一种控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种控制装置。
【背景技术】
[0002]自动导引运输(Automated Guided Vehicle，AGV)车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属于轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot，WMR)的范畴。目前，设计差速驱动的AGV小车的控制系统时，不仅需要用户自己根据AGV小车中的第一电机、第二电机设计驱动电路，还需要用户自己开发自动寻轨差速控制算法，对于新开发人员来讲，难度较大，开发周期较长。
【实用新型内容】
[0003]鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种控制装置，当AGV小车中的信号采集装置、第一电机和第二电机均确定时，直接在AGV小车中安装所述控制装置，即能够实现AGV小车自动按照预设路径行走，有效地减小AGV小车的控制系统的设计难度，节省用户的时间。
[0004]本实用新型是这样实现的:
[0005]本实用新型提供了一种控制装置，应用于包括所述控制装置的自动导引运输车，所述自动导引运输车还包括信号采集装置、第一电机和第二电机，所述控制装置包括电机驱动器和主控芯片，所述主控芯片包括预设的用于控制所述电机驱动器的输出功率的执行模块，所述主控芯片和所述电机驱动器封装在一起，所述主控芯片分别与所述信号采集装置和所述电机驱动器耦合，所述电机驱动器分别与所述第一电机和所述第二电机耦合。
[0006]优选的，所述控制装置还包括壳体，所述主控芯片和所述电机驱动器均位于所述壳体内。
[0007]优选的，所述壳体上设置有信号采集端口、第一输出端口和第二输出端口，所述信号采集端口与所述主控芯片耦合，所述第一输出端口与所述第二输出端口分别与所述电机驱动器耦合。
[0008]优选的，所述壳体上还设置有用于连接外部终端的参数设定端口，所述参数设定端口与所述主控芯片耦合。
[0009]优选的，所述电机驱动器为直流无刷电机驱动器。
[0010]优选的，所述电机驱动器为直流伺服电机驱动器。
[0011]优选的，所述控制装置还包括用于接收所述信号采集装置发送的位置信号的通信模块，所述通信模块也与所述主控芯片和所述电机驱动器封装在一起，所述信号采集装置与所述通信模块耦合，所述通信模块与所述主控芯片耦合。
[0012]优选的，所述通信模块为有线通信模块。
[0013]优选的，所述通信模块为无线通信模块。
[0014]优选的，所述无线通信模块包括2.4G通信模块、蓝牙通信模块或Zigbee通信模块中的任一种。
[0015]本实用新型提供的控制装置将主控芯片和电机驱动器封装在一起，主控芯片包括预设的用于控制所述电机驱动器的输出功率的执行模块。当本控制装置的主控芯片接收到信号采集装置发送的位置信号时，主控芯片内预设的执行模块对所述位置信号进行处理，分别输出第一控制信号和第二控制信号至电机驱动器，电机驱动器驱动第一电机和第二电机差速转动，使得自动导引运输车可以自动按预设路径行走。当然，电机驱动器根据具体的第一电机和第二电机的类型设置。
[0016]例如，本实用新型提供的控制装置中的电机驱动器为直流无刷电机驱动器时，用户可以直接将本控制装置应用于设置有信号采集装置，且第一电机和第二电机均为直流无刷电机的AGV小车中，不需要用户自己设计差速控制电路。此外，主控芯片中的执行模块预先设有根据信号采集装置发送的位置信号控制电机驱动器输出功率的基本程序，不需要用户自己设计差速控制算法。因此，相对于现有的AGV小车的控制系统的结构，本实用新型提供的控制装置，可以直接应用于AGV小车的控制系统中，简单方便，有效地减小了AGV小车的控制系统的设计难度，节省用户的时间，同时，这种主控芯片与电机驱动器一体化的设计方式也利于优化自动导引运输车的结构设计。
[0017]本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
[0019]图1示出了基于本实用新型第一实施例提供的一种控制装置的自动导引运输车的差速控制电路的模块框图；
[0020]图2示出了基于本实用新型第一实施例提供的另一种控制装置的自动导引运输车的差速控制电路的模块框图；
[0021]图3示出了本实用新型第一实施例提供的另一种控制装置的第一逆变电路的电路结构图；
[0022]图4示出了基于本实用新型第二实施例提供的一种控制装置的自动导引运输车的差速控制电路的模块框图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0024]差速驱动模式的自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)的一般包括车架、车轮、信号采集装置、控制装置、第一电机、第二电机、动力装置等。其中，信号采集装置可以为磁导航传感器、激光扫描器、红外发射器、超声波发射器、图像传感器、陀螺仪等。第一电机和第二电机可以采用直流伺服电机、直流无刷电机等。
[0025]本实用新型实施例提供了一种控制装置，应用于现有的AGV小车中，例如，差速驱动的六轮磁引导式AGV小车，该AGV小车左右对称安装两个不带转向的驱动轮，并以4个活动脚轮为从动轮，依靠左右驱动轮的差速来实现行走和转向。所述控制装置安装在AGV小车内，用于接收并处理所述AGV小车的信号采集装置发送的位置信号，并发出驱动信号直接驱动第一电机和第二电机差速转动，从而使得所述AGV小车能自动沿着预设路径行走。
[0026]第一实施例
[0027]如图1所示，本实施例中，所述控制装置100包括主控芯片110和电机驱动器120，所述主控芯片110和所述电机驱动器120封装在一起。主控芯片110包括预设的用于控制所述电机驱动器120的输出功率的执行模块111。主控芯片110分别与信号采集装置200和电机驱动器120親合，电机驱动器120分别与AGV小车内的第一电机310和第二电机320親合。信号米集装置200用于采集AGV小车行驶路径与预设路径的相对位置，并将位置信号发送给主控芯片110。主控芯片110将接收到的位置信号发送到执行模块111，执行模块111根据所述位置信号得到用于控制电机驱动器120的输出功率的脉冲宽度调制(Pu I se Wi dth Modu I at i on，PWM)信号，主控芯片110将执行模块111输出的PffM信号发送到电机驱动器120。电机驱动器120用于根据主控芯片110发送的PWM信号调节第一电机310的转速和第二电机320的转速。其中，所述信号采集装置200将采集到的位置信号发送到主控芯片110的通信方式为直接通过预先排布的信号线传输，这样设计可靠性好，抗干扰能力强。
[0028]其中，主控芯片110可以采用单片机、DSP、ARM或FPGA等具有数据处理功能的芯片。电机驱动器120按照第一电机310和第二电机320的具体型号设计，针对不同类型的第一电机310和第二电机320，电机驱动器120的结构可能不同。
[0029]基于本实用新型实施例提供的控制装置的AGV小车的差速控制电路的具体控制原理可以为:当AGV小车处于初始位置时，主控芯片110接收到AGV小车的信号采集装置200发送的第一位置信号时，主控芯片110中的执行模块111根据所述第一位置信号进行自寻轨运算后产生第一 PWM信号和第二 PWM信号。主控芯片110将第一 PWM信号和第二 PffM信号发送到电机驱动器120中。电机驱动器120根据第一PWM信号调节第一电机310的转速为Vai，根据第二 PffM信号调节第二电机320的转速为Vbl。
[0030]当AGV小车移动后，主控芯片110接收到信号采集装置200发送的第二位置信号，主控芯片110中的执行模块111比较所述第一位置信号和所述第二位置信号并处理得到第三PffM信号和第四PffM信号，主控芯片110将第三PffM信号和第四PffM信号发送到电机驱动器120中，电机驱动器120根据第三P丽信号调节第一电机310的转速为Va2，根据第四P丽信号调节第二电机320的转速为Vb2。总的来讲，AGV小车行走过程中，信号采集装置200将连续发送位置信号到本实用新型实施例提供的控制装置100中，所述控制装置100对这些信号进行处理，并驱动第一电机310和第二电机320差速转动，最终实现的AGV小车的闭环控制，以使AGV小车能够自动按照预设路径行走。
[0031]当所述第一电机310和第二电机320为直流无刷电机时，本实施例提供的控制装置中，电机驱动器120为用于驱动直流无刷电机的直流无刷电机驱动器。具体的，如图2所示，所述直流无刷电机驱动器可以包括第一驱动芯片121、第二驱动芯片122、第一逆变电路123和第二逆变电路124。第一驱动芯片121和第二驱动芯片122均与主控芯片110耦合，第一逆变电路123的输入端与第一驱动芯片121耦合，第一逆变电路123的输出端与第一直流无刷电机耦合，第二逆变电路124的输入端与第二驱动芯片122耦合，第二逆变电路124的输出端与第二直流无刷电机耦合。其中，第一驱动芯片121和第二驱动芯片122可以采用桥式功率驱动芯片，例如，可以采用型号为IR-2136S的三相桥式驱动