-1xxxxxxxxxxxxx畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)(論文)題目：AGV自動(dòng)導(dǎo)引小車姓名學(xué)號(hào)系部專業(yè)機(jī)電一體化年級(jí)06級(jí)6班指導(dǎo)教師2010年4月24日-2自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要隨著工廠自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)技術(shù)的逐步發(fā)展以及柔性制造系統(tǒng)、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的廣泛應(yīng)用，AGV(AutomaticGuidedVehicle)即自動(dòng)導(dǎo)引車作為聯(lián)系和調(diào)節(jié)離散型物流系統(tǒng)以使其作業(yè)連續(xù)化的必要的自動(dòng)化搬運(yùn)裝卸手段，其應(yīng)用范圍和技術(shù)水平得到了迅猛的發(fā)展。AGV是以微控制器為控制核心、蓄電池為動(dòng)力、裝有非接觸導(dǎo)引裝置的無(wú)人駕駛自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)載車，其自動(dòng)作業(yè)的基本功能是導(dǎo)向行駛、認(rèn)址停準(zhǔn)和移交載荷。作為當(dāng)代物流處理自動(dòng)化的有效手段和柔性制造系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，AGV已經(jīng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，對(duì)AGV的研究也具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本文介紹了AGV在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題要求，設(shè)計(jì)了紅外導(dǎo)引AGV小車。其研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:1.論述了AGV系統(tǒng)的組成、路徑導(dǎo)引方式及原理，結(jié)合課題要求，選擇“紅外導(dǎo)引”作為該系統(tǒng)的導(dǎo)引方式。2.介紹了AGV車體機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并根據(jù)小車的驅(qū)動(dòng)方式和工作要求，對(duì)底盤、電機(jī)、蓄電池等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型。3.根據(jù)AGV系統(tǒng)的控制和工藝要求，確定了控制系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)。硬件方面，選擇合適的傳感器、單片機(jī)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，對(duì)傳感檢測(cè)電路和單片機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì):軟件方面，采用模塊化的編程方式來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，并實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與電機(jī)控制器之間的串口通信。4.在總結(jié)全文的基礎(chǔ)上，對(duì)AGV小車的設(shè)計(jì)和研究提出了展望。關(guān)鍵詞:AGV；單片機(jī)；驅(qū)動(dòng)控制電路；行走策略；控制策略；串口通信。-3THEDESIGNOGAGVSYSTEMABSTRACTWiththegrowingofFactoryAutomation,ComputerIntegratedManufactureSystemandextensiveapplicationofFlexibleManufactureSystem、AutomaticWarehouse,theapplicationfieldandtechnicallevelofAGVwhichcontactandadjustthediscretelogisticssystem,makethemissioncontinuous,hasgreatlyenlargedandimproved.AGVistheunmanneddriverautomaticguidedvehiclewhichhasitsuntouchedguidedequipment,itscontrolcenteristhemicrocontrollerandstoragebatteryisdrivingpower,itsbasicfunctionofautomaticactionisguideddriving,recognizingtheaddresstostoppreciselyandremovetheload.Asthevalidmeasureofcontemporarylogisticsprocessingautomationandthekeyequipmentofflexiblemanufacturesystem,theAGVhasalreadygotmoreandmoreextensiveapplication,sothattheresearchonAGVhasveryimportanttheorymeaningandrealisticmeaning.ThedissertationintroducedtheapplicationsanddevelopmentsofAGVathomeandabroad.Combiningwiththerequestofthisgraduationprojecttopic,wedesignedawholeinfraredraysguidedvehicle.Themainworkinthisdissertationwasarrangedasfollows:1.TheconstitutionofAGVsystem,thepathguidedmeansandtheirprincipleswerediscussed.Accordingtotherequestsofthetopic,infraredraysguidedmethodwasusedintheAGVsystem.2.ThedesignofAGVmechanicalstructurewasintroduced,intermsofdrivingmannerandworkingrequests,thetypeofthechassis,electricalmotorandstoragebatteryetc.waschosenanddesigned.3.AccordingtothecontrolandthecraftworkrequestsoftheAGVS,thetotalframestructureofcontrolsystemwasdesigned.Abouthardware,therightsensor,MCUandmotorcontrollerhadbeenchosen,thesensingcircuitsandMCUcontrollinghardcircuitswasdesigned,aboutsoftware,toachievemanysystemfunctions,andtorealizeserialcommunicationbetweentheMCUandmotorcontroller,blockingprogrammingmethodwasemployed.4.Onthebaseofsummarizingthedissertation,thedevelopmentprospectofAGVresearchwasputforward.Keywords:AGV；MCU；Driveandcontrolcircuit；Runningstr-4目錄第1章緒論.71.1概述.71.2發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展前景.713AGV系統(tǒng)的構(gòu)成與AGV的結(jié)構(gòu).81.3.1AGV系統(tǒng)的構(gòu)成.81.3.2AGV的結(jié)構(gòu).9第2章AGV的總體設(shè)計(jì).102.1總體設(shè)計(jì).102.2小車運(yùn)動(dòng)分析.132.3傳感器的選用.142.3.1總體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).142.3.2聲波傳感器避障原理.142.3.3聲波模塊具體功能簡(jiǎn)介.152.3.4規(guī)格參數(shù).15第3章AGV機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì).163.1AGV機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).163.1.1車體尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).173.1.2驅(qū)動(dòng)方式的選擇.183.1.3傳感器的布置.193.2.1電機(jī)的選擇.20-53.2.2行走系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)裝置.213.4電源部分選擇.24第4章控制系統(tǒng)與行走策略.254.1控制系統(tǒng).254.1.1控制系統(tǒng)總體方案.252).計(jì)數(shù)的擴(kuò)展.263).中斷的擴(kuò)展.274).數(shù)模轉(zhuǎn)換器的選擇.285).電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片選擇.304.1.2電源模塊.334.1.3光電耦合器（TLP521-4）.344.2行走策略.344.3傳感器采樣.354.4控制策略.354.5動(dòng)作類型.364.5.1直線路徑行走.364.5.2特殊路徑的行走.374.5.3左轉(zhuǎn)彎.374.5.4右轉(zhuǎn)彎.374.5.5停車.37第5章總結(jié)與展望.38-65.1全文總結(jié).385.2研究展望.38感謝.39參考文獻(xiàn).40-7第1章緒論1.1概述AGV(AutomaticGuidedVehicle)自動(dòng)導(dǎo)引車是上世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的智能搬運(yùn)型機(jī)器人。AGV是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它是以電池為動(dòng)力，裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)航裝置，能夠獨(dú)立自動(dòng)尋址，并通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，完成無(wú)人駕駛及作業(yè)的設(shè)備。自從1913年美國(guó)福特汽車公司使用有軌底盤裝配車，1954年英國(guó)采用地下埋線電磁感應(yīng)導(dǎo)向車以來(lái)，到九十年代全世界擁有AGV(AutomatedGuidedVehicles)10萬(wàn)臺(tái)以上。近年來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)呈現(xiàn)加速發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)和自動(dòng)化柔性裝配線進(jìn)入發(fā)展與普及階段。其中，在自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)與生產(chǎn)車間之間，各工位之間，各段輸送線之間，AGV起了無(wú)可替代的重要作用，與傳統(tǒng)的傳送輥道或傳送帶相比，AGV輸送路線具有施工簡(jiǎn)單、路徑靈活，不占用空間、較好的移動(dòng)性、柔性等優(yōu)點(diǎn)。1.2發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展前景1913年，美國(guó)福特汽車公司使用有軌底盤裝配車。1953年，美國(guó)BarrettElectric制造了世界上第一臺(tái)采用埋線電磁感應(yīng)式的跟蹤路徑自動(dòng)導(dǎo)向車，也被稱作“無(wú)人駕駛牽引車”。20世紀(jì)70年代中期，具有載貨功能的AGV在歐洲得到迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用，并被引入美國(guó)用于自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)的物料運(yùn)輸。從80年代初開(kāi)始，新的導(dǎo)向方式和技術(shù)得到更廣泛研究和開(kāi)發(fā)。90年代以來(lái)，AGV從僅由大公司應(yīng)用，正向小公司單臺(tái)應(yīng)用轉(zhuǎn)變，而且其效率和效益更好。AGV按照引導(dǎo)方式不同分為：固定路徑導(dǎo)引、自由路徑導(dǎo)引等。按照移載方式不同分為：側(cè)叉式移載、叉車式移載、推挽式移載、輥道輸送機(jī)式移載、升降臺(tái)式移載、機(jī)械手式移載等.AGV是伴隨著柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)而產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的。日本人認(rèn)為1981年是柔性加工系統(tǒng)元年，這樣計(jì)算AGV大規(guī)模應(yīng)用的歷史也只有15至20年。但是，其發(fā)展速度是非?？斓?。1981年美國(guó)通用公司開(kāi)始使用AGV，1985年AGV保有量500