[發明專利]一種AGV小車定位導航系統及方法

在審

• 申請號: 202210586771.8
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN115032990A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 袁志強;陸愛民;曹珂
• 申請（專利權）人: 常州市工業互聯網研究院有限公司;常州今匯芯信息科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種AGV小車定位導航系統，包括AGV小車（1）與終端，其特征在于，所述AGV小車（1）內分別設有數據處理器、探測機構、控制系統、電源機構和導航機構，所述探測機構包括雷達、報警燈、揚聲器和攝像頭，所述雷達與數據處理器電連接，所述雷達與攝像頭電連接，所述雷達與報警燈電連接，所述報警燈與揚聲器電連接，所述攝像頭與終端連接，所述控制系統包括轉向機構、斷路機構、剎車機構和驅動機構，所述斷路機構的數量為兩組，所述剎車機構與兩組斷路機構連接，兩組斷路機構分別與轉向機構和驅動機構連接，所述電源機構包括電池模塊和充電模塊，所述充電模塊與電池模塊電連接，所述電池模塊與數據處理器電連接，所述導航機構包括電子軌道、定位模塊和循環模塊，所述定位模塊與電子軌道電連接，所述電子軌道與數據處理器電連接，所述定位模塊與電子軌道電連接，所述定位模塊與循環模塊電連接。

2.根據權利要求1所述的一種AGV小車定位導航系統，其特征在于，所述剎車機構包括轉輪（2）、電機（3）、齒條（4）、推動齒輪（5）、連接軸（6）、連接齒輪（7）、定位彈簧（8）、剎車盤（13）、推動桿（14）、中心桿（15）、帶動齒輪（16）、復位彈簧（17）、第一夾板（18）和第二夾板（19），所述電機（3）固定安裝在AGV小車（1）的內壁上，所述帶動齒輪（16）固定安裝在電機（3）輸出軸上，所述齒條（4）滑動連接在AGV小車（1）的內壁上，所述推動齒輪（5）和連接齒輪（7）均轉動連接在AGV小車（1）的內壁上，所述推動桿（14）與推動齒輪（5）固定連接，所述第二夾板（19）滑動連接在齒條（4）上，所述第一夾板（18）固定安裝在齒條（4）的左端，所述復位彈簧（17）的左端固定安裝在齒條（4）上，所述復位彈簧（17）的右端與第二夾板（19）固定連接，所述AGV小車（1）的后側設有矩陣排列的四個轉輪（2），相鄰的兩個轉輪（2）相互靠近的一側上固定安裝有同一個連接軸（6），上方位置的連接軸（6）貫穿驅動機構，下方位置的連接軸（6）貫穿轉向機構，所述剎車盤（13）固定安裝在位于左上角位置的轉輪（2）的右側，所述剎車盤（13）位于第一夾板（18）和第二夾板（19）之間。

3.根據權利要求1所述的一種AGV小車定位導航系統，其特征在于，所述斷路機構包括第一連接線（9）、連接塊（10）、連接觸點（11）和第二連接線（12），所述第一連接線（9）、連接觸點（11）和第二連接線（12）的數量均為兩個，所述連接塊（10）的數量為四個，兩個第一連接線（9）分別與轉向機構和驅動機構電連接，兩個第二連接線（12）均與電池模塊電連接，所述第一連接線（9）和第二連接線（12）與連接塊（10）電連接，所述連接觸點（11）與連接塊（10）滑動接觸，兩個連接觸點（11）均固定安裝在中心桿（15）的右側。

4.根據權利要求1所述的一種AGV小車定位導航系統，其特征在于，所述AGV小車（1）的內壁上固定安裝有對稱設置的定位彈簧（8），所述定位彈簧（8）的數量為兩個，兩個定位彈簧（8）相互靠近的一端上分別與中心桿（15）的左側和右側固定連接。

5.根據權利要求1所述的一種AGV小車定位導航系統，其特征在于，所述齒條（4）的前側開設有水平滑槽（20），所述第二夾板（19）滑動連接在水平滑槽（20）的內壁上。

6.根據權利要求1所述的一種AGV小車定位導航系統，其特征在于，所述剎車機構的優先級高于轉向機構和驅動機構。

7.根據權利要求1所述的一種AGV小車定位導航系統，其特征在于，所述第一連接線（9）、第二連接線（12）、連接塊（10）和連接觸點（11）均可通電。

8.根據權利要求1所述的一種AGV小車定位導航系統，其特征在于，所述中心桿（15）為絕緣材料。

9.一種AGV小車定位導航方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過驅動機構可驅動AGV小車（1）移動，通過轉向機構可對AGV小車（1）進行轉向操作，驅動機構和轉向機構均通過數據處理器控制；

S2：再通過終端和定位模塊在電子軌道設定AGV小車（1）的終點，數據處理器再獲取電子軌道上的終點并作出路徑規劃，再通過驅動機構和轉向機構駛向終點；

根據小車當前位置坐標，終點坐標在電子軌道地圖上獲取小車在電子軌道上的路徑規劃；

其中，d為路徑規劃方案，（x_1，y₁）為當前位置坐標，（x_2，y₂）為重點坐標，map為電子軌道地圖， 為表示使用卷積網絡抽取后的特征，表示使用交叉熵訓練的卷積網絡抽取特征；

S3：通過循環模塊可在AGV小車（1）行駛到終點位置時，將終點變為起點，將起點變為終點，實現AGV小車（1）在起點和終點之間往復行駛；

S4：在AGV小車（1）行駛時，若雷達探測到電子軌道上存在異物阻擋小車前進，雷達就會將信息傳輸給數據處理器，同時還會將信息傳輸給攝像頭，攝像頭再將影像傳輸給終端，雷達還會啟動報警燈以及揚聲器進行報警；

S5：當數據處理器接收到雷達的信息后就會優先啟動剎車機構，剎車機構就會通過兩組斷路機構分別對驅動機構和轉向機構進行斷連，剎車機構再對AGV小車（1）進行剎停，保護AGV小車（1）；

S6：在異物被搬離，雷達探測不到異物時就會停止對攝像頭和數據處理器發送信息并停止報警燈和揚聲器，此時數據處理器就會停止電機，剎車機構再自動復位，剎車機構再放開AGV小車（1），使得AGV小車（1）可繼續行駛，剎車機構復位后就會自動對轉向機構和驅動機構的斷連進行復位，AGV小車（1）就可繼續行駛。