[發明專利]一種用于自動生產車間的輪式運輸機器人控制系統和方法

在審

• 申請號: 201610225212.9
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105759821A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 戴楷龍;張海業;朱佳鵬;蔡泳成
• 申請（專利權）人: 深圳市正陽精密裝備有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術領域

本發明涉及機器人控制領域，尤其是一種用于自動生產車間的輪式運輸機器人控制系統和方法。

背景技術

隨著第四次工業革命的發展，企業的生產規模和數量在不斷擴大，這就加大了運輸系統的工作量。目前在大多數工廠車間，是使用小型貨物運輸車或者傳送帶進行貨物的運輸，如果這些工作需要人力參與完成的話，不但加大了生產成本，而且工作效率低；相應的，傳送帶還需要很大的占地空間，容易受到地理環境的影響。

在一些較為先進的生產車間，使用的是一種自動巡線的小型運輸車，但是這些運輸車大多為一個相對的個體，相互之間沒有聯系。當某個環節的運輸車出現問題時，會對下一環節的運輸車照成影響，并且對于出現故障的運輸車沒有一個警示裝置，當維修人員對運輸機器人維修時需要辨別是哪個環節的運輸車出現了故障，這就大大浪費了時間。隨著科學技術的發展，日益廣泛采用的微電子技術和電氣化的逐步實現，形成了復雜的電磁環境，而在這些自動巡線的運輸車中，大部分是使用電磁傳感器循跡的，然而在電磁干擾大的環境下電磁傳感器出現錯誤的概率非常高。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種用于自動生產車間的輪式運輸機器人控制系統和方法，所述用于自動生產車間的輪式運輸機器人控制系統和方法不僅可以降低生產成本，節省占地空間；而且多個運輸機器人可以組成ZigBee無線通信網絡，實用性高，出錯率低。

本發明所采用的技術方案是一種用于自動生產車間的輪式運輸機器人控制系統，包括：

電源模塊，用于給運輸機器人供電；

電機驅動模塊，用于驅動電機工作，

主控模塊，用于處理各種輸入信號和發送各種控制信號；

ZigBee無線通信模塊，用于接收和發送信號；

傳感模塊，用于發送導航信號和避障信號；

對接定位模塊，用于發送對接調節信號；

電壓檢測模塊，用于檢測電源電壓；

報警模塊，用于發出報警信號；

顯示模塊，用于顯示運輸機器人的各種參數；

其中，所述主控模塊與ZigBee無線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機驅動模塊的輸入端連接，所述對接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測模塊的輸入端連接。

進一步地，所述主控模塊包括：

單片機，所述單片機作為運輸機器人的信息處理中心和控制中心；

電源控制中心，用于控制傳感模塊、電機驅動模塊和顯示模塊的電源；

其中，所述電源控制中心受單片機控制，所述電源控制中心的輸出端分別與傳感模塊、電機驅動模塊和顯示模塊的輸入端連接。

進一步地，所述傳感模塊包括：

循跡子模塊，用于發送運輸機器人導航光強信號；

避障子模塊，用于發送避障信號，

其中，所述循跡子模塊與主控模塊連接，所述避障子模塊與主控模塊連接。

進一步地，所述對接定位模塊包括：

距離傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的距離；

定位傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的位置誤差，

其中，所述距離傳感器和定位傳感器的輸出端分別與主控模塊連接。

進一步地，所述循跡子模塊包括：光源補償模塊，用于提供穩定的光源；光強檢測模塊，用于檢測運輸機器人引導線與地面不同的光強信號，其中，所述主控模塊的輸出端與光強補償模塊的輸入端連接，所述光強檢測模塊與主控模塊連接。

本發明所采用的另一技術方案是一種用于自動生產車間的輪式運輸機器人控制方法，應用于所述的用于自動生產車間的輪式運輸機器人控制系統，所述方法包括以下步驟：

S1、啟動總電源，主控模塊和ZigBee無線通信模塊得電工作；

S2、主控模塊關閉傳感模塊、電機驅動模塊、報警模塊和顯示模塊的電源；

S3、ZigBee無線通信模塊檢測是否有補給信號，檢測到補給信號則進入步驟S4，否則繼續進行檢測；

S4、判斷電源電壓是否可以支撐一次運輸任務所需電量，如果可以支撐，則進入步驟S5；否則進入步驟S6；

S5、主控模塊開啟傳感模塊、電機驅動模塊和顯示模塊，并控制傳輸機器人到達補給工位，貨物被取走后，運輸機器人返回起點等待運輸任務；

S6、開啟報警模塊并通知其它運輸機器人接替該任務。