專利名稱：一種磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及的是ー種磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)作為ー種移動(dòng)機(jī)器人在近些年得到了飛速的發(fā)展，其主要應(yīng)用于柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)、自動(dòng)化立體倉庫以及其他一些行業(yè)作為搬運(yùn)設(shè)備。通過電磁軌道(electromagnetic path-following system)來設(shè)立AGV行進(jìn)路線，電磁軌道鋪設(shè)于地板上，無人搬運(yùn)車則依循電磁軌道移動(dòng)與動(dòng)作。智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportation System,簡(jiǎn)稱ITS)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，而基于路面磁標(biāo)記的智能汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵技術(shù)之一，一直是世界交通發(fā)達(dá)國家的研發(fā)熱 點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型基于目前科技發(fā)展需要，提供一種磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于由MCU核心板、磁傳感器模塊、防撞和位置模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、測(cè)速模塊、通信模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、電源模塊、車摸、電磁信號(hào)發(fā)生裝置、道路模型、具有特定監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)裝置組成。其中，所述MCU核心板包含多種單片機(jī)，數(shù)字量/模擬量接ロ，1/0擴(kuò)展槽，電源接□。其中，所述磁傳感器包含磁場(chǎng)檢測(cè)與信號(hào)調(diào)理電路。其中，所述防撞和位置定位模塊包含AGV前面的紅外光非接觸式防碰傳感器、位置定位傳感器。其中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包含直流電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。其中，所述舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包含舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路。其中，所述測(cè)速模塊包含光電編碼器和測(cè)速電機(jī)以及其驅(qū)動(dòng)電路。其中，所述通信模塊包含基于ZigBee技術(shù)的無線通信模塊和計(jì)算機(jī)串行接ロ。其中，所述顯示模塊包含小型點(diǎn)陣液晶顯示屏和數(shù)個(gè)LED，以及對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。其中，所述電磁信號(hào)發(fā)生裝置包含兩種電磁信號(hào)發(fā)生器，A :路面磁性標(biāo)記，B :通電磁引導(dǎo)線。

圖I為本實(shí)用新型的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置總結(jié)構(gòu)圖。圖2為本實(shí)用新型的自動(dòng)引導(dǎo)車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實(shí)用新型傳感器布局部分舉例示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步的解釋。如圖I所示，本實(shí)施例提供一種磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)裝置，包括自動(dòng)引導(dǎo)車，道路模型，通用計(jì)算機(jī)。所述道路模型下埋設(shè)了磁引導(dǎo)線和磁性標(biāo)記，用于標(biāo)記道路信息。所述自動(dòng)引導(dǎo)車通過電磁傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)道路信息，調(diào)用路徑識(shí)別算法得到車輛位置信息、轉(zhuǎn)向值、轉(zhuǎn)速給定值等等。串ロ通信模塊用于程序調(diào)試和上位機(jī)監(jiān)測(cè)，無線通信模塊用于車輛間以及車輛與控制基站之間的實(shí)時(shí)通信。如圖2所示，所述自動(dòng)引導(dǎo)車包含MCU核心板I，磁傳感器模塊2，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3，舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4，，測(cè)速模塊5，通信模塊6，鍵盤輸入模塊7，顯示模塊8，電源模塊9，防撞和位置模塊10、車模。所述核心板I提供各種流行單片機(jī)插座，滿足不同用戶習(xí)慣。如圖3所示，所述磁傳感器2包含磁場(chǎng)檢測(cè)與信號(hào)調(diào)理電路，傳感器布局設(shè)計(jì)，用于檢測(cè)磁引導(dǎo)線和路面磁性標(biāo)記。本實(shí)用新型是傳感器采用模塊化設(shè)計(jì)，使用者可以使用若干傳感器搭建自己的布局，設(shè)計(jì)自己的控制算法。所述防撞和位置定位模塊10包含紅外光非接觸式防碰傳感器和紅外光位置定位傳感器。其中防碰傳感器能檢測(cè)搬運(yùn)車的前后方向、左右方向的障礙物，也能在ニ段內(nèi)設(shè)定慢行和停止，也即2m內(nèi)減速、Im內(nèi)停車。發(fā)射的光頻率有數(shù)種，防止各搬運(yùn)車間的相互干擾。其中紅外光位置定位傳感器可以接收定位點(diǎn)發(fā)送的包含位置信息的紅外調(diào)制信號(hào)。所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3包含直流電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于車體的驅(qū)動(dòng)和調(diào)速。所述舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4包含舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路，用于控制車體轉(zhuǎn)向。所述測(cè)速模塊5包含光電編碼器和測(cè)速電機(jī)以及其驅(qū)動(dòng)電路，用于控制算法的速度反饋。所述通信模塊6包含基于ZigBee技術(shù)的無線通信模塊和計(jì)算機(jī)串行接ロ，用于車輛間和車輛與控制中心(計(jì)算機(jī))間的信息交換。所述鍵盤輸入模塊7包含8位撥碼開關(guān)和4個(gè)輕觸按鍵，用于在實(shí)驗(yàn)過程中的參數(shù)調(diào)試。所述顯示模塊8包含小型點(diǎn)陣液晶顯示屏和數(shù)個(gè)LED，以及相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路，用于實(shí)驗(yàn)調(diào)試過程中顯示相關(guān)數(shù)據(jù)和觀察當(dāng)前狀態(tài)信息。所述電源模塊9包含8. 4V/2000mA鎳氫電池，降壓穩(wěn)壓電路。所述車模為通用四輪車摸。所述電磁信號(hào)發(fā)生裝置包含兩種電磁信號(hào)發(fā)生器，A :路面磁性標(biāo)記，B :通電磁引導(dǎo)線，這是目前自動(dòng)引導(dǎo)小車研究應(yīng)用中最普遍的路徑標(biāo)記方式。所述道路模型敷設(shè)了電磁信號(hào)發(fā)生裝置，提供自動(dòng)引導(dǎo)車的開發(fā)環(huán)境，其特征在于道路模型由不同尺寸、不同形狀的“道路塊”根據(jù)用戶需要任意組合而成?！暗缆穳K”包括用于搭建彎道的圓弧、用于搭建斜坡的“橋基”和直線段，其參數(shù)包括道路寬度W、長(zhǎng)度L、圓弧直徑D、扇角α、坡度β等。所述具有特定監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)包含有RS-232串ロ，用于調(diào)試程序，觀察存儲(chǔ)車體運(yùn)行參數(shù)。使用者可以獨(dú)立完成自動(dòng)引導(dǎo)車的組裝過程，包含磁傳感器布局設(shè)計(jì)與安裝，主控電路和驅(qū)動(dòng)電路的安裝，光電編碼器的安裝，舵機(jī)安裝，電源安裝等，可自行設(shè)計(jì)其中的任一模塊的電路。所述道路模型的設(shè)計(jì)與鋪設(shè)更是給使用者巨大的想象空間，激發(fā)使用者挑戰(zhàn)高難度道路的熱情。所述自動(dòng)引導(dǎo)車終端安裝好后，通過下載器將在計(jì)算機(jī)開發(fā)環(huán)境中完成的特定監(jiān)控軟件下載到主控電路的CPU中，然后在所述道路模塊中試跑，通過所述計(jì)算機(jī)中的上位機(jī)軟件和自動(dòng)引導(dǎo)車上的ZigBee無線通信模塊，將所述自動(dòng)引導(dǎo)車行駛過程中的各種參數(shù)上傳到所述計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面上。使用者可以進(jìn)入手動(dòng)模式，通過所述特定監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)控制自動(dòng)引導(dǎo)車。所有的數(shù)據(jù)可保存用于后期道路分析，從而改善控制策略和想出更好的控制策略，提高使用者的分析發(fā)現(xiàn)問題的能力和注重研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本專業(yè)素養(yǎng)。綜上所述，所述整個(gè)磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)裝置搭建方式靈活，有很大的再創(chuàng)造空間，在本裝置上使用者可提出并驗(yàn)證自己的想法，提高自身創(chuàng)新能力。該裝置也可作為單個(gè)模塊內(nèi)容的教學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材，如小型直流電機(jī)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，ZigBee無線通信的教學(xué) 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，單片機(jī)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，模式識(shí)別和控制理論的教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例掲示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，由MCU核心板、磁傳感器模塊、防撞和位置模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、測(cè)速模塊、通信模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、電源模塊、車摸、電磁信號(hào)發(fā)生裝置、道路模型和計(jì)算機(jī)裝置組成，其特征在于所述MCU核心板包含多種單片機(jī)，數(shù)字量/模擬量接ロ，I/O擴(kuò)展槽和電源接ロ ；所述磁傳感器模塊包含磁場(chǎng)檢測(cè)與信號(hào)調(diào)理電路；防撞和位置模塊包含紅外光非接觸式防碰傳感器和紅外光位置定位傳感器；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包含直流電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；所述舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包含舵機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路；所述測(cè)速模塊包含光電編碼器和測(cè)速電機(jī)以及其驅(qū)動(dòng)電路；所述通信模塊包含基于ZigBee技術(shù)的無線通信模塊和計(jì)算機(jī)串行接ロ ；所述顯示模塊包含小型點(diǎn)陣液晶顯示屏和數(shù)個(gè)LED，以及對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路；所述電磁信號(hào)發(fā)生裝置包含兩種電磁信號(hào)發(fā)生器，A :路面磁性標(biāo)記，B :通電磁引導(dǎo)線。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于由MCU核心板、磁傳感器模塊、防撞和位置模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、測(cè)速模塊、通信模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、電源模塊、車模、電磁信號(hào)發(fā)生裝置、道路模型、具有特定監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)裝置組成；整個(gè)磁導(dǎo)航自動(dòng)引導(dǎo)車教學(xué)裝置搭建方式靈活，有很大的再創(chuàng)造空間，使用者可提出并驗(yàn)證自己的想法，提高自身創(chuàng)新能力。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202650366SQ20122015407
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月4日
發(fā)明者陳其工, 江明, 王冠凌, 盛雙 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)