agv遥控器的设计与实现【字数：14459】
agv遥控器的设计与实现[160515127895189x]
近年来，随着物流系统的迅速发展, 自动导引运输车（AGV）已经发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一，并出现产业化发展的趋势。但是传统意义上的AGV有着行驶路线固定、运动模式单一的特点，并不能很好地适应复杂环境。随着人们对此现象的不断重视，越来越多的优化方案被提出，其中为AGV设计遥控平台就是一个典型的例子。本课题研究基于STM32的AGV遥控器，控制对象主要包括两辆两轮AGV、两辆四轮AGV、两辆八轮AGV，通信对象还包括AGV调度系统。系统选择12V锂电池作为遥控器外部电源，分别接收三维摇杆X,Y,Z三轴的信号，在进行滤波处理后，根据不同的要求通过串口WiFi模块ESP8266将信号传递给AGV或者调度系统，从而达到无线遥控的目的。这样不仅保证了数据传输的稳定，而且还一定程度上扩大了遥控距离。为了实现更好的人机交互，系统通过串口触摸屏设计了简单直观的UI界面，通过触摸其上的控件可以实现包括AGV选型、升降平台控制、呼叫调度系统在内的多项功能。通过调试与改进，本课题设计的AGV遥控器实现了对AGV运动的无线控制以及与调度系统的通信，稳定可靠且车辆在运行过程中反应及时，具有较好的动态性能。目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 课题研究现状 1
1.3 AGV控制系统介绍 2
1.4 课题设计目标 3
1.5 系统设计原则 3
1.6 论文章节安排 3
2 系统总体设计方案 5
2.1 系统架构分析 5
2.2 系统方案分析 5
2.2.1 三维摇杆信号建模 5
2.2.2 通信平台搭建 6
3 系统硬件电路设计 8
3.1 主控制器模块 8
3.2 ????????????????保护电路 8
3.3 电源转换模块 9
3.3.1 稳压芯片选型 9
3.3.2 电路设计 9
3.4 WiFi模块 11
3.5 人机交互模块 12
3.6 三维摇杆信号采集模块 12< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
br /> 3.7 蜂鸣器模块 13
4 系统软件设计 14
4.1 系统总体软件流程 14
4.2 中断程序设计 15
4.2.1 定时器中断程序设计 15
4.2.2 NVIC中断优先级配置 16
4.3 三维摇杆及电池电压检测程序设计 16
4.3.1 AD采样原理 16
4.3.2 ADC驱动配置 17
4.3.3 摇杆信号滤波 17
4.4 串口触摸屏程序设计 18
4.4.1 串口触摸屏UI设计 18
4.4.2 串口触摸屏与单片机通信程序设计 19
4.5 WiFi通信程序设计 19
4.5.1 WiFi通信协议选择 19
4.5.2 WiFi模块的工作要素配置 20
4.5.4 无线通信差错检测 22
4.5.5 遥控器与AGV的无线通信 23
4.5.6 遥控器与调度系统通信 24
5 调试与分析 26
5.1 WiFi模块通信调试 26
5.2 串口触摸屏通信调试 28
5.3 调度系统通信测试 29
6 总结与展望 32
6.1 总结 32
6.2 展望 32
6.3 课题研究对环境及社会可持续发展的影响 32
参考文献 33
附录 34
附录1 系统硬件电路原理图和PCB图 34
附录2 系统实物图 36
附录3 部分核心源代码 37
致谢 41
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
在工业4.0时代的引领下，我国正在实现从中国制造到中国智造的目标，中国创造的需求越来越强烈。在这个跨越的过程中，各式工业机器人大举进入我国制造业，成为实现企业现代化、自动化的关键。
AGV自动引导运输车装备电磁或光学自动引导装置，能够沿着规定的引导路径行驶以及具有移动负载功能的运输车。当前大部分企业对AGV的使用仍停留在单一模式的自动引导下，未能将其柔性程度高、适应性好的优点体现出来，无形之间降低了AGV的工作效率。
因此，关于AGV技术的研究对于我国制造业智能化转型升级，节约企业人工成本，提高生产效率，抢先取得工业4.0时代技术优势都有着重要的理论意义和应用价值。设计出能够使AGV灵活工作在不同应用场景下以提高工作效率的方案不仅是外部大环境所驱使，亦是AGV自身进行改良的必经之路。通过各式设备对AGV进行远程控制是当下使用最为广泛的方法，其成本低廉，运行可靠，而且能在不更改外界硬件条件下，仅通过软件方面的变动即可实现对AGV的任意调动。
1.2 课题研究现状
近年来，关于AGV的应用研究方兴未艾。其中，AGV远程控制技术是AGV应用领域的核心。全球众多优秀企业都对AGV这一智能化生产重要组成部分的远程控制系统进行了优化，其中最具代表性的方案主要有两个：
（1）AGV物流上位调度系统：通过电脑终端的上位机软件对AGV进行各种应用需求下的调度，主要工作包括任务分配、车辆调度以及路线管理等，确保设备能合理、规范的运行。
（2）AGV车载控制系统：通过手持设备控制AGV，实现路径切换、装卸操作等功能。在设备运输过程中，需要人工介入以确保设备正常运行。
以上两个方案都有着各自鲜明的特点：调度系统能够最大化的利用现有的AGV完成运输任务，但是一旦路径发生变化，不能迅速作出反应以至于灵活度不够高；车载控制系统灵活度较高，但是需要人工实时介入，浪费资源的同时不够智能。
事实上，如将调度系统与车载控制系统结合起来的话，会发现这两者之间的优缺点正好是互补的，这样既智能又灵活的AGV物流系统定会被越来越多的企业所接受。
1.3 AGV控制系统介绍
如图1.1所示，本课题应用的AGV控制系统主要包括三个不同的部分：遥控器、调度系统、AGV。
/
图1.1 AGV控制系统
对于AGV车体，可按驱动方式可分为：单轮驱动、差速驱动以及全方向驱动三种类型。目前，我学院单片机综合实训室的AGV包括两辆两轮AGV，两辆四轮AGV以及两辆八轮AGV，分别对应着后两种驱动方式。两轮AGV，顾名思义仅有两个驱动轮，当两车轮速度相同时，AGV前后运动；两轮速度不相同时，AGV转向运动。四轮AGV，即在实现两轮AGV功能的基础上，同时因其车轮为特殊的麦克纳姆轮，因此在一定的条件下可以进行横向运动。八轮AGV与四轮类似，但为了更大的载重量，每个角上的麦克纳姆轮数目是四轮AGV的两倍。此外，四轮AGV上还搭载了升降平台，以满足高处货物的摆放需求。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/wlw/243.html
