皮永祿+李曉晨+王學(xué)通

摘 要：貨物運(yùn)送車發(fā)展到今天，已被應(yīng)用于半自動(dòng)化甚至全生產(chǎn)線、倉(cāng)儲(chǔ)、以服務(wù)為宗旨的機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域，設(shè)計(jì)好的機(jī)器人可以按照特定模式，并在特定的環(huán)境中進(jìn)行工作，不需要人工的參與，便可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，極大的方便了人類的工作、學(xué)習(xí)和生活，本文以慧魚(yú)模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一種智能機(jī)器人——貨物運(yùn)送車。本文介紹了貨物運(yùn)送車軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該智能貨物運(yùn)送車的優(yōu)點(diǎn)在于，機(jī)械結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)反復(fù)拆裝，無(wú)限組合。控制軟件為ROBO Pro，控制機(jī)器人完成一系列復(fù)雜動(dòng)作。

關(guān)鍵詞：智能貨物運(yùn)送；慧魚(yú)；循跡；自動(dòng)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.198

1 智能貨物運(yùn)送車所實(shí)現(xiàn)功能的設(shè)計(jì)

1.1 貨物叉體起升功能

能自動(dòng)校準(zhǔn)貨物叉體位置及貨物叉體的上升、下降和停止，完成一系列復(fù)雜動(dòng)作，如：貨物叉體上升→觸發(fā)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，停止→貨物叉體下降→觸發(fā)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，停止→繼續(xù)下降→觸發(fā)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，停止→貨物叉體上升→觸發(fā)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，停止。

1.2 循跡功能

能主動(dòng)跟蹤循跡，完成一系列復(fù)雜動(dòng)作如：尋找軌跡→沿軌跡前進(jìn)→判斷是否偏離軌跡→偏離軌跡則相應(yīng)方向調(diào)整→繼續(xù)前進(jìn)。

1.3 循跡加貨物叉體起升功能

能同時(shí)完成循跡跟蹤和貨物叉體起升，完成一系列復(fù)雜動(dòng)作如：尋找軌跡→沿軌跡行走→循跡至軌跡末端叉車停止→貨物叉體下降準(zhǔn)備托起托架→叉車前行制定距離→貨物叉體上升托起托架→叉車掉頭→繼續(xù)沿軌跡行走。

2 智能貨物運(yùn)送車的軟件控制

2.1 貨物叉體位置子程序

程序運(yùn)行開(kāi)始，首先進(jìn)行貨物叉體位置的校準(zhǔn)定位，通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)M3的驅(qū)動(dòng)，貨物叉體上升，觸發(fā)微動(dòng)開(kāi)關(guān)I3或者I4，調(diào)節(jié)M3的轉(zhuǎn)向，使貨物叉體停止在合適位置。程序如圖1所示。

2.2 循跡行走子程序

程序中軌跡傳感器裝在叉車頭部的正前底部，I1在右側(cè)，I2在左側(cè)。子程序執(zhí)行，行車燈O7亮，I1、I2都檢測(cè)到黑色軌跡線，則M1、M2以同速率驅(qū)動(dòng)叉車前進(jìn)；當(dāng)叉車方向發(fā)生向右偏移，先是I1檢測(cè)到軌跡線邊界，I2未檢測(cè)到邊界，M1、M2同時(shí)停止驅(qū)動(dòng)，M1再以原速率驅(qū)動(dòng)叉車，則叉車向左調(diào)整方向；當(dāng)叉車方向發(fā)生向左偏移，先是I2檢測(cè)到軌跡線邊界，I1未檢測(cè)到邊界，M1、M2同時(shí)停止驅(qū)動(dòng)，M2再以原速率驅(qū)動(dòng)叉車，則叉車向右調(diào)整方向；當(dāng)I1、I2同時(shí)檢測(cè)到軌跡線的邊界，則叉車行走到軌跡線的盡頭，M1、M2停止驅(qū)動(dòng)，車燈O7滅，子程序執(zhí)行結(jié)束。程序如圖2所示。

2.3 轉(zhuǎn)向子程序

轉(zhuǎn)向程序包括左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)子程序，調(diào)整MI、M2轉(zhuǎn)動(dòng)方向，驅(qū)動(dòng)叉車轉(zhuǎn)向，到I1或者I2檢測(cè)到軌跡線，電動(dòng)機(jī)M1、M2停止，子程序結(jié)束，左轉(zhuǎn)程序和右轉(zhuǎn)相反。

2.4 貨物叉體下降子程序

叉車要完成將托架托起的任務(wù)就需要將貨物叉體降到托架的底下位置，因此設(shè)計(jì)本子程序來(lái)控制實(shí)現(xiàn)。直流電動(dòng)機(jī)M3順時(shí)針?lè)较蝌?qū)動(dòng)，貨物叉體下降觸動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)I3，輸入信號(hào)，繼續(xù)下降，當(dāng)下降到I3不再有信號(hào)輸入時(shí)停止，則此時(shí)貨物叉體到達(dá)所需的位置。

2.5 托起托架、放下托架子程序

此兩個(gè)子程序較為復(fù)雜，子程序里都分別又包含貨物叉體下降子程序、轉(zhuǎn)彎子程序、貨物叉體位置子程序。托起托架子程序執(zhí)行，貨物叉體下降，前進(jìn)設(shè)定好的距離85mm，等待一秒鐘，執(zhí)行貨物叉體位置子程序，將托架托起，O8紅燈亮，倒車，等待，掉頭尋找到軌跡停止，紅燈O8滅，子程序結(jié)束。放下托架子程序的步驟與托起托架類似。

3 結(jié)論

論文以慧魚(yú)創(chuàng)意組合模型為平臺(tái)，通過(guò)ROBO Pro軟件完成了對(duì)機(jī)器人的控制：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，運(yùn)用ROBO Pro軟件的編程方法編制了智能貨物運(yùn)送車運(yùn)行的各個(gè)子程序并聯(lián)接成控制智能貨物運(yùn)送車運(yùn)行的主程序，使智能貨物運(yùn)送車運(yùn)行并能實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的功能。

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