自动导引小车(AGV)系统的设计

目录摘要abstract产品目录第一章绪论第二章AGV的整体设计第三章AGV机械结构和驱动转向系统的设计第四章控制和步行战略摘要：随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的发展和柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用，AGV(Automatic Guided Vehicle )即自动引导车作为连接和调节离散型物流系统使作业连续化所需的自动搬运装卸手段，其应用范围和AGV是以微控制器为控制核心，以蓄电池为动力，搭载了非接触感应装置的无人驾驶自动感应车，其自动作业的基本功能是感应行驶、认证停止和交付负荷。 作为现代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的重要设备，AGV应用越来越广泛，对AGV的研究也具有非常重要的理论意义和现实意义。本文在介绍AGV在国内外的发展现状和应用情况的基础上，结合毕业设计的课题要求设计了红外诱导AGV推车。 其研究内容主要包括以下几个方面：阐述了AGV系统的构成、路径引导方式和原理，根据课题要求，选择了“红外线引导”作为该系统的引导方式。介绍了AGV车身机械结构的设计，根据小车的驱动方式和动作要求，对底盘、电机、电池等进行了设计和选型。3 .基于AGV系统的控制和过程要求，确定了控制系统的总体框架。 在硬件方面，选择合适的传感器、单片机和电机驱动器，以及感测电路关键字：红外线指南AGV； 单片机驱动控制电路步行策略控制策略。THE DESIGN OG AGV SYSTEMABSTRACTwiththegrowingoffactoryautomation computerintegrationmanufacturesystem和extensibleapplicationofflexiblemanfacturesystem， Automatic Warehouse是theapplicationfileandtechicontcontandaddatthedisislogisticssystem，makethemissionconcontandatioagvistheunmanneddriverautomaticguidedvehiclewhichasitscountouchedguidedequipment itscontrolcentersisthemicrocontrandstt wer，itsbasicfunctionofautomaticactionisguidedriving， recogingtheaddrestosprecisilyandremovetheverityofcontentmporarylogisticsprocessingautomationandthekeyequipm ent of flexible manufama agvharedireationagvharedireationagvherovervirenvirtionthetoreationalmaningandrealisticmeaning .disssertationintrotheapplicationandddductionstheapplicationsofagvathomeandaboad.coningwiththerequireofthisgraduationprojecttheminterworkinthisdisssertationwhemintheminworkinthisdissssertatio1.theconstititiationofagvsystem，thepashidgideansand他们的principleshiddecorrdirdingtotherequestsofthetopic2 .采用2.thederintersofagvmechanical结构的intertsofdirivingmannerandworkingrequests、the type of the chassis、electricalmotorsandstory3.cortriadingtothecontronthecrraftworkrequestsoftheagvs，thetotalfrementstructurityofcontronthecont right sensor，mcu和motor控制器kywordse :基础架构指南； AGV； MCU； 驱动器和控制电路； running strategy控制strategy； 串行通信(Serial communication )1 .绪论1.1概要AGV (automaticguidedvehicle ) 汽车是上世纪50年代发展起来的智能搬运型机器人。 AGV是现代工业自动化物流系统的重要设备之一，以蓄电池为动力，配备电磁、光学等自动导航装置，是独立自动设定地址，通过计算机系统控制，完成无人驾驶和作业的设备。 自1913年美国福特汽车公司使用有轨底盘组装车以来，1954年英国采用地下埋线电磁感应车以来，90年代全球agv(automatedguidedvehicles )已有10万辆以上。 近年来，自动化技术呈现加快发展的趋势，国内自动化立体仓库和自动化柔性装配线进入了发展和普及的阶段。 其中，在自动仓库与生产现场之间、各站之间，AGV发挥了不可替代的重要作用，与传统的滚台和输送机相比，AGV的输送路径具有施工简单、路径灵活、空间小、移动性好、灵活等优点。1.1.1国外研究情况世界上最早的AGV是美国Basrrett电子公司于1950年代开发的，是牵引式推车系统。 小车有由真空管构成的控制器，小车沿着钢丝绳的导向路径行走。60年代和70年代初，除了Basrrett公司，Webb和Clark公司也在AGV市场占有相当大的份额。 在这个时期，欧洲AGV技术之所以发展迅速，是因为欧洲公司将托盘的尺寸和结构标准化，尺寸统一的托盘促进了AGV的发展。 欧洲的主要厂商有Schindler-Digitron、Wogner HJC、ACS、BT. CFC、FATA、Saxby、Denford和Blecbert等“21”。 70年代，欧洲装备了约520个AGV系统，共计有4800辆小车，1985年发展到1万辆左右，成为美、欧、日之首。 在机械制造行业的应用有：汽车工业(57% )、柔性制造系统FMS(8% )和柔性装配系统FAS(4% )。欧洲的AGV技术在80年代初，通过位于美国的欧洲公司，通过许可证和合资经营转移到了美国。 芝加哥的Keebler分发中心于1981年从欧洲引进由电脑直接控制的AGV，约翰公司将AGV连接到AS/RS，提供了制造过程中的资料自动运输和追踪。 1984年，gm成为AGV的最大用户，1986年达到1407辆(包括牵引车、叉车、单元搭载车)，1987年又增加了1662辆。 美国各公司基于欧洲技术将AGV发展到更先进的水平。 他们采用更先进的计算机控制(可连接到FMS或CIMS )，运输量更大，移载时查询更短，具有在线充电功能，运行24小时，购物车和控制器可靠性更高。 此时，美国的AGV制造商从23家(1983年)急剧增加到74家(1985年)。 日本最初的AGV工厂是1966年运输设备供应所与美国的Webb公司合资开设的。 截止到1988年，日本AGV制造商达到了大福、Fanuc、Murata (村田)等20多家公司。 截止到1986年，日本累计安装了2312个AGV系统，拥有5032台AGV。1.1.2国内发展情况六十年代开始研究20世纪70年代北京起重机运输机械研究所开发的ZDB-1型自动搬运车是最早实用的AGV；80年代邮政部设计研究院等部门开始研究和实践AGV。九十年代沈阳自动化所是在沈阳金杯汽车公司的最终装配线上设计的九台AGV自动装备配送系统是国内先进的实用型AGV20世纪90年代中期，昆船公司在引进国外最早的AGV技术的基础上，相继接受了这项技术几十个AGV系统的设计设置，其水平代表了目前国内的最高水平。20世纪90年代以来，清华大学开发的智能车THMR-V采用分层结构1.1.3 AGV系统技术研究方向(1)导航技术：八十、九十年代，国内一些大学工厂刚刚开始基于埋线电磁感应技术应用，在CCD磁带识别、周边图像识别导航技术停滞前，美国代表汽车行业应用推广陀螺定位技术的瑞典NDC公司将基于激光反射测角的定位技术近年来，激光测角与测距相结合的导向技术出现，其导向已经商品化。 导向技术的进步，提高了行程路径的灵活性，同时提高了停止精度，从10毫米缩小到了5毫米，达到了3毫米。 GPS定位导航技术应用于大型(最大40t)AGV。(2)移载技术：针对不同的应用需求，出现了后滚式、后链式、推挽式、拉式、龙门式、侧叉式、前叉式、后叉式、三向叉式、升降伸缩叉式等。 移载技术、驱动技术、电池技术的进步，促进了负荷/自重比的大幅度提高，从1:4上升到了1:1.2，即同样的载重量，先进车的自重下降到了滞后车的1/4。 通过使车辆移动的能量消耗量倍增，能够减少电池，使AGV的自重消耗电力达到良好循环。(3)电池技术：通过采用酸性电池，进步到高能量酸性电池，近年开始采用高能量碱性电池，提高环境性能，大幅度提高充放电比，充电时间/放电时间从1:1提高到12，大幅度缩短了待机充电的时间。(4)智能化：在企业物流自动化技术中，现代AGV技术具有最智能化的特点，车载计算机的硬件功能越来越强烈，AGV和AGV系统从网络、无线或红外线接收上位和客户的指令，自动引导、自动行驶、最佳路线、自动作业、交通管理、车辆调度、 实现了安全回避、自动充电、自动诊断，实现了AGV的智能化、信息化、数字化、网络化、灵活化、灵活化、节能化、绿色化。 现代AGV是一款24小时不知疲劳的智能手推车，能够以自主、有序、节奏最安全、最快的路线执行作业。 智能结果和动力强，行驶速度达到160米/分钟，反映出所选车辆数量倍增。1.2配置AGV系统和配置AGV1.2.1 AGV系统的构成AGV一般采用轮式驱动，具有电动汽车特点。 AGV小车在地面控制系统的统一调度下，可以自动搬运货物，实现自动化的物料运输。 具有灵活性、智能化等特点，可简单重组系统，达到生产过程中的灵活性运输目的。 传统的人工或半人工物料运输方式大大降低了AGV系统的劳动强度和危险性，提高了工作效率，还在机械、电子、纺织、烟草、医疗、食品、造纸等行业发挥了作用。 国外AGV系统设计应用水平高，应用范围广。 国内应用较少，但在各方面合作下，国内AGV系统的设计水平和应用水平接近国际先进水平。如