[發(fā)明專利]一種新型物料搬運(yùn)自動(dòng)引導(dǎo)車智能防撞系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410204056.9
• 申請(qǐng)日: 2014-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN103935365A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁培江;李永;陳冬冬;汪承坤;韓煒;賴婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 袁培江
• 主分類號(hào): B60W30/09
• 分類號(hào): B60W30/09;B60W30/08;G08G1/16
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種防撞系統(tǒng)，尤其涉及一種用于物料搬運(yùn)的自動(dòng)引導(dǎo)車(Automated?Guided?Vehicle,AGV)智能防撞系統(tǒng)。

背景技術(shù)

AGV在工業(yè)上常被用作物料搬運(yùn)的設(shè)備。AGV上裝備有自動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)貨物裝卸與搬運(yùn)過程的全自動(dòng)化。正是以其較高的自動(dòng)化程度與智能水平等優(yōu)點(diǎn)，近年來在倉儲(chǔ)，制造，物流，港口，危險(xiǎn)地域等眾多場(chǎng)所得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，AGV的最高速度可達(dá)2m/s以上，由此帶來的AGV相撞事故也越來越多，并且由于AGV系統(tǒng)成本較高，往往會(huì)造成重大損失。因此，如何最大程度的保障行車范圍內(nèi)設(shè)備與人員安全尤為重要。

目前，AGV安全防護(hù)裝置主要包括有障礙物檢測(cè)裝置、接觸緩沖裝置。常用的測(cè)距方法包括紅外測(cè)距，聲波測(cè)距，激光測(cè)距。其中激光測(cè)距技術(shù)以其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用。隨著新型傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，障礙目標(biāo)物體的檢測(cè)手段越來越多樣化，傳統(tǒng)的單傳感檢測(cè)技術(shù)的弊端也愈發(fā)凸顯，由此帶來的AGV系統(tǒng)不穩(wěn)定也很難消除。所以利用多傳感器探測(cè)技術(shù)進(jìn)行環(huán)境信息探測(cè)，綜合決策可對(duì)真實(shí)目標(biāo)的描述更加精確，同樣更能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在AGV自主運(yùn)行過程中，尤其是在高速運(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)要求能夠快速精確地測(cè)定運(yùn)行方向上的障礙物信息并實(shí)現(xiàn)障礙物的自主跟蹤，以便控制單元能夠迅速做出決策。因此提高環(huán)境信息檢測(cè)與控制單元決策的快速性、有效性與智能可控性是在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)著重強(qiáng)調(diào)的。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前物料搬運(yùn)AGV運(yùn)行中潛在的碰撞問題，本發(fā)明提出了一種新型物料搬運(yùn)自動(dòng)引導(dǎo)車智能防撞系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)AGV車體的雙向多層區(qū)域防護(hù)

本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種新型物料搬運(yùn)自動(dòng)引導(dǎo)車智能防撞系統(tǒng)，它包括：車載主控單元，環(huán)境檢測(cè)單元，動(dòng)作執(zhí)行單元，報(bào)警單元以及遠(yuǎn)程控制單元。

所述的載主控單元包括：上位機(jī)、下位機(jī)，下位機(jī)選用STM32單片機(jī)。

上位機(jī)對(duì)激光雷達(dá)與攝像頭采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)AGV之間的數(shù)據(jù)通信；單片機(jī)接收激光測(cè)距傳感器和光電編碼器的測(cè)量數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)查詢接觸緩沖帶狀態(tài)，通過驅(qū)動(dòng)器控制執(zhí)行電機(jī)。上位機(jī)與單片機(jī)通過串口通訊，是數(shù)據(jù)處理，信息融合與決策動(dòng)作的控制中心。

所述的環(huán)境檢測(cè)單元包括：激光雷達(dá)、攝像頭、激光測(cè)距傳感器、弧形接觸緩沖帶、U形接觸緩沖帶、光電編碼器、。

激光雷達(dá)安裝于車體前方下部，其功能是實(shí)現(xiàn)AGV前方180°區(qū)域的掃描；攝像頭安裝于車體頂部，其主要功能是實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的檢測(cè)；兩個(gè)激光測(cè)距傳感器分別安裝在貨叉前端，用于檢測(cè)貨叉前方的障礙物；兩光電編碼器分別與兩執(zhí)行電機(jī)相連，其作用是反饋速度信息，以便根據(jù)當(dāng)前車速設(shè)定防護(hù)范圍；弧形接觸緩沖帶安裝于車體前方與AGV底盤相連，一旦發(fā)生碰撞可立即觸發(fā)急停電路，并將碰撞沖擊載荷傳遞到車體底盤上，減少對(duì)AGV主體的損壞。此外，在貨叉前端安裝有U形接觸緩沖帶，因而當(dāng)貨叉碰到異物時(shí)亦可及時(shí)停車。

所述動(dòng)作執(zhí)行單元包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行電機(jī)。

車載主控單元對(duì)環(huán)境檢測(cè)單元各傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過驅(qū)動(dòng)器控制AGV進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作：當(dāng)環(huán)境檢測(cè)單元有效檢測(cè)區(qū)域內(nèi)無異物時(shí)，AGV維持當(dāng)前正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)在監(jiān)控層內(nèi)檢測(cè)到異物時(shí)，激光雷達(dá)與攝像頭開始對(duì)異物進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，AGV維持當(dāng)前正常運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)在減速層內(nèi)檢測(cè)到異物時(shí)，單片機(jī)控制執(zhí)行電機(jī)使AGV減速以維持安全停車距離；當(dāng)在減速層內(nèi)檢測(cè)到異物時(shí)，單片機(jī)控制執(zhí)行電機(jī)使AGV立即停車。

所述的報(bào)警單元包括：報(bào)警燈、語音報(bào)警模塊。

當(dāng)AGV由于碰撞或者即將碰撞造成停車時(shí)，報(bào)警燈被點(diǎn)亮，語音報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)車載控制單元向遠(yuǎn)程控制單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，等待遠(yuǎn)程控制單元處理。

所述遠(yuǎn)程控制單元包括：遠(yuǎn)程控制中心、遠(yuǎn)程顯示模塊、便攜式交互模塊。

AGV工作現(xiàn)場(chǎng)的換進(jìn)信息通過WIFI傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制單元，遠(yuǎn)程控制中心根據(jù)遠(yuǎn)程顯示模塊的視頻信號(hào)對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)AGV由于碰撞或者即將碰撞停車時(shí)，控制中心可遠(yuǎn)程發(fā)送指令調(diào)整AGV進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。特殊的，便攜式交互模塊通過控制中心的服務(wù)器能夠方便的實(shí)現(xiàn)AGV的便攜式遠(yuǎn)程快速管理。

本發(fā)明所述的防撞系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)AGV的雙向多層防護(hù)。