專利名稱：非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)電類，特別涉及ー種非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制裝置，尤指具備小車編程及外部系統(tǒng)控制管理功能，自動沿著規(guī)定的路徑行駛，自動完成一系列運(yùn)輸、存取任務(wù)的非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國汽車エ業(yè)及其物流業(yè)的快速發(fā)展，大型物流倉儲基地的規(guī)模不斷壯大，其自動化和智能化程度越來越高，采用自動導(dǎo)引車進(jìn)行物流傳輸已成為當(dāng)今自動化倉儲系統(tǒng)中物流傳輸?shù)闹饕较颉鹘y(tǒng)的自動導(dǎo)引車是以電池為動力，裝有非接觸導(dǎo)向裝置和獨(dú)立尋址系統(tǒng)的無人駕駛自動運(yùn)輸車。由于采用電池供電，傳統(tǒng)的自動導(dǎo)引車的功率和行駛距離受到極大的限制，自動導(dǎo)引車的利用率也不高；傳統(tǒng)的自動導(dǎo)引車動カ電源一般配用的是“高倍率開ロ鎘鎳電池”，以適應(yīng)其快速充電和較大電流放電的要求。但受“鎘鎳電池”記憶效應(yīng)的影響，使用、維護(hù)比較麻煩，成本較高。同時由干“鎘鎳電池”中鎘的污染，不適 應(yīng)環(huán)保的要求。在我國目前的汽車生產(chǎn)分裝線上，一般是采用人カ推動前端小車行駛到各個分裝エ位，完成該エ位的安裝任務(wù)后，再由人工推至下ー個エ位，完成全部分裝工作后，由工人推到前端安裝エ位進(jìn)行前端的合裝工作，整個過程中都需要有操作人員推動小車的工作，這樣一方面加大了員エ的任務(wù)量，另ー方面也使裝配任務(wù)中受員エ操作影響較多，當(dāng)節(jié)拍時間達(dá)到一定的限額時，過多的員エ操作因素將會對節(jié)拍產(chǎn)生影響。所以，更換原有人力推動的前端小車為本實(shí)用新型的非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車，不僅減輕了員エ的工作量，同時也滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供ー種非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置，解決因電池充電等待或損壞帶來的開動率降低和自動導(dǎo)引車在行走時前進(jìn)或后退及轉(zhuǎn)向時的精確控制問題。本實(shí)用新型主要由自動導(dǎo)引車的機(jī)械部分、CPS非接觸電源系統(tǒng)、電氣自動控制裝置系統(tǒng)(含上位控制系統(tǒng))、用于導(dǎo)向的電磁引導(dǎo)單元、通訊管理単元和安全防護(hù)裝置所構(gòu)成。自動導(dǎo)引車的主體結(jié)構(gòu)主要由防護(hù)裝置、車身主體、控制面板、托舉機(jī)構(gòu)、蓄電池、電池箱、車內(nèi)電控柜及其電氣控制系統(tǒng)裝置、導(dǎo)引傳感器、電源拾取器(取電器)、驅(qū)動器框架、伺服電機(jī)、左驅(qū)動輪、右驅(qū)動輪、同步帶調(diào)整裝置、同步帶、同步帶輪構(gòu)成。自動導(dǎo)引車的行走和轉(zhuǎn)向是由左、右兩組四個驅(qū)動輪完成的，可實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的前進(jìn)、后退轉(zhuǎn)向等功能，在各伺服電機(jī)上都裝備了感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器，作為行走速度的反饋信號。自動導(dǎo)引車的行走和轉(zhuǎn)向是由兩組左、右四個驅(qū)動輪和四個同步帶調(diào)整裝置完成的，驅(qū)動電機(jī)采用雙組差速控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的前進(jìn)、后退轉(zhuǎn)向等功能；采用無線局域網(wǎng)通訊方式與自動導(dǎo)引車上位控制系統(tǒng)相連接。自動導(dǎo)引車上位控制系統(tǒng)由自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)與自動導(dǎo)引車圖形監(jiān)控系統(tǒng)組成，自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)是自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的核心，它根據(jù)任務(wù)管理計(jì)算機(jī)設(shè)置的控制參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的動作，并統(tǒng)一指揮交通，避免自動導(dǎo)引車間發(fā)生相互碰撞，并完成與外圍設(shè)備的通信。其構(gòu)成為采用自行研制開發(fā)的AC TECH組態(tài)單元系統(tǒng)平臺。該系統(tǒng)平臺在路徑規(guī)劃、站點(diǎn)設(shè)置、速度設(shè)置、段點(diǎn)分配、干道分流、彎道計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、任務(wù) 分配、過程控制、快速響應(yīng)、避免死鎖、減免堵塞、安全保護(hù)等多方面都有較高的技術(shù)先進(jìn)性，并成功地應(yīng)用到了多個自動導(dǎo)引車項(xiàng)目中。其中中央控制器接收非接觸式供電系統(tǒng)、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前、位置點(diǎn)讀取模塊所輸入的電氣信號，并經(jīng)過中央控制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后反饋控制信息指令給上述各控制單元及執(zhí)行單元；中央控制器通過RS232電纜接收無線局域網(wǎng)控制模塊的無線通訊信號，并經(jīng)過中央控制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后反饋信息給無線局域網(wǎng)控制模塊；非接觸式供電系統(tǒng)為各用電設(shè)備提供電能；由中央控制器控制的位置點(diǎn)讀取模塊分別控制伺服放大器-左及伺服電機(jī)-右和伺服電機(jī)-左及伺服電機(jī)-右，伺服放大器-左和伺服放大器-右分別接受旋轉(zhuǎn)編碼器-左、旋轉(zhuǎn)編碼器-右發(fā)出的電氣信號；自動導(dǎo)引車圖形監(jiān)控單元是自動導(dǎo)引車控制系統(tǒng)的人機(jī)交互接ロ，它提供圖形化的操作界面；自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)與各自動導(dǎo)引車之間使用無線以太網(wǎng)控制模塊進(jìn)行連接的無線局域網(wǎng)控制模塊的通訊方式進(jìn)行通訊。中央控制器接收非接觸式電源供電系統(tǒng)中的PICKUP、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前、位置點(diǎn)讀取模塊所輸入的電氣信號，并經(jīng)過中央控制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后將控制信息指令發(fā)送給上述各控制單元及執(zhí)行單元；中央控制器通過無線局域網(wǎng)控制模塊接收來自中央控制計(jì)算機(jī)的無線通訊信號，并將中央控制器獲得的小車及各主要組成電氣元件的狀態(tài)信息等通過無線局域網(wǎng)控制模塊發(fā)送給中央計(jì)算機(jī)。
非接觸式供電系統(tǒng)為各用電設(shè)備提供電能；由中央控制器控制的位置點(diǎn)讀取模塊分別控制伺服放大器-左及伺服電機(jī)-右，控制伺服電機(jī)-左及伺服電機(jī)-右，伺服放大器-左和伺服放大器-右分別接受編碼器-左、編碼器-右發(fā)出的電氣信號；自動導(dǎo)引車自動行走的控制裝置具體包括采用雙組差速控制技術(shù)的自動導(dǎo)引車的伺服電機(jī)-左和伺服電機(jī)-右；在各伺服電機(jī)上裝有作為行走速度反饋信號的旋轉(zhuǎn)編碼器和另ー旋轉(zhuǎn)編碼器；在自動導(dǎo)引車的エ藝路線上設(shè)置有若干個電子標(biāo)簽的位置點(diǎn)讀取模塊和數(shù)據(jù)載體的、可根據(jù)生產(chǎn)エ藝的調(diào)整而安裝的位置點(diǎn)讀取模塊；在收到地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)出的工作地目標(biāo)點(diǎn)及操作任務(wù)控制命令后，中央控制器(Dl)能夠按路徑，給直流無刷直流驅(qū)動器控制信號，驅(qū)動自動導(dǎo)引車向目標(biāo)點(diǎn)行駛。[0024]在各伺服電機(jī)上裝有作為行走速度反饋信號的旋轉(zhuǎn)編碼器。
圖形監(jiān)控單元自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的人機(jī)交互接ロ，它提供圖形化的操作界面，使用戶能夠直觀、方便地監(jiān)控自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如車輛行走、操作狀況、所在位置；自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)與各自動導(dǎo)引車之間使用無線以太網(wǎng)控制模塊進(jìn)行連接的無線局域網(wǎng)控制模塊通訊方式通訊。自動導(dǎo)引車圖形監(jiān)控系統(tǒng)是自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的人機(jī)交互接ロ，它提供圖形化的操作界面，使用戶能夠直觀、方便地監(jiān)控自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如車輛行走、操作狀況、所在位置等。 自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)與各自動導(dǎo)引車之間使用無線以太網(wǎng)進(jìn)行連接。自動導(dǎo)引車電氣控制系統(tǒng)與自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)通過有線連接或無線聯(lián)網(wǎng)，自動導(dǎo)引車在收到地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)出的工作地目標(biāo)點(diǎn)及操作任務(wù)控制命令后，其自動導(dǎo)引車控制器能夠按路徑發(fā)出直流無刷直流驅(qū)動器驅(qū)動自動導(dǎo)引車向目標(biāo)點(diǎn)行駛的控制信號。在行駛過程中，自動導(dǎo)引車中央控制器不斷讀取前后實(shí)際位置坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值，并將此偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值，隨時修正自動導(dǎo)引車在行走過程中產(chǎn)生的偏差。
自動導(dǎo)引車上設(shè)有不斷讀取小車前后驅(qū)動部實(shí)際偏離規(guī)定路徑的差值、用于前輪的感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前和用于后輪的感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后，并將運(yùn)行偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值，隨時修正自動導(dǎo)引車在行走過程中產(chǎn)生偏差的中央控制器。自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)及管理方法自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)以后臺服務(wù)的形式運(yùn)行，所管理的任務(wù)包括a、任務(wù)管理，對任務(wù)管理計(jì)算機(jī)下達(dá)的任務(wù)根據(jù)時間先后和位置優(yōu)先級進(jìn)行調(diào)度，可查看系統(tǒng)中正在運(yùn)行的任務(wù)情況，可查看任務(wù)的詳細(xì)信息；b、車輛管理，根據(jù)當(dāng)時自動導(dǎo)引車的位置和狀態(tài)，選擇距目標(biāo)點(diǎn)最近(含各路段加權(quán)值計(jì)算結(jié)果)的空閑自動導(dǎo)引車執(zhí)行任務(wù)。可查看系統(tǒng)中自動導(dǎo)引車的列表，并可查看相應(yīng)車輛的詳細(xì)信息，如位置點(diǎn)、PLC狀態(tài)位；C、交通管理，由交通單元對管轄內(nèi)的所有自動導(dǎo)引車能實(shí)時控制和管理，自動導(dǎo)引車嚴(yán)格遵循規(guī)劃路徑行駛，彼此獨(dú)立行駛和作業(yè)，井能相互讓車，當(dāng)大線取件エ位有自動導(dǎo)引車占位時，其將受交通管制約束，直到大線取件エ位為空時才能自動解除；d、遠(yuǎn)程控制単元，自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)絡(luò)無線局域網(wǎng)控制模塊與中央控制計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制単元保持聯(lián)系，由通訊管理単元接受任務(wù)調(diào)度，報(bào)告執(zhí)行結(jié)果，自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)中央控制控制計(jì)算機(jī)通過無線局域網(wǎng)控制模塊與各自動導(dǎo)引車保持實(shí)時的通訊聯(lián)系，指揮車輛作業(yè)、獲取車輛各種狀態(tài)；e、圖形監(jiān)控單元，其是自動導(dǎo)引車系統(tǒng)人機(jī)接ロ，它提供圖形化的操作界面，提供用戶對自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能；f、圖形監(jiān)控單元以平面圖形的方式顯示系統(tǒng)范圍內(nèi)每輛自動導(dǎo)引車的位置點(diǎn)和狀態(tài)，常用狀態(tài)有正常狀態(tài)、手動狀態(tài)、急停狀態(tài)、路徑阻塞、車輛丟失、車輛停止，不同的狀態(tài)使用不同的顔色和圖形表示，能夠顯示自動導(dǎo)引車的載貨信息、各作業(yè)點(diǎn)、大線取件點(diǎn)、交通管制等待區(qū)的占用信息，提供對主監(jiān)控視圖的放大和縮小功能，方便用戶查看監(jiān)控視圖。[0039]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于I設(shè)置有操作簡便的人機(jī)界面及手動/全自動控制功能，具有完善的エ藝參數(shù)設(shè)置調(diào)節(jié)功能、安全保護(hù)功能，易于操作維護(hù)。2系統(tǒng)具備良好的可兼容性和可擴(kuò)張性，便于系統(tǒng)在未來發(fā)展中的升級換代或增減重組。

圖I為本實(shí)用新型自動導(dǎo)引車俯視示意圖。圖2為本實(shí)用新型自動導(dǎo)引車仰視示意圖。
·[0044]圖3為本實(shí)用新型自動導(dǎo)引車驅(qū)動部分局部放大示意圖?！D4為本實(shí)用新型上位控制系統(tǒng)組成框圖。圖5為本實(shí)用新型中央控制計(jì)算機(jī)與無線局域網(wǎng)控制模塊通訊示意框圖。圖6為中央控制計(jì)算機(jī)與各被控制單元關(guān)系示意圖。附圖中序號代表含義11.防護(hù)裝置、12.車身主體、13.控制面板、14.托舉機(jī)構(gòu)、15.蓄電池、16.電池箱、17.車內(nèi)電氣控制柜、21.導(dǎo)引傳感器、22.電源拾取器(取電器)、23.驅(qū)動器框架、24.伺服電機(jī)、25A.左驅(qū)動輪、25B.右驅(qū)動輪、26.同步帶調(diào)整裝置、27.同步帶、28.同步帶輪；Dl.中央控制器、D01.中央控制計(jì)算機(jī)、D2.安全傳感器、無線局域網(wǎng)控制模塊D3、D4.各用電設(shè)備、D5.非接觸式供電系統(tǒng)、D6.感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后、D7.感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前、D8.位置點(diǎn)讀取模塊、D9伺服放大器-左、D10.伺服電機(jī)-左、Dll.旋轉(zhuǎn)編碼器-左、D12.伺服放大器-右、D13.伺服電機(jī)-右、D14.旋轉(zhuǎn)編碼器-右、D15.機(jī)械式防護(hù)裝置、D16.圖形監(jiān)控單元、D17.交通管理単元、D18.通訊管理単元、D19.遠(yuǎn)程控制単元。
具體實(shí)施方式
如附圖I至附圖3所示，自動導(dǎo)引車主要由防護(hù)裝置11、車身主體12、控制面板13、托舉機(jī)構(gòu)14、蓄電池15、電池箱16、車內(nèi)電氣控制柜17、導(dǎo)引傳感器21、電源拾取器(取電器)22、驅(qū)動器框架23、伺服電機(jī)24、左驅(qū)動輪25A、右驅(qū)動輪25B、同步帶調(diào)整裝置26、同步帶27、同步帶輪28構(gòu)成。自動導(dǎo)引車的行走和轉(zhuǎn)向是由左、右兩組四個驅(qū)動輪完成的，可實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引車的前進(jìn)、后退轉(zhuǎn)向等功能，在各伺服電機(jī)24上都裝備了旋轉(zhuǎn)編碼器傳感器，作為行走速度的反饋信號。自動導(dǎo)引車在收到地面控制命令(要去的目標(biāo)點(diǎn)及操作任務(wù))后，中央控制器Dl能夠按路徑，給伺服驅(qū)動器控制信號，驅(qū)動自動導(dǎo)引車向目標(biāo)點(diǎn)行駛。在行駛過程中，自動導(dǎo)引車中央控制器Dl不斷讀取前后實(shí)際位置點(diǎn)，并將此偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值，隨時修正自動導(dǎo)引車在行走過程中產(chǎn)生的偏差。自動導(dǎo)引車的單機(jī)采用了西門子WINCC MP2008軟PLC系統(tǒng)，自動導(dǎo)引車中央控制器Dl控制自動導(dǎo)引車的行走(導(dǎo)引計(jì)算及導(dǎo)航計(jì)算)并與地面控制系統(tǒng)通訊和控制自動導(dǎo)弓I車的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和聲光報(bào)警等。如附圖4所示，為本實(shí)用新型上位控制系統(tǒng)組成框圖。本實(shí)用新型的上位控制系統(tǒng)由中央控制器(HMI—MP2008)D1、安全傳感器(Laser Scanner)D2、無線局域網(wǎng)控制模塊D3、各用電設(shè)備D4、非接觸式供電系統(tǒng)D5、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后D6、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前D7、位置點(diǎn)讀取模塊(RFID)D8、伺服放大器-左D9、伺服放大器-右D12、伺服電機(jī)-左D10、旋轉(zhuǎn)編碼器-左D11、伺服電機(jī)-右D13、旋轉(zhuǎn)編碼器-右D14、機(jī)械式防護(hù)裝置D15組成，機(jī)械式防護(hù)裝置D15與伺服電機(jī)-左DlO及伺服電機(jī)-右D13采用安全電纜相連通，位置點(diǎn)讀取模塊D8與感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前D7及感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后D6、伺服放大器-左D9及伺服放大器-右D12與中央控制器Dl間采用PROFBUS總線技木，旋轉(zhuǎn)編碼器與伺服放大器采用控制電纜相連通。中央控制器Dl為本控制系統(tǒng)的核心，接收非接觸式供電系統(tǒng)(PICKUP) D5、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后D6、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前D7、位置點(diǎn)讀取模塊(RFID)DS所輸入的電氣信號，并經(jīng)過中央控制計(jì)算機(jī)DOl數(shù)據(jù)處理后反饋控制信息指令給上述各控制單元及執(zhí)行單元；中央控制器Dl接收無線局域網(wǎng)控制模塊D3的無線通訊信號，并經(jīng)過中央控制計(jì)算機(jī) DOl數(shù)據(jù)處理后反饋信息給無線局域網(wǎng)控制模塊D3 ;非接觸式供電系統(tǒng)D5為各用電設(shè)備D4提供電能；由中央控制器(MHI-MP2008)D1控制的位置點(diǎn)讀取模塊(RFID) D8分別控制伺服放大器-左D 9及伺服電機(jī)-右D13，控制伺服電機(jī)-左DlO及伺服電機(jī)-右D13，伺服放大器-左D9和伺服放大器-右D12分別接受旋轉(zhuǎn)編碼器-左DlI、旋轉(zhuǎn)編碼器-右D14發(fā)出的電氣信號。本系統(tǒng)采用非接觸式供電方式，供電源采用變頻控制技術(shù)，提供25kHz的恒流電源，并輸送到以行走路徑為基準(zhǔn)線而鋪設(shè)的中頻電纜上。車體安裝PICKUP取點(diǎn)元件，當(dāng)車體沿著中頻電纜行走時，通過電磁耦合原理小車將獲得驅(qū)動電源(500VDC)和控制電源(24VDC)。中央控制器Dl選用裝載MP2008 (西門子エ控軟件)的多功能HMI面板，以軟PLC的設(shè)計(jì)思路替代硬件PLC，減少空間，提高控制效率，增減編程系統(tǒng)的靈活性。該中央控制器設(shè)有以太網(wǎng)、PR0FIBUS等多個現(xiàn)場總線接ロ，滿足設(shè)計(jì)的需求。以中央控制器Dl為用于現(xiàn)場層的高速數(shù)據(jù)傳送的PR0FIBUS—DP主站，將從站位置讀取模塊RFID、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前D7、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后D6、伺服放大器-左D9、伺服放大器-右D12等組成PR0FIBUS的通訊網(wǎng)絡(luò)。自動導(dǎo)引車在行駛過程中一旦發(fā)生偏離路徑，感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后D6、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前D7將根據(jù)偏移路徑時的磁場強(qiáng)弱來計(jì)算小車的偏移量，并迅速發(fā)送給中央控制器D1。中央控制器Dl然后根據(jù)偏移量的大小，發(fā)送控制指令給伺服放大器，然后進(jìn)行糾偏，保證小車沿規(guī)定路徑行駛。根據(jù)具體的裝配エ藝或要求，需要自動導(dǎo)引車停止在某裝配エ位或減速轉(zhuǎn)彎或避讓等動作吋，自動導(dǎo)引車必須接受位置點(diǎn)讀取模塊RFID的信息，并按模塊的信息要求進(jìn)行動作。作為無人操作且自動導(dǎo)引車的車體，不僅要保證自動導(dǎo)引車的安全和完好，而且要保證行人、運(yùn)輸車等安全。顯然，安全系統(tǒng)就必不可少。由安全傳感器(Laser Scanner)D2和機(jī)械式防護(hù)裝置D15組成的安全系統(tǒng)，二者這相互彌補(bǔ)安全缺陷，保安全進(jìn)行生產(chǎn)。安全傳感器(Laser Scanner)D2是4個可編程的區(qū)域掃描安全傳感器。當(dāng)障礙物處于第一警告區(qū)吋，自動導(dǎo)引車減速慢行；當(dāng)障礙物處于第二或三警告區(qū)吋，自動導(dǎo)引車再次減速慢行；當(dāng)障礙物處于保護(hù)區(qū)時，自動導(dǎo)引車立即停止。如果安全傳感器(Laser Scanne)D2發(fā)生故障時，或者突發(fā)事件產(chǎn)生而不能按編程程序動作時，機(jī)械式保護(hù)尤為重要。一旦撞到機(jī)械式防護(hù)桿，自動導(dǎo)引車將立即停止行走，保證自動導(dǎo)引車的安全。如附圖4至附圖6所示，無線局域網(wǎng)控制模塊D3主要負(fù)責(zé)中央控制器Dl與上位機(jī)中央控制計(jì)算機(jī)DOl的通訊任務(wù)。當(dāng)自動導(dǎo)引車的無線局域網(wǎng)控制模塊D3收到上位機(jī)-中央控制計(jì)算機(jī)DOl的調(diào)度指令時，如果自動導(dǎo)引車中央控制器Dl處于忙碌狀態(tài)，它將指令保存直到自動導(dǎo)引車將指令接受為止。同理，自動導(dǎo)引車將實(shí)時狀態(tài)和當(dāng)前位置發(fā)送給上位機(jī)中央控制計(jì)算機(jī)DOl ;上位機(jī)控制系統(tǒng)(地面控制系統(tǒng))的中央控制計(jì)算機(jī)DOl控制。圖形監(jiān)控單元D16、交通管理単元D17、通訊管理単元D18和遠(yuǎn)程控制単元D19，中央控制計(jì)算機(jī)DOl和無線局域網(wǎng)控制模塊D3主要擔(dān)負(fù)如下任務(wù)任務(wù)管理，對任務(wù)管理計(jì)算機(jī)下達(dá)的任務(wù)根據(jù)時間先后和位置優(yōu)先級進(jìn)行調(diào)度，可查看系統(tǒng)中正在運(yùn)行的任務(wù)情況，可查看任務(wù)的詳細(xì)信息。 車輛管理，根據(jù)當(dāng)時自動導(dǎo)引車的位置和狀態(tài)，選擇距目標(biāo)點(diǎn)最近(含各路段加權(quán)值計(jì)算結(jié)果)的空閑自動導(dǎo)引車執(zhí)行任務(wù)。可查看系統(tǒng)中自動導(dǎo)引車的列表，并可查看相應(yīng)車輛的詳細(xì)信息，如位置、PLC狀態(tài)位等。交通管理，對管轄內(nèi)的所有自動導(dǎo)引車能實(shí)時控制和管理。自動導(dǎo)引車嚴(yán)格遵循規(guī)劃路徑行駛，彼此獨(dú)立行駛和作業(yè)，井能相互讓車。當(dāng)大線取件エ位有自動導(dǎo)引車占位時，其將受交通管制約束，直到大線取件エ位為空時才能自動解除。通信管理，自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)絡(luò)與任務(wù)管理計(jì)算機(jī)保持聯(lián)系。接受任務(wù)調(diào)度，報(bào)告執(zhí)行結(jié)果；自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過無線局域網(wǎng)絡(luò)與各自動導(dǎo)引車保持實(shí)時的通訊聯(lián)系，指揮車輛作業(yè)、獲取車輛各種狀態(tài)。遠(yuǎn)程控制単元(D19)，自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)絡(luò)無線局域網(wǎng)控制模塊(D3)與中央控制計(jì)算機(jī)(DOl)的遠(yuǎn)程控制単元(D19)保持聯(lián)系，由通訊管理単元(D18)接受任務(wù)調(diào)度，報(bào)告執(zhí)行結(jié)果，自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)中央控制計(jì)算機(jī)(DOl)通過無線局域網(wǎng)控制模塊(D3)與各自動導(dǎo)引車保持實(shí)時的通訊聯(lián)系，指揮車輛作業(yè)、獲取車輛各種狀態(tài)；自動導(dǎo)引車圖形監(jiān)控單元(D16)，是自動導(dǎo)引車控制系統(tǒng)人機(jī)接ロ，它提供圖形化的操作界面，提供用戶對自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的監(jiān)視和控制功能。圖形監(jiān)控單元(D16)以平面圖形的方式顯示系統(tǒng)范圍內(nèi)每輛自動導(dǎo)引車的位置點(diǎn)和狀態(tài)，常用狀態(tài)有正常狀態(tài)、手動狀態(tài)、急停狀態(tài)、路徑阻塞、車輛丟失、車輛停止，不同的狀態(tài)使用不同的顔色和圖形表示，能夠顯示自動導(dǎo)引車的載貨信息、各作業(yè)點(diǎn)、大線取件點(diǎn)、交通管制等待區(qū)的占用信息，提供對主監(jiān)控視圖的放大和縮小功能，方便用戶查看監(jiān)控視圖。
權(quán)利要求1.ー種非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置，其特征在干自動導(dǎo)引車上位控制系統(tǒng)由自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)與自動導(dǎo)引車圖形監(jiān)控系統(tǒng)組成，其中 中央控制器(Dl)接收非接觸式供電系統(tǒng)(D5)、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后(D6)、感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前(D7)、位置點(diǎn)讀取模塊(D8)所輸入的電氣信號，并經(jīng)過中央控制計(jì)算機(jī)(DOl)數(shù)據(jù)處理后反饋控制信息指令給上述各控制單元及執(zhí)行單元； 中央控制器(Dl)通過RS232電纜接收無線局域網(wǎng)控制模塊(D3)的無線通訊信號，并經(jīng)過中央控制計(jì)算機(jī)(DOl)數(shù)據(jù)處理后反饋信息給無線局域網(wǎng)控制模塊(D3)； 非接觸式供電系統(tǒng)(D5)為各用電設(shè)備(D4)提供電能； 由中央控制器(Dl)控制的位置點(diǎn)讀取模塊(D8)分別控制伺服放大器-左(D9)及伺服電機(jī)-右(D13)和伺服電機(jī)-左(DlO)及伺服電機(jī)-右(D13)，伺服放大器-左(D9)和伺服放大器-右(D12)分別接受旋轉(zhuǎn)編碼器-左(Dll )、旋轉(zhuǎn)編碼器-右(D14)發(fā)出的電氣信號; 自動導(dǎo)引車圖形監(jiān)控單元(D16)是自動導(dǎo)引車控制系統(tǒng)的人機(jī)交互接ロ，它提供圖形化的操作界面； 自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)與各自動導(dǎo)引車之間使用無線以太網(wǎng)控制模塊進(jìn)行連接的無線局域網(wǎng)控制模塊(D3)的通訊方式進(jìn)行通訊。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置，其特征在于自動導(dǎo)引車自動行走的控制裝置具體包括 采用雙組差速控制技術(shù)的自動導(dǎo)引車的伺服電機(jī)-左(DlO)和伺服電機(jī)-右(D13)； 在各伺服電機(jī)上裝有作為行走速度反饋信號的旋轉(zhuǎn)編碼器(Dll)和另ー旋轉(zhuǎn)編碼器(D14)； 在自動導(dǎo)引車的エ藝路線上設(shè)置有若干個電子標(biāo)簽的位置點(diǎn)讀取模塊和數(shù)據(jù)載體的、可根據(jù)生產(chǎn)エ藝的調(diào)整而安裝的位置點(diǎn)讀取模塊(D8)； 在收到地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)發(fā)出的工作地目標(biāo)點(diǎn)及操作任務(wù)控制命令后，中央控制器(Dl)能夠按路徑，給直流無刷直流驅(qū)動器控制信號，驅(qū)動自動導(dǎo)引車向目標(biāo)點(diǎn)行駛。
3.依據(jù)權(quán)利要求I或2所述的非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置，其特征在自動導(dǎo)引車上設(shè)有不斷讀取前后的實(shí)際坐標(biāo)位置點(diǎn)值的、用于前輪的感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-前(D7)和用于后輪的感應(yīng)式導(dǎo)引傳感器-后(D6)，并將運(yùn)行偏差轉(zhuǎn)換成速度和轉(zhuǎn)向的命令值，隨時修正自動導(dǎo)引車在行走過程中產(chǎn)生偏差的中央控制器(DI)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及非接觸式供電技術(shù)的自動導(dǎo)引車的電氣自動控制系統(tǒng)裝置，屬于機(jī)電類，其自動導(dǎo)引車上位控制系統(tǒng)由自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)與自動導(dǎo)引車圖形監(jiān)控系統(tǒng)組成，在各伺服電機(jī)上裝備有作為行走速度的反饋信號的安全傳感器，自動導(dǎo)引車地面控制系統(tǒng)是自動導(dǎo)引車系統(tǒng)的核心，其通過無線局域網(wǎng)通訊方式通訊，根據(jù)任務(wù)管理計(jì)算機(jī)設(shè)置的控制參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的動作，并統(tǒng)一指揮交通，避免自動導(dǎo)引車間發(fā)生相互碰撞，并完成與外圍設(shè)備的通信。本實(shí)用新型具有設(shè)置有操作簡便的人機(jī)界面及手動/全自動控制功能，具有完善的工藝參數(shù)設(shè)置調(diào)節(jié)功能、安全保護(hù)功能，易于操作維護(hù)；系統(tǒng)具備良好的可兼容性和可擴(kuò)張性，便于系統(tǒng)在未來發(fā)展中的升級換代或增減重組。
文檔編號G05D1/02GK202677192SQ20112054771
公開日2013年1月16日 申請日期2011年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月24日
發(fā)明者張永法, 程鳳琴, 王洪軍, 王立 申請人:長春艾希技術(shù)有限公司