成本。 不仅对于整个棉花加工环节的自动化程度的提高具 有重要的意义，而且大大降低工作人员在这一环节 受到伤害的风险，避免因工作人员的操作失误给棉 花加工厂带来不必要的损失。提高了棉花加工厂的 效益，因此其市场应用前景相当广阔。☆
基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车设计
基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车设计1. 引言1.1 研究背景模拟工业自动化智能搬运小车是一种应用于工业生产线上的智能机器人，其能够实现物料的自动搬运和排列，提高生产效率和减少人力成本。
随着工业自动化技术的不断发展和智能化水平的提升，模拟工业自动化搬运系统已经成为工业生产中不可或缺的重要设备。
本研究旨在借助STM32的强大功能，设计一种高性能、高效率的模拟工业自动化搬运系统，实现自动搬运、精准定位和智能控制功能。
通过对模拟工业自动化智能搬运小车的设计与实验研究，旨在为工业生产提供更高效、更智能的解决方案，促进工业生产的智能化升级和优化。
1.2 研究意义模拟工业自动化智能搬运小车是当前工业生产中非常重要的一项技术应用。
通过基于STM32的设计，可以实现对工业生产线上物料的自动搬运，提高生产效率和质量。
这种智能搬运小车可以根据预先设定的路径自主移动，完成物料的搬运任务，减少人力成本，提高搬运效率。
通过智能控制算法的设计，可以实现对小车的精准控制，保证搬运过程的稳定和安全。
在工业生产中，自动化搬运系统可以大幅提升生产效率，减少人为操作中可能引入的错误和损耗。
这对于提升工业生产的自动化程度、降低生产成本、提高生产线的灵活性具有重要意义。
研究基于STM32的模拟工业自动化智能搬运小车设计，具有重要的实际意义和应用价值。
通过本研究的实施，不仅可以推动工业生产向智能化方向发展，提高工业生产效率和质量，还可以为相关领域的研究和应用提供新的技术支持和理论基础。
希望通过这项研究，能为工业自动化领域的发展做出一定的贡献。
2. 正文2.1 STM32介绍STM32是STMicroelectronics公司生产的一款基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器。
它采用高性能、低功耗的架构，被广泛应用于工业控制、汽车电子、智能家居等领域。
相对于传统的8位和16位微控制器，STM32有着更高的性能和更多的功能模块。
智能搬运小车策划书3篇
智能搬运小车策划书3篇篇一智能搬运小车策划书一、项目背景随着物流行业的不断发展，物流搬运的效率和准确性成为了企业关注的重点。
为了提高物流搬运的效率和准确性，降低人力成本，我们计划开发一款智能搬运小车。
二、项目目标1. 设计并开发一款智能搬运小车，能够在仓库或工厂等环境中自动行驶，完成货物的搬运任务。
2. 实现小车的自主导航、避障、路径规划等功能，提高搬运效率和准确性。
3. 设计小车的控制系统，实现对小车的远程控制和监控。
三、项目计划1. 项目周期：本项目预计周期为[X]个月，具体如下：需求分析和设计阶段：[开始时间 1]-[结束时间 1]，共[X]个月。
硬件开发和测试阶段：[结束时间 1]-[结束时间 2]，共[X]个月。
软件研发和测试阶段：[结束时间 2]-[结束时间 3]，共[X]个月。
系统集成和联调阶段：[结束时间 3]-[结束时间 4]，共[X]个月。
项目验收和上线阶段：[结束时间 4]-[结束时间 5]，共[X]个月。
2. 项目团队：项目经理：[项目经理姓名]硬件工程师：[硬件工程师姓名]软件工程师：[软件工程师姓名]测试工程师：[测试工程师姓名]3. 项目预算：本项目预计总预算为[X]万元，具体如下：硬件开发费用：[X]万元软件开发费用：[X]万元测试费用：[X]万元其他费用：[X]万元四、项目风险及应对措施1. 技术风险：智能搬运小车的研发涉及到多个领域的技术，如技术、导航技术、控制技术等，技术难度较大。
应对措施：加强技术研究和开发，与相关领域的专家合作，确保技术的可行性和可靠性。
2. 市场风险：智能搬运小车市场竞争激烈，需要不断创新和提高产品的竞争力。
应对措施：加强市场调研，了解客户需求和市场趋势，不断优化产品设计和功能，提高产品的市场竞争力。
3. 项目进度风险：项目周期较长，涉及多个环节，如需求分析、设计、开发、测试等，需要严格控制项目进度。
应对措施：制定详细的项目计划，明确各阶段的任务和时间节点，加强项目进度的监控和管理，确保项目按时完成。
基于STM32和UWB通信的智能搬运小车设计
第44卷湖北师范大学学报(自然科学版)Vol.44第1期Journal of Hubei Normal University(Natural Sciences)No.1,2024基于STM32和UWB通信的智能搬运小车设计曾贵苓(芜湖职业技术学院电气与自动化学院,安徽芜湖 241006)摘要:针对复杂搬运场景固定导引式的智能小车运行的局限性,提出以自由路径导引式进行设计更好的满足搬运需求。
利用UWB空间定位技术实现高精度目标跟随,以STM32F103VET6为主控模块,通过各种传感器模块获取信息控制左右电机,以差速驱动的方式控制小车向目标位置移动。
通车安装在车身和目标体上的UWB标签模块获取的空间信息,利用定位算法能精确地获取小车相对于目标的空间位置,系统中的超声波传感器、RFID标签传感器、磁条传感器和防撞条等获取多种信息,保障小车能以自由路径导引模式向目标移动。
经过测试智能小车在手动模式、跟随模式和循迹模式下,无论空载或负中都能在低中高速下保持良好运行状态,能适应多种复杂场景作业,对于工业自动化具有重要的意义。
关键词:UWB技术;STM32;自由路径导引;目标跟随中图分类号:TN92 文献标志码:B 文章编号:2096-3149(2024)01-0090-08doi:10.3969/j.issn.2096-3149.2024.01.0130 引言随着劳动力成本增高以及工业自动化的发展,智能搬运设备的研究和市场需求将持续增长,智能搬运小车凭借其低成本高效率的优势顺理成章的取代了搬运劳动力。
国内外现有的智能搬运小车通常需要铺设导航带,或者采用的导航设备昂贵,针对这一局限性利用UWB(Ultra Wideband)超宽带技术精准定位满足实现小车的智能导航及多场景作业需求[1]。
智能小车的引导方式可分为固定路径导引式和自由路径导引式[2],常见的搬运场景中固定路线循迹运动常利用色带铺设道路的方法或利用RFID(Radio Frequency Identification)标签和磁导航传感器进行导引,这种事先规划好运行路线的固定路径导引式在日常需求中能较好地满足需求,但在复杂多变的搬运场景中,则需要控制系统根据目标的位置利用算法给出优化路线来完成,因此自由路径导引式小车才是更能适应实际需求的方式。
智能AGV小车计划书
智能AGV小车计划书1. 项目概述本计划书旨在设计和开发一款智能AGV（Automated Guided Vehicle）小车，以满足工业自动化领域对物料搬运和物流运输的需求。
本项目旨在结合自动导航、避障、定位和路径规划等技术，实现智能AGV小车的自主导航和任务执行能力。
同时，本项目还将采用模块化设计，以提高系统的可扩展性和灵活性。
2. 项目目标本项目的主要目标如下：•开发一款具备自主导航和任务执行能力的智能AGV小车；•实现小车的自动导航、避障、定位和路径规划功能；•设计模块化的系统架构，以方便后续的功能拓展和维护；•开发用户友好的控制界面，方便操作人员对小车进行任务的配置和监控。
3. 项目计划本项目的开发计划如下：1.需求分析（1周）：收集和分析工业自动化领域对AGV小车的物料搬运和物流运输需求，并明确系统的功能和性能要求。
2.系统设计（2周）：根据需求分析的结果，设计AGV小车的整体架构、自动导航系统、避障系统、定位系统和路径规划系统等子系统。
3.硬件开发（4周）：根据系统设计的要求，选取适当的硬件平台，并进行硬件的选型、电路设计、PCB布局和焊接等工作。
4.软件开发（6周）：根据系统设计的要求，编写AGV小车的自动导航、避障、定位和路径规划等核心功能的软件，并进行系统调试和优化。
5.集成测试（2周）：对硬件和软件进行集成，进行功能测试、性能测试和稳定性测试，保证系统的稳定性和可靠性。
6.文档编写（1周）：编写系统的技术文档和用户手册，以便后续的维护和使用。
4. 开发方法本项目将采用敏捷开发（Agile Development）方法，以迭代和增量的方式进行开发。
每个迭代周期为2周，每个迭代周期的开发工作包括需求分析、系统设计、硬件开发、软件开发和集成测试等。
在每个迭代周期开始前，将明确本周期的开发目标、任务和计划，并根据实际进展情况进行必要的调整。
5. 预期成果本项目的预期成果包括：•智能AGV小车的硬件设计和制造；•智能AGV小车的软件系统开发和调试；•系统的集成测试结果和性能测试报告；•技术文档和用户手册。
智能小车应用场景
智能小车应用场景智能小车应用场景一、智能物流配送随着电商的快速发展，物流配送成为了一个重要的领域。
智能小车可以通过自动化和智能化技术，实现自主导航、卸货、装货等操作，大幅提高了物流配送效率和准确性。
智能小车还可以通过与物联网技术结合，实现对货物的实时监控和追踪，保证货物的安全性和及时性。
二、智慧城市交通城市交通拥堵一直是人们关注的焦点。
智能小车可以通过自动驾驶技术，避免人为驾驶错误和交通事故，减少交通拥堵和排放污染。
同时，智能小车还可以通过与城市交通管理系统结合，实现路况监测、优化出行路径等功能，提高城市交通的整体运行效率。
三、工业生产线自动化在工业生产线上，人们需要进行繁琐而危险的操作。
而智能小车则可以通过自动导航和机器视觉技术，在工业生产线上完成各种任务。
例如，在汽车制造工厂中，智能小车可以将零部件从仓库运输到生产线上，或者将成品从生产线上运输到仓库中，减少人力成本和提高生产效率。
四、智能家居服务随着人们对智能家居的需求增加，智能小车也可以在家庭服务领域发挥作用。
例如，在家庭清洁方面，智能小车可以通过自动化技术，完成地面清洁、窗户清洁等任务；在家庭安防方面，智能小车可以通过监控摄像头和传感器等技术，实现对家庭安全的实时监控和预警。
五、农业生产自动化农业生产是一个重要的领域。
而智能小车则可以通过自动导航和机器视觉技术，在农业生产中发挥作用。
例如，在果园中，智能小车可以通过自动导航技术，完成果实采摘、运输等任务；在农田中，智能小车可以通过机器视觉技术，完成除草、施肥等任务。
这些操作不仅提高了农业生产效率，也减轻了农民劳动强度。
六、医疗护理服务随着人口老龄化的加剧，医疗护理服务成为了一个重要的领域。
而智能小车则可以通过自动导航和机器视觉技术，在医疗护理领域发挥作用。
例如，在医院中，智能小车可以通过自动导航技术，完成药品、饮食等物品的送达；在养老院中，智能小车可以通过机器视觉技术，实现老人的监控和护理。
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智能搬运车摘要：本设计以高速单片机C8051f330作为小车的控制核心，电路由路面黑线检测模块，金属探测模块，显示及声光控制模块，方向控制模块等几部分组成。
路面检测采用红外开关来检测黑线；金属探测头来检测薄铁片；电机驱动采用H 型桥式电路，灵活方便对车速进行控制。
各探头检测到的信号经单片机综合分析处理，对小车运动进行控制，完成自动搬运的功能，同时记录时间，并发出相应的声光信号。
系统硬件结构简单合理，控制方案易于实现。
一、设计思路根据设计的要求，本设计采用两片单片机作为小车的控制核心部分，采用双电源供电。
其中一片控制黑线检测模块，金属探测模块，搬运模块，电机驱动模块，方向控制模块，显示模块等几部分。
另一片控制光源检测模块，声光信息模块，并记录行驶时间。
小车从起跑线开始，先判断射灯的位置来确定要搬运铁片铁片的颜色。
其中铁片的颜色用红外对管来检测。
小车启动后直接向前行驶，当检测到黑线时停止，接着小车后退，此后小车在铁片和前方的黑线区域内前进后退扫描式的检测铁片。
其中黑线的检测由小车底部四周的红外对管来完成，通过金属探头来检测铁片，当检测到铁片，电磁铁通电，将铁片吸引，红外对管判断铁片是否为目标物，若不是目标物，电磁铁断电将铁片放下，继续寻找目标物；若是目标物，在射灯引导下，小车后退将铁片搬运到指定存储区。
其中光源检测由车尾的光敏三极管来完成，同时小车四周的红外对管控制小车在指定区域内行驶。
当将所有铁片都搬运完了，由程序控制小车进入车库。
二、方案论证与比较1、路面情况检测方案的选择与论证路面情况检测包括检测路面黑线和检测路面薄铁片。
探测路面黑线的基本原理是：光线照射到路面并反射，黑线和白纸对光的反射系数不同，根据接收到的反射光强弱来判断黑线。
可实现的方案有以下几种：方案一：采用普通发光二极管及光敏二极管组成的接收发射方案。
该方案在实际使用时，容易受到外界光源的干扰，有时甚至检测不到。
虽然可采取超高亮度的发光二极管降低一定的干扰，但这又增加额外的功率损耗。
方案二：反射式红外发射接收器。
由于采用带有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰。
试验中，我们发现该方案对黑色物体的检测效果很好，测试其反应速度大约为5us，外围电路也很简单。
比较以上两种方案，方案二可行度高，市场上很多红外光电探头也都是基于这个原理。
这样不但能准确完成测量，而且避免电路的复杂性，因此选择方案二。
检测铁片用市售的金属传感器，效果也很理想。
2、电机的选择与论证方案一：采用步进电机。
步进电机的一个显著特点就是具有快速启停能力，如果负荷不超过步进电机所提供的动态转矩值，就能立即使步进电机启动或反转；它的另一个显著特点是转换精度高，正转反转控制灵活。
方案二：采用普通直流电机。
直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、调整范围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转；能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。
由于普通直流电机更易于购买，并且电路相对简单，所以采用直流电机作为动力源。
3、电机驱动方案的选择与论证方案一：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速目的。
但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻元件价格比较昂贵，且可能存在干扰。
更主要的问题在于一般电动机的电阻比较小，但电流很大，分压不仅会降低效率，而且实现很困难。
方案二：采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过控制开关的切换速度实现对小车的速度进行调整。
这个电路的优点是电路简单，缺点是继电器的响应时间长，易损坏，寿命较短，可靠性不高。
方案三：采用由达林顿管组成的H型桥电路。
H桥电路由四个大功率晶体管组成，四个晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态，调整电动机的转速。
这种电路由于管子工作只在饱和和截止状态下，效率非常高。
H型电路使实现转速和方向的控制简单化，且电子开关的速度很快，稳定性也极强。
基于以上分析，选定方案三。
4、金属探测方案的选择与论证方案一：用霍尔传感器进行金属探测。
（霍尔传感器只能感应磁性材料）但是经过测试，霍尔传感器的探测距离为5mm,距离太短，而且响应速度比较慢，效果不好。
方案二：用电感式金属传感器进行探测，有效探测距离为4cm,比霍尔传感器效果要好。
但是我们所能买到的金属传感器体积大，质量也不轻。
综合考虑，本设计应以探测效果为主，故选择方案二。
5、光源探测方案的选择与论证方案一：采用红外温度感应器件，因为40W射灯发射的热量不是很大，不能够准确的寻找射灯，而且电路的实现也很复杂。
方案二：采用光敏三极管来探测阵列来探测引导光源，对每个光敏三极管的状态进行编码，确定射灯的方向，由此确定返回车库小车的转向。
光敏三极管对对光极为敏感，其外围电路也很简单，实现起来比较容易，在装配时占用空间小，有利于减轻小车的负载，因此我们选择方案二。
6、电源的选择与论证方案一：采用一组电源供电（5节充电电池）。
这样供电电路比较简单，但是由于电动机启动瞬间电流较大，行驶过程中电动机电流波动也很大，会造成电压不稳。
而且小车在行驶过程中功耗很大，对电池容量要求很高。
采用两组电源供电，每一组电源为6V（5节充电电池），其中一组只为电机驱动部分供电，另一组为单片机及其周边电路供电。
这样做虽然可以将电动机驱动所造成的干扰彻底消除，提高了系统的稳定性。
方案二：采用两组电源供电，每一组电源为6V（5节充电电池），其中一组只为电机驱动部分供电，另一组为单片机及其周边电路供电。
这样做虽然可以将电动机驱动所造成的干扰彻底消除，提高了系统的稳定性。
考虑到此设计的要求，电池的容量和系统的稳定性显得更为重要，故我们采用方案二。
但对电源部分进行了处理，使得单片机电源稳定下来。
7、搬运方案的选择与论证方案一：小车从起跑线出发，先判断需要搬运的铁片的位置，小车直接向所需搬运的铁片行进，把铁片搬运到指定的存储区。
然后去搬运其它铁片。
此方案能够缩短完成任务的时间，但是对硬件和软件的要求都很高，尤其是铁片远距离探测很难实现。
方案二：小车从起跑线出发，直接向前行驶，到达底部黑线时停止，然后在黑线和放铁片的区域内扫描式的寻找铁片，检测到铁片后再判断是否为所需搬运的铁片，若是，将其搬运到指定的存储区，若不是继续寻找，直到把所有铁片都搬运到指定的存储区。
此方案虽然要花较多时间寻找铁片，但是简单易行。
考虑到实际情况及可行性，我们选择方案二。
三、系统的具体设计与实现1.系统的总体设计方案本设计的控制核心我们采用C8051f330单片机，C8051f330器件是完全继承的混合信号片上系统型MCU，其内部集成高速AD、DA，SPI串行通信，内部有多个定时器，具有支持短点、单步、观察/修改存储器和寄存器功能，执行速度高，体积小，调试装配方便，特别适合用于小车的智能控制。
图1、C8051f330原理框图本系统由两片单片机作为小车的控制核心其中一片控制黑线检测模块，金属探测模块，搬运模块，电机驱动模块，方向控制模块，显示模块等几部分。
另一片控制光源检测模块，声光信息模块，并记录行驶时间。
系统框图如图2所示。
图2、系统框图2.系统的硬件电路设计与主要参数计算（1）、电机模块的设计与实现图3、H型桥式电路如图3，本电路采用的是H型桥式驱动电路，采用TIP122、TIP127大功率达林顿管，以保证电动机能在瞬间启动。
本系统有两套H型高效电路。
一套负责后轮主控电机的转向和转速，另一套则负责前轮的转向电机的转向和转速。
在H型电路中当M1F为低电平时Q1、Q4导通，Q2、Q3截止，电动机正转，当M1F为高电平时，Q2、Q3导通，Q1、Q4截止，电动机反转。
同时在电动机两端并联了电阻电容，形成了感应电压的吸收回路，起到了保护电动机的作用。
在本设计中控制系统电压统一为6V电源，因此达林顿管基极由控制系统直接控制，则控制电压最高为6V，再加上三极管本身的压降加到电动机两端的电压就只有5V左右，减弱了电动机的驱动能力。
基于上述考虑，我们运用了TLP521光耦集成快，将控制部分与电动机驱动部分隔离开来，这样不仅使模拟电路和数字电路有效隔离，同时也可很方便的提高驱动电动机电压值。
通过M1FB与M2FB的切换来控制电动机的正转和反转。
由于到了停车区终点线时，小车还有一定的惯性，不能立即停止，如果在此时让电动机反转可以很快的使小车停止下来，还可以达到比较精确的定位。
（2）、路面黑线检测模块电路设计与实现为了检测路面黑线，在车底四周安装了一组4个反射式传感器，发射接收的具体电路如图4。
图4、黑线检测发射、接收路线该设计使用反射式光电传感器JX-359，光电传感器的发射孔和接收孔位于同一侧，当光电传感器发射管发射的红外线探测白色物体时，红外线反射使接收管导通。
电压比较器LM311的“+”端电平被拉低，输出低电平。
当检测到黑色边界线时，接收管截止，比较器“+”为高电平，输出高电平。
考虑发射管需要比较大的电流，所以其限流电阻R3取330Ω，电流约为（6－1.2）V/330Ω=14.5mA，调节R7，R8比值可调整检测的灵敏度。
接收器产生的信号向单片机指出各个传感器的探测信号。
当某个传感器连续检测到若干信号后，说明此传感器检测到了黑线。
然后单片机便对各个传感器的数据进行处理，判断出此时各个传感器此时所处的状态，并由此来确定小车的行驶状态。
当行驶状态发生了改变时，就向单片机发出中断。
这样做的优点在于等到连续检测到多个信号才认为是黑线，避免将其他物体误判为黑线，以增强纠错能力。
（3）、光源检测模块本模块的具体方案是在车车尾顶部固定一个离地面高约10cm的检测光源扇形电路，扇面上装有8个光敏三极管，即有8个光源接收支路，每路光源接收管的电路如图5所示，由于光敏三极管的集电极电流随光强而变化，集电极的电阻将电流转化为电压，同时将输出电压接入施密特触发器防止抖动。
这样将各支路送出的信号给单片机进行处理，使小车检测到光源的方向而调整小车倒退的方向。
在找准光源时，8个光敏晶体管从中间两个开始依次向两边排开，每两个光敏晶体管间隔角度逐渐加大分别为10°，15°，20°，25°，30°，如图6所示，实验中发现对杂散光比较敏感，把每一个光敏晶体管都用黑纸卷起来，只有当光源正对着光敏晶体管时，光敏晶体管才能检测光源。
同时光敏晶体管采用这样的排列方式能够保证小车比较准确的判断出光源相对它的位置。
图6光敏晶体管安装图图5 光敏晶体管外围电路（4）、金属检测模块工作原理：没有信号时，探头一直是高电平。
当检测到金属时，电平由高置低。
单片机收到信号后，进行相应的处理并完成检测薄铁片是否为所需搬运的功能。
（5）、搬运模块图7、电磁铁驱动电路工作的基本原理是：小车从起跑线出发，直接向底边前进，当小车前方检测到黑线停止，然后在放铁片和底边黑线的区域内前进后退，直到找到铁片，发出声光信号，同时单片机发出信号，电磁铁通电，将铁片吸引，接着反射式红外对管，根据铁片反射的光强来判断是不是所需搬运的铁片，若是，小车在光源的引导下，小车后退，小车尾部的光敏晶体管检测小车的行驶方向，将铁片搬运到所应存放的存储区。