能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，包括设置控制器的车体，车体上表面的第一端设置有车头，车体的下方设置有驱动总成；车体上，在车头之后设置有可升降的载货台面；载货台面的下表面上设置有一个超声波传感器；车头的正面下方设置有一个非接触式传感器，以在自动导引运输车的运行过程中检测周边的障碍物；车头的顶端设置有钥匙孔、触摸屏、警示灯和USB接口；驱动总成包括车轮、磁传感器、车轴、第一驱动电机、第四驱动电机。本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，具有可使得AGV每次接送货物时能自动搬运货物到载货平台、提高自动导引运输车自动化和智能化水平等优点。
【专利说明】能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车。
【背景技术】
[0002]自动导引运输车是(Automated Guided Vehicle，AGV)，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它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。AGV不需驾驶员，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透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，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。AGV具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产。
[0003]目前，国外所采用的AGV，AGV自动运输采用机器手臂形式将货物搬至小车上，实现小车与机械手臂联动控制，或者对用于短距离起重叉车的大型AGV研宄上。这种运输成本较高，不适合用于普通工厂对AGV运输系统的应用。
[0004]对于国内而言，大多数采用AGV控制算法的改造，使其运输能力更加强大，比较重视对现有AGV自身工作模式的研宄和改进。国内外现有的部分AGV能够实现载货平台的升降，或者将辊筒安装在载货平台上，但都无法实现真正的“无人干预”，即AGV每次接送货物都需要人为搬运货物到AGV的载货平台上，即目前还没有解决AGV载物台面与货物台面高度不一的可升降接驳台。
实用新型内容
[0005]本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，以使得AGV每次接送货物时能自动搬运货物到载货平台、提高自动导引运输车自动化和智能化水平。
[0006]本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。
[0007]能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，其结构特点是，包括设置控制器的车体，所述车体上表面的第一端设置有车头，所述车体的下方设置有驱动总成；所述车体上，在所述车头之后设置有可升降的载货台面；所述载货台面的下表面上设置有一个超声波传感器，用于检测所述载货台面与地面之间的高度H ;所述载货台面的通过电动推杆连接于所述车体上，并由所述电动推杆驱动所述载货台面升降；所述车体的下方设置有一个RFID读卡器，用于读取地面上的RFID电子标签；
[0008]所述车头的正面下方设置有一个非接触式传感器，以在自动导引运输车的运行过程中检测周边的障碍物，以免自动导引运输车与障碍物发生碰撞；
[0009]所述车头的顶端设置有电源钥匙孔、触摸屏、警示灯和USB接口 ；所述电源钥匙孔用于插入电源钥匙，以打开自动导引运输车的电源开关；所述警示灯能够通过发出不同颜色的光来标识自动导引运输车的运行状态；所述USB接口用于外接USB设备进行自动导引运输车的控制程序下载；
[0010]所述驱动总成包括车轮、磁传感器、车轴、用于驱动自动导引运输车前进的第一驱动电机、用于驱动自动导引运输车转弯的第四驱动电机；所述车轴位于所述车体下方，所述第一驱动电机的输出轴通过链条与所述车轴相连接，由所述第一驱动电机通过链条带动车轴转动；所述车轮安装于所述车轴的两端，并由所述车轴带动转动而使得自动导引运输车前进；所述磁传感器位于车体的第一端的端面上；
[0011]所述非接触式传感器、超声波传感器、触摸屏、警示灯、USB接口、磁传感器、第一驱动电机和第四驱动电机均与所述控制器相连接。
[0012]本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车的结构特点也在于:
[0013]所述车体的第一端的端面(即车体的前端面)上设置有一个与所述控制器相连接的接触保护传感器，以使得车体撞到障碍物时发出停车信号，以免车体撞坏。
[0014]所述RFID电子标签包括RFID电子标签芯片U5、电容Cl、电容C2和天线LI ;所述电容Cl的一端与RFID电子标签芯片U5的引脚3相连接，所述电容Cl的另一端与所述电容C2的一端相连接并与RFID电子标签芯片U5的引脚6相连接，所述电容C2的另一端与RFID电子标签芯片U5的引脚5相连接；所述天线LI的一端与RFID电子标签芯片U5的引脚3相连接，天线LI的另一端与RFID电子标签芯片U5的引脚5相连接。
[0015]所述RFID读卡器(10)包括读卡芯片U6、椭圆形天线U7、晶振Y2、电阻R2?R5、电容C4?C12 ;所述读卡芯片U6与所述控制器的微处理器Ul相连接；
[0016]所述晶振Y2的两端均与所述读卡芯片U6的引脚I和引脚32相连接；所述电容C4的一端接地而另一端连接读卡芯片U6的引脚1，所述电容C5的一端接地而另一端连接读卡芯片U6的引脚32 ;所述电容C12的两端分别与所述椭圆形天线U7的两端相连接；所述电容Cll与所述电容C12相并联连接；所述电容Cll的一端通过电容C10、电阻R5与所述读卡芯片U6的引脚7相连接，所述所述电容Cll的另一端通过电容C7、电阻R3与所述读卡芯片U6的引脚29相连接，所述所述电容Cll的另一端还通过电阻R4与所述读卡芯片U6的引脚5相连接；所述电容C8的一端连接在电容C10、电阻R5之间而另一端接地；所述电容C9的一端连接在电容C7、电阻R4之间而另一端接地；电阻R2的两端分别与读卡芯片U6的引脚29和引脚30相连接；电容C6的一端连接读卡芯片U6的引脚30而另一端接地。
[0017]所述控制器包括微处理器Ul ;所述微处理器Ul上连接有内部时钟电路、外部时钟电路和JTAG接口电路；所述内部时钟电路包括晶振Y1、电容COl和电容C02 ;所述外部时钟电路包括晶振Y3、电容C03和电容C04 ;所述JTAG接口电路包括JTAT芯片Jl和电阻R23?R25 ；
[0018]所述晶振Yl的两端分别与微处理器Ul的引脚11和引脚12相连接，所述电容COl的一端与所述微处理器Ul的引脚11相连接而另一端接地，所述电容C02的一端与所述微处理器Ul的引脚12相连接而另一端接地；
[0019]所述晶振Y3的两端分别与微处理器Ul的引脚22和引脚25相连接，所述电容C03的一端与所述微处理器Ul的引脚22相连接而另一端接地，所述电容C04的一端与所述微处理器Ul的引脚25相连接而另一端接地；
[0020]所述JTAT芯片Jl与所述微处理器Ul相连接，所述电阻R23?R25均与所述JTAT芯片Jl相连接。
[0021]与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在:
[0022]本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，包括设置控制器的车体，车体上表面的第一端设置有车头，车体的下方设置有驱动总成；车体上，在车头之后设置有可升降的载货台面；载货台面的下表面上设置有一个超声波传感器，用于检测载货台面的高度；车头的正面下方设置有一个非接触式传感器，以在自动导引运输车的运行过程中检测周边的障碍物；车头的顶端设置有钥匙孔、触摸屏、警示灯和USB接口 ；驱动总成包括车轮、磁传感器、车轴、第一驱动电机、第四驱动电机。
[0023]通过驱动总成和控制器能控制AGV的运动，并通过控制器控制载货平台的升降，由载货平台的滚筒自动下货，提高了 AGV的自动化和智能化水平。
[0024]本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，具有可使得AGV每次接送货物时能自动搬运货物到载货平台、提高自动导引运输车自动化和智能化水平、提高了工作效率等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车的立体图
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[0026]图2为本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车的立体图
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[0027]图3为本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车的驱动总成的结构图。
[0028]图4为本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车的控制示意图。
[0029]图5为本实用新型的自动导引运输车的行走和转弯控制的流程图。
[0030]图6为本实用新型的自动导引运输车的RFID电子标签的电路图。
[0031]图7为本实用新型的自动导引运输车的RFID读卡器的电路图。
[0032]图8为本实用新型的自动导引运输车的微处理器Ul的电路图。
[0033]图9为本实用新型的自动导引运输车的JTAG接口电路的电路图。
[0034]图10为本实用新型的自动导引运输车的RFID读卡器的的运行流程图。
[0035]图11为本实用新型的自动导引运输车的控制信号流向示意图。
[0036]图1-11中标号为:1电源钥匙孔，2触摸屏，3USB接口，4警示灯，5接触保护传感器，6非接触式传感器，7电动推杆，8载货台面，9驱动总成，901第一驱动电机，902第四驱动电机，903车轮，904链条，905磁传感器，906车轴，10RFID读卡器，11超声波传感器，12车体，13车头。
[0037]以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0038]参见附图1-11，本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，包括设置控制器的车体12，所述车体12上表面的第一端设置有车头13，所述车体12的下方设置有驱动总成9 ;所述车体12上，在所述车头13之后设置有可升降的载货台面8 ;所述载货台面8的下表面上设置有一个超声波传感器11，用于检测所述载货台面8与地面之间的高度H ;所述载货台面8的通过电动推杆7连接于所述车体12上，并由所述电动推杆7驱动所述载货台面8升降；所述车体12的下方设置有一个RFID读卡器10，用于读取地面上的RFID电子标签；
[0039]所述车头13的正面下方设置有一个非接触式传感器6，以在自动导引运输车的运行过程中检测周边的障碍物，以免自动导引运输车与障碍物发生碰撞；
[0040]所述车头13的顶端设置有电源钥匙孔1、触摸屏2、警示灯4和USB接口 3 ;所述电源钥匙孔I用于插入电源钥匙，以打开自动导引运输车的电源开关；所述警示灯4能够通过发出不同颜色的光来标识自动导引运输车的运行状态；所述USB接口 3用于外接USB设备进行自动导引运输车的控制程序下载；
[0041]所述驱动总成9包括车轮903、磁传感器905、车轴906、用于驱动自动导引运输车前进的第一驱动电机901、用于驱动自动导引运输车转弯的第四驱动电机902;所述车轴906位于所述车体12下方，所述第一驱动电机901的输出轴通过链条904与所述车轴906相连接，由所述第一驱动电机901通过链条带动车轴906转动；所述车轮903安装于所述车轴906的两端，并由所述车轴906带动转动而使得自动导引运输车前进；所述磁传感器905位于车体12的第一端的端面上；
[0042]所述非接触式传感器6、超声波传感器11、触摸屏2、警示灯4、USB接口 3、磁传感器905、第一驱动电机901和第四驱动电机902均与所述控制器相连接。
[0043]所述车体12的第一端的端面(即车体的前端面)上设置有一个与所述控制器相连接的接触保护传感器5，以使得车体12撞到障碍物时发出停车信号，以免车体12撞坏。
[0044]所述RFID电子标签包括RFID电子标签芯片U5、电容Cl、电容C2和天线LI ;所述电容Cl的一端与RFID电子标签芯片U5的引脚3相连接，所述电容Cl的另一端与所述电容C2的一端相连接并与RFID电子标签芯片U5的引脚6相连接，所述电容C2的另一端与RFID电子标签芯片U5的引脚5相连接；所述天线LI的一端与RFID电子标签芯片U5的引脚3相连接，天线LI的另一端与RFID电子标签芯片U5的引脚5相连接。
[0045]所述RFID读卡器(10)包括读卡芯片U6、椭圆形天线U7、晶振Y2、电阻R2?R5、电容C4?C12 ;所述读卡芯片U6与所述控制器的微处理器Ul相连接；
[0046]所述晶振Y2的两端均与所述读卡芯片U6的引脚I和引脚32相连接；所述电容C4的一端接地而另一端连接读卡芯片U6的引脚1，所述电容C5的一端接地而另一端连接读卡芯片U6的引脚32 ;所述电容C12的两端分别与所述椭圆形天线U7的两端相连接；所述电容Cll与所述电容C12相并联连接；所述电容Cll的一端通过电容C10、电阻R5与所述读卡芯片U6的引脚7相连接，所述所述电容Cll的另一端通过电容C7、电阻R3与所述读卡芯片U6的引脚29相连接，所述所述电容Cll的另一端还通过电阻R4与所述读卡芯片U6的引脚5相连接；所述电容C8的一端连接在电容C10、电阻R5之间而另一端接地；所述电容C9的一端连接在电容C7、电阻R4之间而另一端接地；电阻R2的两端分别与读卡芯片U6的引脚29和引脚30相连接；电容C6的一端连接读卡芯片U6的引脚30而另一端接地。
[0047]如图1和2，本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，包括设置控制器的车体12，所述车体12上表面的第一端设置有车头13，所述车体12的下方设置有驱动总成9 ;所述驱动总成9包括第一驱动电机和第四驱动电机。所述驱动总成9的示意图如图3所示。
[0048]钥匙孔插入电源钥匙后由钥匙打开，只有选择“O”才可以充电；选择“I”小车才可以通电运行。触控屏用于AGV控制指令输入及操控界面。USB接口用于程序下载及监控，由维护人员使用。警示灯用于自动导引运输车的运行状态提醒，其中绿色灯亮表示小车自动行驶正常，黄色灯亮表示磁性弱，红色灯亮表示偏离磁道。
[0049]接触保护传感器使得自动导引运输车具有安全停止/防撞功能。非接触式传感器在AGV运行时检测周边障碍物。电动推杆用于实现升降平台升降功能，由第二电机作为升降电机控制电动推杆运动，进而实现载货台面的高度控制。载货台面上带有滚筒，用于实现载货/作业，并通过滚筒的运动实现自动卸货。驱动总成用于控制AGV的行走和转向。RFID读头天线设置于RFID读卡器上，用于读取地面RFID电子标签。超声波传感器用于检测载货台面与地面之间的距离，即载货台面的高度H。
[0050]第一驱动电机控制两个主动车轮，车体后方的两个惰轮为从动轮。当控制器给第一驱动电机发送速度信号时，第一驱动电机通过链条驱动车体前进。第四驱动电机为低速高力矩电机，其转轴插在在车体底盘上。当第四驱动电机的转轴转动时，其方位相对于车体旋转，从而实现转弯。
[0051]图4为自动导引运输车的控制示意图。图5为自动导引运输车的行走和转弯控制的流程图。
[0052]当AGV上电开机后，按照图5的流程运行程序。当用户下达“启动”命令时，位于驱动总成前方的磁传感器会立即启动，并实时将从地面检测到的磁信号传给控制器的微处理器U1。当微处理器Ul判断“左”侧磁信号强度和“右”侧磁信号强度都不低于给定阈值时，微处理器Ul结合用户事先输入的速度和加速度值发送给第一驱动电机相应的速度和加速度信号，并结合两侧磁信号强度之差给予第四驱动电机一个转角信号。第一驱动电机驱动橡胶车轮运动，AGV车体便会前行。
[0053]自动导引运输车的左转过程为:设“左”侧磁信号强度为L，“右”侧磁信号强度为R，强度阈值为C，差值阈值为D，转向机械死角为Θ ;当L和R都大于或等于C时，AGV不会报警，否则发出警报告知用户手动调节车体方向。当O < L-R < D时，说明地面上的磁条有左转趋势，则微处理器Ul发送给第四驱动电机顺时针(从电机轴方向看)转动信号，转角大小为θ X (L-R)/D。由于L和R是实时信号，所以在转向过程中，微处理器Ul会不断修正转角大小，从而逐渐减少L与R的差异，直到L-R为零或无限小为止。右转情况类似左转。
[0054]本实用新型的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，力求降低制造和维护成本，采用了无源式可读写型射频标签，将标签设计成直径为3cm的圆形卡片状安装在工作台面附近。利用安装在AGV底座后方的RFID读卡器的天线发射的电磁波进行耦合来为自己提供能量，所述RFID读卡器10的识别范围为10cm*10cm。
[0055]如图6为电子标签的电路图。RFID电子标签芯片U5的型号为MCRF 355。MCRF355是Microchip公司生产的13.56MHz器件。该器件以接近100%的效率调制并发送数据，调制深度决定了标签的线圈电压从“高”至“低”的变化，亦即区分调谐状态和去调谐状态。MCRF355内部备有一个154位存储器，用以存储标签数据，其内部还有一个通导电阻极低的调制门控管(CMOS)，以一定频率工作ο电子标签感应模块发射的电磁波使电感式天线电压达到VPP时，器件工作，以曼彻斯特格式将数据发送回去。
[0056]如图6，电子标签由RFID芯片U5、谐振电容Cl、C2和天线LI组成。芯片U5的引脚3与引脚6之间串联电容Cl，芯片U5的引脚5与引脚6之间串联C2，将Cl与C2串联起来后再与天线LI并联，并将此并联模块串入引脚3与引脚5之间。芯片内置天线与电容Cl和C2组成谐振回路，为了获得最佳性能，谐振频率应为RFID读卡器10的载波频率。
[0057]如图7为RFID读卡器的电路图。RFID读卡器的天线U6类似于变压器的初级线圈，电子标签的天线类似于变压器的次级。电子标签通过电感耦合从RFID读卡器的天线发出的电磁场中提取工作电源、时序和命令，并通过反向散射耦合将标签存储的数据信息传送到RFID读卡器。
[0058]数据发送是通过调谐与去调谐外部谐振回路来完成的。具体过程如下:当数据为逻辑高电平时，门控管截止，将调谐电路调谐于读卡器的截波频率，这就是调谐状态，感应电压达到最大值。如此进行，调谐与去调谐在标签线圈上产生一个幅度调制信号，读卡器检测电压波形包络，就能重构来自标签的数据信号。
[0059]RFID读卡器的部分电路图如图7所示。该模块采用MFRC500芯片与TCD基站芯片，载波频率为13.56MHz，其内部集成并行接口控制电路，能够自动检测外部微控制器的接口类型。
[0060]如图7所示，晶振Y2选取13.56MHz，电容C4和C5串联后与晶振Y2并联，然后将此电路串在MFRC500芯片的引脚I和引脚32上。引脚2与微控制器Ul的引脚44即ENTl相连，通过此引脚触发微控制器Ul的中断。引脚5与引脚7分别接在电阻R4和R5的一端，R5的另一端与电容ClO的一端相连，电容C11-C12并联后的两端分为两组，一组分别与电容ClO和的另一端和电阻R4的另一端连接起来，另一组接在椭圆形天线U6的两端。引脚6为MFRC芯片的电源供给端，将电源转换模块的VCC输出端接在引脚6上。引脚8，12和引脚28接地。引脚9为MFRC500的片选信号输入端，选取微控制器Ul的引脚32为该芯片的片选输出端，将微控制器Ul的引脚32与MFRC芯片500的引脚9连接起来。引脚10和引脚11分别为MFRC500的读允许和写允许输入控制端，分别于微控制器的引脚33和引脚34连接，微控制器Ul按照事先设置的程序在特定条件下通过引脚33和引脚34向芯片MFRC500输出读，写信号。引脚13-20共8个引脚为MFRC500芯片的数据输出总线，数据通过此总线传送给微控制器U1。引脚13为数据最低位，引脚20为数据最高位，8个引脚分别于微控制器Ul的引脚13，14，18，21-24，28相连。引脚21为MFRC500的地址锁存输出信号，与微控制器Ul的引脚35相连接。在传输数据的过程中，芯片MFRC500需要将它的地址锁存信号输出给微控制器Ul。引脚22-24为MFRC芯片的地址，本实用新型将地址设置为011，故将引脚22，23与引脚25 (DVDD)，26 (AVDD)相连后接在VCC上，处于高电平状态，而引脚24接地，处于低电平状态。引脚29和引脚30之间接入电阻R2，电阻R2的一端通过电容C6后接地，R2的另一端与电阻R3和电容C7串联，电容C7的另一端分三路:一路与电阻R4连接起来；一路与电容C9的一端连接，电阻R5相对于接在MFRC500芯片引脚的另一端与电容C8相连，电容C8的另一端与电容C9的另一端相连后再接地；电容C7的第三路与椭圆形天线的一端连接起来。引脚31为该芯片的复位信号输入端，选取微控制器Ul的引脚45为MFRC500的复位信号，将这两个引脚连接起来。
[0061]当事先编写并调试好的程序检测到电子标签处在感应模块的天线工作范围之内时，程序控制读卡器向电子标签发送RE-QUEST all命令。此时电子标签的ATR将启动，并将电子标签Block O中的标签类型(TagType)号共2个字节传送给读卡器，从而建立起两者的第一步通信联络。完成上述一个过程后，MFRC500芯片必须对电子标签进行选择操作。执行该操作后，读卡器将接受到电子标签回传来的SIZE字节。经过上述两个过程后，便可以在确认已经选择了一个电子标签时，在MFRC500对电子标签读写操作之前，使系统对电子标签上已经设置的密码进行认证。如果该认证匹配，便可允许进一步的读写操作，从而将读取到的电子标签信息通过数据总线传送给微控制器Ul。
[0062]图中的椭圆形天线U6相当于电感，与无源电子标签中的电感耦合从而使得电子标签获得能量，并按照程序读取标签编号等信息，并将数据通过D0-D7八位数据总线由MFRC500输出传送给微控制器U1，微控制器Ul将信号与存储器中的编号比较，这样就可以获得用户预先设置好的工位信息并进行决策。
[0063]所述控制器包括微处理器Ul ;所述微处理器Ul上连接有内部时钟电路、外部时钟电路和JTAG接口电路；所述内部时钟电路包括晶振Y1、电容COl和电容C02 ;所述外部时钟电路包括晶振Y3、电容C03和电容C04 ;所述JTAG接口电路包括JTAT芯片Jl和电阻R23?R25 ；
[0064]所述晶振Yl的两端分别与微处理器Ul的引脚11和引脚12相连接，所述电容COl的一端与所述微处理器Ul的引脚11相连接而另一端接地，所述电容C02的一端与所述微处理器Ul的引脚12相连接而另一端接地；
[0065]所述晶振Y3的两端分别与微处理器Ul的引脚22和引脚25相连接，所述电容C03的一端与所述微处理器Ul的引脚22相连接而另一端接地，所述电容C04的一端与所述微处理器Ul的引脚25相连接而另一端接地；
[0066]所述JTAT芯片Jl与所述微处理器Ul相连接，所述电阻R23?R25均与所述JTAT芯片Jl相连接。
[0067]如图8为微处理器Ul及其两个时钟电路的电路图，如图9为JTAG接口电路的电路图。
[0068]为了增强本实用新型的拓展功能，微控制器Ul采用了基于ARM7内核的LPC2103，它是基于一个支持实时仿真的16/32位ARM7TDM1-S CPU的微控制器，并带有32kB嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。较小的封装和很低的功耗使LPC2103特别适用于访问控制和POS机等小型应用中；由于内置了宽范围的串行通信接口(范围从多个UART、SPI和SSP到两条I2C总线)和8kB的片内SRAM，它们也非常适合于通信网关和协议转换器。多个32位和16位定时器、I个改良的10位ADC、所有定时器上输出匹配的PWM特性、以及具有多达13个边沿或电平触发的外部中断管脚的32条高速GP1线，使这些微控制器特别适用于工业控制系统中。另外，使用基于ARM7的处理器也可以很好地与工业触摸屏通信，通过设计良好的人机交互界面，能够为操作人员提供很多方便。
[0069]微处理器Ul的外围部分电路图如图8-9所示。本实用新型将LPC2103的振荡器设置为工作在振荡模式。由于芯片内集成了反馈电阻，只需在外部连接一个晶振Yi和电容C01，电容C02就可形成基本模式的振荡。LPC2103含有3个外部中断输入。当组合管脚时，外部事件可作3个独立的中断信号处理。本实用新型将MFRC500芯片的引脚2即中断信号输出引脚接在LPC2103芯片的引脚45上，通过可选的管脚功能将LPC2103芯片的引脚45设置为中断信号输入引脚，负责接收来自MFRC500芯片的中断请求信号。系统程序按照图10的流程运行，当电子标签感应模块感应到地面上的电子标签时，会触发微控制器LPC2103芯片的中断，接下来微控制器将当前的工作挂起，进入电子标签检验子程序，控制MFRC500芯片读取电子标签的信息并将其传送来的标签编号与存储器中的编号对比。这个过程中信号的流向如图11所示。如果微控制器早存储器中找到了这个编号，那么又会进入嵌套在这个中断中的载货平台升降处理子程序，微控制器根据用户事先设置好的与工位编号相对应的“工位高度”，“装载”或“卸载”信息控制升降电机执行相应操作。本实用新型的创新之处在于能够针对“装载”和“卸载”工作的不同要求实现台面高度的高低调整，从而实现无人化搬运。在此过程中，如果为“装载”模式，意味着AGV将自动接收来自工位的货物，则微控制器Ul控制升降电机升降的高度LI为:LI =工位高度-3(单位:毫米)；
[0070]如果为“卸载”模式，意味着AGV自动将货物传送给工位，则微控制器Ul控制升降电机升降的高度L2为:L1 =工位高度+3(单位:毫米)。
[0071]以上的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，其特征是，包括设置控制器的车体(12)，所述车体(12)上表面的第一端设置有车头(13)，所述车体(12)的下方设置有驱动总成(9);所述车体(12)上，在所述车头(13)之后设置有可升降的载货台面(8);所述载货台面(8)的下表面上设置有一个超声波传感器(11)，用于检测所述载货台面(8)与地面之间的高度H;所述载货台面⑶的通过电动推杆(7)连接于所述车体(12)上，并由所述电动推杆(7)驱动所述载货台面⑶升降；所述车体(12)的下方设置有一个RFID读卡器(10)，用于读取地面上的RFID电子标签； 所述车头(13)的正面下方设置有一个非接触式传感器(6)，以在自动导引运输车的运行过程中检测周边的障碍物，以免自动导引运输车与障碍物发生碰撞； 所述车头(13)的顶端设置有电源钥匙孔(1)、触摸屏(2)、警示灯(4)和USB接口(3);所述电源钥匙孔(I)用于插入电源钥匙，以打开自动导引运输车的电源开关；所述警示灯(4)能够通过发出不同颜色的光来标识自动导引运输车的运行状态；所述USB接口(3)用于外接USB设备进行自动导引运输车的控制程序下载； 所述驱动总成(9)包括车轮(903)、磁传感器(905)、车轴(906)、用于驱动自动导引运输车前进的第一驱动电机(901)、用于驱动自动导引运输车转弯的第四驱动电机(902);所述车轴(906)位于所述车体(12)下方，所述第一驱动电机(901)的输出轴通过链条(904)与所述车轴(906)相连接，由所述第一驱动电机(901)通过链条带动车轴(906)转动；所述车轮(903)安装于所述车轴(906)的两端，并由所述车轴(906)带动转动而使得自动导引运输车前进；所述磁传感器(905)位于车体(12)的第一端的端面上； 所述非接触式传感器出)、超声波传感器(11)、触摸屏(2)、警示灯(4)、USB接口(3)、磁传感器(905)、第一驱动电机(901)和第四驱动电机(902)均与所述控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，其特征是，所述车体(12)的第一端的端面上设置有一个与所述控制器相连接的接触保护传感器(5)，以使得车体(12)撞到障碍物时发出停车信号，以免车体(12)撞坏。
3.根据权利要求1所述的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，其特征是，所述RFID电子标签包括RFID电子标签芯片U5、电容Cl、电容C2和天线LI ;所述电容Cl的一端与RFID电子标签芯片U5的引脚3相连接，所述电容Cl的另一端与所述电容C2的一端相连接并与RFID电子标签芯片U5的引脚6相连接，所述电容C2的另一端与RFID电子标签芯片U5的引脚5相连接；所述天线LI的一端与RFID电子标签芯片U5的引脚3相连接，天线LI的另一端与RFID电子标签芯片U5的引脚5相连接。
4.根据权利要求1所述的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，其特征是，所述RFID读卡器(10)包括读卡芯片U6、椭圆形天线U7、晶振Y2、电阻R2?R5、电容C4?C12 ;所述读卡芯片U6与所述控制器的微处理器Ul相连接； 所述晶振Y2的两端均与所述读卡芯片U6的引脚I和引脚32相连接；所述电容C4的一端接地而另一端连接读卡芯片U6的引脚1，所述电容C5的一端接地而另一端连接读卡芯片U6的引脚32 ;所述电容C12的两端分别与所述椭圆形天线U7的两端相连接；所述电容Cll与所述电容C12相并联连接；所述电容Cll的一端通过电容C10、电阻R5与所述读卡芯片U6的引脚7相连接，所述所述电容Cll的另一端通过电容C7、电阻R3与所述读卡芯片U6的引脚29相连接，所述所述电容Cll的另一端还通过电阻R4与所述读卡芯片U6的引脚5相连接；所述电容C8的一端连接在电容C10、电阻R5之间而另一端接地；所述电容C9的一端连接在电容C7、电阻R4之间而另一端接地；电阻R2的两端分别与读卡芯片U6的引脚29和引脚30相连接；电容C6的一端连接读卡芯片U6的引脚30而另一端接地。
5.根据权利要求1所述的能自动对接不同高度工作台面的自动导引运输车，其特征是，所述控制器包括微处理器Ul ;所述微处理器Ul上连接有内部时钟电路、外部时钟电路和JTAG接口电路；所述内部时钟电路包括晶振Y1、电容COl和电容C02 ;所述外部时钟电路包括晶振Y3、电容C03和电容C04 ;所述JTAG接口电路包括JTAT芯片Jl和电阻R23?R25 ； 所述晶振Yl的两端分别与微处理器Ul的引脚11和引脚12相连接，所述电容COl的一端与所述微处理器Ul的引脚11相连接而另一端接地，所述电容C02的一端与所述微处理器Ul的引脚12相连接而另一端接地； 所述晶振Y3的两端分别与微处理器Ul的引脚22和引脚25相连接，所述电容C03的一端与所述微处理器Ul的引脚22相连接而另一端接地，所述电容C04的一端与所述微处理器Ul的引脚25相连接而另一端接地； 所述JTAT芯片Jl与所述微处理器Ul相连接，所述电阻R23?R25均与所述JTAT芯片Jl相连接。
【文档编号】B60P1/44GK204249881SQ201420765152
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】陈荣保, 翁东波, 唐旭明, 张照红 申请人:国家电网公司, 合肥工业大学, 国网安徽省电力公司淮南供电公司