专利名称：一种基于电磁感应循迹的导航系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动导航车的导航系统，尤其是涉及一种基于电磁感应循迹的导航系统。
背景技术：
自动导航车(Automated Guided Vehicles, AGV)又称为无人搬运车，最早出现于20世纪50年代，是一种自动化的无人驾驶的智能化搬运设备，属于移动式机器人系统，能够沿着预先设定的路径行驶，是现代化工业自动化物流系统的重要设备。不仅如此，在军事 以及危险场所，以AGV的自动驾驶为基础继承其他探测和拆卸设备，可用于战场排雷、阵地侦查和危险环境作业。AGV主要有导向模块，行走模块，导向传感器，微处理器、通讯装置、移载装置和蓄电池组成。其中，导向传感器是AGV中感知路径、控制行走路径的关键模块，它的灵敏度及灵活性很大程度上决定了 AGV小车的工作效率。目前，常用的导向传感方式一般为激光导航方式、超声波导航方式、视觉导航方式(即CCD传感方式)和电磁感应导航方式。电磁感应循迹方式由于其高精度、高稳定性且不易受周围环境物体和光线的影响而被应用于很多场合。传统的电磁循迹方式下，传感器固定于AGV小车车身之上,其导航只能严格按照固定的参考路径行走，缺乏灵活性；在复杂路径即多弯道循迹情况下，小车运行路径即参考路径比较长，行走速度慢。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可提高AGV在复杂路径下的运行效率的基于电磁感应循迹的导航系统。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现—种基于电磁感应循迹的导航系统，该系统安装于自动导航车上，所述的导航系统包括传感器组、微处理器、伺服舵机、转向舵机和外部支架，所述的伺服舵机设在自动导航车上，所述的伺服舵机通过外部支架和传感器组连接，所述的微处理器分别与伺服舵机及传感器组连接，所述的转向舵机与伺服舵机连接；传感器组感应自动导航车当前的环境信息，并将该环境信息传输至微处理器，微处理器依据获得的环境信息向伺服舵机发送控制信号，伺服舵机控制支架转向使传感器组一直处于基准位置，转向舵机根据伺服舵机转角控制自动导航车的运动。所述的传感器组由传感器A、传感器B、传感器C、传感器D和传感器E通过内部支架连接而成，所述的传感器B、传感器A和传感器C等距离地依次连接在内部支架上，所述的传感器D与传感器B连接，所述的传感器E与传感器C连接，所述的传感器D、传感器E对称设置，且均与传感器A、传感器B、传感器C所在直线的垂线成夹角Θ设置。所述的Θ满足0° < θ≤20。。所述的传感器A、传感器B、传感器C、传感器D和传感器E均包括电感线圈。
与现有技术相比，本发明通过采用特殊的传感器安装方法提出一种新的基于电磁感应循迹的导航系统，通过由五个传感器组成的传感器组作为信号采集的装置，且传感器D和E与传感器A、B、C所在直线的垂线成夹角不大于20°，这样的设置能够以传感器D和E的信号强度差采样值准确补偿电势差Eab，特别是在弯道时，更加提高了 AGV的运行效率。
图I为本发明导航系统安装于AGV上的结构示意图；图2为本发明传感器组的五个传感器的相对位置示意图；图3为电势差Ed与位置χ的函数关系；图4为弯道情况传感器组轴线与引导线的关系；
图5为伺服舵机转角与AGV前轮转角对应关系。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例如图I-图2所不,一种基于电磁感应循迹的导航系统,该系统安装于自动导航车AGV上，所述的导航系统包括传感器组、微处理器、伺服舵机S0、转向舵机和外部支架，所述的伺服舵机设在自动导航车上，所述的伺服舵机通过外部支架和传感器组连接，所述的微处理器分别与伺服舵机及传感器组连接，所述的转向舵机与伺服舵机连接。上述导航系统的工作原理为传感器组感应自动导航车当前的环境信息，并将该环境信息传输至微处理器，微处理器依据获得的环境信息向伺服舵机发送控制信号，伺服舵机控制支架转向使传感器组一直处于基准位置，转向舵机根据伺服舵机转角控制自动导航车的运动。如图I-图2所示，所述的传感器组由传感器A、传感器B、传感器C、传感器D和传感器E通过支架连接而成，所述的传感器B、传感器A和传感器C等距离地依次连接在同一支架上，所述的传感器D与传感器B连接，所述的传感器E与传感器C连接，所述的传感器D、传感器E对称设置，且与传感器A、传感器B、传感器C所在直线的垂线所成夹角Θ满足0° < Θ <20°。所述的传感器组的五个传感器均由电感线圈构成。将五个传感器通过支架固定，并安装在伺服舵机SO上。传感器组伸出车身的距离为d，离地面的高度为h，传感器A与传感器B及传感器C间的距离均为L/2。根据电磁感应原理，设传感器距离导引线距离为X，则AB传感器信号强度差的采样值Eab为
权利要求
1.一种基于电磁感应循迹的导航系统，该系统安装于自动导航车上，其特征在于，所述的导航系统包括传感器组、微处理器、伺服舵机、转向舵机和外部支架，所述的伺服舵机设在自动导航车上，所述的伺服舵机通过外部支架和传感器组连接，所述的微处理器分别与伺服舵机及传感器组连接，所述的转向舵机与伺服舵机连接； 传感器组感应自动导航车当前的环境信息，并将该环境信息传输至微处理器，微处理器依据获得的环境信息向伺服舵机发送控制信号，伺服舵机控制支架转向使传感器组一直处于基准位置，转向舵机根据伺服舵机转角控制自动导航车的运动。
2.根据权利要求I所述的一种基于电磁感应循迹的导航系统，其特征在于，所述的传感器组由传感器A、传感器B、传感器C、传感器D和传感器E通过内部支架连接而成，所述的传感器B、传感器A和传感器C等距离地依次连接在内部支架上，所述的传感器D与传感器B连接，所述的传感器E与传感器C连接，所述的传感器D、传感器E对称设置，且均与传感器A、传感器B、传感器C所在直线的垂线成夹角0设置。
3.根据权利要求2所述的一种基于电磁感应循迹的导航系统，其特征在于，所述的0满足O。< 0≤20°。
4.根据权利要求2所述的一种基于电磁感应循迹的导航系统，其特征在于，所述的传感器A、传感器B、传感器C、传感器D和传感器E均包括电感线圈。
全文摘要
本发明涉及一种基于电磁感应循迹的导航系统，该系统安装于自动导航车上，所述的导航系统包括传感器组、微处理器、伺服舵机、转向舵机和外部支架，所述的伺服舵机设在自动导航车上，所述的伺服舵机通过外部支架和传感器组连接，所述的微处理器分别与伺服舵机及传感器组连接，所述的转向舵机与伺服舵机连接；传感器组感应自动导航车当前的环境信息，并将该环境信息传输至微处理器，微处理器依据获得的环境信息向伺服舵机发送控制信号，伺服舵机控制外部支架的转向使传感器组一直处于基准位置，转向舵机再根据伺服舵机角度控制前轮转向完成导航。与现有技术相比，本发明具有可提高AGV在复杂路径下的运行效率等优点。
文档编号G05D1/02GK102662401SQ20121016751
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者杨宁, 王博, 覃荣勋 申请人:上海电力学院