[發明專利]一種基于麥克納姆輪自主導航全向車控制系統

有效

• 申請號: 201710585408.3
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107272694B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 盧揚揚;戴勇波;王亮;范秀斌;張丹丹;張耀華
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉瑞東

本發明涉及一種基于麥克納姆輪自主導航全向車控制系統，屬于車間物流搬運與裝配技術領域。本發明采用車體伺服運動控制系統結合視覺導航定位技術和自動對接系統實現車體按照主控調度系統設定路線，完成產品及零部件的自動轉運及與裝配工位自動對接，同時在狹窄空間采用無線遙控技術實現手動轉運的功能。

技術領域

本發明涉及車間物流搬運與裝配技術領域，具體涉及一種基于麥克納姆輪自主導航全向車控制系統。

背景技術

航天器的裝配技術是航天制造技術的重要組成部分,航天產品總裝過程中正向自動化、數字化裝配方向發展，傳統的裝配技術主要以人來完成，勞動成本高生產效率低；隨著航天產品的批量化，簡單模式下的人工裝配越來越不適用與現代裝配的要求。

麥克納姆輪，作為一種全方位輪，通過四個輪子的轉速轉向適當組合，可以實現機器人在平面上三自由度的全方位移動，目前已廣泛應用于軍工、制造業、電線電纜車間、醫院等行業中。麥克納姆輪式AGV，利用其靈活的運動特性，在自動導引(循跡)過程中可以實現直角轉彎，側向移動的功能，較之傳統的AGV小車，節省了空間，提高了物流效率。

AGV傳統的導航方式主要為磁導航和視覺導航，由地面上鋪設的磁條或色帶作為參考，AGV在行進過程中不斷動態修正其與預定軌跡的偏差。然而這種導航方式，雖然使得AGV可以不受人的控制自動行走，但固定的軌跡極大地限制了運動，尤其對于麥克納姆輪式AGV而言，其全方位移動的特點無法發揮出來，因此，近年來，無軌導航技術的發展十分迅速，在某些領域已有實際的應用案例。

一般基于麥克納姆輪全向轉運車應用在數字化總裝脈動生產線、數字化柔性裝配工作站等項目中，能夠在狹窄空間進行無線遙控全向移動，同時在調度管理系統路徑規劃下完成部件、成件和產品的自主導航轉運、自動與工位對接等任務，能夠提高生產裝配的效率和降低勞動成本。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何設計一種基于麥克納姆輪自主導航全向車控制系統，完成產品及零部件的自動轉運及與裝配工位自動對接，同時在狹窄空間采用無線遙控技術實現手動轉運的功能。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于麥克納姆輪自主導航全向車控制系統，包括：供電系統1、車體運動控制系統2、主控調度系統3、車體無線通訊模塊、無線遙控器6、驅動系統7、自主導航系統8、自動對接系統9和安全防撞系統10；所述車體無線通訊模塊包括主控無線通訊模塊4和遙控無線通訊模塊5；

所述供電系統1包括：電池組、逆變電源和直流轉換電源；所述電池組與逆變電源電連接，逆變電源用于驅動系統7中四組伺服驅動器的供電；電池組與直流轉換電源電連接，直流轉換電源用于車體運動控制系統2、自主導航系統8、自動對接系統9和安全防撞系統10的供電；

所述車體運動控制系統2包括伺服運動控制器和信號擴展模塊，所述信號擴展模塊用于通過主控無線通訊模塊4接收主控調度系統3的路徑命令信息、自主導航系統8的反饋數據信息、自動對接系統9的反饋數據信息以及安全防撞系統10的反饋數據信息；所述伺服運動控制器用于對信號擴展模塊接收的反饋數據信息進行處理，向驅動系統7實時發送執行命令信息，控制全向轉運車的運動；

所述主控調度系統3包括上位機調度界面和無線收發通訊模塊，主控調度系統3與主控無線通訊模塊4連接實現與車體實時通信；上位機調度界面用于實現對全向轉運車進行路線設定，完成多臺全向轉運車的調度規劃；

所述主控無線通訊模塊4用于主控調度系統3與車體運動控制系統2通信；

所述無線遙控器6通過遙控無線通訊模塊5與車體運動控制系統2實現通信，用于手動控制全向轉運車運動，實現的運動方向有前進、后退、左移、右移和原地旋轉；