一种无反射板激光导航传感器装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种激光导航传感器装置，属于机械电子信息技术领域，具体的 涉及一种无反射板激光导航传感器装置
【背景技术】
[0002] 随着物流系统的迅速发展，AGV的应用范围也在不断扩展。AGV (automated guided vehicle)即自动导引小车。根据美国物流协会定义，AGV是指装备有电磁或光学自动导引 装置，能够沿着规定的导引路径行驶，具有小车编程与停车选择装置、安全保护以及各种装 载功能的运输小车。AGV的研制与开发涉及到计算机、自动控制、信息通讯、机械设计和电子 技术等多个学科，是集光、机电及计算机于一体的高新技术。它可以成为车间物流系统中物 料和信息之间的桥梁，智能AGV的特殊之处就在于智能AGV具有以下特点：
[0003] (1)优化物流管理一一智能AGV系统与现有物流系统衔接，对其进行优化；
[0004] (2)场地要求较低一一智能AGV运行路径可以柔性更改；
[0005] (3)调度能力可靠一一上位机进行数据分析和远程控制，调度能力优秀；
[0006] (4)操作的安全性--智能AGV导航方式明确，具有自主测障，避障功能；
[0007] (5)成本可控制性一一智能AGV可减少大量人工，节省企业资源成本。
[0008] (6)减少广品损伤 可减少人工造成的广品损伤。
[0009] 智能AGV代替传统的人工或半机械运输方式，已经是工厂和企业为降低产品生产 成本、扩大消费市场、提高企业竞争力的重要举措。目前AGV已成为柔性制造、物流自动化 等领域的研宄热点之一。AGV之所以能够实现无人驾驶，导航和导引对其起到了至关重要的 作用，随着技术的发展，目前能够用于AGV的导航/导引技术主要有以下几种：磁带导航、激 光导航和惯性导航。其中，激光导航AGV优点：AGV定位精确；地面无需其他定位设施；行驶 路径可灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先 进导引方式；缺点是制造成本高、技术掌握在国外、技术封锁等限制措施。
[0010] 激光导航AGV为AGV中最智能、最先进的一种，在欧美国家存在大批量的运用，由 于国外技术保密及价格的高昂，在国内没有大批量的运用。因此，有必要设计出一种具有高 性价比、强抗干扰能力和目标识别能力的激光导航传感器，并成为了一种新的技术需求。 【实用新型内容】
[0011] (一）要解决的技术问题
[0012] 为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种无反射板激光导航传 感器装置及方法。该装置通过固定激光接收器装置，并结合无线传感器网络技术，接收主控 制器发送的实时位置信息，实现激光导航AGV的高效运行。
[0013] (二）技术方案
[0014] 根据本实用新型的一个方面，提出了一种无反射板激光导航传感器装置，该装置 包括激光发射器、激光接收器、无线传感器和主控制器。
[0015] 优选的，所述激光发射器安装在运动的车体上，与激光接收器位于同一水平面上， 并且激光发射器通过电机的带动以可调频率进行旋转扫描激光接收器。
[0016] 进一步的，所述的运动的车体优先选择AGV车体和AGV小车，也可以选择普通的机 械车体。
[0017] 优选的，所述激光接收器固定在运动车体运行路径的周围墙上或固定支架上，并 将整个空间运行位置建立直角坐标系，并预先测量出激光接收器的地理位置坐标，存储于 激光接收器的存储器中。
[0018] 进一步的，激光接收器采用线阵接收的方式接收激光信号，即使激光发射器与激 光接收器没有处于同一水平面上，激光接收器的接收部分仍然可以采集到激光信号。
[0019] 优选的，所述无线传感器基于CAN的RFID的无线传感网络，将所述激光接收器的 地里位置坐标无线传输给主控制器，同时主控制器记录当前编码器的数值，根据预先的编 码规则查询激光接收器的位置信息，并计算相邻激光接收器间的夹角信息。
[0020] 优选的，所述主控制器以无线方式接收激光接收器位置数据信息，采集到4个位 置信息和相对应的3个相邻夹角信息后，列写非线性方程组，并采用最小二乘法迭代计算 出非线性方程组的根，即当前激光发射器的坐标信息。
[0021] 优选的，所述激光发射器包括反射镜、激光发射器、发射器顶部外壳、激光发射器 主旋转轴、转轴螺丝1~4、滑环、激光电源、旋转台、推力轴承、普通轴承、支架、减速器、电 机和编码器。
[0022] 进一步的，所述反射镜用于反射激光发射器发送的激光信号，并将激光信号平行 的投射到平面周围的激光接收器中。
[0023] 进一步的，所述激光发射器发射激光信号，首先投射到反射镜中，然后在反射到四 周。
[0024] 进一步的，所述激光发射器主旋转轴用于匀速的水平旋转激光发射器，使得激光 发射信号能够向四周发送信号，而不是只沿着同一个方向发射信号。
[0025] 进一步的，所述转轴螺丝固定住发射器顶部外壳，且四个螺丝可拆卸，当激光发射 器出现故障时，通过拆除螺丝即可对激光发射器进行修理。
[0026] 进一步的，所述滑环用于对激光发射器进行供电，滑环上边部分通过旋转台进行 旋转，且旋转部分的动态平衡通过采用推力轴承和普通轴承相结合的方式，推力轴承位于 旋转台下方，推力轴承负责承载轴上面的压力，减少中间部分主旋转轴的径向力，普通轴承 则可以"卡住"主旋转轴，使其不能前后左右晃动，机械结构部分加入推力轴承和轴承可以 更好地保证激光发射器的激光可以在同一水平面上扫描激光接收器，保证了信号的有效 性，降低了信号的丢失率。
[0027] 本实用新型提出了一种优选的无反射板激光导航传感器主控制器方法。
[0028] 所述方法基本是将系统复位初始化之后，主控制器接收分控制器传送的数据信 息，其中分控制器是激光接收器，并基于CAN的RFID无线传感网络进行无线数据传输，主控 制器以无线的方式接收到的数据信息存入到存储器中，并读取当前存储器数值，根据编码 的对应关系确定激光接收器的类别，同时将接收数据的计数值加1，判断是否满足要求；当 未满足要求时，重新进行分控制器数据接收操作，否则进入下一步，根据坐标点以及相邻坐 标点之间的夹角信息，利用最小二乘迭代法进行激光发射器位置迭代计算。
[0029] 本实用新型提出了一种优选的无反射板激光导航传感器方法，所述方法包括如下 步骤：
[0030] 步骤S101 :激光接收器编码，传感器协议约束；
[0031] 步骤S102 :主控制器存储编码和位置信息；
[0032] 步骤S103 :激光发射器实时旋转发射激光信号；
[0033] 步骤S104 :激光接收器接收激光信号并无线传输位置信息；
[0034] 步骤S105 :主控制器接收处理无线信号。
[0035] 进一步的，所述步骤S102中，主控制器预先存储激光接收器的编码和位置信息， 之后根据无线接收的信息即可确认激光接收器的确切信息。
[0036] 进一步的，所述步骤S103中，运动小车行进过程中，激光发射器实时旋转的发射 激光信号，使得周边的激光接收器实时接收信号。
[0037] 进一步的，所述步骤S104中，运动小车上边的激光发射器发射激光信号之后，激 光接收