一種舵輪agv控制裝置、控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及AGV技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種舵輪AGV控制裝置，以及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]AGV(Automated Guided Vehicle)，意即“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車”，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，它能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸車，AGV屬于輪式移動(dòng)機(jī)器人的范疇。隨著物流系統(tǒng)的迅速發(fā)展，AGV的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展。而現(xiàn)有的AGV控制系統(tǒng)存在著控制精度較低的缺點(diǎn)，導(dǎo)致AGV小車的運(yùn)行軌跡不夠精確，難以滿足在軌跡精度要求高的物流系統(tǒng)或生產(chǎn)流水線中的發(fā)展要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種舵輪AGV控制裝置，該舵輪AGV控制裝置具有抗干擾能力強(qiáng)，控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種舵輪AGV控制裝置，包括用于為整個(gè)控制裝置提供電源的電源管理模塊，具有CAN模塊的DSP處理器，所述控制裝置還包括與所述DSP處理器的CAN模塊連接的CAN接口電路，依次連接的第一光耦模塊、第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)，依次連接的第二光親模塊、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、舵輪電機(jī)，與第一光親模塊連接的驅(qū)動(dòng)輪編碼器，與第二光耦模塊連接的舵輪編碼器;所述第一光耦模塊與所述DSP處理器的I/O口、電平變化中斷口均連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器均連接;所述第二光耦模塊與所述DSP處理器的I/O 口、電平變化中斷口均連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)中的舵輪與所述舵輪電機(jī)、舵輪編碼器均連接。
[0005]進(jìn)一步地，所述CAN接口電路與所述CAN模塊之間連接有高速光耦;優(yōu)選地，所述DSP處理器的型號(hào)為DSPIC30F6014;所述電源管理模塊包括相互連接的隔離電源與內(nèi)部數(shù)字電源。
[0006]本實(shí)用新型還提供了一種舵輪AGV控制系統(tǒng)，包括AGV車載控制器，具有驅(qū)動(dòng)輪與舵輪的舵輪機(jī)構(gòu)，還包括上述的舵輪AGV控制裝置，所述AGV車載控制器通過CAN總線與所述CAN接口電路連接，所述驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器均連接，所述舵輪與舵輪電機(jī)、舵輪編碼器均連接。
[0007]本實(shí)用新型提供的舵輪AGV控制裝置及控制系統(tǒng)，可精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)舵輪機(jī)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)輪的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制，以及對(duì)舵輪機(jī)構(gòu)中舵輪的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制，具有抗干擾能力強(qiáng)、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中舵輪AGV控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2中舵輪AGV控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0011]實(shí)施例1
[0012]如附圖1所示，一種舵輪AGV控制裝置，包括用于為整個(gè)控制裝置提供電源的電源管理模塊，具有CAN模塊的DSP處理器，所述控制裝置還包括與所述DSP處理器的CAN模塊連接的CAN接口電路，依次連接的第一光耦模塊、第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)，依次連接的第二光親模塊、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、舵輪電機(jī)，與第一光親模塊連接的驅(qū)動(dòng)輪編碼器，與第二光耦模塊連接的舵輪編碼器;所述第一光耦模塊與所述DSP處理器的I/O口、電平變化中斷口均連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器均連接;所述第二光耦模塊與所述DSP處理器的I/O 口、電平變化中斷口均連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)中的舵輪與所述舵輪電機(jī)、舵輪編碼器均連接。本實(shí)施例中，在CAN接口電路與CAN模塊之間連接有高速光耦，以提高控制裝置的抗干擾能力，使其工作穩(wěn)定可靠。此外，為了更好滿足DSP處理器的I/O口、電平變化中斷口與第一、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)輪編碼器、舵輪編碼器之間的接口電路的電平之間的相互兼容，通過第一、第二光耦模塊來實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，同時(shí)也提高了硬件電路的抗干擾和穩(wěn)定性，。本實(shí)施例中，所述DSP處理器的型號(hào)優(yōu)選為DSPIC30F6014，該DSP處理器具有響應(yīng)速度快和數(shù)據(jù)運(yùn)算能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);所述電源管理模塊包括相互連接的隔離電源與內(nèi)部數(shù)字電源。該舵輪AGV控制裝置的工作原理或工作過程將在介紹實(shí)施例2后進(jìn)行統(tǒng)一的說明。
[0013]實(shí)施例2
[0014]本實(shí)用新型還提供了一種舵輪AGV控制系統(tǒng)，該舵輪AGV控制系統(tǒng)是在實(shí)施例1中的舵輪AGV控制裝置的基礎(chǔ)上增加AGV車載控制器，舵輪機(jī)構(gòu)。如附圖2所述，所述AGV車載控制器通過CAN總線與所述CAN接口電路連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器均連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)的舵輪與所述舵輪電機(jī)、舵輪編碼器均連接，舵輪AGV控制裝置其余部件的連接關(guān)系與實(shí)施例1所述相同，在此不再贅述。
[0015]以下對(duì)所述舵輪AGV控制裝置、控制系統(tǒng)的工作原理或工作過程作簡(jiǎn)要說明。所述舵輪AGV控制裝置除電源管理模塊外，其還包括三大功能模塊:CAN總線通信模塊，行走驅(qū)動(dòng)控制模塊以及轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊。其中，電源管理模塊用于為CAN總線通信模塊、行走驅(qū)動(dòng)控制模塊、轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊提供所需的控制電源;AGV車載控制器主要通過行走驅(qū)動(dòng)控制模塊、轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊來進(jìn)行AGV車身姿態(tài)調(diào)整，使AGV小車按照設(shè)定的軌跡運(yùn)行。
[0016]CAN總線通信模塊主要由CAN接口電路、高速光耦、CAN模塊以及DSP處理器構(gòu)成，其主要負(fù)責(zé)整個(gè)舵輪AGV控制裝置與AGV車載控制器的數(shù)據(jù)交換處理，通過接收和解析AGV車載控制器發(fā)送的指令對(duì)行走驅(qū)動(dòng)控制模塊和轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊進(jìn)行控制，同時(shí)將行走驅(qū)動(dòng)控制模塊和轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊這兩個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài)信息反饋給AGV車載控制器。
[0017]行走驅(qū)動(dòng)控制模塊主要由DSP處理器，第一光耦模塊，第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器等組成，其用于將AGV車載控制器給定運(yùn)行速度轉(zhuǎn)化成速度控制量發(fā)送給第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)通過驅(qū)動(dòng)輪編碼器采集驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，組成一個(gè)速度閉環(huán)控制系統(tǒng)，以對(duì)舵輪機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行控制，如控制驅(qū)動(dòng)輪的啟動(dòng)和停止，前進(jìn)和后退，加速和減速。
[0018]轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊主要由DSP處理器、第二光耦模塊、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、舵輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器等組成，其用于將AGV車載控制器給定轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)化成角度控制量發(fā)送給第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)通舵輪過編碼器采集舵輪電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)角，組成一個(gè)舵輪姿態(tài)位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，以對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的舵輪進(jìn)行控制，如控制驅(qū)動(dòng)輪的啟動(dòng)和停止，左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，加速和減速。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)輪編碼器來采集舵輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪的實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速等信號(hào)，并將反饋至DSP處理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的閉環(huán)控制，從而有效提高了對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的控制精度，同時(shí)通過設(shè)置舵輪編碼器來采集舵輪機(jī)構(gòu)的舵輪的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度等信號(hào)，并將反饋至DSP處理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)舵輪的閉環(huán)控制，從而有效提高了對(duì)舵輪的控制精度；通過提高提高舵輪機(jī)構(gòu)的控制精度，進(jìn)而可使AGV小車的運(yùn)行軌跡更為精確。此外，CAN總線通信模塊、行走驅(qū)動(dòng)控制模塊以及轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊均通過光耦來與DSP處理器建立連接，使得舵輪AGV控制裝置/控制系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0020]需要特別說明的是，本實(shí)用新型技術(shù)方案中的DSP處理器、AGV車載控制器等均為現(xiàn)有的硬件結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)并不涉及程序控制的改進(jìn)，本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)在于所述控制裝置中的行走驅(qū)動(dòng)控制模塊、轉(zhuǎn)向舵輪控制模塊的組成結(jié)構(gòu)及其連接所能實(shí)現(xiàn)的相應(yīng)功能。
[0021]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型的較佳的實(shí)現(xiàn)方式，并非是對(duì)本實(shí)用新型的限定，在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種舵輪AGV控制裝置，包括用于為整個(gè)控制裝置提供電源的電源管理模塊，具有CAN模塊的DSP處理器，其特征在于:所述控制裝置還包括與所述DSP處理器的CAN模塊連接的CAN接口電路，依次連接的第一光耦模塊、第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)，依次連接的第二光耦模塊、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、舵輪電機(jī)，與第一光耦模塊連接的驅(qū)動(dòng)輪編碼器，與第二光耦模塊連接的舵輪編碼器； 所述第一光耦模塊與所述DSP處理器的I/O 口、電平變化中斷口均連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器均連接;所述第二光耦模塊與所述DSP處理器的I/O 口、電平變化中斷口均連接，所述舵輪機(jī)構(gòu)中的舵輪與所述舵輪電機(jī)、舵輪編碼器均連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的舵輪AGV控制裝置，其特征在于:所述CAN接口電路與所述CAN模塊之間連接有高速光耦。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的舵輪AGV控制裝置，其特征在于:所述電源管理模塊包括相互連接的隔離電源與內(nèi)部數(shù)字電源。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的舵輪AGV控制裝置，其特征在于:所述DSP處理器的型號(hào)優(yōu)選為DSPIC30F6014。5.一種舵輪AGV控制系統(tǒng)，包括AGV車載控制器，具有驅(qū)動(dòng)輪與舵輪的舵輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:還包括有如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的舵輪AGV控制裝置，所述AGV車載控制器通過CAN總線與所述CAN接口電路連接，所述驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪編碼器均連接，所述舵輪與舵輪電機(jī)、舵輪編碼器均連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種舵輪AGV控制裝置，其包括電源管理模塊，具有CAN模塊的DSP處理器、與CAN模塊連接的CAN接口電路，依次連接的第一光耦模塊、第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器以及驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)，依次連接的第二光耦模塊、第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、舵輪電機(jī)，與第一光耦模塊連接的驅(qū)動(dòng)輪編碼器，與第二光耦模塊連接的舵輪編碼器。利用本實(shí)用新型，可精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)舵輪機(jī)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)輪的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制，以及對(duì)舵輪機(jī)構(gòu)中舵輪的速度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制，其具有抗干擾能力強(qiáng)、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05D1/02
【公開號(hào)】CN205334227
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520142357
【發(fā)明人】周正軍, 馮燕青
【申請(qǐng)人】廣州市井源機(jī)電設(shè)備有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月12日