基于RFID射频技术的仓储AGV的制作方法

本实用新型涉及自动导引车技术领域，具体为一种基于RFID射频技术的仓储AGV。

背景技术：

随着电子商务的不断发展，客户需求与订单结构逐渐向小批量、多品种发展，配送中心的规模伴随产品种类和数量的不断增加而愈发壮大；同时，劳动力价格也日益上涨，自动化配送中心拣选系统能够节约人力成本和提高工作效率，但是传统的自动化程度较高的配送中心拣选系统在应用过程中逐渐呈现了各自的弊端。AGV(Automated Guided Vehicle)是指自动导引运输车，相对于传统的物料输送及仓储设备，具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强和安全性好等优势。现有技术中的仓储AGV存在如下问题：拣选效率低下，达不到仓储中心的要求；劳动力价格日益上涨，无法适应劳动力市场的新状况；在物流环节浪费过多的时间、人力及物理，导致效率低下。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种基于RFID射频技术的仓储AGV。

本实用新型的技术方案是：

一种基于RFID射频技术的仓储AGV，所述仓储AGV包括车体部分和上位机；所述车体部分包括：RFID定位模块、循迹模块、测距模块、Zigbee从机通信模块、用于驱动所述仓储AGV的左轮电机和右轮电机、与所述左轮电机和右轮电机相连接的电机驱动模块、以及主控模块；所述RFID定位模块、循迹模块、测距模块、Zigbee从机通信模块和电机驱动模块均与所述主控模块相连接；所述上位机具备Zigbee主机通信模块；所述Zigbee从机通信模块和所述Zigbee主机通信模块用于所述车体部分与上位机之间进行通讯；

进一步地，所述RFID定位模块包括RFID阅读器和RFID标签；

进一步地，所述循迹模块安装在所述车体部分的前端中心处，且包括3个型号为TCRT5000的红外传感器；

进一步地，所述测距模块包括型号为GP2Y0A02YK0F的红外测距传感器；

进一步地，所述Zigbee通信模块包括型号为CC2530的收发芯片；

进一步地，所述主控模块包括型号为STM32F103VET6的单片机；

进一步地，所述仓储AGV还包括电源模块；

进一步地，所述循迹模块所包括的3个红外传感器分别为第一红外传感器、第二红外传感器和第三红外传感器；第二红外传感器和第三红外传感器分别置于所述第一红外传感器的左右两侧，并且所述第二红外传感器和所述第三红外传感器位于同一水平线上，所述第一红外传感器的水平中心线位于所述第二红外传感器的水平中心线的前方；

进一步地，所述仓储AGV应用在地面设有黑色网格的仓库；所述RFID标签有多个且为白色，分别分布在黑色网格的网格节点处；

进一步地，所述车体部分具有亚克力外壳。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的基于RFID射频技术的仓储AGV，可以从很大程度上满足仓储中心对拣选效率的要求，能够适应劳动力市场的新状况，减少物流环节时间、物力及人力浪费。

附图说明

图1本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型所述电机驱动模块的电路原理图；

图3是本实用新型所述主控模块的电路原理图；

图4是本实用新型所述电源模块的电路原理图；

图5是本实用新型所述循迹模块所包括的3个红外传感器的布设示意图；

图6是本实用新型所述RFID标签的分布示意图；

图中：1、车体部分，2、第一红外传感器，3、第二红外传感器，4、第三红外传感器，5、黑色网格，6、RFID标签。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示的一种基于RFID射频技术的仓储AGV，所述仓储AGV包括车体部分1和上位机；所述车体部分1包括：RFID定位模块、循迹模块、测距模块、Zigbee从机通信模块、用于驱动所述仓储AGV的左轮电机和右轮电机、与所述左轮电机和右轮电机相连接的电机驱动模块、以及主控模块；所述RFID定位模块、循迹模块、测距模块、Zigbee从机通信模块和电机驱动模块均与所述主控模块相连接；所述上位机具备Zigbee主机通信 模块；所述Zigbee从机通信模块和所述Zigbee主机通信模块用于所述车体部分1与上位机之间进行通讯；进一步地，所述RFID定位模块包括RFID阅读器和RFID标签6；进一步地，所述循迹模块安装在所述车体部分1的前端中心处，且包括3个型号为TCRT5000的红外传感器；进一步地，所述测距模块包括型号为GP2Y0A02YK0F的红外测距传感器；进一步地，所述Zigbee通信模块包括型号为CC2530的收发芯片；进一步地，所述主控模块包括型号为STM32F103VET6的单片机；进一步地，所述仓储AGV还包括电源模块；进一步地，所述循迹模块所包括的3个红外传感器分别为第一红外传感器2、第二红外传感器3和第三红外传感器4；第二红外传感器3和第三红外传感器4分别置于所述第一红外传感器2的左右两侧，并且所述第二红外传感器3和所述第三红外传感器4位于同一水平线上，所述第一红外传感器2的水平中心线位于所述第二红外传感器3的水平中心线的前方；进一步地，所述仓储AGV应用在地面设有黑色网格5的仓库；所述RFID标签6有多个且为白色，分别分布在黑色网格5的网格节点处；进一步地，所述车体部分1具有亚克力外壳。

在使用本实用新型所述仓储AGV之前，可以利用黑色胶带将仓库编码成网格区域，各网格节点处分布有RFID标签6，每一网格节点的RFID标签6存储有其所在点的坐标信息；进而，通过RFID阅读器扫描上述网格区域的网格节点来获得车体部分1当前所处位置，相应的坐标和位置信息经由Zigbee从机通信模块和Zigbee主机通信模块，即通过Zigbee传输网络发送至上位机，之后上位机通过Zigbee传输网络发送给车体部分1其下一步的运动信息如转向、要达到的位置坐标等。

本实用新型所述循迹模块用于实现仓储AGV的导航，其采用型号为TCRT5000的红外传感器，TCRT5000具有一个红外发射管和一个红外接收管，当所述红外发射管发出的红外光遇到浅色的物体则被反射，红外接收管接收到反射光，TCRT5000输出电平由低变高，当红外发射管发出的红外光遇到深色的物体则被吸收，红外接收管则接收不到反射光，TCRT5000输出电平由高变低，由于仓库地面铺设有黑色网格5，网格之外的区域为浅色部分，因此根据TCRT5000的输出电平变化可以确定仓储AGV是否在黑色网格5所在的路径上，在仓储AGV运行时，3个红外传感器共同检测，通过3个TCRT5000的电平输出结果来共同确定仓储AGV的当前路径，便于有效防止AGV走偏；所述测距模块包括型号为GP2Y0A02YK0F的红外测距传感器，该红外测距传感器可以侦 测到其前方0.3～1.5m范围内的障碍物信息，并将侦测到的障碍物信息反馈至主控模块，由主控模块经由Zigbee从机模块和Zigbee主机模块发送到上位机，进而上位机重新发送能够有效规避障碍物的运动指令；主控模块包括型号为STM32F103VET6的单片机，STM32F103VET6是32位处理器市场上功耗最低的产品；STM32F103系列是基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核，STM32F103VET6处理芯片有512KB程序存储空间、64K RAM、5个串行通讯接口、8个定时器、2个IIC通讯接口和2个SPI通讯接口；ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。

图2示出了本实用新型所述电机驱动模块的电路原理图，其中，接口J1与主控模块相连接，具体地，电机驱动模块所包括的总线收发器U1的引脚B0至B3依次连接单片机STM32的引脚PA6、PA7、PB6、PB7(即网络标号pwm1、pwm2、pwm3、pwm4)，接口Z1连接左轮电机，接口Z2连接右轮电机，接口Z3连接外部电源；图3示出了本实用新型所述主控模块的电路原理图，其中，Zigbee接口连接Zigbee从机通信模块，单片机STM32的引脚PB10、PB11连接RFID定位模块，单片机STM32的引脚PD9、PD10、PD11连接循迹模块，单片机STM32的引脚PA3连接测距模块；图4是本实用新型所述电源模块的电路原理图，其中，J11和J12为电源模块的输入端，J13和J12为电源模块的输出端；所述电源模块包括型号为LM2596的开关稳压芯片；LM2596是德州仪器生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，内含固定频率振荡器(150kHz)和基准稳压器(1.23V)，并具有完善的保护电路、电流限制和热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。所述左轮电机和右轮电机采用大功率直流电机；本实用新型将射频识别技术应用于AGV的定位上，能够满足仓储环境的灵活需求；本实用新型可以解决传统的物流仓储中心存在的人力成本高、订单数量多、拣选效率低和劳动强度大等无法应对目前发展迅速的电子商务需求的问题。

本实用新型所述仓储AGV的应用可以从很大程度上满足仓储中心对拣选效率的要求，能够适应劳动力市场的新状况，减少物流环节时间、物力及人力浪费。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。