摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，新型的運(yùn)輸工具開(kāi)始企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中得到了應(yīng)用，本文介紹了通過(guò)慣性進(jìn)行導(dǎo)引的AGV叉車控制系統(tǒng)的基本原理，AGV控制系統(tǒng)在應(yīng)用的基本結(jié)構(gòu)和軟硬件設(shè)施是助力生產(chǎn)的基礎(chǔ)，想要實(shí)現(xiàn)AGV叉車控制系統(tǒng)的完美設(shè)計(jì)，需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理，明確基本設(shè)計(jì)要求，做好AGV叉車控制系統(tǒng)的設(shè)備檢測(cè)，這也是使用過(guò)程中需要進(jìn)行掌握的重要內(nèi)容。想要提高AGV叉車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，很多企業(yè)開(kāi)始采用慣性導(dǎo)引的AGV控制的設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：慣性引導(dǎo)；AGV叉車控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.144

在進(jìn)行AGV叉車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用慣性導(dǎo)引的方式，設(shè)計(jì)完成后通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，樣車在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中相對(duì)傳統(tǒng)的AGV叉車控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，更加的穩(wěn)定，具有精準(zhǔn)的定位功能、能夠?qū)崿F(xiàn)控制要求。慣性導(dǎo)引設(shè)計(jì)出的AGV控制系統(tǒng)是當(dāng)前生產(chǎn)企業(yè)柔性制造系統(tǒng)和自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的主要運(yùn)輸手段?？萍嫉陌l(fā)展讓無(wú)人作業(yè)逐漸成為生產(chǎn)設(shè)計(jì)的重要應(yīng)用內(nèi)容，AGV叉車作為一種智能化無(wú)人駕駛的運(yùn)輸工具，具有很高的生產(chǎn)效率、能夠在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)高精度定位，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要體現(xiàn)。

1 AGV叉車控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)的慣性導(dǎo)引AGV叉車的制造過(guò)程中應(yīng)用比較多的技術(shù)就是激光導(dǎo)引、電磁導(dǎo)引兩種，電磁導(dǎo)引技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)是靠在AGV叉車的行駛的主要路線上安裝導(dǎo)線來(lái)進(jìn)行運(yùn)行導(dǎo)引，這種導(dǎo)引方式只適合簡(jiǎn)單的運(yùn)行路線，并且該路線不能進(jìn)行任意的規(guī)劃。與此同時(shí)，激光導(dǎo)引的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)是在AGV叉車的運(yùn)行路線的周圍進(jìn)行激光反射板的安裝，來(lái)保證運(yùn)行位置的精確性，AGV控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)射出激光，通過(guò)對(duì)路線周圍的反射板所提供的激光束來(lái)進(jìn)行運(yùn)行位置的判斷，與電磁引導(dǎo)技術(shù)不同的是其引導(dǎo)的路線能夠根據(jù)具體運(yùn)輸情況進(jìn)行任意的規(guī)劃。

2 AGV叉車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

AGV叉車控制系統(tǒng)主要分為調(diào)度系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分，調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為固定式基站的形式，控制系統(tǒng)的運(yùn)行需要電池來(lái)提供所需的電量，在AGV叉車控制系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中系統(tǒng)之間主要是通過(guò)ZigBee的無(wú)線模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊的，AGV調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行需要計(jì)算機(jī)與ZigBee模塊實(shí)現(xiàn)連接。

AGV調(diào)度系統(tǒng)的正常工作需要基站控制系統(tǒng)來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程中要通過(guò)通訊模塊來(lái)發(fā)送指令實(shí)現(xiàn)調(diào)度或控制，AGV系統(tǒng)中的控制部分會(huì)直接通過(guò)無(wú)線模塊來(lái)進(jìn)行指令的接收，接收后并不會(huì)直接進(jìn)行應(yīng)用，而是會(huì)先進(jìn)行位置的檢測(cè)獲得運(yùn)輸車的實(shí)際位置，然后在參考指令對(duì)AGV的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器和控制驅(qū)動(dòng)器按照要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)當(dāng)前AGV運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行改變。

3 AGV叉車控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

（1）AGV控制器設(shè)計(jì)。想要實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要中在控制器的設(shè)計(jì)時(shí)采用Cortex-M3內(nèi)核中的ARM―STM32F103VET6作為主要設(shè)計(jì)核心，同時(shí)要保證設(shè)計(jì)出的主頻約為72MHz，在控制器中要保證內(nèi)置含有五個(gè)高速通訊串行接口，這時(shí)為了實(shí)現(xiàn)高速的運(yùn)行信息傳遞，在控制器設(shè)計(jì)中還要通過(guò)FSMC來(lái)實(shí)現(xiàn)高速的運(yùn)行一線總線控制。

（2）AGV驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)。在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，電機(jī)的選擇最好是無(wú)刷的直流電機(jī)，這種電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)能夠更好的保障運(yùn)行的穩(wěn)定性，驅(qū)動(dòng)器的控制技術(shù)采用的是AVR單片機(jī)來(lái)進(jìn)行的，一般情況下，驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方式是“兩兩導(dǎo)通”，保證橋臂的上管調(diào)制，下管能夠在不同的扇區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)通斷。

（3）位置檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)。位置檢測(cè)的裝備設(shè)計(jì)過(guò)程中，重要遵循的原理是通過(guò)極坐標(biāo)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV運(yùn)行路線的整體規(guī)劃，在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中出發(fā)點(diǎn)要作為原點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)定，原點(diǎn)的其中一條射線被作為極軸來(lái)進(jìn)行設(shè)定，保證運(yùn)行過(guò)程總的空間點(diǎn)坐標(biāo)與原點(diǎn)之間的距離保持為l，同時(shí)確定原點(diǎn)和極軸之間的連線夾角為α，想要做好位置檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)需要將ARM―STM32F103RB6作為應(yīng)用的核心。保證ARM內(nèi)置接口能與角陀螺ADXRS300（角速度的范圍為300°/S的速度傳感器）進(jìn)行連接，需要明確的是整個(gè)極徑的測(cè)量數(shù)值都是從后輪上的編碼器獲得的。

4 AGV叉車控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

（1）AGV叉車的調(diào)度系統(tǒng)。調(diào)度系統(tǒng)是設(shè)計(jì)是建立在計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)之上的，主要的運(yùn)行數(shù)據(jù)都是通過(guò)計(jì)算機(jī)桌面所帶的設(shè)計(jì)軟件來(lái)進(jìn)行編寫的，整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行任務(wù)有通訊管理、任務(wù)管理、車輛管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行與車載的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，并且在此過(guò)程中車輛的管理需要做好對(duì)AGV運(yùn)輸狀態(tài)的監(jiān)控，同時(shí)調(diào)度系統(tǒng)的任務(wù)管理要合理的進(jìn)行的任務(wù)分配。

（2）車載控制系統(tǒng)。在進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，其位置檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)需要對(duì)AGV的運(yùn)行位置進(jìn)行調(diào)查，對(duì)整個(gè)路線的情況進(jìn)行明確，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)修改，同時(shí)做好對(duì)運(yùn)行路線基礎(chǔ)信息的收集，對(duì)運(yùn)行路徑要完成搜索，在發(fā)現(xiàn)路徑障礙的存在時(shí)，需要結(jié)合障礙檢測(cè)結(jié)果，對(duì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行明確，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行控制。

5 總結(jié)

綜上所述，我們闡述了一種新型的AGV控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，在進(jìn)行通過(guò)樣機(jī)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，采用分布式系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行，這種設(shè)計(jì)方式相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式來(lái)講，更加穩(wěn)定和精確。

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作者簡(jiǎn)介：李愛(ài)民（1976-），男，江蘇徐州人，碩士研究生，副教授，研究方向：機(jī)電控制技術(shù)。