agv搬运车结构及控制系统设计(附件)
自2010年以来，我国的电子商务行业发展迅猛，从而导致了电商物流需求不断提高。但是由于此前的传统的配送中心的物流作业模式大多是人工搬运、人工分拣，工人的工作量巨大，并且不仅效率低下，而且错误率高，时常会出现配送错误的问题。而电商物流要求的正是多品种、少批量，人工作业并不能满足此类需求，因此采用智能化、自动化的搬运技术是现今电商物流所迫切需要的关键技术，以此提升电商物流的业务能力该课题主要就是介绍了基于Arduino为基础平台的仓储搬运AGV设备。旨在提高仓库的柔性，实现从电商物流的自动化，用一种简洁的方法实现仓储搬运AGV小车的制作，本文主要研究了基于仓储搬运AGV小车各个模块之间的选择以及设计。该设计我选择了直流电机作为了该小车的驱动源，使用Solidworks三维绘图绘制小车的结构，选择小型的循迹模块，从而把各个部件结合起来形成一个整体的方案。该小车研究了一种既智能又廉价的自动仓储搬运，避免了费力的人工搬运，提高了工作效率，尤其该设备成本较低。因此，非常适合中小型单位使用，具有良好的应用价值以及发展前景。关键词 仓储搬运，AGV，小车，Arduino，传感信息技术
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
1.3 国内外发展及现状 2
1.4 研究内容及技术路线 3
1.4.1 研究内容 3
1.4.2 研究方法 4
1.5 本章小结 4
第二章 AGV搬运机器人的机构设计 4
2.1 机构设计流程 4
2.2 机构设计目标 5
2.3翻转机构的分析与设计 5
2.4转向机构的设计与分析 5
2.5 3D材料的选择与打印 6
2.6本章小结 9
第三章 控制系统分析与模块设计 9
3.1引言 9
3.2控制系统的模块选用 9
3.2.1 单片机的选择和工作方式 9
3.2.2电机驱动模块的选择和工作方式 12
3.2.3舵机的选择和工作方式 13
3.2.4电机的选择 14
3.3 行走模块的验证 15 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3.4 循迹模块的设计与调试 15
3.4.1循迹模块的概念 15
3.4.2红外光电传感器的介绍 15
3.4.3循迹模块的调试 15
3.5控制系统的电路设计 16
3.6本章小结 16
第四章 系统的装配及接线
4.1引言 16
4.2小车的结构设计 16
4.2.1底板的设计 17
4.2.2车壳的设计 17
4.2.3连杆的设计 18
4.2.4托盘的设计 18
4.2.5电机和轮胎的连接设计 19
4.2.6电子元器件的放置 19
4.3本章小结 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录A 25
1 绪论
研究背景
AGV（Automated Guided Vehicle)搬运车是一种含有多种高新技术的机器人，它是集单片机技术、传感信息技术、数据处理技术、运动控制算法等多种技术于一体的综合系统。AGV搬运车能够按照预先设定好的路线或者程序自动作业，将生产所需的物料或者工具等运动到指定的位置。AGV具有灵活性、自动化等特点, 过去的人工搬运相比可以节省大量的人力劳动。其模块化的设计可以方便地进行重组系统 ,达到生产过程的柔性化运输。AGV系统的自动化以及智能化不仅减轻了劳动强度，同时提高了生产效率，并且减少了人工作业对工人造成伤害的概率，在各行各业均可发挥重要作用。电商物流若要实现自动化AGV是其关键设备之一，将搬运机器人应用到现代仓储搬运系统中以实现自动化可以减轻劳动力，提高搬运效率，降低成本。并且搬运机器人可以代替人工在某些工人所不能到达的环境进行搬运工作。因此研究建立出一个AGV搬运车的样机以及其控制系统，提高仓储和分拣效率，降低成本。
本课题所研究AGV搬运车结构及控制系统设计，要求AGV搬运车能够按照预先设定好的路线、程序自动作业，将生产所需的物料或者工具等运动到指定的位置。具有灵活性、自动化以及智能化等显著特点, 采模块化设计以方便地重组系统 ,实现生产过程的柔性化运输。针对以上情况，我通过查阅国内外相关文献，对课题有了更深入的了解，对AGV搬运车结构及控制系统设计寻求到了新的研究方法和有力的论证依据。希望将设计出一个AGV搬运车的样机以及其控制系统，提高仓储和分拣效率，降低成本。
同时，希望通过对AGV搬运车结构及控制系统设计，掌握典型机械产品设计以及AGV系统的设计过程，提高自身综合实践的能力，熟练掌握机械产品设计并且实现对其控制。
研究意义
本课题主要研究AGV搬运车结构及控制系统设计，以解决传统人工搬运劳动强度高，危险性高，效率低等问题，进而提供一种高效率、低成本的AGV控制系统下的搬运小车，并进行AGV控制系统实施改造方案的应用研究，对改造中的一些细节问题进行探讨。从而减少仓库劳动力的投入，降低成本，合理有效的利用仓库面积。同时促进我国的物流技术和装备发展，推进中国电子商务的发展。
国内外发展及现状
上个世纪前半叶，各工厂和仓库都是采用的人工搬运。在19世纪50年代，第一辆AGV诞生了，人们的灵感来自于一辆牵引式的拖拉机，人们把牵引装置改成了一条布置在空中的导线，承载装置是一个特制的车兜，以此来搬运货物。到了1960年，在各大工厂和仓库中可以看到很多种类型的牵引式AGV（如地下埋线引导式）。
1960年到1970年，由于计算机的技术得到了极大的发展，AGV的控制和管理系统都开始采用计算机技术，AGV系统不仅应用于自动化仓储，而且柔性加工生产系统（FMS）也开始应用AGV系统，AGV也因此而迅猛发展。虽然第一台AGV是在美国诞生的，但是欧洲才是AGV发展的摇篮，AGV在这里得到了迅速发展和推广应用，并且成为了很流行的物料搬运设备，广泛应用于制造和装配作业过程中。AGV以它的高效和灵活的优点，受到了各国家尤其是工业先进的国家的青睐。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
1.3 国内外发展及现状 2
1.4 研究内容及技术路线 3
1.4.1 研究内容 3
1.4.2 研究方法 4
1.5 本章小结 4
第二章 AGV搬运机器人的机构设计 4
2.1 机构设计流程 4
2.2 机构设计目标 5
2.3翻转机构的分析与设计 5
2.4转向机构的设计与分析 5
2.5 3D材料的选择与打印 6
2.6本章小结 9
第三章 控制系统分析与模块设计 9
3.1引言 9
3.2控制系统的模块选用 9
3.2.1 单片机的选择和工作方式 9
3.2.2电机驱动模块的选择和工作方式 12
3.2.3舵机的选择和工作方式 13
3.2.4电机的选择 14
3.3 行走模块的验证 15 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3.4 循迹模块的设计与调试 15
3.4.1循迹模块的概念 15
3.4.2红外光电传感器的介绍 15
3.4.3循迹模块的调试 15
3.5控制系统的电路设计 16
3.6本章小结 16
第四章 系统的装配及接线
4.1引言 16
4.2小车的结构设计 16
4.2.1底板的设计 17
4.2.2车壳的设计 17
4.2.3连杆的设计 18
4.2.4托盘的设计 18
4.2.5电机和轮胎的连接设计 19
4.2.6电子元器件的放置 19
4.3本章小结 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录A 25
1 绪论
研究背景
AGV（Automated Guided Vehicle)搬运车是一种含有多种高新技术的机器人，它是集单片机技术、传感信息技术、数据处理技术、运动控制算法等多种技术于一体的综合系统。AGV搬运车能够按照预先设定好的路线或者程序自动作业，将生产所需的物料或者工具等运动到指定的位置。AGV具有灵活性、自动化等特点, 过去的人工搬运相比可以节省大量的人力劳动。其模块化的设计可以方便地进行重组系统 ,达到生产过程的柔性化运输。AGV系统的自动化以及智能化不仅减轻了劳动强度，同时提高了生产效率，并且减少了人工作业对工人造成伤害的概率，在各行各业均可发挥重要作用。电商物流若要实现自动化AGV是其关键设备之一，将搬运机器人应用到现代仓储搬运系统中以实现自动化可以减轻劳动力，提高搬运效率，降低成本。并且搬运机器人可以代替人工在某些工人所不能到达的环境进行搬运工作。因此研究建立出一个AGV搬运车的样机以及其控制系统，提高仓储和分拣效率，降低成本。
本课题所研究AGV搬运车结构及控制系统设计，要求AGV搬运车能够按照预先设定好的路线、程序自动作业，将生产所需的物料或者工具等运动到指定的位置。具有灵活性、自动化以及智能化等显著特点, 采模块化设计以方便地重组系统 ,实现生产过程的柔性化运输。针对以上情况，我通过查阅国内外相关文献，对课题有了更深入的了解，对AGV搬运车结构及控制系统设计寻求到了新的研究方法和有力的论证依据。希望将设计出一个AGV搬运车的样机以及其控制系统，提高仓储和分拣效率，降低成本。
同时，希望通过对AGV搬运车结构及控制系统设计，掌握典型机械产品设计以及AGV系统的设计过程，提高自身综合实践的能力，熟练掌握机械产品设计并且实现对其控制。
研究意义
本课题主要研究AGV搬运车结构及控制系统设计，以解决传统人工搬运劳动强度高，危险性高，效率低等问题，进而提供一种高效率、低成本的AGV控制系统下的搬运小车，并进行AGV控制系统实施改造方案的应用研究，对改造中的一些细节问题进行探讨。从而减少仓库劳动力的投入，降低成本，合理有效的利用仓库面积。同时促进我国的物流技术和装备发展，推进中国电子商务的发展。
国内外发展及现状
上个世纪前半叶，各工厂和仓库都是采用的人工搬运。在19世纪50年代，第一辆AGV诞生了，人们的灵感来自于一辆牵引式的拖拉机，人们把牵引装置改成了一条布置在空中的导线，承载装置是一个特制的车兜，以此来搬运货物。到了1960年，在各大工厂和仓库中可以看到很多种类型的牵引式AGV（如地下埋线引导式）。
1960年到1970年，由于计算机的技术得到了极大的发展，AGV的控制和管理系统都开始采用计算机技术，AGV系统不仅应用于自动化仓储，而且柔性加工生产系统（FMS）也开始应用AGV系统，AGV也因此而迅猛发展。虽然第一台AGV是在美国诞生的，但是欧洲才是AGV发展的摇篮，AGV在这里得到了迅速发展和推广应用，并且成为了很流行的物料搬运设备，广泛应用于制造和装配作业过程中。AGV以它的高效和灵活的优点，受到了各国家尤其是工业先进的国家的青睐。
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