[實用新型]全向AGV運動控制卡

有效

• 申請號: 201720016008.6
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN206440971U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 侯霄;韓春明
• 申請（專利權）人: 沈陽智遠弘業機器人有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

技術領域

本實用新型屬于智能移動機器人技術領域，涉及一種全向AGV運動控制卡，尤其適用于基于麥克納姆輪的全向多驅AGV系統。

背景技術

目前，公知的AGV運動控制卡主要適用于舵輪系統、差速輪系統，一般采用can總線控制方式，或模擬量結合編碼器的速度環控制方式。大量應用于非全向AGV系統，對于全向應用較少且需要多套運動控制卡組合控制，系統復雜，控制效率低。而且并不適用于更高運動效率的麥克納姆輪系統的控制，1.總線控制采用協議解析，在多驅動應用時會產生延時且實時性較差；2.模擬量控制方式實時性高，但在多驅動應用時易受到干擾，很難保證控制精度。

另外常規運動控制卡功能單一，隨著AGV系統功能與性能要求的提高，也急需要一種可選擇性擴展AGV功能的更高集成度的控制模塊，更加安全及智能。同時，在運輸時，或者使用時受到大力的沖擊后，容易造成主板的損壞進而影響使用且增加維修成本。

發明內容

發明目的：

本實用新型的目的在于提供一種全向AGV運動控制卡，其目的是解決以往所存在的問題，其改進電路結構，提供多軸同步控制接口，使其適用于更高運動效率的麥克納姆輪全向系統，并且預留多功能接口，使其在全向AGV系統中的應用集成度更高，通用性更強。具備主處理器看門狗功能，提高AGV安全性和穩定性。同時，增加緩沖器，提高其使用的穩定性。

技術方案：

一種全向AGV運動控制卡，其特征在于：該控制卡包括嵌入式處理器、PFM驅動電路、伺服驅動器、編碼器、超聲波傳感器、wifi和藍牙4.0模塊；

核心嵌入式處理器通過定時器通道與PFM驅動電路相連，PFM驅動電路通過位置環的脈沖信號線與伺服驅動器相連，伺服驅動器的伺服驅動狀態接口通過隔離狀態IO與嵌入式處理器相連，編碼器通過編碼采集電路與嵌入式處理器相連，嵌入式處理器通過串行總線與wifi和藍牙4.0模塊相連，嵌入式處理器通過IIC總線與超聲波傳感器相連。

該控制卡還包括電源隔離模塊，該電源隔離模塊連接隔離狀態IO、嵌入式處理器和隔離串口模塊，隔離串口模塊連接嵌入式處理器。

嵌入式處理器、PFM驅動電路、伺服驅動器、編碼器、超聲波傳感器、wifi和藍牙4.0模塊均設置在PCB主板上，PCB主板與接口板分開設計，PCB主板與接口板通過單排圓孔連接器相連接，PCB主板通過六角螺柱連接在防護殼內，通過HT3.96型PCB連接器和D型穿板連接器與外部設備相連。

PCB主板與防護殼內壁之間通過六角螺柱和緩沖器連接；緩沖器連接在防護殼的內壁，緩沖器內為空腔結構，在空腔結構內設置有兩個斜坡面，兩個斜坡面將緩沖器的內部圍攏成V形空腔，在V形空腔的頂端設置有條形限位滑孔，條形限位滑孔的長度方向由其中一個斜坡面的最高點延伸至另一個斜坡面的最高點；

在V形空腔內設置有移動套管組件，該移動套管組件包括上管和下管，上管的下端伸進下管內并能相對于下管做上下移動，上管伸進下管內的部分套有下緩沖彈簧，下緩沖彈簧的上端連接下管頂端，下緩沖彈簧的下端連接上管的底端；上管的頂端設置有防至上管從條形限位滑孔滑出的止卡；下管的底端設置有能在兩個斜坡面上移動的滾輪；

六角螺柱穿過PCB主板之后下端伸進上管內，六角螺柱與PCB主板之間以及六角螺柱與上管之間均通過螺紋連接，PCB主板與緩沖器之間留有緩沖間隙。

在PCB主板與緩沖器之間的六角螺柱上套有上緩沖彈簧，上緩沖彈簧的上端連接PCB主板，上緩沖彈簧的下端連接緩沖器。

優點效果：

本實用新型提供一種全向AGV運動控制卡，該全向AGV運動控制卡針對麥克納姆輪的控制特點及AGV應用設計，主要由隔離電源轉換電路、核心處理器系統及IO擴展電路、隔離總線電路、伺服接口電路、無線模塊接口電路組成。

采用多路獨立定時器PFM模式，搭建脈沖調頻電路伺服驅動器接口，可4路并發獨立脈沖調頻信號，實現多路高同步性控制的目的。在伺服位置環脈沖控制模式下通過脈沖調頻達到調速的目的，增強了線上抗干擾能力同時也保證了控制精度。

預留wifi及藍牙嵌入式模塊接口，可直接與AGV外部設備無線連接。作為AGV系統協處理器或備份處理器與主處理器和AGV外部監控設備交互數據。當主處理器或傳感器異常時，協處理器會立即通過交互數據的比對判定，及時進入保護狀態并上報數據。