[發明專利]一種AGV小車精準導航的控制裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 201710332820.4
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107168310A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 劉其信;馮燕青;匡忠;方紅霄
• 申請（專利權）人: 廣州市井源機電設備有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州番禺容大專利代理事務所(普通合伙)44326
• 代理人: 劉新年

技術領域

本發明涉及AGV導航控制技術領域，具體涉及一種AGV小車精準導航的控制裝置、系統及方法。

背景技術

目前，市面上流行引導方式有很多種，但并非所有的方法都可以在AGV系統中應用，AGV小車通常可以采用一下幾種引導方式：

(1)電磁引導

在AGV小車的行駛路徑上埋設金屬線，并加載引導頻率，其主要優點是引導線隱蔽，不易污染和破損，引導原理簡單，便于控制和通信，對聲光無干擾，缺點是靈活性差，改變或擴充路徑較麻煩，對引導線路附近的鐵磁物質有干擾，電線鋪設工作量大，維護困難。

(2)直接坐標引導

用定位塊將AGV小車的行駛區域分成若干坐標小塊，通過計數實現引導，其優點是可以實現路徑的修改，引導的可靠性好，對環境無特別要求，缺點是地面測量安裝復雜，工作量大，引導精度低。

(3)慣性引導

在AGV小車上裝有陀螺儀，根據陀螺儀的偏差進行導引，其主要優點是技術先進，準確度高，靈活性強，便于組合和兼容，適用領域廣，缺點是成本較高，維護保養等后續問題較難解決，地面也需要磁性塊作輔助定位。

(4)圖像識別引導

對AGV小車行駛區域的環境進行圖像識別，實現智能行駛，這是一種大有潛力的技術，但仍在研究中。

發明內容

有鑒于此，本發明主要針對目前AGV小車導航方式單一且不精準的問題，提出了一種AGV小車精準導航的控制裝置、系統及方法，通過激光傳感器、編碼器、處理模塊的組合以及利用智能算法的控制，提高了AGV小車激光導航的精準度及智能化，使激光引導技術更可靠更安全性。

本發明通過以下技術手段解決上述問題：

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

一種AGV小車精準導航的控制裝置，應用于行駛在具有至少一個反光指引物的應用場合的AGV小車，包括：

通信控制模塊，分別與激光傳感儀器、速度反饋模塊、狀態邏輯控制器、數據采集模塊進行連接，用于對通信狀態與工作模式進行檢查或糾正，對激光傳感儀器進行檢測與控制，對運動信息、控制信息與定位信息進行讀取、處理與發送；

激光傳感儀器，安裝于AGV小車上使激光照射到應用場合的反光指引物，用于通過發射激光到周邊環境進行掃描定位，檢測從反光指引物反射回來的激光信號，并通過通信控制模塊將檢測到的位置信號傳送到數據采集模塊；

速度反饋模塊，用于檢測AGV小車運動的線性速度、角速度、角度以及方向，并通過通信控制模塊將檢測到的運動信號傳送到數據采集模塊；

數據采集模塊，用于對位置與運動信號進行接收、幀分析與數據封裝并將封裝好的導航數據傳動到數據解析模塊，又用于對數據解析模塊與狀態邏輯控制模塊的命令進行接收、幀分析與數據封裝；

數據解析模塊，用于對導航數據進行分析與計算，從而得出精準導航信息并將精準導航信息傳輸到數據交互模塊；

狀態邏輯控制模塊，分別與通信控制模塊、數據采集模塊、數據解析模塊進行通信連接，用于管理系統程序的工作模式，并命令通信控制模塊、數據采集模塊與數據解析模塊進入指定的工作模式；

數據交互模塊，用于與外部監控設備進行通信，并將數據解析模塊輸出的精準導航信息傳送至外部監控設備。

進一步地，所述通信控制模塊包括CPU控制單元、以太網通信單元、串口通信單元和CAN總線通信單元；

所述CPU控制單元分別與以太網通信單元、串口通信單元、CAN總線通信單元、狀態邏輯控制模塊、數據采集模塊、速度反饋模塊進行連接，用于讀取、處理數據以及發出控制信號；

所述激光傳感儀器與以太網通信單元或串口通信單元或CAN總線通信單元進行通信連接。

進一步地，所述速度反饋模塊包括速度編碼器、角速度編碼器；

所述速度編碼器設于AGV小車的行走機構上，用于檢測AGV小車線性速度及運動方向；

所述角速度編碼器設于AGV小車的轉向機構上，用于檢測AGV小車轉彎的角速度、角度與轉向。

進一步地，所述數據交互模塊包括WIFI通信單元、藍牙通信單元、無線射頻單元；

所述WIFI通信單元用于通過WIFI通信協議實現不同AGV小車之間的通信或實現與外部監控設備進行通信；

所述藍牙通信單元用于通過藍牙通信協議實現不同AGV小車之間的通信或實現與外部監控設備進行通信；

所述無線射頻單元用于通過無線通信協議實現不同AGV小車之間的通信或實現與外部監控設備進行通信。