[實(shí)用新型]智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921817281.4
• 申請(qǐng)日: 2019-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN210626937U
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐慶坤;王天皓;李科衡;文薪成;耿建州;劉屹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長(zhǎng)杰

本實(shí)用新型為智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括機(jī)器人子系統(tǒng)、控制終端和UWB定位基站，所述機(jī)器人子系統(tǒng)包括主控制板、從控制板、里程計(jì)、超聲波傳感器、電源換相模塊、IMU、UWB標(biāo)簽、激光雷達(dá)、光電隔離模塊、無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、無刷直流電機(jī)；主控制板為樹莓派控制器，UWB標(biāo)簽與UWB定位基站無線通訊，主控制板與UWB標(biāo)簽進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，主控制板通過IIC與IMU進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，主控制板通過USB與激光雷達(dá)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊；同時(shí)主控制板控制無刷直流電機(jī)工作，從控制板與主控制板雙向通訊，同時(shí)從控制板連接遙控接收機(jī)、里程計(jì)及多個(gè)分布在機(jī)器人上的超聲波傳感器；主控制板與控制終端的上位機(jī)無線通訊。在提高精度的前提下，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)機(jī)器人自主定位導(dǎo)航領(lǐng)域，具體涉及一種智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著“中國(guó)智能制造2025”規(guī)劃的進(jìn)一步落實(shí)，智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器正在越來越多被應(yīng)用于工業(yè)上的分揀、包裝、搬運(yùn)等環(huán)節(jié)，代替人工運(yùn)輸貨物，提高了工作效率。智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人通過地面導(dǎo)航，自主避障，完成設(shè)定的工作過程。其中機(jī)器人的定位和導(dǎo)航是智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，機(jī)器人的定位技術(shù)可分為絕對(duì)定位與相對(duì)定位兩大類。相對(duì)定位測(cè)量的傳感器主要有IMU以及里程計(jì)等，這一類的不足是誤差會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸累積；絕對(duì)定位主要采用視覺定位、即時(shí)定位與地圖構(gòu)建(SLAM)、基于信標(biāo)的定位等，這一類傳感器的不足是在環(huán)境異變的情況下，感知對(duì)象的不確定度增加，系統(tǒng)的不穩(wěn)定性也隨之增加。

由于單一傳感器的定位技術(shù)存在一定的局限性，基于此，本實(shí)用新型融合激光雷達(dá)、UWB傳感器、IMU、里程計(jì)以及超聲波傳感器等多種定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的精確感知，提升了機(jī)器人的定位精度與可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人控制系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種智能倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括機(jī)器人子系統(tǒng)、控制終端和UWB定位基站，其特征在于，

所述機(jī)器人子系統(tǒng)包括主控制板、從控制板、里程計(jì)、超聲波傳感器、電源換相模塊、IMU、UWB標(biāo)簽、激光雷達(dá)、光電隔離模塊、無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、無刷直流電機(jī)；

所述主控制板為樹莓派控制器，

UWB標(biāo)簽與UWB定位基站無線通訊，主控制板通過串口通訊方式與UWB標(biāo)簽進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，主控制板通過IIC與IMU進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，主控制板通過USB與激光雷達(dá)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊；同時(shí)主控制板通過光電隔離模塊、無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制機(jī)器人上的無刷直流電機(jī)工作，

從控制板與主控制板雙向通訊，同時(shí)從控制板連接遙控接收機(jī)、里程計(jì)及多個(gè)分布在機(jī)器人上的超聲波傳感器；

主控制板與控制終端的上位機(jī)無線通訊。

上述控制系統(tǒng)還包括手持遙控器，手持遙控器通過遙控接收機(jī)與從控制板通訊。

機(jī)器人子系統(tǒng)中還包括用于機(jī)器人抬升或下降貨架或物品的多個(gè)推桿，多個(gè)推桿安裝在機(jī)器人上，多個(gè)推桿通過電源換向模塊與從控制板連接。

所述樹莓派控制器為Raspberry Pi 3model B+微型電腦或樹莓派4B；所述從控制板為意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的STM32F103單片機(jī)。

IMU為MPU6050，激光雷達(dá)為思嵐科技生產(chǎn)的RPLIDARA2，超聲波傳感器的型號(hào)為HC-SR04模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：