一种无线控制AGV小车的方法和系统

本发明涉及一种agv小车的控制方法，属于自动控制
技术领域：
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背景技术：
：自动导引车(automatedguidedvehicle,avg)种类繁多，是工业移动机器人的典型代表，因其操作灵活、工作效率高、容易升级等优点，在现代工业自动化系统中得到了广泛的应用和推广。但是由于agv是移动的，往往不能和其它设备组网，无法实时控制。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种无线控制agv小车的方法，组网方式简单方便，可以实现对avg的实时控制。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种无线控制agv小车的方法，在agv小车的运动区域内铺设磁道条，agv小车上设置具有2n路磁通检测开关的磁导引传感器，采用磁带导引方式对行驶在磁道条上的agv小车进行无线控制导航，n为≥3的整数；其中，至少有2路磁通检测开关设置在沿磁道条直线行驶时所对应的磁道条中间区域的agv小车上；至少有另2路磁通检测开关设置在沿磁道条直线行驶时所对应的磁道条一侧区域的agv小车上；至少还有另2路磁通检测开关设置在沿磁道条直线行驶时所对应的磁道条另一侧区域的agv小车上；根据各路磁通检测开关检测的信号值计算agv偏转角度的大小，对应调节agv小车的驱动电机转速差，实现对agv小车的无线控制。进一步地，agv小车上设置的为具有16路磁通检测开关的磁导引传感器。进一步地，16路磁通检测开关中，其中有4路磁通检测开关设置在沿磁道条直线行驶时所对应的磁道条中间区域的agv小车上；另6路磁通检测开关设置在沿磁道条直线行驶时所对应的磁道条一侧区域的agv小车上；其余6路磁通检测开关设置在沿磁道条直线行驶时所对应的磁道条另一侧区域的agv小车上。进一步地，所述磁导引传感器为wrg-016型的磁导引传感器。进一步地，agv小车的控制器通过wbox模块与无线路由器建立连接，实现agv小车与上位机之间的无线局域网通信。进一步地，agv小车的控制器中采用模糊控制算法计算agv偏转角度的大小，控制调节agv小车左右轮的驱动电机转速，实现对agv小车的行驶轨迹控制。进一步地，agv小车采用直流电源供电。进一步地，所述直流电源采用bm1418zxf型直流电机。一种无线控制agv小车的系统，其特征是，包括：导航模块，采用磁带导引方式对在铺设磁道条的区域内行驶在磁道条上的agv小车进行无线控制导航，控制器，根据agv小车上磁导引传感器的各路磁通检测开关检测的信号值采用模糊控制算法计算agv偏转角度的大小，并将控制信号发送至驱动模块；驱动模块，根据控制器的控制信号控制调节agv小车左右轮的驱动电机转速；wbox模块，建立agv小车的控制器与无线路由器连接，使agv小车与上位机进行无线局域网通信。本发明所达到的有益效果：agv小车采用磁带导引方式实现导向，磁带导引传感器能够检测微弱的磁场强度，通过增加传感器的点数及间隔等，可以提高精度，减少导向干扰。采用wbox模块实现了agv的无线监控，解决传统agv往往只能实现点到点的功能，使agv更加智能化，该无线组网方式简单方便，可在更多的工控领域推广应用。agv小车的控制器中采用模糊控制算法进行循迹，以达到稳定地控制左右轮的转速，避免调整过快造成agv小车摆动或剧烈的抖动。附图说明图1无线控制系统框架图；图2wbox与plc连接图。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。agv小车一般应用于工业现场，主要功能就是检测外界信号，判断行走路线并走到指定区域。本申请采用抗干扰的plc作为控制器，并通过与导航模块、驱动模块、人机界面、wbox模块的相互通讯及数据传输控制，实现agv的控制，具体框图如图1。1、导航模块本方法中，对于agv，导航模块采用的是磁带导引方式，它主要是在地上铺设磁道条，然后通过设置在agv上的磁导引传感器来检测agv当前位置，进行数据处理，从而达到导向的功能。磁导引传感器能够检测微弱的磁场强度信号，这种传感器通常情况下分为很多点数，不同的点数也决定了不同的检测精度，与此同时，其点数的间隔以及响应时间等都会对其检测有所影响。本实施例中采用wrg-016型的磁带传感器，可以检测磁场的s极，具有16路开关信号。2、驱动模块agv属于移动装置，采用直流电源供电，本实施例中选用直流无刷电机作为驱动模块驱动agv运动，具体地选用尤奈特电机bm1418zxf型直流电机，额定功率为350w，额定转速为2800rpm，减速比为1:6，额定电压36v，直流电机与车轮利用链传动连接，达到传动的目的。采用差速型控制，即利用左右两个电机的旋转方向和速度的差值实现对agv的左右转、前进、后退和停止的运行动作控制。3、wbox模块wbox模块是基于无线wifi的数据通信模块，支持modbus-rtu协议，无线端提供modbustcp协议，可以和xc系列plc结合广泛应用于自动化系统，实现无线监控。agv的plc控制器通过wbox模块与无线路由器建立连接，从而使得agv与上位机进行无线局域网通信。wbox模块和plc的连接方式如图2所示。4、无线通讯配置连接wbox模块时，plc串口需配置成符合要求的参数，本实施例中，参数配置如表1所示。同时将拨码开关s2置关闭off状态，设为modbus模式；配置完成后，由于modbus通讯，编程直接运用通讯指令，如regw和regr指令。表1通讯参数配置表无线控制agv小车采用循迹算法，循迹算法设计是否合格的关键在于agv的运行是否稳定，循迹路线是否与设定轨道一致。本设计采用16路磁通检测开关的磁导航传感器，共16路输入信号端子，对应16路输入信号，预定规划好agv的行车线路，将第1路磁通检测开关所在位置设定为位于agv小车的左边，第16路磁通检测开关所在的位置设定为位于agv小车的右边，中间第8、9路磁通检测开关所在的位置为agv小车直线行驶时的中间位置。agv正常运行时，一般的，当agv在磁道条正中间时，磁导航传感器刚好可以检测到2路磁通量。agv小车直线前进时，第8、9路两个磁通检测开关应该是始终置开on状态的，由于磁带有一定的宽度，而两个端子引脚之间的距离只有10mm，所以将第7、10两路端子当做余量处理。一旦有第7路以前编号磁通检测开关的开关量触发，即agv小车向右偏转行驶了一定的角度。同理，第10路以后编号磁通检测开关的开关量触发，则agv小车向左偏转行驶了一定的角度。根据信号值判断偏转角度的大小，然后调节转速差，使agv小车回到直线行驶轨道，从而实现对agv小车的行驶方向进行控制导航。具体循迹措施如表2所示。表2循迹措施对应表端子号1-3端子4-6端子7-11端子12-14端子15-16端子偏转幅度很大较大正常较大很大措施大幅度右转小幅度右转直线行驶小幅度左转大幅度左转高速速差125075007501250低速速差5003000300500只要导引磁带与agv有稍微的偏移，电机会立即做出调整，但循迹过程中agv的调整过快会造成agv沿着轨迹摆动，严重时出现发生剧烈的抖动。因此，可以将1～6号端子分阶段，采用模糊控制，控制左右轮，以达到稳定的效果。向右偏转的控制过程与向左偏转时的控制过程同理。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。当前第1页12