专利名称：基于超声波定位的agv自动运输车系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动运输车的控制系统。
背景技术：
自动运输车(Automated Guided Vehicle,简称AGV),通常也称为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。然而，现有的日本AGV小车，操作流程十分复杂，智能化程度较低
实用新型内容
·[0004]本实用新型的目的在于提出一种基于超声波定位的AGV自动运输车系统，其能解决现有技术的操作流程复杂、智能化程度低的问题。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下基于超声波定位的AGV自动运输车系统,其包括一安装在自动运输车上的第一信号收发模块，多个安装在轨道顶棚上的第二信号收发模块，一无线电转发器，以及一 AGV后台服务器；多个第二信号收发模块与多个自动运输车的运行轨道区间一一对应；所述第一信号收发模块包括一主控器、一超声波发生器、一 AGV地址编码器、一无线电接收器,超声波发生器、AGV地址编码器、无线电接收器均与主控器电性连接；所述第二信号收发模块包括至少一超声波接收器、一区间地址编码器以及一处理芯片，区间地址编码器、超声波接收器分别与处理芯片电性连接；超声波发生器通过超声波信号与超声波接收器连接，超声波接收器通过无线电转发器与AGV后台服务器无线连接，AGV后台服务器通过无线电转发器与无线电接收器无线连接。具体的，主控器、处理芯片均可采用MCU。为了提高信号接收能力，所述超声波接收器的数量为四个。本实用新型具有如下有益效果减少了人为复杂的操作流程，节省劳动力，使整个工作流程智能化。
图I为本实用新型较佳实施例的基于超声波定位的AGV自动运输车系统的结构示意图；图2为图I的电路方框图。其中，附图中的虚线连接线表示无线连接，附图中的实线连接线表示导线连接。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式
，对本实用新型做进一步描述，以便于更清楚的理解本实用新型所要求保护的技术思想。[0015]如图I和图2所示，基于超声波定位的AGV自动运输车系统，其包括一安装在自动运输车I上的第一信号收发模块2，多个安装在轨道顶棚4上的第二信号收发模块3，一无线电转发器6，以及一 AGV后台服务器7。多个第二信号收发模块3与多个自动运输车的运行轨道区间5—一对应。本实施例以两个第二信号收发模块3、两个运行轨道区间5为例说明。第二信号收发模块3的数量为二个，分别标记为第二信号收发模块A 31、第二信号收发模块B 32;运行轨道区间5的数量为二个，分别标记为运行轨道区间A 51、运行轨道区间B 52。第二信号收发模块A 31、第二信号收发模块B 32分别与其下方的运行轨道区间A 51、运行轨道区间B 52对应。当自动运输车I运行到运行轨道区间A 51时，第一信号收发模块2发出的信号会被第二信号收发模块A 31接收。所述第一信号收发模块2包括一主控器24、一超声波发生器23、一 AGV地址编码器22、一无线电接收器21，超声波发生器23、AGV地址编码器22、无线电接收器21均与主控器24电性连接。·[0018]所述第二信号收发模块3包括四个超声波接收器34、一区间地址编码器33以及一处理芯片35，区间地址编码器33、超声波接收器34分别与处理芯片35电性连接。超声波发生器34通过超声波信号与超声波接收器34连接，超声波接收器34通过无线电转发器6与AGV后台服务器7无线连接，AGV后台服务器7通过无线电转发器6与无线电接收器21无线连接。本实施例的主控器24、处理芯片35均可采用MCU。超声波定位的原理与无线电定位相仿，无线电定位系统的基本原理是通过接收几个固定位置的发射点的无线电波，从而得到主体到这几个发射点的距离，经计算后即可得到主体的位置。超声波检测信号分析系统的原理是通过超声波检测仪和信号采样装置及计算机的相互协调，实现超声检测电信号的模数转换，并完成检测数据的存储，计算机根据己量化的回波信号数据，利用有关理论及技术作相应处理。超声波检测是一种物理手段，利用超声波的性质来判断目标的距离。是根据超声波在检测区域内运动时遇到界面反射所呈现的特征来判断物体位置状况的无损检测方法。超声波检测中常用技术是把超声波短脉冲发送至被测物体，当声波自物体的非连续性结构或边界返回时，获取其回波波形。当波触及物体前壁面时，有几个振荡周期的窄带随机波产生，称为始波，与此同时，还有一部分超声波渗入被测物体，触及物体的后壁面，又可得到振荡的回波，称为底波。利用始底波之间的时间间隔与己知的声波在物体中的速度，便可算出物体的距离。由于超声波在空气中的衰减较大，适用于较小的范围(室内最佳此项目的环境是室内)。超声波在空气中的传播距离一般只有几十米。短距离的超声波测距系统已经在实际中有所应用，测距精度为厘米级。本实施例是用于无人车间自动运输车的定位。本实施例解决人为复杂的操作的流程，节省劳动力使整个工作流程智能化。基于GSM网络全覆盖原理，去实现超声波区域覆盖AGV自动运输小车定位和运行轨迹锁定。超声波定位精确到厘米级，适用于慢速移动物体的准确定位。由于超声波发射和接收受到环境的影响，所以在实际运用中要考虑环境问题，在AGV运行线路上面固定位置安装超声波接收器与地址编码触发器，以保证四(超声波接收器数量可扩展)个超声波接收器对准一个AGV小车，(超声波发射与接受采用对射模式)。AGV小车超声波定位的基本流程如下AGV小车的超声波发生器携带相应AGV小车编码(由AGV地址编码器22编码)发射出去，被超声波接收器接受后再给它附加一个区间编码(由区间地址编码器33编码)，将组合的信号通过无线电转发器发送到AGV后台服务器上处理，处理后对AGV小车下达运行指令。基于GSM网络中基站边缘与区间的切换，来设计本系统超声波覆盖的区间切换。借鉴一种GSM系统信道软切换的方法当BSC根据MS从服务小区上报的测量报告中判断需要发生信道切换时，进一步判断共站址的目标小区是否存在与当前服务小区占用的时隙号相同的空闲信道时隙N，若存在，则进入信道软切换处理过程激活该空闲 信道的第N时隙，使用与当前信道完全相同的移动频率集合偏移量索引和移动频率集合；利用当前信道和空闲信道完成宏分集合并；若空闲信道质量条件优于当前信道，释放当前信道，用空闲信道与MS联系，上报切换完成。本系统是借于GSM系统信道的软切换来完成超声波覆盖的区间切换，我们将地址编码信号加入超声波信号中，这样更准确的判断小车所处的区域与具体是那部AGV小车。AGV小车上的超声波发生器从AGV小车启动开始发送超声波与编码信号，当AGV小车进入某一个区间时，四个超声波接收器检测到，区间地址编码器再将接收到的信号进行区间编码，无线电转发器将获得的数据传到AGV后台服务器处理，服务程序解析数据内容并进行处理，一部分内容于事件归类后存入数据阵，用作分析查询。数据库根据需要可以选择数据进行位置估算，然后再对风向、障碍物、地面高低起伏等影响因素进行参数修正，确定目标在检测区域内的位置信息。另外这些消息需通知负责用户界面部分的程序模块，以可视化的方式显示AGV小车的动向；最后AGV后台服务器将运行指令发送给AGV小车将自动运输(AGV后台服务器每隔一段时间获取AGV小车的测距信号)。总的来说，AGV小车上的AGV地址编码器是对AGV小车进行编码，顶棚的区间编码器是对区间进行编码；AGV小车上发出的超声波携带小车编码发射出去，被超声波接收器检测到；无线电转发器将区间编码与超声波携带的小车编码转发到AGV后台服务器处理；AGV后台服务器将收到的数据处理，通过编码信号判断是哪辆AGV小车处于那个区间。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求1.基于超声波定位的AGV自动运输车系统，其特征在于，包括一安装在自动运输车上的第一信号收发模块，多个安装在轨道顶棚上的第二信号收发模块，一无线电转发器，以及一AGV后台服务器；多个第二信号收发模块与多个自动运输车的运行轨道区间一一对应；所述第一信号收发模块包括一主控器、一超声波发生器、一 AGV地址编码器、一无线电接收器，超声波发生器、AGV地址编码器、无线电接收器均与主控器电性连接；所述第二信号收发模块包括至少一超声波接收器、一区间地址编码器以及一处理芯片，区间地址编码器、超声波接收器分别与处理芯片电性连接；超声波发生器通过超声波信号与超声波接收器连接，超声波接收器通过无线电转发器与AGV后台服务器无线连接，AGV后台服务器通过无线电转发器与无线电接收器无线连接。
2.如权利要求I所述的基于超声波定位的AGV自动运输车系统，其特征在于，主控器、处理芯片均为MCU。
3.如权利要求I所述的基于超声波定位的AGV自动运输车系统，其特征在于，所述超声波接收器的数量为四个。
专利摘要本实用新型涉及基于超声波定位的AGV自动运输车系统，其包括安装在自动运输车上的第一信号收发模块，多个第二信号收发模块，无线电转发器，以及AGV后台服务器；第一信号收发模块包括一主控器、超声波发生器、AGV地址编码器、无线电接收器，超声波发生器、AGV地址编码器、无线电接收器均与主控器电性连接；第二信号收发模块包括至少一超声波接收器、区间地址编码器以及处理芯片，区间地址编码器、超声波接收器分别与处理芯片电性连接；超声波发生器通过超声波信号与超声波接收器连接，超声波接收器通过无线电转发器与AGV后台服务器无线连接，AGV后台服务器通过无线电转发器与无线电接收器无线连接。具有智能、高效的优点。
文档编号G01S15/06GK202583458SQ20122026922
公开日2012年12月5日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者方耿, 喻健, 王亚军 申请人:广州飞锐网络科技有限公司