專利名稱：弱磁引導(dǎo)探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無人搬運(yùn)車的引導(dǎo)方式的探測裝置，尤指一種用于搬運(yùn)車可以不在人監(jiān)督的情況下完成物體的搬運(yùn)，可以由人方便地在需要走行的道路上貼設(shè)直線和曲線，搬運(yùn)車即能按照這些線路運(yùn)行的弱磁引導(dǎo)探測裝置。
背景技術(shù)：
目前，人搬運(yùn)車的引導(dǎo)方式主要有電磁感應(yīng)引導(dǎo)、激光引導(dǎo)和磁鐵陀螺引導(dǎo)等方式，其中由于近年來磁引導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，使用了弱磁膠貼引導(dǎo)線和弱磁引導(dǎo)探測裝置，使得該項技術(shù)與早期預(yù)埋強(qiáng)磁鋼引導(dǎo)和探測的方式不同，變得方便、可靠、實用，易于施工，所以該項技術(shù)以較快的速度得到發(fā)展。為區(qū)別與強(qiáng)磁鋼引導(dǎo)的方式不同，故本專利申請中稱該引導(dǎo)方式為“弱磁引導(dǎo)”。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述不足之處，本實用新型的主要目的旨在提供一種具有弱磁探測裝置的電路，其只有在弱磁貼條正上方，并距離2-4厘米時，電路輸出有效電平信號的一種新型的探測裝置和以此為核心形成的弱磁引導(dǎo)系統(tǒng)整體技術(shù)的弱磁引導(dǎo)探測裝置。
本實用新型要解決的技術(shù)問題是由于弱磁貼條的磁性比較弱，因此對于弱磁信號的探測和探測器的制作成為該項技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)；要解決可以不在人監(jiān)督的情況下完成物體的搬運(yùn)，可以由人方便地在需要走行的道路上貼設(shè)直線和曲線，搬運(yùn)車即能按照這些線路運(yùn)行；要解決如要改變路線，只需改變貼條則能方便完成；同時，在引導(dǎo)路線旁邊地垂直方向上，增加同樣材料的短貼條，即可組成道路上的地址標(biāo)志，供自動引導(dǎo)車的識別，進(jìn)行各種操作等有關(guān)技術(shù)問題。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該裝置由無人搬運(yùn)車、道路、探測器及粘貼在地面的磁鐵條等部件組成，所述裝置由單探測裝置和條形探測裝置兩部分組成，單探測裝置與條形探測裝置為平行結(jié)構(gòu)，在單探測裝置的一側(cè)設(shè)有地址弱磁貼條，在條形探測裝置的一側(cè)設(shè)有引導(dǎo)路徑弱磁貼條。
所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置的單探測裝置由一塊探測電路模塊等組成，其安裝在自動引導(dǎo)車輛的下方的一側(cè)；所述的條形探測裝置由6-12個單探測裝置模塊組成，條形探測裝置的單個電路之間的間隔為2厘米，其安裝在自動引導(dǎo)車輛下方的中央；每個電路模塊設(shè)有一個發(fā)光管。
所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置的電路模塊由觸發(fā)驅(qū)動電路、探測電路、放大比較輸出電路三部分組成，觸發(fā)驅(qū)動電路的輸出信號通過驅(qū)動電路芯片的引腳5、6、7、8與測試部分電路芯片的引腳14相連接，探測電路的輸出信號通過測試部分電路芯片的引腳2、4分別對應(yīng)與集成放大器芯片的引腳3、2相連接，其中觸發(fā)驅(qū)動電路由觸發(fā)電路芯片和驅(qū)動電路芯片組成，觸發(fā)電路芯片與連接在該芯片的引腳2、5、6、10的電阻R1、R2和電容C1、C2組成脈沖產(chǎn)生電路，信號脈沖通過引腳3輸出到驅(qū)動電路芯片的輸入端，觸發(fā)電路芯片的引腳4、8與電源相連接，其引腳1接地；R3電阻和C3電容串接組成儲能電路；驅(qū)動電路芯片的引腳3與R3電阻的一端相連接，其引腳1接地；
探測電路由測試部分電路芯片組成，采用脈沖置位的方法，置位脈沖由驅(qū)動電路芯片輸出到測試部分電路芯片的引腳14，該芯片的輸出采用橋式差分輸出，由測試部分電路芯片的引腳2、4輸出到下級電路，且該芯片垂直于地面安裝；放大比較輸出電路由集成放大器芯片和集成電壓比較器芯片組成，集成放大器芯片的引腳2、3連接測試部分電路芯片輸出的差分信號，其引腳3、6連接R4電阻，其阻值決定信號放大倍數(shù)的大小，引腳6為信號輸出腳；集成電壓比較器芯片的引腳2為輸入端，與集成放大器芯片的輸出端相連接，R5、R6電阻組成電壓分壓，用于集成電壓比較器芯片引腳3的輸入比較基準(zhǔn)電壓，其引腳6為全電路的最終信號輸出腳，引腳6連接的R7電阻，為輸出上拉電阻，6腳連接的發(fā)光管D1和電阻R8組成輸出電平指示電路。
所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置的粘貼在地面的磁鐵條，為弱磁鐵條，其寬為50mm，厚為1.2mm，粘貼時磁場S極朝上，磁場強(qiáng)度為100高斯。
本弱磁探測裝置的電路，其只有在弱磁貼條正上方，并距離2-4厘米時，電路輸出有效電平信號。
本實用新型的有益效果是搬運(yùn)車可以不在人監(jiān)督的情況下完成物體的搬運(yùn)，可以由人方便地在需要走行的道路上貼設(shè)直線和曲線，搬運(yùn)車即能按照這些線路運(yùn)行；如要改變路線，只需改變貼條則能方便完成；同時，在引導(dǎo)路線旁邊地垂直方向上，增加同樣材料的短貼條，即可組成道路上的地址標(biāo)志，供自動引導(dǎo)車的識別和進(jìn)行各種操作。該無人搬運(yùn)車徑向引導(dǎo)采用了條形探頭并行電路模塊檢測方法，工作穩(wěn)定可靠，方向和位置判斷精確；具有便于安裝，使用簡單，與其他引導(dǎo)方法比較，成本較低廉等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
附

圖1是本實用新型總體結(jié)構(gòu)方框示意圖；附圖2是本實用新型電路原理模塊連接示意圖；附圖中標(biāo)號說明1-觸發(fā)電路；2-驅(qū)動電路；3-測試部分電路；4-集成放大器；5-集成電壓比較器；6-地址弱磁貼條；7-引導(dǎo)路徑弱磁貼條；10-電路模塊；20-單探測裝置；25-條形探測裝置；30-觸發(fā)驅(qū)動電路；40-探測電路；50-放大比較輸出電路；具體實施方式
請參閱附圖1、2所示，本實用新型是由無人搬運(yùn)車、道路、探測器及粘貼在地面的磁鐵條等部件組成，所述裝置由單探測裝置(20)和條形探測裝置(25)兩部分組成，單探測裝置(20)與條形探測裝置(25)為平行結(jié)構(gòu)，在單探測裝置(20)的一側(cè)設(shè)有地址弱磁貼條(6)，在條形探測裝置(25)的一側(cè)設(shè)有引導(dǎo)路徑弱磁貼條(7)。
所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置的單探測裝置(20)由一塊探測電路模塊(10)等組成，其安裝在自動引導(dǎo)車輛的下方的一側(cè)；所述的條形探測裝置(25)由6-12個單探測裝置(20)模塊組成，條形探測裝置(25)的單個電路之間的間隔為2厘米，其安裝在自動引導(dǎo)車輛下方的中央；每個電路模塊(10)設(shè)有一個發(fā)光管。
請參閱附圖2所示，所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置的電路模塊(10)由觸發(fā)驅(qū)動電路(30)、探測電路(40)、放大比較輸出電路(50)三部分組成，觸發(fā)驅(qū)動電路(30)的輸出信號通過驅(qū)動電路(2)芯片的引腳5、6、7、8與測試部分電路(3)芯片的引腳14相連接，探測電路(40)的輸出信號通過測試部分電路(3)芯片的引腳2、4分別對應(yīng)與集成放大器(4)芯片的引腳3、2相連接，其中觸發(fā)驅(qū)動電路(30)由觸發(fā)電路(1)芯片和驅(qū)動電路(2)芯片組成，觸發(fā)電路(1)芯片與連接在該芯片的引腳2、5、6、10的電阻R1、R2和電容C1、C2組成脈沖產(chǎn)生電路，信號脈沖通過引腳3輸出到驅(qū)動電路(2)芯片的輸入端，觸發(fā)電路(1)芯片的引腳4、8與電源相連接，其引腳1接地；R3電阻和C3電容串接組成儲能電路；驅(qū)動電路(2)芯片的引腳3與R3電阻的一端相連接，其引腳1接地；探測電路(40)由測試部分電路(3)芯片組成，采用脈沖置位的方法，置位脈沖由驅(qū)動電路(2)芯片輸出到測試部分電路(3)芯片的引腳14，該芯片的輸出采用橋式差分輸出，由測試部分電路(3)芯片的引腳2、4輸出到下級電路，且該芯片垂直于地面安裝；放大比較輸出電路(50)由集成放大器(4)芯片和集成電壓比較器(5)芯片組成，集成放大器(4)芯片的引腳2、3連接測試部分電路(3)芯片輸出的差分信號，其引腳3、6連接R4電阻，其阻值決定信號放大倍數(shù)的大小，引腳6為信號輸出腳；集成電壓比較器(5)芯片的引腳2為輸入端，與集成放大器(4)芯片的輸出端相連接，R5、R6電阻組成電壓分壓，用于集成電壓比較器(5)芯片引腳3的輸入比較基準(zhǔn)電壓，其引腳6為全電路的最終信號輸出腳，引腳6連接的R7電阻，為輸出上拉電阻，6腳連接的發(fā)光管D1和電阻R8組成輸出電平指示電路。
請參閱附圖1、2所示，所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置的粘貼在地面的磁鐵條，為弱磁鐵條，其寬為50mm，厚為1.2mm，粘貼時磁場S極朝上，磁場強(qiáng)度為100高斯。
本弱磁探測裝置的電路，其只有在弱磁貼條正上方，并距離2-4厘米時，電路輸出有效電平信號。
本實用新型的特點(diǎn)和具體實施例是本“弱磁引導(dǎo)探測裝置”包含單探測裝置和由多個單探測裝置模塊組成的條形探測裝置二部分組成，安裝在自動引導(dǎo)車輛的下方。
單探頭安裝于車輛下方的一側(cè)，用于探測道路上的地址標(biāo)志，由一塊探測電路模塊組成。
多個單探測裝置(20)電路模塊組成的條形探測裝置(25)安裝于車輛下方的中央，用于探測引導(dǎo)線與車體的相對位置，以糾正車體的運(yùn)行偏差。由于磁性貼條的寬度僅僅5厘米，而條形探測裝置的單個電路之間的間隔為2厘米，如條形探測裝置有12個單電路模塊，即其探測的寬度為12×2＝24厘米，所以在條形探測裝置經(jīng)過引導(dǎo)磁貼條的上方，只有3-4個電路輸出電平信號。如車輛運(yùn)行正常時，條形探測裝置的中央的3-4個電路輸出電平信號；如車輛偏離正確位置時，則條形探測裝置的輸出電平信號的電路模塊編號也相應(yīng)偏離。因此，這探測到的偏離位置的信號，經(jīng)過車載嵌入式電腦的計算，產(chǎn)生糾偏運(yùn)行的信號，使車輛恢復(fù)到正常的導(dǎo)引軌跡上來。
電路模塊(10)組成于單探頭裝置部分和條形探頭裝置部分中，每個相同的探測電路模塊又包括以下觸發(fā)電路(2，2，1)、探測電路、放大比較輸出電路三部分組成。電路模塊(10)全部采用貼片電路元件安裝，結(jié)構(gòu)緊湊。
觸發(fā)電路用以產(chǎn)生供2.2.2探測電路所需的大電流的周期置位脈沖，才使得探測電路能始終保持穩(wěn)定和靈敏的測試能力。
觸發(fā)電路由1#芯片555定時器集成電路和2#芯片驅(qū)動電路IRF7105組成，1#芯片與連接在2、5、6、10腳的電阻R1、R2和電容C1、C2組成脈沖產(chǎn)生電路，產(chǎn)生20微秒寬，間隔一秒的脈沖信號，信號脈沖通過3腳輸出到2#芯片。R3電阻和C3電容組成儲能電路，當(dāng)來自1#芯片的信號脈沖，到達(dá)2#芯片的2、4腳輸入端時，2#芯片儲能端3腳對輸出端5、6、7、8腳低阻導(dǎo)通，輸出置位脈沖，導(dǎo)通低電阻可達(dá)到0.3歐姆，可產(chǎn)生近1.5安培的脈沖電流。IRF7105的輸出，與常用的方法不同，采用直流耦合，僅產(chǎn)生直流正脈沖置位電流，無復(fù)位脈沖輸出。
探測電路是本電路模塊的重要的心臟部分，主要由3#弱磁探測芯片組成，采用脈沖置位的方法，以保持探測電路的穩(wěn)定和高靈敏，置位脈沖由2#芯片輸出到3#芯片的14腳。本電路設(shè)計不采用復(fù)位脈沖，以使得芯片在自由采樣中基本保持在一個狀態(tài)。3#芯片的輸出采用橋式差分輸出，由3#芯片的2、4腳輸出到下級電路3#芯片采用了美國霍尼威爾公司的MHC1022二維弱磁場測試芯片，僅使用片內(nèi)一維的測試部分電路，芯片垂直于地面安裝。靈敏度可達(dá)到3mv/v/高斯。
放大比較輸出電路用于對測試電路輸出的毫伏級的電壓信號進(jìn)行放大、比較、濾波，然后產(chǎn)生TTL電平輸出。
放大比較輸出電路由4#芯片集成放大器OP07C和5#芯片集成電壓比較器LM311組成，每個電路模塊采用了一個發(fā)光管作為調(diào)試指示用；其中
4#芯片的2、3腳連接3#芯片輸出的差分信號，3、6腳連接R4電阻，其阻值決定信號放大倍數(shù)的大小，6腳為信號輸出腳。5#芯片2腳為輸入端，連接4#芯片的輸出。R5、R6電阻組成電壓分壓，給5#芯片的3腳輸入比較基準(zhǔn)電壓，5#芯片的6腳為全電路的最終信號輸出腳。6腳連接的R7電阻，為輸出上拉電阻，6腳連接的發(fā)光管D1和電阻R8組成輸出電平指示電路。
磁條貼片提供本專利弱磁引導(dǎo)探測裝置的磁信息，引導(dǎo)無人搬運(yùn)車車輛前進(jìn)和確定前進(jìn)中的重要位置，是利用粘貼在地面的弱磁鐵條來實現(xiàn)的，選用的磁貼條，寬50mm，厚1.2mm，粘貼時磁場S極朝上，磁場強(qiáng)度達(dá)到100高斯。
權(quán)利要求1.一種弱磁引導(dǎo)探測裝置，該裝置有無人搬運(yùn)車、道路、探測器及粘貼在地面的磁鐵條，其特征在于所述裝置由單探測裝置(20)和條形探測裝置(25)兩部分組成，單探測裝置(20)與條形探測裝置(25)為平行結(jié)構(gòu)，在單探測裝置(20)的一側(cè)設(shè)有地址弱磁貼條(6)，在條形探測裝置(25)的一側(cè)設(shè)有引導(dǎo)路徑弱磁貼條(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置，其特征在于所述的單探測裝置(20)由一塊探測電路模塊(10)組成，其安裝在自動引導(dǎo)車輛的下方的一側(cè)；所述的條形探測裝置(25)由6-12個單探測裝置(20)模塊組成，條形探測裝置(25)的單個電路之間的間隔為2厘米，其安裝在自動引導(dǎo)車輛下方的中央；每個電路模塊(10)設(shè)有一個發(fā)光管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置，其特征在于所述的電路模塊(10)由觸發(fā)驅(qū)動電路(30)、探測電路(40)、放大比較輸出電路(50)三部分組成，觸發(fā)驅(qū)動電路(30)的輸出信號通過驅(qū)動電路(2)芯片的引腳5、6、7、8與測試部分電路(3)芯片的引腳14相連接，探測電路(40)的輸出信號通過測試部分電路(3)芯片的引腳2、4分別對應(yīng)與集成放大器(4)芯片的引腳3、2相連接，其中觸發(fā)驅(qū)動電路(30)由觸發(fā)電路(1)芯片和驅(qū)動電路(2)芯片組成，觸發(fā)電路(1)芯片與連接在該芯片的引腳2、5、6、10的電阻R1、R2和電容C1、C2組成脈沖產(chǎn)生電路，信號脈沖通過引腳3輸出到驅(qū)動電路(2)芯片的輸入端，觸發(fā)電路(1)芯片的引腳4、8與電源相連接，其引腳1接地；R3電阻和C3電容串接組成儲能電路；驅(qū)動電路(2)芯片的引腳3與R3電阻的一端相連接，其引腳1接地；探測電路(40)由測試部分電路(3)芯片組成，采用脈沖置位的方法，置位脈沖由驅(qū)動電路(2)芯片輸出到測試部分電路(3)芯片的引腳14，該芯片的輸出采用橋式差分輸出，由測試部分電路(3)芯片的引腳2、4輸出到下級電路，且該芯片垂直于地面安裝；放大比較輸出電路(50)由集成放大器(4)芯片和集成電壓比較器(5)芯片組成，集成放大器(4)芯片的引腳2、3連接測試部分電路(3)芯片輸出的差分信號，其引腳3、6連接R4電阻，其阻值決定信號放大倍數(shù)的大小，引腳6為信號輸出腳；集成電壓比較器(5)芯片的引腳2為輸入端，與集成放大器(4)芯片的輸出端相連接，R5、R6電阻組成電壓分壓，用于集成電壓比較器(5)芯片引腳3的輸入比較基準(zhǔn)電壓，其引腳6為全電路的最終信號輸出腳，引腳6連接的R7電阻，為輸出上拉電阻，6腳連接的發(fā)光管D1和電阻R8組成輸出電平指示電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱磁引導(dǎo)探測裝置，其特征在于所述的粘貼在地面的磁鐵條，為弱磁鐵條，其寬為50mm，厚為1.2mm，粘貼時磁場S極朝上，磁場強(qiáng)度為100高斯。
專利摘要一種涉及無人搬運(yùn)車的引導(dǎo)方式的探測裝置，尤指一種用于搬運(yùn)車可以不在人監(jiān)督的情況下完成物體的搬運(yùn)，可以由人方便地在需要走行的道路上貼設(shè)直線和曲線，搬運(yùn)車即能按照這些線路運(yùn)行的弱磁引導(dǎo)探測裝置。本實用新型由單探測裝置和條形探測裝置兩部分組成，單探測裝置與條形探測裝置為平行結(jié)構(gòu)，在單探測裝置的一側(cè)設(shè)有地址弱磁貼條，在條形探測裝置的一側(cè)設(shè)有引導(dǎo)路徑弱磁貼條；主要解決對于弱磁信號的探測和探測器的制作等有關(guān)技術(shù)問題。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是用了條形探頭并行電路模塊檢測方法，工作穩(wěn)定可靠，方向和位置判斷精確；具有便于安裝，使用簡單，與其他引導(dǎo)方法比較，成本較低廉等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G08G1/00GK2881824SQ20062004018
公開日2007年3月21日 申請日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者朱耀亮, 陳家祥 申請人:上海富洋科技發(fā)展有限公司