潜入式agv导航小车的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动化物流运输领域，特别是一种潜入式AGV导航小车。
【背景技术】
[0002]AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引小车)是自动化物流运输系统和柔性制造系统的关键设备，在非结构化的环境中具有自动驾驶的功能。国际上AGV的研究始于20世纪50年代的美国，经过几十年的不断发展，AGV已经实现商品化，并在电子机械制造，物流，自动仓库等各个领域得到了广泛的应用。随着经济技术的发展，我国的企业也逐步开始应用AGV。
[0003]AGV车型可按运载类别、承载质量、驱动型式、导引方式、移载方式分类。比如按导引方式分类有:磁导引，激光导引，超声导引，光反射检测，惯性导航，图像识别与坐标识别等;按移载方式分类有:潜入式，侧辊式，牵引式，跨鞍式，双侧推挽式，平衡式，双侧叉式，三向叉式，低叉式，双举升式，龙门式，背负式等。
[0004]AGV控制系统为核心，AGV小车动作是通过车载控制器实现控制。目前，传统的AGV一般以PLC作为控制器，存在成本较高，可扩展性不强，计算能力不强，不易实现高精度控制的问题。
[0005]AGV现在通用的导航方法有电磁引导、光条纹引导、磁带引导、惯性导航、超声定位引导、激光反射定位引导、激光扫描定位引导、视觉引导、RFID复合定位引导、GPS导航。在不同的工作环境中，需要使用不同的导航方法。目前，AGV常见的导航与定位方法为:磁带导航、RFID定位导航。磁带导航用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引，其灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设简单易行，但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，磁带易受机械损伤，因此导引的可靠性受外界影响较大，一般在室内开辟不会受到机械损伤且无磁场干扰的的区域进行磁带引导。其中，传统的磁带导航采用PID、模糊控制等方法，虽然不需精确模型就可实现，但存在易受对象结构与参数变化影响，控制精度不高的问题。RFID定位导航是随着无线射频技术的发展而出现的一种导航辅助方式。通过在AGV上的RFID读写器识别贴在路面上的RFID标示，通过预先存储的RFID位置，使得AGV能够得到路径的绝对位置。它一般与磁带导航等非定位的引导方式复合使用，从而能够在路径上的若干点得到绝对位置。优点是成本较低，安装复杂性较低，但是定位精度不是非常高。
【发明内容】
[0006]为了克服现有的导航小车的控制精度较低的不足，本实用新型提供一种潜入式AGV导航小车，利用二轮差速驱动，并分别带有两个万向轮与两个定向轮作为支撑，使AGV转弯半径较小，承载能力较强。车体前置防撞胶条与障碍物识别传感器，能更好地保护AGV小车;车体中间升降定位锁定装置，实现货物架的定位与锁定。同时，应用磁带导航和RFID定位导航结合的方式，磁带导航使用自抗扰控制(ADRC)方法，提高导航定位精度，降低产品及其使用成本。
[0007]为实现上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的:
[0008]—种潜入式AGV导航小车，包括车体焊接结构、报警防撞保护装置、升降定位锁定装置、驱动单元、控制单元、导航定位装置、万向从动轮和定向轮，所述车体焊接结构上安装报警防撞保护装置、升降定位锁定装置、驱动单元、控制单元和导航定位装置;所述报警防撞保护装置设置在车体焊接结构前端;所述升降定位锁定装置与驱动单元分别上下分布设置在车体焊接结构中间；所述控制单元设置于车体后端;所述导航定位装置设置于车体焊接结构前端下方的中间位置;所述万向从动轮设置于车体焊接结构前端下方两边;所述定向轮设置于车体焊接结构后端下方;所述控制单元与报警防撞保护装置、升降定位锁定装置、驱动单元、控制单元、导航定位装置构成电连接。
[0009]进一步，所述报警防撞保护装置包括障碍物识别传感器固定座、障碍物识别传感器、防撞胶条、声光报警器、显示屏、急停开关和前盖，所述障碍物识别传感器固定座设置于车体焊接结构前端正中间，所述障碍物识别传感器固定座固定障碍物识别传感器;所述防撞胶条设置于车体焊接结构正前端下方;所述前盖设置于车体焊接结构前端上方;所述声光报警器、显示屏、急停开关设置于前盖上，所述声光报警器、急停开关分布于显示屏周围。
[0010]再进一步，所述升降定位锁定装置包括升降杆、升降杆套、固定钣金、弹簧限位板、销轴挡板和升降电机;所述升降杆设置于升降机构正中间;所述升降杆套套住升降杆;所述销轴挡板嵌入升降杆套;所述固定钣金固定升降杆套、升降电机;所述弹簧限位板设置于销轴挡板底部。
[0011]所述驱动单元包括左右驱动轮、地轮驱动轴、直流伺服电机和外壳;所述地轮驱动轴设置于前端正中间；所述左右驱动轮设置于地轮驱动轴两端;所述直流伺服电机固定于地轮驱动轴;所述外壳固定地轮驱动轴与直流伺服电机。
[0012]所述控制单元为基于ARM的双处理的控制系统，包括双处理器控制板、电机驱动器、驱动器固定板、ARM处理器、蓄电池和电池承载座;所述驱动器固定板设置于车体焊接结构后端上方;所述控制板设置于驱动器固定板前端正中间，设置有充电插口及警示灯;所述电机驱动设置于驱动器固定板后端正中间；所述左右驱动电机分别设置于驱动器固定板后端左右两边;所述蓄电池设置于驱动器固定板正下方;所述电池承载座设置于蓄电池底部，蓄电池放置于承载座内，四周为电池承载座挡板，并通过螺丝固定住驱动器固定板。
[0013]所述导航定位装置包括磁导航感应器、磁导航安装板、地标感应器和RFID读卡部件;所述磁导航安装板设置于驱动单元外壳前端正中间；所述磁导航感应器设置于磁导航安装板上；所述地标感应器设置于障碍物识别传感器正下方，防撞胶条后方正中间；所述RFID读卡部件设置于磁导航安装板上。
[0014]所述万向从动轮包括左、右万向从动轮，分别设置于车体前端下方两边，万向从动轮前方设置有防撞胶条，所述定向轮包括左、右定向轮，分别设置于车体后端下方两侧。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]1.具有稳定性好的优点。潜入式AGV导航小车使用车体焊接结构，车体结构紧凑，车体的设置与万向轮，定向轮配合起到很好的支撑作用，并保证其很好的稳定性。
[0017]2.转弯半径小，灵活性高的优点。潜入式AGV导航小车设置左右二轮对称于车体中间，采用差速驱动方式，可实现其轨道转弯半径小，具备较强的灵活性。
[0018]3.具有货物架定位锁定功能。潜入式AGV导航小车设置升降定位锁定装置，货物架底部中间嵌有凹槽，能契合升降杆，可轻松实现货物架及货物定位锁定并实现运输要求，可减少货物搬运的次数，节省运力，减少人力成本。
[0019]4.控制系统成本低，可扩展性强，可满足不同应用要求。使用基于ARM双处理器的控制系统，成本低，结构丰富，灵活性好，较传统的控制器如PLC运算能力强;双层控制结构，可将实时控制与非实时控制进行分离，能满足不同的应用要求，比如实现激光导航、视觉导航与电机编码器导航等多种导航方式融合的需要。
[0020]5.导航与定位精度高。潜入式AGV导航小车具备多传感器的配置，使用信息融合方法，实现磁带导航与RFID定位，磁带导航使用自抗扰控制(ADRC)方法，具有易调参，自适应强等优点，并显著提高其导航与定位精度。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的结构示意图。
[0022]图2是本实用新型的车体焊接结构示意图。
[0023]图3是本实用新型的潜入式AGV导航小车主要部件分布图。
[0024]图4是本实用新型的结构底部不意图。
[0025]图5是本实用新型的潜入式AGV导航小车行驶过程的磁带布置路经与RFID标签位置图，其中，I障碍物识别传感器固定座、2障碍物识别传感器、3防撞胶条、4声光报警器、5显示屏、6急停开关、7前盖、8升降杆、9升降杆套、10固定钣金、11升降电机、12销轴挡板、13弹簧限位板、14驱动轮、15驱动轴、16驱动外壳、17直流伺服电机、18驱动器固定板、19电机驱动器、20控制板、21 ARM处理器、22蓄电池、23电池承载座、24定向轮、25万向从动轮、26车体焊接结构及外壳、27地标感应器、28磁导航感应器、29磁导航安装板和30 RFID读卡部件。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0027]参照图1?图5，一种潜入式AGV导航小车，包括车体焊接结构、报警防撞保护装置、升降定位锁定装置、驱动单元、控制单元、导航定位装置、万向从动轮和定向轮，所述车体焊接结构上安装报警防撞保护装置、升降定位锁定装置、驱动单元、控制单元和导航定位装置;所述报警防撞保护装置设置在车体焊接结构前端;所述升降定位锁定装置与驱动单元分别上下分布设置在车体焊接结构中间；所述控制单元设置于车体后端;所述导航定位装置设置于车体焊接结构前端下方的中间位置;所述万向从动轮设置于车体焊接结构前端下方两边;所述定向轮设置于车体焊接结构后端下方;所述控制单元与报警防撞保护装置、升降定位锁定装置、驱动单元、控制单元、导航定位装置构成电连接。
[0028]所述报警防撞保护装置包括障碍物识别传感器固定座(I)、障碍物识别传感器
(2)、防撞胶条(3)、声光报警器(4)、显示屏(5)、急停开关(6)，前盖(7)。所述障碍物识别传感器固定座(I)设置于车体前端正中间，固定障碍物识别传感器(2);所述防撞胶条(3)设置于车体正前端下方;所述前盖(7)设置于车体前端上方;所述声光报警器(4)、显示屏(5)、急停开关(6)设置于前盖(7)上，声光报警器(4)、急停开关(6)分布于显示屏(5)周围。
[0029]所述升降定位锁定装置包括升降杆(8)、升降杆