[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)的AGV車載控制器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410370544.7
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104125284A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任彧
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G05B19/418;H04W84/18;B66F9/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)無線控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種是基于無線網(wǎng)絡(luò)的用于自動導(dǎo)引車的控制裝置。

背景技術(shù)

隨著工廠自動化、計算機集成制造系統(tǒng)技術(shù)的逐步發(fā)展以及柔性制造系統(tǒng)、自動化立體倉庫的廣泛應(yīng)用，AGV(Automated?Guided?Vehicle)即自動導(dǎo)引車作為聯(lián)系和調(diào)節(jié)離散型物流系統(tǒng)以使其作業(yè)連續(xù)化的必要的自動化搬運裝卸手段，其應(yīng)用范圍和技術(shù)水平得到了迅猛的發(fā)展。AGV是以微控制器為控制核心、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支持、蓄電池為動力、裝有非接觸導(dǎo)引裝置的無人駕駛自動導(dǎo)引運載車，其自動作業(yè)的基本功能是導(dǎo)向行駛、認址停準和移交載荷。作為當代物流處理自動化的有效手段和柔性制造系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，AGV已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。?

目前AGV的導(dǎo)引方式可分為兩大類：車外固定路徑導(dǎo)引方式和自由路徑導(dǎo)引方式。車外固定路徑導(dǎo)引方式指在行駛的路徑上設(shè)置導(dǎo)引用的信息媒介物，AGV通過檢測出它的信息來得到導(dǎo)引，如電磁導(dǎo)引、光學導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引等；自由路徑導(dǎo)引方式是AGV上儲存著系統(tǒng)布局上的尺寸坐標，通過識別車體當前方位，自主地決定行駛路徑，這類導(dǎo)引方式也稱為車上軟件—編程路徑方式。其中車外固定路徑導(dǎo)引方式為常用方式。

AGV系統(tǒng)應(yīng)用中主要有設(shè)備有四種，分別是車載控制器、站點呼叫器、集中協(xié)調(diào)器和信息顯示器。AGV的控制指令一般是由站點呼叫器提出，經(jīng)集中協(xié)調(diào)器發(fā)出，AGV的狀態(tài)也通過通信系統(tǒng)送回集中協(xié)調(diào)器，通信系統(tǒng)有兩種：連續(xù)方式和分散方式。連續(xù)通信系統(tǒng)允許AGV在任何時候和相對地面控制器的任何位置使用射頻方法或使用在導(dǎo)引路徑內(nèi)的通信電纜收發(fā)信息。如采用無線電、紅外激光的通信方法。分散式系統(tǒng)只是在預(yù)定的地點如AGV呼叫站點、車載控制器、信息顯示器等，在特定的AGV設(shè)備與集中協(xié)調(diào)器之間提供通信。一般來說，這種通信是通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方法來實現(xiàn)的，分散式通信方式的優(yōu)點是價格較便宜、通信可靠穩(wěn)定。

AGV系統(tǒng)中車載控制器的主要功能是安裝在自動導(dǎo)引車輛上車輛控制器，車載控制器的作用主要是控制車輛按規(guī)定的路由表行駛，當工位上需要材料運入或有做好的貨物需要運出時，操作人員可以通過按站點呼叫器的按鍵，利用Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)將按鍵的需求傳輸?shù)郊袇f(xié)調(diào)器，集中協(xié)調(diào)器根據(jù)當時車庫中車的情況，派送一種工位的站點呼叫器要求的車類型，優(yōu)化路徑，規(guī)定目的站點和沿路各道口的行為，并將這些信息通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)給站點呼叫器、車載控制器和信息顯示器等AGV其他設(shè)備，集中協(xié)調(diào)器將路徑需要的站點行為告訴自動導(dǎo)引車的車載控制器，在整個車輛自動行駛過程中車載控制器實時上報車輛狀態(tài)和簡單的故障處理，同時保證數(shù)據(jù)可靠傳輸和集中協(xié)調(diào)器的命令正確執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于自動導(dǎo)引車輛系統(tǒng)中的核心控制器之一車載控制器。車載控制器采用Zigbee無線通信、行走控制、故障報警、狀態(tài)顯示、命令發(fā)送等功能，這種車載控制器利用車載物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)自動導(dǎo)引車輛、集中協(xié)調(diào)器和信息顯示器之間的信息傳輸。

本發(fā)明涉及的基于物聯(lián)網(wǎng)的車載控制器包括車載電源接口模塊、STM32W108處理器模塊、無線處理模塊、LED顯示模塊、RS485通信模塊和程序下載接口模塊。

所述的車載電源接口采用通用的6芯航空接頭連接，將車載24V直流電源轉(zhuǎn)換成VDD33接口電壓對整體系統(tǒng)進行供電，包括第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第一電阻R1、第一電阻R2、第一二極管D1、第一電感L1。二極管D1的陰極接電壓轉(zhuǎn)換芯片IC665的第8引腳（PH）和第三電容C3的一端，電壓轉(zhuǎn)換芯片IC665的第1引腳（BOOT）與第三電容C3的一端相連。第一電容C1、第二電容C2和第四電容C4的一端接地，另一端與電壓轉(zhuǎn)換芯片IC665的第7引腳（VIN）相連。電壓轉(zhuǎn)換芯片IC1的第6引腳接地，電壓轉(zhuǎn)換芯片IC665的第4引腳與第二電阻R2的一端相連，第二電阻R2的另一端接地。第一電感L1的一端與電壓轉(zhuǎn)換芯片IC665的第8引腳（PH）相連，另一端連接第五電容C5、第六電容C6和第一電阻R1的一端。第一電阻R1的另一端與電壓轉(zhuǎn)換芯片IC665的第4引腳（BOOT）相連。第五電容C5和第六電容C6的另一端接地。

所述的STM32W108處理器和無線處理模塊包括處理器芯片IC32、天線ANT_SMT；處理器芯片IC32的第1、2引腳接VDD33電壓V3.3，處理器芯片IC32的第30、31、32引腳接地，處理器芯片IC32的第37引腳接天線ANT_SMT。