一种自动导引运输车控制器和自动导引运输车的制作方法

本实用新型涉及传感技术领域，具体而言，涉及一种自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)控制器和AGV。

背景技术：

目前，AGV是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。AGV的自动导引方式有很多种，例如：直接坐标式、电磁导引式、磁带导引式、光学导引式、激光导行式、惯性导航式和视觉导航式。现有的比较常用的AGV自动导引方式是磁带引导方式。

相关技术中，磁带引导方式是在AVG上安装磁导航传感器和与磁导航传感器连接的控制器，在AGV行驶的路面上粘贴磁带，从而通过AGV上设置的磁导航传感器感应路面上粘贴磁带的磁感应信号，并将感应到的磁感应信号传递给控制器，由控制器控制AGV的行驶，实现了对AGV的磁带引导。

在实现本实用新型过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：

通过磁导航传感器引导AGV行驶的过程中，AGV的实际行驶情况只有AGV的控制器清楚，而工作人员由于得不到有效指示，并不能掌握AGV行驶的行驶状态。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种AGV控制器和AGV，以在AGV行驶过程中使工作人员掌握AGV行驶的行驶状态。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种自动导引运输车控制器，包括：控制器、第一电机、第二电机、车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器、车右侧磁导航传感器、无线通信模块、地标传感器和图像采集装置；

所述控制器，分别与所述第一电机、所述第二电机、所述车前侧磁导航传感器、所述车后侧磁导航传感器、所述车左侧磁导航传感器、所述车右侧磁导航传感器、所述无线通信模块、所述地标传感器和所述图像采集装置连接；

所述车前侧磁导航传感器、所述车后侧磁导航传感器、所述车左侧磁导航传感器和所述车右侧磁导航传感器，均包括：霍尔元件、仪用放大器、电压比较器、电压反相器、电源模块、第一电位器、第二电位器和发光二极管光源组；

所述霍尔元件、所述仪用放大器、所述电压比较器和所述电压反相器依次连接；所述电源模块分别与所述霍尔元件、所述仪用放大器、所述电压比较器和所述电压反相器连接；所述第一电位器与所述仪用放大器连接，所述第二电位器与所述电压比较器连接；所述发光二极管光源组与所述电压反相器连接；

所述发光二极管光源组，包括分别与所述电压反相器连接且发出不同颜色光的各发光二极管光源。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述第一电机和所述第二电机采用无刷电机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述无线通信模块包括：分别与所述控制器连接的移动通信单元和备用通信单元。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述移动通信单元，包括：依次连接的移动通信基带处理芯片、模数转换子模块、移动通信射频芯片和移动通信天线；

所述移动通信基带处理芯片还与所述控制器连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述备用通信单元，包括：依次连接的卫星导航系统基带处理芯片、模数转换子单元、卫星导航系统射频芯片和卫星导航系统天线；

所述卫星导航系统基带处理芯片还与所述控制器连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述图像采集装置采用摄像头。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：所述车前侧磁导航传感器、所述车后侧磁导航传感器、所述车左侧磁导航传感器和所述车右侧磁导航传感器还分别包括：传感器合金外壳；

所述仪用放大器、所述电压比较器、所述电压反相器、所述电源模块、所述第一电位器和所述第二电位器位于所述传感器合金外壳内；所述霍尔元件位于所述传感器合金外壳外侧底部，所述发光二极管光源组位于所述传感器合金外壳外侧顶部。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中：在所述发光二极管光源组中，相邻发光二极管光源为发出不同颜色的发光二极管光源；所述发光二极管光源，包括：红光发光二极管光源、蓝光发光二极管光源、白光发光二极管光源和黄色发光二极管光源。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中：所述车前侧磁导航传感器、所述车后侧磁导航传感器、所述车左侧磁导航传感器和所述车右侧磁导航传感器，还分别包括：

分别与所述霍尔元件、所述仪用放大器、所述电压比较器和所述电压反相器连接的二次电池。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种自动导引运输车，包括上述的自动导引运输车控制器。

本实用新型实施例提供的AGV控制器和AGV，通过设置图像采集装置并在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器均设置发光二极管光源组，与相关技术中工作人员不能得到有效指示而不能确定AGV的行驶情况相比，AGV在前进、后退、左转和右转时设置在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器的发光二极管光源组分别会发出光亮，在AGV行驶过程中可以对工作人员进行有效指示；而且，图像采集装置会采集AGV的行驶图像，并通过无线通信模块将采集到的AGV行驶图像发送到工作人员处，使工作人员可以实时掌握AGV的行驶情况；再者，每个发光二极管光源组均包括分别发出不同颜色光的各发光二极管光源，使得每个发光二极管光源组发出的灯光五颜六色更加醒目，对工作人员的指示更加明确。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种AGV控制器的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的AGV控制器中，磁导航传感器的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的AGV控制器中，移动通信单元的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的AGV控制器中，备用通信单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，磁带引导方式是在AVG上安装磁导航传感器和与磁导航传感器连接的控制器，在AGV行驶的路面上粘贴磁带，从而通过AGV上设置的磁导航传感器感应路面上粘贴磁带的磁感应信号，并将感应到的磁感应信号传递给控制器，由控制器控制AGV的行驶，实现了对AGV的磁带引导。通过磁导航传感器引导AGV行驶的过程中，AGV的实际行驶情况只有AGV的控制器清楚，而工作人员由于得不到有效指示，并不能确定AGV的行驶情况。基于此，本申请提供的一种AGV控制器和AGV。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1，本实施例提供一种AGV控制器，包括：控制器100、第一电机102、第二电机104、车前侧磁导航传感器106、车后侧磁导航传感器108、车左侧磁导航传感器110、车右侧磁导航传感器112、无线通信模块114、地标传感器116和图像采集装置118；

上述控制器100，分别与上述第一电机102、上述第二电机104、上述车前侧磁导航传感器106、上述车后侧磁导航传感器108、上述车左侧磁导航传感器110、上述车右侧磁导航传感器112、上述无线通信模块114、上述地标传感器116和上述图像采集装置118连接。

上述控制器100，用于对上述第一电机102和上述第二电机104进行控制，从而通过上述第一电机102和上述第二电机104调节AGV的运行速度和行进姿态。

上述第一电机102和上述第二电机104，用于接收上述控制器100发出的控制指令，根据接收到的控制指令控制AGV的差速行驶速度以及转向驱动。

上述车前侧磁导航传感器106、上述车后侧磁导航传感器108、上述车左侧磁导航传感器110、上述车右侧磁导航传感器112，分别用于在AGV前进、后退、左转和右转时向控制器100传送AGV运行状态数据，使得控制器100得到当前AGV的实际行驶情况。

上述车前侧磁导航传感器106、上述车后侧磁导航传感器108、上述车左侧磁导航传感器110、上述车右侧磁导航传感器112，分别设置在AGV的前侧、后侧、左侧和右侧，每个磁导航传感器都拥有24个均匀布置的采样点，能够检测导航磁条上方的连续6到8个采样点的输出信号；而且，由于使用四个磁导航传感器对AGV的运行状态进行检测，不仅能够检测AGV的横向运行偏差，还能检测角度偏差，从而可以全面反映AGV的运行姿态。

上述图像采集装置118，用于采集AGV的行驶图像。上述图像采集装置118可以采用现有的任何可以对图像进行采集的摄像头，这里不再一一赘述。

上述无线通信模块114，用于将图像采集装置118采集到的AGV的行驶图像发送到工作人员值守的计算设备上，从而通过计算设备将AGV的行驶图像展示给工作人员，使工作人员可以实时了解AGV的行驶情况。

上述地标传感器116，用于检测AGV行驶路线上除了磁条导引线之外的其它特定标志，比如转弯标志、岔道标志、出站标志等等。

除了上述器件之外，AGV控制器还包括：与控制器100连接的闪存接口(图1中未示出)，该闪存接口用于插入安全数字存储卡(Secure Digital Memory Card，SD卡)。当闪存接口插入SD卡后，可以通过SD卡将AGV控制器采集到的图像数据进行存储，以使工作人员可以通过SD卡中存储的图像数据对AGV的行驶状态进行分析。

参见图2所示的磁导航传感器结构，在一个实施方式中，上述车前侧磁导航传感器、上述车后侧磁导航传感器、上述车左侧磁导航传感器和上述车右侧磁导航传感器，均包括：霍尔元件200、仪用放大器202、电压比较器204、电压反相器206、电源模块208、第一电位器210、第二电位器212和发光二极管光源组214；

上述霍尔元件200、上述仪用放大器202、上述电压比较器204和上述电压反相器206依次连接；上述电源模块208分别与上述霍尔元件200、上述仪用放大器202、上述电压比较器204和上述电压反相器206连接；上述第一电位器210与上述仪用放大器202连接，上述第二电位器212与上述电压比较器204连接；上述发光二极管光源组214与上述电压反相器206连接；

上述霍尔元件200，用于检测AGV行驶路线上磁条的位置，引导AGV在行驶路线上运行。而为了将霍尔元件200检测到的磁条的位置反馈给控制器，需要在上述车前侧磁导航传感器、上述车后侧磁导航传感器、上述车左侧磁导航传感器和上述车右侧磁导航传感器中分别布置仪用放大器202、电压比较器204和电压反相器206与霍尔元件200配合使用，形成各磁导航传感器的传感电路。电压反向器206的输出端即为AGV磁导航传感器的输出端，与控制器连接，用于将霍尔元件200检测到的磁条位置反馈给控制器。

上述电源模块208，用于对上述霍尔元件200、上述仪用放大器202、上述电压比较器204和上述电压反相器206提供电量。

上述第一电位器210和上述第二电位器212，可以根据控制器的控制，分别对仪用放大器202和电压比较器204的输出电压进行调节，以使磁导航传感器适配不同型号的AGV控制器，向不同型号的AGV控制器中的控制器反馈AGV行驶路线上的磁条位置。

上述发光二极管光源组214，包括分别与上述电压反相器连接且发出不同颜色光的各发光二极管光源，用于在AGV前进、后退、左转和右转时，设置在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和上述车右侧磁导航传感器的发光二极管光源组中的发光二极管光源组214会分别发出光亮，将AGV的前进、后退、左转和右转等行驶过程中对工作人员进行有效指示，使工作人员掌握AGV的行驶状态。

优选地，在上述发光二极管光源组中，相邻发光二极管光源为发出不同颜色的发光二极管光源；上述发光二极管光源，包括但不限于：红光发光二极管光源、蓝光发光二极管光源、白光发光二极管光源和黄色发光二极管光源。

可选地，上述第一电机102和上述第二电机104采用无刷电机。

无线通信模块114，可以使用任意紫蜂协议(zigbee)设备和无线保真(WIreless-Fidelity，WI-FI)设备，形成无线局域网络，这里不再一一赘述。

综上所述，本实施例提供的AGV控制器，通过设置图像采集装置并在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器均设置发光二极管光源组，与相关技术中工作人员不能得到有效指示而不能确定AGV的行驶情况相比，AGV在前进、后退、左转和右转时设置在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器的发光二极管光源组分别会发出光亮，在AGV行驶过程中可以对工作人员进行有效指示；而且，图像采集装置会采集AGV的行驶图像，并通过无线通信模块将采集到的AGV行驶图像发送到工作人员处，使工作人员可以实时掌握AGV的行驶情况；再者，每个发光二极管光源组均包括分别发出不同颜色光的各发光二极管光源，使得每个发光二极管光源组发出的灯光五颜六色更加醒目，对工作人员的指示更加明确。

相关技术中，AGV在行驶过程中并不能与远程的计算设备进行交互，为了使AGV在行驶过程中与远程计算设备进行交互，上述无线通信模块还包括：分别与上述控制器连接的移动通信单元和备用通信单元。

参见图3所示的上述移动通信单元的结构，上述移动通信单元包括：依次连接的移动通信基带处理芯片302、模数转换子模块304、移动通信射频芯片306和移动通信天线308；

上述移动通信基带处理芯片302还与上述控制器连接。

移动通信基带处理芯片302，用于对图像数据进行调制处理，将进行完调制处理后的图像数据发送给模数转换子模块304，使调制后的图像数据在移动通信网络中被传输。

模数转换子模块304，用于对图像数据进行数模转换，并将数模转换完毕的图像数据发送给移动通信射频芯片306；

其中，模数转换子模块304，用于将携带图像数据的信号从数字信号转换为模拟信号，使得图像数据可以在移动通信网络中进行传输。

移动通信射频芯片306，用于将数模转换完毕的图像数据通过移动通信天线308发送到工作人员值守的远程计算设备，使得远程计算设备向工作人员展示AGV的实时行驶过程，使工作人员可以实时了解AGV的行驶情况和状态。

上述图像数据，是AGV的图像采集模块所采集到的AGV行驶过程图像。

综上所述，通过移动通信单元向工作人员值守的计算设备发送图像数据，使图像数据的传输范围不受无线局域网限制，传输范围更广，使工作人员通过远程计算设备就可以实时了解AGV的行驶状态，无需工作人员在AGV工作现场进行值守，避免了工作人员进入高危险、高污染的AGV工作现场，保证了工作人员的安全。

在一个实施方式中，参见图4所示的上述备用通信单元的结构，上述备用通信单元包括：依次连接的卫星导航系统基带处理芯片402、模数转换子单元404、卫星导航系统射频芯片406和卫星导航系统天线408；

上述卫星导航系统基带处理芯片402还与上述控制器连接。

卫星导航系统基带处理芯片402，用于对图像数据进行调制处理，将进行完调制处理后的图像数据发送给模数转换子单元404，使得调制后的图像数据在卫星通信网络中被传输。

模数转换子单元404，用于对图像数据进行数模转换，并将数模转换完毕的图像数据发送给卫星导航系统射频芯片406；

其中，模数转换子单元404，用于将携带图像数据的信号从数字信号转换为模拟信号，使得图像数据可以在卫星通信网络中进行传输。

卫星导航系统射频芯片406，用于将数模转换完毕的图像数据通过卫星导航系统天线408发送到工作人员值守的远程计算设备，使得远程计算设备向工作人员展示AGV的实时行驶过程，使工作人员可以实时了解AGV的行驶情况。

卫星导航系统基带处理芯片402、卫星导航系统射频芯片406和卫星导航系统天线408可以分别采用北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、格洛纳斯卫星导航系统(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，GLONASS)的基带处理芯片和射频芯片。

当然，为了使传输的图像数据不被外国机构获取，且为了保证传输数据时的安全性，卫星导航系统基带处理芯片优选采用北斗卫星导航系统基带处理芯片；卫星导航系统射频芯片优选采用北斗卫星导航系统射频芯片；卫星导航系统天线优选采用北斗卫星导航系统天线。

由于BDS一代采用有源定位方法，BDS二代采用无源定位方法，在定位方式上和射频发送频率上BDS一代和BDS二代都是不一样的，所以为了保证通过BDS传输数据的稳定性，北斗卫星导航系统射频芯片406应该包括：北斗一代卫星导航系统射频芯片、北斗二代卫星导航系统射频芯片和功率分配器，北斗一代卫星导航系统射频芯片和北斗二代卫星导航系统射频芯片分别与模数转换子单元404连接，并通过功率分配器，与北斗卫星导航系统天线408连接。

其中，北斗一代卫星导航系统射频芯片，用于通过北斗一代卫星通信网络将图像数据发送到远程计算设备；北斗二代卫星导航系统射频芯片，用于通过北斗二代卫星通信网络将图像数据发送到远程计算设备。

通过在北斗卫星导航系统射频芯片406中分别设置北斗一代卫星导航系统射频芯片和北斗二代卫星导航系统射频芯片，使得AGV在通过BDS向远程计算设备传输图像数据时，既可以通过北斗一代卫星导航系统射频芯片，也可以通过北斗二代卫星导航系统射频芯片向工作人员值守的远程计算设备发送图像数据，保证了数据传输的稳定性。

卫星导航系统基带处理芯片402、模数转换子单元404、卫星导航系统射频芯片406和卫星导航系统天线408均可采用现有的任何可以实现卫星通信网络相应功能的芯片或者电路，这里不再一一赘述。

综上所述，当AGV通过移动通信单元无法与远程计算设备进行交互时，可以通过设置的备用通信单元将图像数据发送到远程计算设备中，而避免了远程计算设备得不到AGV发送的图像数据而造成工作人员无法对AGV的行驶状态进行监控的缺陷；而且，由于备用通信单元使用的卫星通信网络可以覆盖地球的每一个角落，所以可以在任何地方建立用于接收图像数据的远程计算设备，而不必担心AGV与远程计算设备的距离过远而导致数据传输丢失的问题。

为了对车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器提供更强的保护，本实施例提供的AGV控制器，车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器还分别包括：传感器合金外壳；

上述仪用放大器、上述电压比较器、上述电压反相器、上述电源模块、上述第一电位器和上述第二电位器位于上述传感器合金外壳内；上述霍尔元件位于上述传感器合金外壳外侧底部，上述发光二极管光源组位于上述传感器合金外壳外侧顶部。

通过以上的描述可以看出，在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器中使用传感器合金外壳，由于传感器合金外壳的硬度较高，在受到外力挤压磕碰时不易变形，所以可以对设置在AGV周围的车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器起到良好的保护作用。

为了在电源模块出现故障时仍使上述车前侧磁导航传感器、上述车后侧磁导航传感器、上述车左侧磁导航传感器和上述车右侧磁导航传感器正常工作，上述车前侧磁导航传感器、上述车后侧磁导航传感器、上述车左侧磁导航传感器和上述车右侧磁导航传感器，还分别包括：

分别与上述霍尔元件、上述仪用放大器、上述电压比较器和上述电压反相器连接的二次电池。

上述二次电池，可拆卸的安装在各磁导航传感器内，可以在电源模块出现故障时对各磁导航传感器进行供电，并在需要充电时，将二次电池从各磁导航传感器中拆下并放入配套的充电盒中充电，使用简单方便。

通过以上的描述可以看出，通过在各磁导航传感器中设置二次电池，在电源模块出现故障时仍可通过二次电池对各磁导航传感器供电，使各磁导航传感器正常工作；而且各磁导航传感器使用可拆卸安装在上述物联网云网关中的二次电池，结构简单且使用方便。

本实施例还提出一种AGV，包括上述实施例描述的AGV控制器。

AGV控制器，用于对AGV的行驶状态进行控制。

综上所述，本实施例提供的AGV，通过设置图像采集装置并在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器均设置发光二极管光源组，与相关技术中工作人员不能得到有效指示而不能确定AGV的行驶情况相比，AGV在前进、后退、左转和右转时设置在车前侧磁导航传感器、车后侧磁导航传感器、车左侧磁导航传感器和车右侧磁导航传感器的发光二极管光源组分别会发出光亮，在AGV行驶过程中可以对工作人员进行有效指示；而且，图像采集装置会采集AGV的行驶图像，并通过无线通信模块将采集到的AGV行驶图像发送到工作人员处，使工作人员可以实时掌握AGV的行驶情况；再者，每个发光二极管光源组均包括分别发出不同颜色光的各发光二极管光源，使得每个发光二极管光源组发出的灯光五颜六色更加醒目，对工作人员的指示更加明确。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。