无轨小车设计(附件)
自动引导车辆（AGV）是机电一体化技术的组合。这是一个高速运转，重复性操作。高精度和高精度的仿人操作自动化设备，它集成了精密机械设计与制造，微电子与计算机技术，自动控制与驱动技术，传感与信息处理技术，人工智能与仿生学等学科，各种研究成果综合与跨学科 已被广泛使用的技术。为了提高系统运行的稳定性和抗干扰措施，控制系统的硬件结构是西门子PLC-200为核心，采用模块化设计理念。研究内容主要包括以下几个方面一是系统硬件结构的设计和开发。 按照系统功能模块化，本系统的功能模块主要包括控制核心（PLC）模块，电源管理模块，路由识别传感器模块，控制输入模块，电机驱动模块。 其次，系统的软件部分进行了设计和开发，实现了汽车自动控制的功能要求。 具有电机控制机制，用户可编程，扩展能力强、功能强大等特点。关键词自动导引小车，PLC，传感器，电机驱动
目录
1 绪论 2
1.1 研究背景及意义 2
1.2 AGV 研究现状 3
1.2.1 国外 AGV 研究状况 3
1.2.2 国内 AGV 研究现状 4
1.3课题目的 4
2 AGV小车设计 5
2.1总设计方案 5
2.2 AGV机械结构的设计 5
2.3电源的选择 6
2.4驱动电动机的选取 7
2.4.1 选择电机的功率 7
2.4.2 选择电动机的转速 8
2.4.3 联轴器和键的选择 9
2.5减速器的使用范围及选取 10
2.5.1 适用范围 10
2.5.2 减速器的选取 10
2.6驱动单元 11
2.7 AGV 路径识别与跟踪 11
2.7.1路径规划总体设计 11
2.7.2 路径跟踪的基本思想 13
2.7.3光电传感器检测电路 13
2.9无线通信 15
3 AGV小车控制系统设计 15
3.1 PLC设计 15
3.2 参数分配 16
3.3 PLC 输入/输出接线图 17
3.2触摸屏设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
1 绪论
1.1 研究背景及意义
自动导引小车(AGV)是一种以铅酸蓄电池为动力源、非接触导向装置和独立寻址系统的自动驾驶车。据国际研究会议上，AGV是装有传感器等自动导引装置能够沿指定的路径行驶，完成直行、转弯和停止的车辆。 AGV是一种电池供电的无人驾驶运输车辆，配备非接触式制导传感器和独立的跟踪装置。在人为指引下，通过远程监督，沿指定路径，完成规划下多个任务[1]。其系统技术和产品已成为柔性生产线、柔性装配线和仓储物流自动化系统的重要设备和技术。
自动导引小车具有灵敏性、可靠性、稳定性和适应性极佳的特性。能够实现生产和运输功能的集成化和自动化。高效率运输，节能效果好，工作可靠稳定，运输灵活，使用灵活。诸如不产生有害物质的许多优点已被广泛用于自动化程度较高的各种制造行业。 AGV是为特定的应用环境设计的专用机器人[2]。AGV在不同的应用环境中具有不同的体系结构和功能。随科技技术的不断进步，AGV产品不断更新，极大的提高了产品生产的自动化。效率也大幅度提高。自动控制技术是AGV的核心技术。因为它使用不同的指导方法，它形成各种类型的AGV。根据模式,分为电磁制导、磁条制导、激光制导、惯性导航、GPS制导等[3]。 AGV应用包括材料处理，移动工作台以及机器人或机器人，这些机器人或机器人可用于在特殊工作环境中进行手动工作。如图11。
图11 AGV小车
目前，智能汽车的研究技术正在日新月异。智能汽车已广泛应用于各种场所，如自动化仓库，医疗护理和运输。在工业现场的恶劣环境和危险环境中，仍然使用手动操作，这促使我们研究和开发智能车辆[4]。智能汽车是一个集环保意识，规划和决策功能于一体的综合性系统。它在各个领域有着广泛的应用前景。例如，在工业生产中，人类可以完成诸如在恶劣环境中的货物处理和设备测试等任务;在军事上，人类可以在危险区域执行侦察和排雷等任务;在民用领域，它们可以作为指导工具。例如：帮助身体行动不便的人完成一些生活琐事;在科学研究方面，它可以代替人类完成高精度任务。根据不同的工作环境，智能汽车可分为户外智能汽车和室内智能汽车【5】。
1.2 AGV 研究现状
AGV系统是由柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统和自动化立体仓库所产生的并且发展的。有学者认为上世纪80年代初是智能加工系统的开始。从技术科技发展的角度来看,AGV主要是从指定线路到可调线路，从简单的车辆设备到计算机控制的复杂系统;实时通信从原来的有线到先进的无线。从简单的操作通信到先进的远程 指令通信；从社会发展看，从只有人工机械生产到全自动智能生产[6]。
1.2.1 国外 AGV 研究状况
世界上第一台AGV是由巴斯里特电子公司在20世纪50年代在美国开发的。这是一个牵引车系统。 该车遵循电缆引导路径行驶，并配有真空管为基础的控制器[7]。
欧洲AGV技术在20世纪80年代初被转移到美国,美国的公司在此的基础之上,将AGV发展到更高层次的水平。他们改用先进的计算机控制系统来进行控制,因为它具有迅速庞大的流量。传输时间短，并且可以在线收费24小时不间断运行。 小车和控制器的可靠性更高。
1964年，日本开始引入AGV。 那时候，AGV是一辆像拖拉机一样的火车头。 在机车的前部，有一根长度为3个角的白色弯曲杆和弯曲杆上的手动操作杆。 向前推杆，操作员牵引着 AGV 向前行走。 自20世纪90年代以来， 随着高层次环境信息感应器和信息处理传感技术的发展，自适应能力极强的自动导航机器人操控技术和现实世界的规划指引技术的出现，对自动导航机器人进行了更高层次的研究[8]。 其中甚至包括了：1997年由美国发射到火星表面的自动导航机器人索杰纳和于2004年成功登陆火星表面的“勇气号”和“机遇号”两个火星探测机器人。迄今为止，全球已有超过10,000个AGV系统，约10万辆AGV小车。 今天，AGV技术正在成熟，并且有越来越多的AGV公司。
1.2.2 国内 AGV 研究现状
中国AGV的发展历史相对较短。北京重型运输机械研究所,北京中国邮政科学研究院规划研究院,中国科学院沉阳自动化研究所、大连综合机床研究所、国防科技大学、华东理工大学。技术致力于研究和开发不同型号的AGV。在1975年,大连综合机床研究所成功研制了中国第一台电磁制导定点通信自动导引小车。1989年，北京邮政研究院完成了中国首个双向无线通信AGV。沈阳自动化已为沈阳金杯汽车厂生产了6条自动导引车和装配线。安徽合力科技有限公司生产的AGV在中国市场上占有很大的比重。AGV是一个固定的路径指南。自上世纪90年代初以来,，沉阳自动化研究所为沉阳金杯汽车公司流水线设计了9台AGV[9]。
目录
1 绪论 2
1.1 研究背景及意义 2
1.2 AGV 研究现状 3
1.2.1 国外 AGV 研究状况 3
1.2.2 国内 AGV 研究现状 4
1.3课题目的 4
2 AGV小车设计 5
2.1总设计方案 5
2.2 AGV机械结构的设计 5
2.3电源的选择 6
2.4驱动电动机的选取 7
2.4.1 选择电机的功率 7
2.4.2 选择电动机的转速 8
2.4.3 联轴器和键的选择 9
2.5减速器的使用范围及选取 10
2.5.1 适用范围 10
2.5.2 减速器的选取 10
2.6驱动单元 11
2.7 AGV 路径识别与跟踪 11
2.7.1路径规划总体设计 11
2.7.2 路径跟踪的基本思想 13
2.7.3光电传感器检测电路 13
2.9无线通信 15
3 AGV小车控制系统设计 15
3.1 PLC设计 15
3.2 参数分配 16
3.3 PLC 输入/输出接线图 17
3.2触摸屏设计 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
1 绪论
1.1 研究背景及意义
自动导引小车(AGV)是一种以铅酸蓄电池为动力源、非接触导向装置和独立寻址系统的自动驾驶车。据国际研究会议上，AGV是装有传感器等自动导引装置能够沿指定的路径行驶，完成直行、转弯和停止的车辆。 AGV是一种电池供电的无人驾驶运输车辆，配备非接触式制导传感器和独立的跟踪装置。在人为指引下，通过远程监督，沿指定路径，完成规划下多个任务[1]。其系统技术和产品已成为柔性生产线、柔性装配线和仓储物流自动化系统的重要设备和技术。
自动导引小车具有灵敏性、可靠性、稳定性和适应性极佳的特性。能够实现生产和运输功能的集成化和自动化。高效率运输，节能效果好，工作可靠稳定，运输灵活，使用灵活。诸如不产生有害物质的许多优点已被广泛用于自动化程度较高的各种制造行业。 AGV是为特定的应用环境设计的专用机器人[2]。AGV在不同的应用环境中具有不同的体系结构和功能。随科技技术的不断进步，AGV产品不断更新，极大的提高了产品生产的自动化。效率也大幅度提高。自动控制技术是AGV的核心技术。因为它使用不同的指导方法，它形成各种类型的AGV。根据模式,分为电磁制导、磁条制导、激光制导、惯性导航、GPS制导等[3]。 AGV应用包括材料处理，移动工作台以及机器人或机器人，这些机器人或机器人可用于在特殊工作环境中进行手动工作。如图11。
图11 AGV小车
目前，智能汽车的研究技术正在日新月异。智能汽车已广泛应用于各种场所，如自动化仓库，医疗护理和运输。在工业现场的恶劣环境和危险环境中，仍然使用手动操作，这促使我们研究和开发智能车辆[4]。智能汽车是一个集环保意识，规划和决策功能于一体的综合性系统。它在各个领域有着广泛的应用前景。例如，在工业生产中，人类可以完成诸如在恶劣环境中的货物处理和设备测试等任务;在军事上，人类可以在危险区域执行侦察和排雷等任务;在民用领域，它们可以作为指导工具。例如：帮助身体行动不便的人完成一些生活琐事;在科学研究方面，它可以代替人类完成高精度任务。根据不同的工作环境，智能汽车可分为户外智能汽车和室内智能汽车【5】。
1.2 AGV 研究现状
AGV系统是由柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统和自动化立体仓库所产生的并且发展的。有学者认为上世纪80年代初是智能加工系统的开始。从技术科技发展的角度来看,AGV主要是从指定线路到可调线路，从简单的车辆设备到计算机控制的复杂系统;实时通信从原来的有线到先进的无线。从简单的操作通信到先进的远程 指令通信；从社会发展看，从只有人工机械生产到全自动智能生产[6]。
1.2.1 国外 AGV 研究状况
世界上第一台AGV是由巴斯里特电子公司在20世纪50年代在美国开发的。这是一个牵引车系统。 该车遵循电缆引导路径行驶，并配有真空管为基础的控制器[7]。
欧洲AGV技术在20世纪80年代初被转移到美国,美国的公司在此的基础之上,将AGV发展到更高层次的水平。他们改用先进的计算机控制系统来进行控制,因为它具有迅速庞大的流量。传输时间短，并且可以在线收费24小时不间断运行。 小车和控制器的可靠性更高。
1964年，日本开始引入AGV。 那时候，AGV是一辆像拖拉机一样的火车头。 在机车的前部，有一根长度为3个角的白色弯曲杆和弯曲杆上的手动操作杆。 向前推杆，操作员牵引着 AGV 向前行走。 自20世纪90年代以来， 随着高层次环境信息感应器和信息处理传感技术的发展，自适应能力极强的自动导航机器人操控技术和现实世界的规划指引技术的出现，对自动导航机器人进行了更高层次的研究[8]。 其中甚至包括了：1997年由美国发射到火星表面的自动导航机器人索杰纳和于2004年成功登陆火星表面的“勇气号”和“机遇号”两个火星探测机器人。迄今为止，全球已有超过10,000个AGV系统，约10万辆AGV小车。 今天，AGV技术正在成熟，并且有越来越多的AGV公司。
1.2.2 国内 AGV 研究现状
中国AGV的发展历史相对较短。北京重型运输机械研究所,北京中国邮政科学研究院规划研究院,中国科学院沉阳自动化研究所、大连综合机床研究所、国防科技大学、华东理工大学。技术致力于研究和开发不同型号的AGV。在1975年,大连综合机床研究所成功研制了中国第一台电磁制导定点通信自动导引小车。1989年，北京邮政研究院完成了中国首个双向无线通信AGV。沈阳自动化已为沈阳金杯汽车厂生产了6条自动导引车和装配线。安徽合力科技有限公司生产的AGV在中国市场上占有很大的比重。AGV是一个固定的路径指南。自上世纪90年代初以来,，沉阳自动化研究所为沉阳金杯汽车公司流水线设计了9台AGV[9]。
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