智能移动小车AGV简介51页PPT
AGVPPT课件
• 无线通讯模块(RF):在AGV小车和上位 机中起着媒介作用,上位机发送的控制 命令通过无线通讯装置到小车微控制器 ,当小车反馈自身状态时,则通过无线 通讯装置发送给主机
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AGV动力总成分类和控制策略
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Motor Control(运动和驱动模块)
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Motor controller
• Motor style: PMSM • Battery voltage: 48V • MOSFETs with 100V (D2PAK/TO220) - usage : 6/12/18pcs • Rotor monitoring : resolver / decoder • Gate driver : • MCU: M3/M4 • Current samping : shunt resistor +AMP or hall • Others for current samping : with the increasing of quality of AGV , the
AGV控制策略
运动距离的控制:如果是步进电机,需要 采用速度闭环控制驱动电机转动;如果是 PMSM(目前主流),则需要伺服功能精确 控制电机转子停止位
-运动速度的控制:AGV小车不可以开的过 快,而且要平稳,需要PID算法设置实现速 度环路的控制
-运动方向的控制:精确实现电机转动的 正反向
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舵轮的选择和结构布置
• Current sensing between DC+ and DC- : from battery system provider
《智能小车概述》PPT课件
• 光电传感器
3.3V
• 数字摄像头
5V
• 模拟摄像头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ12V
• 光电码盘 (测速) 5V
舵机模块
赛车中控制前轮转向;
传感器直接上车说
LASER
• 右图为北科的激光智能车
• 激光车及使用激光为其传感器 并采用其激光的控制策略的智 能小车
• 检测一行数据,快速响应 • 传感器的布局 • 算法的实时性与可靠性 • 重心 机械的稳定性
• 解剖智能车 1) Laser 2) CCD/CMOS 3) electromagnetism
• 学做智能车
总体介绍
•汽车动态分析 •车速控制系统 •方向控制系统 •赛道检测系统 •电子控制系统 •策略规划系统 •行为决策系统 •路况记忆系统 •数据传输系统
MCU
MC9S12XS128 DSC
三、方便软件的编写
机械
• 机械主要包括车体的机械架构 • 传感器的安装(e.g. CCD的安装与激光管的阵列) • 稳定与重量的选择(螺丝的重量与重心) • 机械与风向即空气阻力摩擦阻力 • 有些地方需要数学建模(舵机的架构) • 轮胎:后倾角
外倾角 前束
软件
• 智能车的大脑
• 软件包括: • 数据的采集 • 数据的压缩与存储 • 数据的提取 • 算法的处理 • 速度控制 • 角度控制 • 与上位机(PC机)的沟通 • 通讯协议等协议的处理
• 从五个方面来说
• 1)硬件 • 2)机械 • 3)控制策略 • 4)软件 • 5)打酱油
学做智能车
硬件
• 何为硬件?
• 硬件就是基于底层电路的设计与开发
硬件
2)硬件需要掌握的知识
•
AGV小车PPT解析ppt课件
2019/11/14
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2 AGV的结构组成
2019/11/14
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2 AGV
的
结
构
组
成 1—安全挡圈 2、11—认址线圈 3—失灵控制线圈 4—导向探测器
5—转向轮 6—驱动电机 7—转向机构 8—导向伺服电机 9—蓄电池 10—车架 12—制动器 13—驱动车轮 14车上控制器
2019/11/14
• 具有自动移载装置的小车在控制系统的 2019指/11/14挥下能够自动地完成货物的取、放以 10
• 2)无人牵引小车:
• 主要功能是自动牵引装载货物的平板车, 仅提供牵引动力。当牵引小车带动载货 平板车到达目的地后,自动与载货平板 车脱开。
• 3)无人叉车:
• 其基本功能与机械式叉车类似,只是一 切动作均由控制系统自动控制,自动完 成各种搬运任务。
• 2)自重
• 自重是指自动导引搬运车与电池加起来的总重量。
• 3)车体尺寸
• 车体尺寸是指车体的长、宽、高外形尺寸。该尺寸应该与所承载 货物的尺寸和通道宽度相适应。
2019/11/14
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5 AGV的主要技术参数
• 4)停位精度 • 指AGV到达目的地址处并准备自动移载
时所处的实际位置与程序设定的位置之 间的偏差值(mm)。这一参数很重要, 是确定移载方式的主要依据,不同的移 载方式要求不同的停位精度。 • 5)最小转弯半径 • 指AGV在空载低速行驶、偏转程度最大 2019时/11/14,瞬时转向中心到AGV纵向中心线的 30
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• 在AGV的运行路线下面埋设导向
电线1,通以3~10KHZ的低压、低频
电流,该交流电信号沿电线周围产
生 磁 场 , AGV 上 装 设 的 信 号 检 测 器 3
AGV智能小车循迹系统的建模与仿真课件
EdM D EdO
•
EdO (vl vr ) U / 2,Ur Uc U / 2 相应的电机
输出速度为:
V (s) /U (s) k /( ms 1)
vl vc v / 2, vr vc v / 2, vr vl v, vr vl 2vc
由于 很小,则 sin
于是最终运动学模型如下:
EdM D EdO
•
EdO (vl vr ) / 2
•
v / L
精选课件
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4 如何建立电机驱动模型?
目标:寻找输入电压与车轮速度(vlv
直流电机动态过程的微分方程如下:
r)之间的关系。
••
•
m e n m n n Kc U a K f Tc
1
AGV智能小车简 述
精选课件
1
目录
1
简述
2
数学建模
3
Simulink建模与仿真
4
控制系统设计
精选课件
2
AGV智能小车简述
AGV(Automatic Guided Vehicle)智能小车又称自动导引车,是一种 在计算机监控下,根据具体规划和作业要求完成取货、送货、充电等任务 的无人驾驶自动化车辆。
设计状态反馈阵时,要使系 精选课件
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3.状态反馈控制器设计
在MATLAB的控制系统工具箱 中提供了单变量系统极点配置
acker(),其格式为
K=acker(A,B,p)
程序如下:
A0;=];[-0.1 0 0;10/3 0 0;5/3 -3/4
B=[7:0:0];
C=[0:0:1];
D=0;
Rc=rank(ctrb(A,B));
最新AGV小车PPT教学讲义ppt课件
4
1 概述
1.1 AGV的基本概念 根据美国物流协会定义,AGV (Automated Guided Vehicle)是指装备有电磁或光学导引装置,能够按照规定的导 引路线行驶,具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有 各种移载功能的运输小车。 我国国家标准《物流术语》中,对AGV的定义为: AGV:装有自动导引装置,能够沿规定的路径行驶,在车体 上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功 能的搬运车辆。 AGVS:多台AGV小车在控制系统的统一指挥下,组成一个 柔性化的自动搬运系统,称为自动导引车系统,简称AGVS。。
AGV小车PPT
ZPMC开发的自动导向车(AGV)系统
28.11.2020
2
请你思考:
1、什么是AGV? 2、AGV的基本工作原理? 3、AGV有哪些技术参数?
28.11.2020
3
第24讲 AGV
主要内容: AGV的概念; AGV及AGVS的结构组成; AGV主要技术参数及工作原理
28.11.2020
28.11.2020
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2 A置所组成,是AGV的基础部分,是 其他总成部件的安装基础;
2.2 蓄电和充电装置
AGV常采用24V或48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应 保证连续工作8小时以上的需要。
2.3 驱动装置
AGV的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度 控制器等部分组成,是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计 算机或人工控制器发出,运行速度、方向、制动的调节分别由计算 机控制。为了安全,在断电时制动装置能靠机械实现制动。
28.11.2020
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1.2 AGVS的特点
机电一体化 自动化 柔性化 准时化
智能循迹搬运机器人PPT课件
基于ARM系统的智能循迹搬运机器人
团队成员
指导老师:邵民
13机电1班 :文鸣 张军强 刘派派
13机电4班: 魏子明
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1
智能循迹搬运机器人研究目的及意义
智能循迹搬运机器人(又称AGV小车)以ARM新一代嵌入式并行读 写操作部件为 控制核心,实现对小车的智能控制。此控制系统不仅在机器人中有很强的使用价值, 在汽车领域,智能家居等方面都有很高的是实用价值,尤其在智能机器人领域有很 高发展前景。所以本设计与实际相联系,具有很重要的意义。本机器人是由上海未 来伙伴公司提供新型机器人MF13以及我们的改造创新。
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小组成员
零件组装:文鸣 魏子明
程序设计: 张军强 刘派派
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谢谢各位老师!
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本设计结构简单,调试方便,系统反映快速灵活,硬件电路由可拆卸模 块拼接而成有很大的扩展空间。经实验测试,该智能小车设计方案正确、 可行,各项指标稳定、可靠。虽然智能小车系统有很多优点,但在设计当 中也存在着一些不足。如光电开关受光线影响,没有很好的解决措施,所 以在使用中需要注意环境影响,由于没采用双电源供电,使系统的抗干扰 性还是欠佳,红外循线部分还可以使用红外对管ST178,可以更加好的隔 绝光线的干扰,使小车更加稳定行走。
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8
基于ARM系统循线程序原理图
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执行机构
行星减速电机调速稳定 采用大轮胎运行速度更快 更加稳定
机械爪
智能移动小车AGV简介
• 如日本产的红外线传感器能检测搬运车的前后方向 、左右方向的障碍物,也能在二段内设定慢行和停止 ,也即2m内减速、lm内停车。发射的光频率数有4种 或8种,能防止各搬运车间的相互干扰。
(3) 装卸移载货物执行机构的自动安全保护装置。 AGV 的主要功能是解决物料的全自动搬运,故除了其全自 动运行功能外,还有移载货物的装置。移载装置的安 全保护装置包括机械和电气两大类。如位置定位装置 、位置限位装置、货物位置检测装置、货物形态检测 装置、货物位置对中结构、机构自锁装置等结构。
BREAD PPT
(2) 反光带或磁带导引
1)反射式导向。如图7-11所示 ,这种引导方式是在地面上 连续铺设一条用发光材料制 作的带子,或者用发光涂料 涂抹在规定的运行路线上, 在车辆的底部装有检测反射 光传感器,通过偏差测定装 置到驱动转向电机来不断调 整车辆前进的方向
2)磁性式导向。是在地面上连 续铺设一条金属磁带,而在 车辆上装有磁性传感器,检 测磁带的磁场,通过磁场偏 差测定控制驱动转向电机来 调整车辆行驶方向。
BREAD PPT
2.车外间断标志 标志跟踪方式中有一种称为视觉引导法,即在所经路径上断续
地设有若干引导标志或反射板(也可是玻璃球),小车据此自 动识别和判断路径(见图7-12)。 引导的标志除条形码外,还可用圆形、方形、箭头等图形,
BREAD PPT
7.2.2 非预定路径
1.激光导引 (1)光扫描导引。 沿着路径从高处用光束进行扫描,计算机根据
各立体库出货口和拆箱机器人处均有光导通讯装置。对运行中 的AGV,控制台将通过无线局域网通讯系统与AGV交换信息 ,实现AGV问的避碰调度、工作状态检测、任务调度。在立 体仓库和拆箱机器人处通过光导通讯与AGV交换任务和状态 ,完成移载。
AGV基础知识介绍pptx
AGV特点
高精度导航:AGV采用先进的导航技术,如激光雷达 、惯性测量单元等,实现高精度路径规划和定位。
可扩展性强:AGV可通过不同的装载和卸载设备,适 应不同的应用场景。
AGV发展历程
1 2
早期AGV
20世纪50年代,美国开始研究AGV,主要应用 于军事和航天领域。
3
有些AGV可能还具有爬坡能力和紧急制动能力 ,以确保其在各种地形和突发情况下的安全性 。
感知系统
01
AGV的感知系统包括各种传感器,例如超声波传感器、雷达传感器和光电传感 器等。
02
这些传感器帮助AGV感知其周围的环境,例如障碍物、人员和其他AGV等,以 便及时采取行动避免碰撞或确保安全通过。
03
惯性导航
02
利用陀螺仪和加速度计测量AGV的加速度和角速度,结合路径
信息进行积分计算,实现AGV的导航。
视觉导航
03
利用摄像头捕捉环境中的特征点,结合机器视觉算法进行定位
和导航。
路径规划技术
基于规则的路径规划
根据一些预定义的规则和几何约束进行路径规划,生成可行的路 径。
基于搜索的路径规划
将路径规划问题转化为搜索问题,通过搜索算法寻找最优路径。
评估AGV的故障率、维修 率等指标,确保AGV的稳 定性和可靠性。
评估AGV的能耗,包括电 池寿命、充电时间、运行 成本等,以衡量AGV的经 济性能。
评估AGV运行过程中的噪 音水平,以衡量AGV对环 境的影响。
评估AGV的维护性,包括 维护难易程度、备件供应 等,以衡量AGV的可维护 性。
AGV成本评估
医疗行业
AGV可应用于医疗物资自动化运输 、药品分发、病人转运等场景,提 高医疗效率和服务质量。
AGV产品介绍 ppt课件
AGV产品介绍
推挽式AGV的执行机构能左右伸缩装卸货物,适合于运行空间 狭小、 AGV需要两边装卸货物的地方。
主要技术参数表
导引方式 行走功能 驱动及转向方式 额定载荷 前行速度 转弯速度 执行机构 制动方式 导引精度 停位精度 工作噪声 电池配备
通讯方式 安全系统
激光导引 前进、后退、转弯
单轮驱动兼转向 600kg
AGV产品介绍
BJ311型\单轮驱动\后叉式
目前昆船销售数量最多的车型。它体积小巧,运行灵活, 能够广泛用于标准欧式托盘的搬运,大量运用于烟厂、电力等行业。
主要技术参数表
导引方式 行走功能 驱动及转向方式 额定载荷 最大举升高度 前行速度 转弯速度 执行机构 制动方式 导引精度 停位精度
工作噪声 电池配备
通讯方式 安全系统
主要技术参数表
激光导引 前进、后退、转弯、侧移
全方位驱动 1000-3000kg Max 60m/min Max 30m/min,根据实际应用可调整 辊道、链式等 减速电机、电磁制动
±10mm ±3mm ≤65dB(A) 48V或24V,超高倍率碱性电池或普通免维护铅酸电池,电池容量根 据AGV单机总功率确定。 无线局域网 前方:非接触式防护+防护栏 上方:急停按钮
通讯方式 安全系统
激光导引 前进、后退、转弯
单轮驱动兼转向 1000kg 4.5m
Max 60m/min Max 30m/min,根据实际应用可调整
液压举升 减速电机、电磁制动
±10mm ±5mm
≤65dB(A) 48V或24V,超高倍率碱性电池或普通免维护铅酸电池,电池容量根 据AGV单机总功率确定。
无线局域网 前方:非接触式防护+防护栏 上方:急停按钮
AGV小车PPT课件
19.11.2020
6
1.2 AGVS的特点
机电一体化 自动化 柔性化 准时化
常常是自动化仓储系统的重要组成部分。
19.11.2020
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1.3 AGV的类型
AGVS的应用 案例
1.3.1 按照导引原理的不同,分为固定路径导引和自由 路径导引两大类型。
1)固定路径导引:在事先规划好的运行路线上设置导向 的信息媒介,如导线、光带等,通过AGV上的导向探测器检 测到导向信息(如频率、磁场强度、光强度等),对信息实 时处理后,用以控制车辆沿规定的运行线路行走的导引方式。
2)自由路径导引:事先没有设置固定的运行路径, AGVS根据搬运任务要求的起讫点位置,计算机管理系统优 化运算得出最优路径后,由控制系统控制各个AGV按照指定 的路径运行,完成搬运任务。
19.11.2020
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请判断以下AGV属于哪种类型?
19.11.2020
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1.3.2 按照用途和结构分类
AGV分为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车。 1)无人搬运车:主要用于完成搬运作业,采用人 力或自动移载装置将货物装载到小车上,小车行走到指 定地点后,再由人力或自动移载装置将货物卸下,从而 完成搬运任务。
19.11.2020
5
AGV的发展情况
世界上第一台AGV是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代 初开发成功的,它是一种牵引式小车系统,可十分方便地与其他物 流系统自动连接,显著地提高劳动生产率,极大地提高了装卸搬运 的自动化程度。1954年英国最早研制了电磁感应导向的AGVS,由 于它的显著特点,迅速得到了应用和推广。1960年欧洲就安装了各 种形式、不同水平的AGVS 220套,使用了AGV 1300多台。1976 年,我国起重机械研究所研制出第一台AGV,建成第一套AGVS滚 珠加工演示系统,随后又研制出单向运行载重500公斤的AGV,双 向运行载重500kg、1000kg、2000kg的AGV,开发研制了几套 较简单的AGV应用系统。1999年3月27日,由昆明船舶设备集团有 限公司研制生产的激光导引无人车系统在红河卷烟厂投入试运行, 这是在我国投入使用的首套激光导引无人搬运车系统。
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
AGV小车
AGV小车一、AGV小车的基本介绍AGV小车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。
一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道来设立其行进路线,电磁轨道黏贴於地板上,无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。
二、AGV小车的主要种类1.电磁感应引导式AGV电磁感应式引导一般是在地面上,沿预先设定的行驶路径埋设电线,当高频电流流经导线时,导线周围产生电磁场,AGV上左右对称安装有两个电磁感应器,它们所接收的电磁信号的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。
2.激光引导式AGV该种AGV上安装有可旋转的激光扫描器,在运行路径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志,AGV依靠激光扫描器发射激光束,然后接受由四周定位标志反射回的激光束,车载计算机计算出车辆当前的位置以及运动的方向,通过和内置的数字地图进行对比来校正方位,从而实现自动搬运。
3.视觉引导式AGV视觉引导式AGV是正在快速发展和成熟的AGV,该种AGV上装有CCD摄像机和传感器,在车载计算机中设置有AGV欲行驶路径周围环境图像数据库。
三、AGV小车的引导方式1.电磁感应引导利用低频引导电缆形成的电磁场及电磁传感装置引导无人搬运车的运行。
2.激光引导利用激光扫描器识别设置在其活动范围内的若干个定位标志来确定其坐标位置,从而引导AGV运行。
3.磁铁--陀螺引导利用特制磁性位置传感器检测安装在地面上的小磁铁,再利用陀螺仪技术连续控制无人搬运车的运行方向。
四、AGV小车的基本结构车体——由车架和相应的机械装置所组成,是AGV 的基础部分,是其他总成部件的安装基础。
电池组和充电装置——AGV 常采用24V 和48V 直流蓄电池为动力。
目前常用的是铅酸和镍镉电池。
驱动装置——由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成,是控制AGV 正常运行的装置。
AGV简介..ppt
2020/5/6
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2)无人牵引小车:
主要功能是自动牵引装载货物的平板车,仅提供牵 引动力。当牵引小车带动载货平板车到达目的地后,自 动与载货平板车脱开。
2020/5/6
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2 AGV的典型部件
2.4 导向装置
接受导引系统的方向信息通过转向装置来实现转向动作。
2.5 车上控制器
接受控制中心的指令并执行相应的指令,同时将本身的状态(如位置、 速度等)及时反馈给控制中心。
2.6 通信装置
实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。
2.7 安全保护装置
安全系统包括对AGV本身的保护、对人或其它设备的保护等方面。
多重安全保护:主动安全保护装置
被动安全保护装置
2020/5/6
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2 AGV的基本结构
8、移载装置 与所搬运货物直接接触,实现货物转载的装置。 9、信息传输与处理装置 主要功能是对AGV进行监控,监控AGV所处的地 面状态,并与地面控制站实时进行信息传递。
2)自由路径导引:事先没有设置固定的运行路径, AGVS根据搬运任务要求的起讫点位置,计算机管理系统优 化运算得出最优路径后,由控制系统控制各个AGV按照指定 的路径运行,完成搬运任务。
2020/5/6
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简单样式
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1.3.2 按照用途和结构分类
AGV分为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车。 1)无人搬运车:主要用于完成搬运作业,采用人 力或自动移载装置将货物装载到小车上,小车行走到指 定地点后,再由人力或自动移载装置将货物卸下,从而 完成搬运任务。
AGV小车PPT课件
带导航灵活性比较 及时更换损坏严重
好,改变或扩充路 磁带,不过磁带更
径较容易,磁带铺 换简单方便,成本
设也相对简单,导 较低。但此导引方
引原理简单而可靠,式易受环路周围金
便于控制通讯,对 属物质的干扰,对
声光无干扰,投资 磁带的机械损伤极
成本比激光导航低 为敏感,因此导引
很多;
的可靠性受外界影
响较大
1.成本低、技术成熟可靠。 2.导航的隐秘性好、美观性 强,也就是说磁钉预埋打孔 填埋在地面下,整个工厂地 面以上没有其他导航辅助设 备。 3.磁钉抗干扰强,抗磨损性 强,抗酸碱、油污等影响。 4.适用于户外、室内、下雨 等等
1.AGV导航地面需满足技术要求,即AGV 导航路线内不能有其他磁性物质存在; 2.AGV导航线路不能有消磁、抗磁物质, 影响AGV磁钉磁性。 3.AGV磁钉导航线路一次铺设,后续修 改线路必须执行二次作业,对比激光导 航技术,磁钉导航对于后期修改线路增 加成本和施工时间。 4.AGV磁钉导航施工会对地面进行一定 的破坏功能,即在地面开孔,然后回填, 对施工技术要求严格,才能恢复原地面 美观要求
3、视觉导航:视觉导航是在AGV的行驶路径上涂刷与地面颜色反差大的油漆或粘贴颜色反差大的色带,在AGV上安装有摄图传
感器将不断拍摄的图片与存储图片进行对比,偏移量信号输出给驱动控制系统,控制系统经过计算纠正AGV的行走方向,实现 AGV的导航。视觉导航优点:AGV定位精确,视觉导航灵活性比较好,改变或扩充路径也较容易,路径铺设也相对简单,导引原 理同样简单而可靠,便于控制通讯,对声光无干扰,投资成本比激光导航同样低很多,但比磁带导航稍贵; 视觉导航缺点: 路径同样需要维护,不过维护也较简单方便,成本也较低。
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