一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，包括電源模塊，電機驅(qū)動模塊，還包括主控模塊，ZigBee無線通信模塊，傳感模塊，對接定位模塊，電壓檢測模塊，報警模塊，顯示模塊。本實用新型中一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)可實現(xiàn)組網(wǎng)功能，具有電壓過低報警和故障報警功能，運輸機器人可以進(jìn)入待機模式，達(dá)到節(jié)能的功能，可以降低生產(chǎn)成本，節(jié)省占地空間；實用性高，適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需求。本實用新型作為一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于機器人控制領(lǐng)域。
【專利說明】
一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及機器人控制領(lǐng)域，尤其是一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著第四次工業(yè)革命的發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和數(shù)量在不斷擴大，這就加大了運輸系統(tǒng)的工作量。目前在大多數(shù)工廠車間，是使用小型貨物運輸車或者傳送帶進(jìn)行貨物的運輸，如果這些工作需要人力參與完成的話，不但加大了生產(chǎn)成本，而且工作效率低;相應(yīng)的，傳送帶還需要很大的占地空間，容易受到地理環(huán)境的影響。
[0003]在一些較為先進(jìn)的生產(chǎn)車間，使用的是一種自動巡線的小型運輸車，但是這些運輸車大多為一個相對的個體，相互之間沒有聯(lián)系。當(dāng)某個環(huán)節(jié)的運輸車出現(xiàn)問題時，會對下一環(huán)節(jié)的運輸車照成影響，并且對于出現(xiàn)故障的運輸車沒有一個警示裝置，當(dāng)維修人員對運輸機器人維修時需要辨別是哪個環(huán)節(jié)的運輸車出現(xiàn)了故障，這就大大浪費了時間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，日益廣泛采用的微電子技術(shù)和電氣化的逐步實現(xiàn)，形成了復(fù)雜的電磁環(huán)境，而在這些自動巡線的運輸車中，大部分是使用電磁傳感器循跡的，然而在電磁干擾大的環(huán)境下電磁傳感器出現(xiàn)錯誤的概率非常高。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，所述用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)不僅可以降低生產(chǎn)成本，節(jié)省占地空間；而且多個運輸機器人可以組成ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)，實用性高，出錯率低。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，包括:
[0006]電源模塊，用于給運輸機器人供電；
[0007]電機驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動電機工作，
[0008]主控模塊，用于處理各種輸入信號和發(fā)送各種控制信號；
[0009]ZigBee無線通信模塊，用于接收和發(fā)送信號；
[0010]傳感模塊，用于發(fā)送導(dǎo)航信號和避障信號；
[0011 ]對接定位模塊，用于發(fā)送對接調(diào)節(jié)信號；
[0012]電壓檢測模塊，用于檢測電源電壓；
[0013]報警模塊，用于發(fā)出報警信號；
[0014]顯示模塊，用于顯示運輸機器人的各種參數(shù)；
[0015]其中，所述主控模塊與ZigBee無線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機驅(qū)動模塊的輸入端連接，所述對接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測模塊的輸入端連接。
[0016]進(jìn)一步地，所述主控模塊包括:
[0017]單片機，所述單片機作為運輸機器人的信息處理中心和控制中心；
[0018]電源控制中心，用于控制傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊的電源；
[0019]其中，所述電源控制中心受單片機控制，所述電源控制中心的輸出端分別與傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊的輸入端連接。
[0020]進(jìn)一步地，所述傳感模塊包括:
[0021]循跡子模塊，用于發(fā)送運輸機器人導(dǎo)航光強信號；
[0022]避障子模塊，用于發(fā)送避障信號，
[0023]其中，所述循跡子模塊與主控模塊連接，所述避障子模塊與主控模塊連接。
[0024]進(jìn)一步地，所述對接定位模塊包括:
[0025]距離傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的距離；
[0026]定位傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的位置誤差，
[0027]其中，所述距離傳感器和定位傳感器的輸出端分別與主控模塊連接。
[0028]進(jìn)一步地，所述循跡子模塊包括:
[0029]光源補償模塊，用于提供穩(wěn)定的光源；
[0030]光強檢測模塊，用于檢測運輸機器人引導(dǎo)線與地面不同的光強信號，其中，所述主控模塊的輸出端與光強補償模塊的輸入端連接，所述光強檢測模塊與主控模塊連接。
[0031]進(jìn)一步地，所述電源控制中心包括達(dá)林頓驅(qū)動器和電磁繼電器，所述單片機的輸出端與達(dá)林頓驅(qū)動器的輸入端連接，所述達(dá)林頓驅(qū)動器的輸出端與電磁繼電器的輸入端連接。
[0032]進(jìn)一步地，所述距離傳感器包括超聲波距離傳感器，所述定位傳感器包括激光傳感器。
[0033]進(jìn)一步地，所述光源補償模塊包括發(fā)光二極管，所述光強檢測模塊包括光電二極管。
[0034]進(jìn)一步地，所述避障子模塊包括熱釋電紅外傳感器。
[0035]進(jìn)一步地，所述顯示模塊為液晶顯示模塊。
[0036]本實用新型的有益效果是:本實用新型中一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)通過Zigbee無線通信模塊可實現(xiàn)組網(wǎng)功能，至多可以連接65535個運輸機器人，在運輸機器人的數(shù)量上有著充分的可擴展性;具有電壓過低報警和故障報警功能，在出現(xiàn)故障時可以自動報警并停止運動避免對工作人員和儀器造成損壞;使用循跡子模塊，自備光源補光，可以適應(yīng)各種不同光線下的的工作環(huán)境;運輸車上設(shè)置有液晶顯示模塊，可以非常方便的顯示出機器人的參數(shù)并進(jìn)行修改設(shè)置。運輸機器人可以進(jìn)入待機模式，在沒有執(zhí)行任務(wù)期間只開啟用于檢測補給信號的Zigbee無線通信模塊與主控模塊，達(dá)到節(jié)能的功能;與補給工位對接時有定位功能，可以減少對接誤差。
【附圖說明】
[0037]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明:
[0038]圖1是本實用新型中一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0039]圖2是本實用新型中一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)的控制流程圖；
[0040]圖3是本實用新型中一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)的一具體實施例控制流程圖。
【具體實施方式】
[0041]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0042]—種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，參考圖1，包括:
[0043]電源模塊，用于給運輸機器人供電；
[0044]電機驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動電機工作，
[0045]主控模塊，用于處理各種輸入信號和發(fā)送各種控制信號；
[0046]ZigBee無線通信模塊，用于接收和發(fā)送信號；
[0047]傳感模塊，用于發(fā)送導(dǎo)航信號和避障信號；
[0048]對接定位模塊，用于發(fā)送對接調(diào)節(jié)信號；
[0049]電壓檢測模塊，用于檢測電源電壓；
[0050]報警模塊，用于發(fā)出報警信號；
[0051]顯示模塊，用于顯示運輸機器人的各種參數(shù)；
[0052]其中，所述主控模塊與ZigBee無線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機驅(qū)動模塊的輸入端連接，所述對接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測模塊的輸入端連接。
[0053]所述主控模塊與ZigBee無線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機驅(qū)動模塊的輸入端連接，所述對接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測模塊的輸入端連接。
[0054]所述電機驅(qū)動模塊接收主控模塊輸入的速度信號轉(zhuǎn)化成電機的速度。所述電機驅(qū)動模塊采用鼎拓DBLSOl閉環(huán)速度型控制器，采用最新型的絕緣柵雙極型晶體管和絕緣柵型場效應(yīng)管，利用直流無刷電機的霍爾信號進(jìn)行倍頻后進(jìn)行閉環(huán)速度控制，控制環(huán)節(jié)設(shè)有PID速度調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)控制穩(wěn)定可靠，尤其是在低速下總能達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩。在本實施例中，所述電機驅(qū)動模塊設(shè)置有兩個，分別控制左右兩個電機，以控制運輸機器人轉(zhuǎn)向、前進(jìn)以及后退等運動。
[0055]所述Zigbee無線通信模塊與主控模塊直接連接，與設(shè)置于其它運輸機器人和補給工位上的Zigbee無線通信模塊通過無線協(xié)議連接。所述Zigbee無線通信模塊用于接收信號和發(fā)送信號，所述Zigbee無線通信模塊與所述主控模塊之間通過串行口通信，可以把主控模塊從其他模塊收集到的數(shù)據(jù)通過串行口傳輸給所述Zigbee無線通信模塊，并通過所述Zigbee無線通信模塊傳輸給其他運輸機器人。所述Zigbee無線通信模塊還具有無線組網(wǎng)功能，可以連接整個車間所有的運輸機器人，并且可以隨時添加或者剔除運輸機器人。
[0056]所述電壓檢測模塊直接與供電電源相連接、輸出信號口與主控模塊相連接。所述電壓檢測模塊采用H27UR2型號的電壓檢測芯片，該模塊上設(shè)置有三位數(shù)碼管和一按鍵，三位數(shù)碼管顯示當(dāng)前所檢測到電源電壓的數(shù)值，當(dāng)檢測到的電源電壓低于正常電壓時，信號輸出口輸出高電平信號給主控模塊，然后由主控模塊控制報警模塊報警。所述按鍵用于設(shè)置電壓檢測模塊輸出高電平報警信號的上限電壓、下限電壓、報警延時時間。所述報警模塊采用HNTDD50型號的光聲報警模塊，包含紅、黃、綠三色報警指示燈以及一蜂鳴器。所述報警指示燈和蜂鳴器都受主控模塊控制。
[0057]所述顯示模塊為液晶顯示模塊，所述液晶顯示模塊與主控模塊相連接。所述液晶顯示模塊使用0.96寸液晶顯示器，該液晶顯示模塊的分辨率為128x64，可以顯示豐富的圖片和文字。受主控模塊控制，液晶顯示模塊可以運輸機器人的各種實時參數(shù)，包括顯示傳感模塊返回的導(dǎo)航信號、Zigbee無線通信模塊的應(yīng)答信號、主控模塊輸出給電機驅(qū)動模塊的信號、電壓檢測模塊的信號和報警模塊當(dāng)前的開啟狀態(tài)，以便于程序的調(diào)試和參數(shù)的設(shè)定。
[0058]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式，所述主控模塊包括:
[0059]單片機，所述單片機作為運輸機器人的信息處理中心和控制中心；
[0060]電源控制中心，用于控制傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊的電源；
[0061 ]其中，所述電源控制中心受單片機控制，所述電源控制中心的輸出端分別與傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊的輸入端連接。
[0062]所述主控模塊包括高速單片機和電源控制中心，所述電源控制中心由達(dá)林頓驅(qū)動器和電磁繼電器構(gòu)成，所述單片機的輸出端與達(dá)林頓驅(qū)動器的輸入端連接，所述達(dá)林頓驅(qū)動器的輸出端與電磁繼電器的輸入端連接。所述高速單片機采用STC12C5A60S2型號的單片機，作用于處理Zigbee無線通信模塊、傳感模塊、電機驅(qū)動模塊以及電壓檢測模塊的輸入數(shù)據(jù)，并控制Zigbee無線通信模塊的應(yīng)答信號、電機驅(qū)動模塊的輸出功率、顯示模塊的顯示內(nèi)容、電磁繼電器的開合狀態(tài)和達(dá)林頓驅(qū)動器的輸出電平。所述達(dá)林頓驅(qū)動器采用ULN2803型號的達(dá)林頓驅(qū)動器，作用于驅(qū)動電磁繼電器工作。電磁繼電器采用SRD-05VDC-SL-C型號的電磁繼電器，作用于控制傳感模塊、電機驅(qū)動模塊、顯示模塊的電源。
[0063]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式，所述傳感模塊包括:
[0064]循跡子模塊，用于發(fā)送運輸機器人導(dǎo)航光強信號；
[0065]避障子模塊，用于發(fā)送避障信號，
[0066]其中，所述循跡子模塊與主控模塊連接，所述避障子模塊與主控模塊連接。
[0067]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式，所述循跡子模塊包括:
[0068]光源補償模塊，用于提供穩(wěn)定的光源；
[0069]光強檢測模塊，用于檢測運輸機器人引導(dǎo)線與地面不同的光強信號，其中，所述主控模塊的輸出端與光強補償模塊的輸入端連接，所述光強檢測模塊與主控模塊連接。所述光源補償模塊用于提供穩(wěn)定的光源給所述光強檢測模塊，減小外界光線的影響。所述光強檢測模塊作用于檢測引導(dǎo)線與地面之間不同的光強信號并自動傳輸給主控模塊。
[0070]所述循跡子模塊用于檢測循跡線的信號，所述循跡線為設(shè)置在地面上具有預(yù)設(shè)顏色的引導(dǎo)帶。循跡子模塊分別設(shè)置在運輸機器人前中后三部分，分別稱為前循跡模塊、中間循跡模塊以及后循跡模塊。前循跡模塊設(shè)置于運輸機器人前部的底部，用于檢測運輸車前進(jìn)時運輸機器人相對于循跡線的相對偏差；中間光循跡模塊設(shè)置于運輸機器人中部的左右兩側(cè)底部，用于輔助運輸機器人在轉(zhuǎn)直角彎時的位置檢測；后循跡模塊設(shè)置于運輸機器人尾部的底部，用于檢測當(dāng)運輸機器人向后運動時的偏差。
[0071]在本實施例中，所述光源補償模塊使用發(fā)光二極管，所述光強檢測模塊使用光電二極管。所述光電二極管通過檢測發(fā)光二極管反射地面和循跡線兩者不一樣的光強進(jìn)而產(chǎn)生相對應(yīng)的電壓，然后將所述電壓信號發(fā)送給主控模塊，由主控模塊處理。在本實施例中，為了增加循跡時運輸機器人的靈活性，所述光源補償模塊和光強檢測模塊分別設(shè)有12組，一組光源補償模塊對應(yīng)一組光強檢測模塊。這樣就增加了運輸機器人在循跡時的運動方向可調(diào)范圍。
[0072]在本實施例中，所述避障子模塊使用熱釋電紅外傳感器，當(dāng)熱釋電紅外傳感器檢測到前行方向有人時，自動輸送信號給主控模塊，由主控模塊控制運輸機器人暫停運動并控制報警模塊發(fā)出聲音報警，直到熱釋電紅外傳感器檢測到前方?jīng)]有人，則再給主控模塊輸送一信號，主控模塊控制運輸機器人繼續(xù)前行并關(guān)閉聲音報警。
[0073]作為進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式，所述對接定位模塊包括:
[0074]距離傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的距離；
[0075]定位傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的位置誤差，
[0076]其中，所述距離傳感器和定位傳感器的輸出端分別與主控模塊連接。
[0077]所述對接定位模塊包括距離傳感器和定位傳感器。在本實施例中，所述距離傳感器使用超聲波距離傳感器，設(shè)置于輪式運輸機器人頭部和尾部，分別與主控模塊連接，作用于檢測運輸機器人與補給工位的距離，根據(jù)距離控制運輸機器人的速度。所述定位傳感器使用激光傳感器，包括激光發(fā)射管和激光接收傳感器。
[0078]圖2為一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)的控制流程圖，所述控制流程可應(yīng)用于所述的用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0079]S1、啟動總電源，主控模塊和ZigBee無線通信模塊得電工作；
[0080]S2、主控模塊關(guān)閉傳感模塊、電機驅(qū)動模塊、報警模塊和顯示模塊的電源；
[0081]S3、ZigBee無線通信模塊檢測是否有補給信號，檢測到補給信號則進(jìn)入步驟S4，否則繼續(xù)進(jìn)行檢測；
[0082]S4、判斷電源電壓是否可以支撐一次運輸任務(wù)所需電量，如果可以支撐，則進(jìn)入步驟S5;否則進(jìn)入步驟S6;
[0083]S5、主控模塊開啟傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊，并控制傳輸機器人到達(dá)補給工位，貨物被取走后，運輸機器人返回起點等待運輸任務(wù)；
[0084]S6、開啟報警模塊并通知其它運輸機器人接替該任務(wù)。
[0085]參考圖3，作為進(jìn)一步的實施方式，所述步驟S4包括:
[0086]S41、主控模塊開啟電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊檢測電源電壓；
[0087]S42、主控模塊比較電源電壓與預(yù)設(shè)的下限電源電壓，若電源電壓大于預(yù)設(shè)的下限電源電壓，則進(jìn)入步驟S5;否則進(jìn)入步驟S6。
[0088]作為進(jìn)一步的實施方式，所述步驟S5包括:
[0089]S51、主控模塊控制ZigBee無線通信模塊向其它運輸機器人發(fā)送應(yīng)答成功信號，并開啟傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊；
[0090]S52、傳感模塊檢測運輸機器人前中后三部分的導(dǎo)航信號和運輸機器人前后部分的避障信號，并將其發(fā)送給主控模塊；
[0091]S53、主控模塊根據(jù)導(dǎo)航信號和避障信號控制電機驅(qū)動模塊和報警模塊工作，以及控制顯示模塊顯示運輸機器人的各種參數(shù)；
[0092]S54、主控模塊啟動對接定位模塊并根據(jù)對接定位模塊的信號控制運輸機器人與補給工位準(zhǔn)確對接，運輸機器人到達(dá)補給工位，貨物被取走后，運輸機器人回到起點等待新的運輸任務(wù)，返回步驟S2。
[0093]作為進(jìn)一步的實施方式，所述步驟S53包括:
[0094]S531、主控模塊根據(jù)光強導(dǎo)航信號和避障信號控制電機驅(qū)動模塊工作；
[0095]S532、若傳感模塊檢測到運輸機器人行進(jìn)前方有障礙物，則發(fā)送避障信號給主控模塊，主控模塊控制報警模塊工作，發(fā)出報警信號，否則報警模塊不工作；
[0096]S533、主控模塊控制顯示模塊顯示運輸機器人的各種參數(shù)。
[0097]作為進(jìn)一步的實施方式，所述步驟S6包括:
[0098]S61、主控模塊啟動報警模塊并控制其發(fā)出報警信號；
[0099]S62、主控模塊控制ZigBee無線通信模塊向其它運輸機器人發(fā)送應(yīng)答失敗信號，直到運輸任務(wù)被完成。
[0100]下面對本實用新型中一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)的控制流程做具體說明如下:
[0101]當(dāng)開啟運輸機器人的電源以后，首先會給設(shè)置于運輸車上的Zigbee無線通信模塊以及主控模塊供電，并由所述主控模塊控制斷開傳感模塊、電機驅(qū)動模塊、顯示模塊、電壓檢測模塊的電源。
[0102]所述Zigbee無線通信模塊用于檢測補給工位是否有補給信號發(fā)送給運輸機器人，若設(shè)置于運輸機器人上的Zigbee無線通信模塊接收到補給工位發(fā)送的補給請求信號時，把請求信號輸送給主控模塊，由主控模塊處理并開始進(jìn)行運輸任務(wù)。若未檢測到補給信號，則ZigBee無線通信模塊繼續(xù)進(jìn)行補給信號檢測。
[0103]當(dāng)接收到補給的請求信號后，主控模塊開啟電壓檢測模塊，然后控制電壓檢測模塊開始檢測電源電壓。
[0104]主控模塊將檢測到的電源電壓與預(yù)設(shè)的下限電源電壓值進(jìn)行比較，電量不足時，即檢測到的電源電壓小于預(yù)設(shè)的下限電源電壓，無法完成一次運輸任務(wù)，則主控模塊控制報警模塊發(fā)出聲音報警以及點亮紅色報警指示燈，以便于通知使用者電源電壓不足，需要給電源充電。接著，主控模塊控制設(shè)置于運輸機器人上的Zigbee無線通信模塊把這個補給請求通過zigbee協(xié)議發(fā)送給當(dāng)前空閑的其它運輸機器人來完成此補給任務(wù)。當(dāng)其它運輸機器人收到運輸任務(wù)請求信號時，檢測攜帶的電量是否允許進(jìn)行一次運輸任務(wù)，若允許，則通過ZigBee無線通信模塊向其他運輸機器人發(fā)送一個應(yīng)答成功信號并開始運輸任務(wù)。若運輸機器人的電量不足以再進(jìn)行一次運輸任務(wù)，則通過ZigBee無線通信模塊向其它運輸機器人發(fā)送一個應(yīng)答失敗信號，通知其它運輸機器人前來完成此任務(wù)，若另一個運輸機器人依然電量不足，則再請求其它運輸機器人，直到此任務(wù)有運輸機器人完成。
[0105]若電量充足，即檢測到的電源電壓大于預(yù)設(shè)的電源電壓，則主控模塊開啟傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊，在電量充足的情況下，顯示模塊顯示運輸機器人的各種參數(shù)。主控模塊控制Zigbee無線通信模塊發(fā)送一個應(yīng)答成功信號給其它運輸機器人，表示此運輸機器人可以進(jìn)行任務(wù)。根據(jù)12個光電二極管在不同的反射材料下接收到的光強不同而產(chǎn)生不同的電壓，主控模塊把光電二極管返回的電壓模擬信號轉(zhuǎn)化成主控模塊可以識別的數(shù)字信號，再比較12個光電二極管分別返回的信號得出所述偏差值。所述循跡線是提前鋪設(shè)的與底板顏色相反的引導(dǎo)線，線寬根據(jù)傳感器以及運輸機器人的大小設(shè)置，在本實施例中使用5cm的白色循跡引導(dǎo)線。當(dāng)運輸機器人開始運送補給時，所述循跡子模塊檢測當(dāng)前運輸機器人相對于引導(dǎo)線的位置信息，并轉(zhuǎn)化成的電信號傳輸給主控模塊，主控模塊處理后判斷巡線機器人相對于引導(dǎo)線的位置，繼而發(fā)出信號控制電機驅(qū)動模塊調(diào)整機器人的行駛方向，使得運輸機器人沿著循跡線行進(jìn)。
[0106]避障子模塊設(shè)置于運輸機器人前后兩部分，用于檢測運輸機器人的行駛方向是否有障礙物存在，在本實施例中使用的是熱釋電紅外傳感器。當(dāng)避障子模塊檢測到有障礙物存在時，則輸送一個信號給主控模塊，由主控模塊控制電機驅(qū)動模塊停止工作，運輸機器人停止運行，并關(guān)閉循跡子模塊的電源并打開報警模塊發(fā)出聲音報警，當(dāng)避障子模塊連續(xù)三秒未檢測到前方有障礙物時，則關(guān)閉報警模塊停止聲音報警，重新開啟循跡子模塊的電源繼續(xù)運輸任務(wù)。
[0107]當(dāng)運輸機器人即將抵達(dá)補給工位時，由主控模塊控制開啟對接定位模塊。所述對接定位模塊作用于運輸機器人與工位實現(xiàn)低誤差對接，避免工位取走運輸機器人上的貨物時因為誤差造成失敗。在本實施例中，在補給工位貼上定位所用的反光紙，控制定位傳感器與反光紙的高度一致、運輸機器人的行駛方向與激光發(fā)射管的方向一致，只有當(dāng)運輸機器人的行駛方向在誤差允許的范圍內(nèi)，激光接收傳感器才可以接收到激光信號，激光接收傳感器再輸送一個信號給主控模塊，主控模塊控制運輸機器人保持此時的行駛方向前行。這樣，即可保證運輸機器人與補給工位實現(xiàn)精確對接。若激光傳感器不能檢測到激光信號，則控制運輸機器人減速并加大運輸機器人的循跡修正角度。
[0108]補給貨物被取走后，運輸機器人返回運輸起點，等待下一次運輸任務(wù)。
[0109]以上是對本實用新型的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 電源模塊，用于給運輸機器人供電； 電機驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動電機工作， 主控模塊，用于處理各種輸入信號和發(fā)送各種控制信號； ZigBee無線通信模塊，用于接收和發(fā)送信號； 傳感模塊，用于發(fā)送導(dǎo)航信號和避障信號； 對接定位模塊，用于發(fā)送對接調(diào)節(jié)信號； 電壓檢測模塊，用于檢測電源電壓； 報警模塊，用于發(fā)出報警信號； 顯示模塊，用于顯示運輸機器人的各種參數(shù)； 其中，所述主控模塊與ZigBee無線通信模塊連接，所述傳感模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與電機驅(qū)動模塊的輸入端連接，所述對接定位模塊與主控模塊連接，所述電壓檢測模塊與主控模塊連接，所述主控模塊的輸出端與報警模塊的輸入端連接，所述主控模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接，所述電源模塊的輸出端與電壓檢測模塊的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述主控模塊包括: 單片機，所述單片機作為運輸機器人的信息處理中心和控制中心； 電源控制中心，用于控制傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊的電源； 其中，所述電源控制中心受單片機控制，所述電源控制中心的輸出端分別與傳感模塊、電機驅(qū)動模塊和顯示模塊的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述傳感模塊包括: 循跡子模塊，用于發(fā)送運輸機器人導(dǎo)航光強信號； 避障子模塊，用于發(fā)送避障信號， 其中，所述循跡子模塊與主控模塊連接，所述避障子模塊與主控模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述對接定位模塊包括: 距離傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的距離； 定位傳感器，用于檢測運輸機器人與補給工位的位置誤差， 其中，所述距離傳感器和定位傳感器的輸出端分別與主控模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述循跡子模塊包括: 光源補償模塊，用于提供穩(wěn)定的光源； 光強檢測模塊，用于檢測運輸機器人引導(dǎo)線與地面不同的光強信號，其中，所述主控模塊的輸出端與光強補償模塊的輸入端連接，所述光強檢測模塊與主控模塊連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制中心包括達(dá)林頓驅(qū)動器和電磁繼電器，所述單片機的輸出端與達(dá)林頓驅(qū)動器的輸入端連接，所述達(dá)林頓驅(qū)動器的輸出端與電磁繼電器的輸入端連接。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離傳感器包括超聲波距離傳感器，所述定位傳感器包括激光傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光源補償模塊包括發(fā)光二極管，所述光強檢測模塊包括光電二極管。9.根據(jù)權(quán)利要求3、5或8所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述避障子模塊包括熱釋電紅外傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的一種用于自動生產(chǎn)車間的輪式運輸機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊為液晶顯示模塊。
【文檔編號】G05D1/02GK205644273SQ201620302980
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】戴楷龍, 張海業(yè), 朱佳鵬, 蔡泳成
【申請人】深圳市正陽精密裝備有限公司