莱芜职业技术学院鲁战磊吴丛善魏玉良 目录 摘要： (2) 关键词： (3) 一、设计任务概述 (3) 1.1设计任务概述 (3) 1.2基本任务 (3) 1.3发挥部分 (3) 二、系统方案论证与选择 (4) 2.1车体方案论证与选择 (5) 2.2控制模块论证与选择 (5) 2.3电源模块论证与选择 (6) 2.4电机模块选择与论证 (6) 2.5电机驱动模块选择与论证 (6) 2.6避障模块的选择与论证 (7) 2.7循迹模块选择与论证 (7) 2.8金属传感器模块论证与选择 (7) 2.9铁片转移模块论证与选择 (8) 2.10报警和语音提示模块选择与论证 (8) 2.11显示模块论证与选择 (8) 2.12智能救援小车最终方案 (8) 三、硬件系统的设计与功能实现 (9) 3.1救援小车主线路板制作 (9) 3.2微控制器电路的设计与原理 (9) 3.3电源电路原理与设计 (10) 3.4电机驱动电路的原理与设计 (10) 3.5避障电路的原理与设计 (10) 3.6光电开关的安装 (11) 3.7循迹电路的原理与设计 (11) 3.8金属检测电路的原理与设计 (11) 3.9铁片转移电路原理与设计， (12) 3.10语音提示电路的原理与设计 (12) 3.11系统其它功能的扩展 (12) 四、软件设计的实现与说明 (13) 4.1主程序流程图 (13) 4.2路面循迹子程序流程图 (14)
4.3智能救援小车系统的部分程序清单 (15) 五、系统功能测试 (17) 5.1使用仪器及设备清单的说明 (17) 5.2系统功能测试 (17) 5.2.1基本要求部分的功能测试 (17) 5.2.2发挥部分的功能测试 (17) 六、结论 (19) 七、结束语 (19) 八、参考文献： (19) 摘要 本小组设计制作的一款智能救援小车，能够实现2008年山东省电子设计竞赛G题的基本部分和发挥部分的所有功能要求。另外具有以下扩展功能功能：测温、无线遥控、测速及里程、测量路面坡度。 本作品以两个直流减速电机为驱动，通过各类传感器件来采集信息，送入主控单元STC 89C52单片机，处理数据后完成相应的操作，以实现相应的功能。直流减速电机采用电机专用驱动芯片L293D进行驱动，其中避障采光电开关来完成；用RPR220型光电对管完成系统循迹功能；铁片检测部分通过电感式接近开关铁片进行信号的采集，接近开关反馈的信号送入单片机处理，由控制单元处理信号并控制相应的线圈，利用线圈用电产生磁场的效应捡起铁片并转移到题目中所指定的区域，由语音提示电路提示小车操作完成。实现了智能救援小车在
商丘科技职业学院毕业论文（设计） 题目传感器技术在汽车智能中的应用 系别机电工程系 专业汽车检测与维修 学生姓名 成绩 指导教师 2011年4月
目录 1汽车传感器的发展情况 (4) 1.1汽车传感器的发展历程 (4) 1.2国际发展现状 (4) 1.3国内发展现状 (5) 1.4汽车传感器的发展趋势 (6) 2汽车传感器的应用现状 (7) 2.1汽车传感器的特点 (7) 2.1.1适应性强、耐恶劣环境 (7) 2.1.2抗干扰能力强 (8) 2.1.3稳定性和可靠性高 (8) 2.1.4价格低廉 (8) 2.2汽车发动机控制系统用传感器 (8) 2.2.1温度传感器 (9) 2.2.2压力传感器 (9) 2.2.3流量传感器 (10) 2.2.4位置和转速传感器 (10) 2.2.5气体浓度传感器 (10) 2.2.6爆震传感器 (11) 2.3底盘控制用传感器 (11) 2.3.1变速器控制用传感器 (12) 2.3.2悬架系统控制用传感器: (12) 2.3.3动力转向系统用传感器 (12) 2.3.4防抱制动传感器 (12) 2.4车身控制用传感器 (12) 2.5导航系统用传感器 (13) 2.6车用雷达控制用传感器 (13) 2.7车载计算机系统中的职能监控用传感器 (13)
摘要 随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，传统的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，因而将逐步被电子控制系统代替。汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。目前，一辆普通家用轿车上大约安装几十到近百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量可多达两百余只。预计2012年全球汽车传感器市场将从2007年的80亿美元上升到135亿美元，复合年增长率为10.8％。 汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统。它的应用大大提高了汽车电子化程度，增加了汽车驾驶的安全系数。 关键词: 传感器；汽车；发展；应用
比赛目的 设计一个轮式小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定分值的高低。它模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。 比赛内容及任务 在规定时间内，机器人完成物料的分类搬运，并回到出发点，具体如下： 机器人采用轮式机器人形式；机器人从出发区出发，到达物料储存区后，分拣其赛前抽签决定好的任务，即从5个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）抽3种颜色料块，然后抽3种颜料块在A、C、E的摆放位置，随后在已知6种组合（任务）中，选其中1个作为比赛任务（料块均要求摆放在场地图的A、C、E位置，B、D位置不放置物料，场地图参见比赛规则：比赛场地)，再按照设计好的控制策略控制机器人动作，以便将三个料块快速准确地搬运到对应的三个颜色中心区域内，最后回到出发区。
规则一比赛场地
规则 1.1 尺寸 比赛场地为正方形。 规则 1.2 场地区域及标识 比赛场地用直线、圆及数字进行标识。详见图1、图2。
图 1 场地示意图 图 2 机器人出发区
规则二比赛用料块 使用5 个直径为40、高度为40 的料块，颜色分别为黄色、白色、红色、黑色、蓝色。可用白色PVC水管，侧面用喷绘不干胶贴装，并在中间增加十字形标记，以准确获得中心计分点。 规则三比赛队员装备 为了能公平比赛，本次比赛对于参赛队使用的机器人做如下限制，以便各个参赛队能在公平的平台上进行比赛。 1．控制器要求，组办方提供8051控制器，参赛队也可使用其他类型控制器。 2．轮子直径≤80mm。 3．机器人可以在规则允许的条件下，扩展多种传感器来对机器人的比赛进行精确的控制，以求更好的成绩。 4．机器人尺寸：机器人在地面的投影不超出：长250mm×宽160mm。 规则四裁判 1、规定项目比赛：每场比赛将委派两名裁判执行裁判工作，裁判员在比赛过程中所作的判决将为比赛权威判定结果，参赛队伍必须接受裁判结果。 2、裁判责任： 执行比赛的所有规则。 监督比赛的犯规现象。 记录比赛的成绩和时间。 核对参赛队伍的资质。 审定场地，机器人等是否符合比赛要求。 规则五比赛要求 1．比赛场地上有五个不同颜色（黄、白、红、黑、蓝）的得分区域，参赛队赛前进行现场抽签，每支队伍可以有最长5 分钟的调试时间。参赛队根据确定的任务进行准备调试。2．如现场条件许可，正式比赛前，所有机器人将统一编号，并摆放在指定区域。比赛时到摆放区域直接领取相应的机器人参加比赛。比赛完成再放回摆放地点。所有比赛结束方可领回机器人。如需维修等事宜需请示现场裁判是否许可。如现场条件限制，由竞赛委员会商讨决定如何编号等事宜。 3．各个队机器人参赛队按照赛前抽签的方式决定比赛出场次序并进行比赛。抽签时首先抽出三种色块，然后抽三种色块在A、C、E 的摆放位置；色块的颜色、位置和摆放顺序都是现场抽签决定的。 4．每支参赛队伍的正式比赛时间最长为3 分钟，机器人在得到裁判指令后启动，没有裁判指令不可以再次接触机器人，由机器人自主运行完成比赛，如果机器人连续停止运行超过20秒，则自动终止比赛。 6．设置“2 秒违例”规则，即计时开始后操作机器人的总时间不得超过2 秒，2 秒钟后人为触动任何一台机器人均视为违例，裁判将终止比赛并不计得分。 规则六比赛记分标准 规则 6.1 成绩及排名
智能搬运车 摘要：本设计以高速单片机C8051f330作为小车的控制核心，电路由路面黑线检测模块，金属探测模块，显示及声光控制模块，方向控制模块等几部分组成。路面检测采用红外开关来检测黑线；金属探测头来检测薄铁片；电机驱动采用H 型桥式电路，灵活方便对车速进行控制。各探头检测到的信号经单片机综合分析处理，对小车运动进行控制，完成自动搬运的功能，同时记录时间，并发出相应的声光信号。系统硬件结构简单合理，控制方案易于实现。 一、设计思路 根据设计的要求，本设计采用两片单片机作为小车的控制核心部分，采用双电源供电。其中一片控制黑线检测模块，金属探测模块，搬运模块，电机驱动模块，方向控制模块，显示模块等几部分。另一片控制光源检测模块，声光信息模块，并记录行驶时间。小车从起跑线开始，先判断射灯的位置来确定要搬运铁片铁片的颜色。其中铁片的颜色用红外对管来检测。小车启动后直接向前行驶，当检测到黑线时停止，接着小车后退，此后小车在铁片和前方的黑线区域内前进后退扫描式的检测铁片。其中黑线的检测由小车底部四周的红外对管来完成，通过金属探头来检测铁片，当检测到铁片，电磁铁通电，将铁片吸引，红外对管判断铁片是否为目标物，若不是目标物，电磁铁断电将铁片放下，继续寻找目标物；若是目标物，在射灯引导下，小车后退将铁片搬运到指定存储区。其中光源检测由车尾的光敏三极管来完成，同时小车四周的红外对管控制小车在指定区域内行驶。当将所有铁片都搬运完了，由程序控制小车进入车库。 二、方案论证与比较 1、路面情况检测方案的选择与论证 路面情况检测包括检测路面黑线和检测路面薄铁片。 探测路面黑线的基本原理是：光线照射到路面并反射，黑线和白纸对光的反射系数不同，根据接收到的反射光强弱来判断黑线。可实现的方案有以下几种：
。。国噬擅鹜滋醚型竺燮幽塑 进行处理，实时跟踪小车的行进路线，并由此画出小车的行进示意图。 ２关键技术和模块电路 ２．１电机驱动模块 方案一：采用电机细分驱动，电机细分驱动芯片ＴＡ８４３５可以用两路ＰＷＭ信号控制两个步进电机，能够节省单片机资源，但致命的缺点是当单片机速度变化较大时，电机很容易失控。 方案二：Ｌ２９８驱动芯片，用Ｌ２９８驱动虽然占用较多的单片机Ｉ／０口，但控制比较容易。在速度变化较大时，基本卜不会出现电机失控的情况。本设计采用方案二，直流电机驱动电路主要由一个双桥式驱动芯片Ｌ２９８和７４０４组成，电路图如图２所示。为使其准确调整两电机的速度，以控制小车行进方向，必须精确控制ＰＷＭ的占空比。若输入左电机的ＰＷＭ占空比大于右电机，则小车右转；反之，则左转。 ２．２引导线检测方案 方案一：可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射一接收电路，该方案缺点在于易受外界环境光源的干扰，容易造成误判，准确度不高。 方案二：反射式红外发射一接收器，对黑自检测比较敏感，灵敏度较高，且电路简单，完全满足系统要求。 比较两种方案，选用方案二。 采用红外检测单元电路，如图３所示。反射式红外发射一接收器检测到信号后与比较器ＬＭ３２４的参考电压相比较，当检测不到黑线时，发射管发出的光经面板反射后被接收管接收，接收管导通，ＬＭ３２４输出低电平，当检测到黑线时，发射管发出的红外光将不被接收管接收，ＬＭ３２４输出高电平。 ２．３码盘检测电路 码盘测速电路如图３所示，码盘见图４所示，对射式红外发射一接受器检测脉冲个数，通过计算脉冲的周期 Ｖ（。 图３ｇＩ导线红外检测硬件电路图 图４红外光电码盘 来计算小车的行进速度。 ２．４图形识别模块 图形识别模块在本设计中起着至关重要的作用，其识别正确与否直接影响到小车搬运的正确与否。本系统场景设置比较单一，图形边缘信息较为规则，故采用Ｈｏｕｇｈ变换实现图形识别。 Ｈｏｕｇｈ变换是对图像进行某种形式的坐标变换。它将原始图像中给定形状的曲线或直线变换成参数空问的一个点，即原始图像中给定形状的曲线和直线的所有的都集中到参数空问的某个点形成峰值点。这样，就把原始图像中给定形状曲线或直线的检测问题变成寻找 ｉ 图２电机驱动模块硬件电路图参数空问中的峰值点问题。利用Ｈｏｕｇｈ变换检测各种图形的具体思路如下： （１）检测三角形：三角形由３条边组成，其对应的参数空间３个中心点的横坐标分别表示三角形３条边的法向量与ｘ轴的夹角０，从而可以计算出３条边与Ｘ轴的夹角，从而可以检测出三角形。识别前后结果如图５（ａ）、图５（ｂ）所示。 （２）检测圆形：把平面上的圆转换到参数空间，则图像空间中过任意一点的圆对应于参数空间中的一个三维锥面，图像空间中
研究智能小车的背景和 意义 Revised by Petrel at 2021
随着计算机，微电子技术的快速发展，智能化技术的开发越来越快，智能程度也越来越高，应用的范围也得到了极大的扩展。智能小车系统以迅猛发展的汽车电子技术为背景，涵盖了电子，计算机，机械，传感技术等多个学科。同时，当今机器人技术的发展日新月异，其应用于考古，探测，国防等众多领域。无人飞船，外星探测，智能化生产等等无不得益于机器人技术的发展。一些发达国家已经把机器人设计制作竞赛作为创新教育的战略手段。从某种意义上来说，机器人技术反映的是一个国家综合技术实力的高低，而智能小车是机器人的雏形，它的控制系统的研究与制作将有助于推动智能机器人控制系统的发展[1]。随着智能化技术的发展，对于智能化技术的研究也越来越受关注。全国电子竞赛与各省电子竞赛几乎每次都有智能小车方面的题目，全国各大高校也都重视该项目的研究，可见智能小车具有较大的研究意义。 小车，也就是轮式机器人，最适合在那些人类无法工作的环境中工作，该技术可以应用于无人驾驶机动车，无人生产线，仓库，服务机器人等领域。在危险环境下，机器人非常适合使用。在这些险恶的环境下工作，人类必需采取严密的保护措施。而机器人可以进入或穿过这些危险区域进行维护和探测工作，且不需要得到像对人一样的保护。例如美国的“勇气”号和“机遇”号，在火星探测过程中分别在其着陆区域附近找到火星上过去曾有过水的证据，为人类对火星的探测做出了巨大的贡献[1]。 机器人的应用正逐步渗入到工业和社会的各个层面，如采用带有专用新型传感器的移动式机器人，连续监视采矿状态，以便及早发现事故突发的先兆，采取相应的预防措施；智能轮椅运用口令识别与语音合成、机器人自定位、动态随机避障、多传感器信息融合、实时自适应导航控制等功能，运用了现代高新技术来改善残障人们的生活质量和生活自由度。在智能车辆领域，智能小车自动行驶功能的研究将有助于智能车辆的研究。智能车辆驾驶任务的自动完成将给人类社会的进步带来巨大的影响，例如能切实提高道路网络的利用率、降低车辆的燃油消耗量，尤其是在改进道路交通安全等方面提供了新的解决途径。 “工欲善其事，必先利其器”。人类在认识自然、改造自然、推动社会进步的过程中，不断地创造出各种各样为人类服务的工具，其中许多具有划时代的意义。作为20世纪自动化领域的重大成就，机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。 本文所研究的内容涉及寻迹、避障、人工操控等多种功能，初步实现智能化，可做为各类科研的基础模型，具有较大的研究空间，适合于多种领域的智能化研究与开发。 智能小车是能够感知环境，能够有学习、情感和对外界一种逻辑判断思维的一种智能移动机器人。移动机器人作为现代高科技的集成体，是21世纪的科技制高点之一。移动机器人技术的发展，应该说它是科学技术发展的一个综合性的结果。同
一、无人驾驶汽车传感器的研究背景和意义 无人驾驶汽车是人工智能的一个非常重要的验证平台，近些年成为国内外研究热点．无人驾驶汽车作为一种陆地轮式机器人，既与普通机器人有着很大的相似性，又存在着很大的不同．首先它作为汽车需保证乘员乘坐的舒适性和安全性，这就要求对其行驶方向和速度的控制更加严格；另外，它的体积较大，特别是在复杂拥挤的交通环境下，要想能够顺利行驶，对周围障碍物的动态信息获取就有着很高的要求。无人驾驶的研究目标是完全或部分取代驾驶员，是人工智能的一个非常重要的实现平台，同时也是如今前沿科技的重要发展方向。当前，无人驾驶技术具有重大的应用价值，生活和工程中，能够在一定程度上减轻驾驶行为的压力；在军事领域内，无人驾驶技术可以代替军人执行侦查、排雷、以及战场上危险环境中的任务；在科学研究的领域，无人驾驶技术可以实现外星球等极端环境下的勘探活动。无人驾驶车辆技术，又称智能车辆，即利用将无人驾驶的技术应用于车辆的控制中。 国外的无人驾驶车辆技术大多通过分析激光传感器数据进行动态障碍物的检测。代表有斯坦福大学的智能车“Junior”，利用激光传感器对跟踪目标的运动几何特征建模，然后用贝叶斯滤波器分别更新每个目标的状态；卡耐基?梅隆大学的“BOSS”智能车从激光传感器数据中提取障碍物特征，通过关联不同时刻的激光传感器数据对动态障碍物进行检测跟踪。牛津大学研制的无人车辆“WildCat”，不使用GPS，使用激光雷达和相机监控路面状况。我国相关技术开展较晚，国防科学技术大学研制的自主车“开路雄狮”，采用三维激光雷达Velodyne作为主要传感器，将Velodyne获取的相邻两激光数据作差，并在获得的差分图像上进行聚类操作，对聚类结果建立方盒模型。 无人驾驶车辆是一项融合了认知科学、人工智能、机器人技术与车辆工程等多学科的技术，涉及到电子电路，计算机视觉，自动控制，信号处理等多学科技术。无人驾驶汽车的出现从根本上改变了传统的“人——车——路”闭环控制方式，将无法用规则严格约束的驾驶员从该闭环系统中请出去，从而大大提高了交通系统的效率和安全性，是汽车工业发展的革命性产物。 二、无人驾驶汽车的传感器系统整体设计 无人驾驶汽车的实现需要大量的科学技术支持，而其中最重要的就是大量的传感器定位。核心技术是包括高精度地图、定位、感知、智能决策与控制等各个模块。其中有几个关键的技术模块，包含精确GPS定位及导航、动态传感避障系统、机械视觉三个大部分，其他的如只能行为规划等不属于传感器范畴，
智能搬运小车 摘要： 关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车 1.引言 1.1智能搬运小车研究的背景和目的： 运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。 1.2智能搬运小车的功能介绍： 智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。 2.总体方案及论证 2.1系统结构框图： 图1.系统结构框图 2.2具体设计： 整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手
模块、模拟电源模块、小车车体。将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择铝板。 2.2.1系统机械部分 采用铝板安装设计图纸自行加工。即根据图纸首先用剪床剪得合适大小的铝板，再用钳工和折床将铝板做成合适的形状，再用钻床钻孔，用车床加工轴，用铣床加工轴套，最后安装即可得到所需的机械部分。 图2.小车底盘 图3.轴承座
智能搬运小车 摘要： 设计一个轮式小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定分值的高低。它模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。 关键词：单片机，PWM，光电传感器，运货小车 1.引言 1.1智能搬运小车研究的背景和目的： 运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。当时斯坦福研究院的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。 1.2智能搬运小车的功能介绍： 智能搬运小车希望能够希望得到可以自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。 2.总体方案及论证 2.1系统结构框图：
图1.系统结构框图 2.2具体设计： 整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电传感器模块、机械手模块、模拟电源模块、小车车体。将单片机控制模块，驱动模块固定在小车上端；光电电传感器安装在小车底部；将机械手安装在小车上部的前端. 2.2.1系统布局部分
用于电商配送中心的物流仓储搬运机器人（AGV）的研究 摘要：近几年来，我国的计算机信息技术和自动化技术在不断地发展与进步， 我国的电子商务业随之发展起来为AGV的研究与应用提供了空间。在大多数传统 电商配送中心中，物流配送模式相对较为落后，大部分采用人力劳动力工作，人 力进行物流搬运与拣选的工作效率较低，出现错误率较高，不能满足当前电子商 务业发展的需求。随着发展的迅速，物流配送的批量变少，物流品类变多，这就 需要电子商务方面对物流系统进行创新，加强物流系统的智能化与自动化，使得 电子商务物流业的能力得到提升。本文针对就目前来看电子商务配送中心的发展 需求，研发可以进行物流仓储搬运的AGV设备。 关键词：电商配送；物流；搬运AGV 1、AGV进行物流搬运的特点 在当前发展到的物流设备中，物流仓储搬运的AGV已经成为必不可少的重要 存在，它具备了智能化的特点，在工作运行过程中灵活方便，能够大幅度地提高 工作搬运效率。就现阶段来看，物流搬运AGV主要具备了几个放慢的特点，首先 是物流搬运机器人能够指定工作的类型，保证重复工作时也能高质量完成，提高 搬运工作的效率。其次，物流搬运机器人具有良好的导向功能，能够在一定程度 上促进各项功能的调整优化，更有利于对整体环境的处理布置。物流搬运机器人 还可以通过设定，自动将所需要搬运的货物输送达设定的区域，大大地节省了劳 动力资源。另一方面，物流搬运机器人还可以与仓库系统中的自动输送线形成良 好的配合，实现配送中心各种货物的自动装卸工作。最后是物流搬运机器人在供 电的电源方面属于直流电池，所产生的噪音污染相对较小，能够有效地减少对生 态环境的污染，保证配送中心的工作环境质量。 2、物流搬运AGV技术的关键 2.1 传感器技术 在实施AGV进行物流搬运的过程中，需要注意AGV在运行时的位置走向、 速度以及运行姿态等，在允许的条件下对其进行实时的监管与检测，以此来保证AGV能够正常稳定地运行，在通过对AGV运行状态的监测记录之后，及时将AGV 实时详细的状态数据向控制器管理系统反馈，并要结合实际具体的情况，来完成 上位机的操作指令。注意获取运行时内外部环境的状况，确保AGV的正常运作， 并保证运行时的安全性。智能化传感器的出现及发展进一步提高了AGV的智能化 程度。当前，智能化的传感器技术主要包括有内部与外部这两种种类，内部的智 能化传感器主要用于对AGV行为的控制以及自身的监测，而外部传感器的作用主 要是通过传感感知外部环境中的各数据信息，并传输安装在AGV的系统之中。 2.2 智能化控制技术 智能控制在AGV中主要是指通过自主驱动的智能机器来实现自动控制的技术，随着现代社会计算机信息技术和智能化技术的发展，智能化控制技术也得到了一 定的探究成果，如今自动控制系统也成为了智能系统发展的一种趋势。智能化控 制技术的出现，也解决了传统作业中很多不能解决的操控问题。在当前的发展状 况下，逐渐成熟的控制方法有能够使用知识进行学习的智能控制、模糊控制、人 工智能控制等。在国外市场中，大部分领域会使用到神经网络的控制与模糊控制，广泛应用于AGV的控制领域。 2.3 直流电源技术 AGV在进行工作时，必须要有充足的电力能源，当前AGV的主要充电方式分
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920592770.8 (22)申请日 2019.04.27 (73)专利权人 苏州吴江金茂保温材料有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴江区黎里镇 金家坝金贤路 (72)发明人 沈大钧 (74)专利代理机构 苏州创策知识产权代理有限 公司 32322 代理人 董学文 (51)Int.Cl. B62B 3/02(2006.01) B62B 3/04(2006.01) B62B 5/04(2006.01) (54)实用新型名称 物料搬运小车 (57)摘要 本实用新型提供了一种物料搬运小车，包括 小车底座以及与小车底座滑动连接的移动座，小 车底座以及移动座的底部均匀的设置有四组脚 轮，移动座能在驱动机构的作用下靠近或远离小 车底座；移动座的上表面开设有滑槽，小车底座 上设有与滑槽相适配的滑块，移动座通过滑槽和 滑块与小车底座滑动连接；小车底座以及移动座 的边缘安装有用于固定物料的围栏；驱动机构包 括螺纹杆、与螺纹杆相对应的螺纹槽以及用于驱 动螺纹杆旋转的电机；将小车本体设置为滑动连 接的小车底座以及移动座两部分，通过螺纹杆以 及螺纹槽调节两者之间的距离，同时利用可伸缩 的U形围栏对泡沫大板进行固定，结构简单、使用 灵活。权利要求书1页 说明书2页 附图3页CN 209921366 U 2020.01.10 C N 209921366 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209921366 U 1.一种物料搬运小车，其特征在于：包括小车底座以及与小车底座滑动连接的移动座，所述小车底座以及移动座的底部均匀的设置有四组脚轮，所述移动座能在驱动机构的作用下靠近或远离所述小车底座； 所述移动座的上表面开设有滑槽，所述小车底座上设有与所述滑槽相适配的滑块，所述移动座通过所述滑槽和滑块与所述小车底座滑动连接；所述小车底座以及所述移动座的边缘安装有用于固定物料的围栏； 所述驱动机构包括螺纹杆以及用于驱动螺纹杆旋转的电机，所述螺纹杆通过轴承安装在所述小车底座靠近所述移动座一侧的侧壁上，所述移动座相对的侧壁上则开设有对应的螺纹槽；所述螺纹杆的一端与所述电机的输出轴固定连接，另一端则与所述螺纹槽螺纹连接。 2.根据权利要求1所述的物料搬运小车，其特征在于：所述围栏整体呈U形设置，包括对称设置的第一围栏和第二围栏，所述第一围栏以及第二围栏分别固定在所述小车底座以及所述移动座的上表面，且两者通过滑杆以及滑杆槽滑动连接。 3.根据权利要求2所述的物料搬运小车，其特征在于：所述围栏上固定有便于推动小车的推杆，所述电机的启动按钮设置在所述推杆上。 4.根据权利要求1所述的物料搬运小车，其特征在于：所述小车底座底部的脚轮上设有刹车。 2
网络技术、信息技术和线控技术的广泛应用，使智能交通系统（ITS）的实现也变得非常简单，还可以实现再生制动和能量回收，提高了电动汽车制动的安全性和可靠性。 电动汽车主要由电力驱动子系统、电源子系统和辅助子系统等几部分组成。其结构与传统汽车相比有了明显的变化，其传统燃油动力系统被电力驱动系统所替代。 电力驱动系统包括系统控制器、功率变换器、电动机、机械传动装置和车轮，其功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。电动汽车的能量源由电池提供。 随着电动汽车的结构的变化，其内部所用的传感器也有所不同，传感器类型也相应发生变化。车内大部分的传统和机械钢性信号被柔性的电信号所取代，增加了电源系统中一些电压计电流传感器。 为了更好地控制电动机的出入电压计电流，传感器的检测精度也比以往有所提高。电动汽车中同时保留了传统汽车中辅助子系统中作用电子控制传感单元（ECU），同时对安全管理系统和车身舒适系统传感器提出更高要求，体现了汽车传感器的最先进技术。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/b73531688.html,。
智能化搬运agv小车在日常生活中的好处【派瑞得锂电】无论在在仓库，还是在在工厂车间里面，都需要将原材料、半成品、成品频繁地进行点对点的运送。以前我们一般都依靠叉车和工人来实现搬运，现在AGV 小车逐渐代替叉车+工人的搬运。那么agv小车又是有哪些好处让我们青睐它呢？ 1 可靠度 对国外十几家AGV公司27个系列产品所采用的主要导向技术的统计结果显示，比如动进科技AGV公司，电磁感应、惯性导航、光学检测、位置设定、激光检测、图像识别所占比例分别为32.3%、27.8%、16.9%、13.8%、7.69%和1.54%。其中，电磁感应导向技术的应用比例最高，这表明该项技术已经十分成熟。而机器视觉导向技术应用较少，说明该项技术还需要深入研究和不断完善。另外，自主导航技术仍然处在研究阶段，还有许多技术问题需要解决。 2 适应能力
适应能力是指AGV小车运行时所经过地面的整洁程度、空间无障碍程度以及光电干扰程度对导向技术的限制。由于不同的导向技术对应用环境的要求不同，因此，某种导向方法的实际应用有可能受到限制。 对于有线式导向技术，如埋线感应、光学导向和机器视觉等，环境要求主要是地面的平整和清洁程度。除了埋线电磁感应式对地面的清洁程度要求较低外，其他几种方式都要求较高。但电磁和磁带导向方式对地面的平整程度要求较高。 3 路径柔性 由AGV小车组成的物料搬运系统有良好的柔性，但不同的导向技术其路径柔性有很大差别。无线式导向方法可以在很短的时间内改变运行路径，其中有些方法只需改变控制软件实现运行路径的变更。而有线式导向方法的路径柔性相对较差，其中电磁感应埋线导向技术导向路径的变更最困难，成本较高。 4 运行速度 AGV小车的运行速度受导向技术的影响很大，主要取决于对导向路径识别的实时性。所采用的导向技术对路径的识别能力(如检测精确性、实时性和抗干扰性等)直接影响运行速度。有线式导向方法识别路径的速度快、实时性好，而无线式导向方法相对较差。 5 导向稳定程度 导向稳定程度是指为使AGV沿着规定的路线行驶单位时间内进行纠偏转向控制的次数和幅度。由于AGV在运行过程中，受某种因素的影响不可避免地产生偏离运动路径的状态，因此为了保证运行方向必须对车辆进行转向控制，引起车辆沿曲线运动，导致车辆摆动，甚至转向振荡。一般来讲，有线式导向方法对路径的跟踪能力强，行驶稳定性好，AGV沿着规定路线行驶的稳定程度高。
2009广东工业大学第二届电子设计大赛设计报告 注：转载本文内容需注明出处！否则后果自负！ 本文内容来自https://www.doczj.com/doc/b73531688.html, 如有电子方面的问题可以加入我们的QQ群（84998716）进行交流 竞赛题目：智能搬运小车 参赛编号:X1-003 学生姓名： 学院班级： 智能搬运小车 一．前言 随着生产自动化的发展，智能小车已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉传感器的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，但其价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近传感器是一种实用有效的方法。 智能搬运小车要实现自动寻迹功能、趋光行驶功能和金属探测功能就必须要检测黑带、感知光源和识别金属物，传感器相当给机器人一个视觉功能。故对机器人的研究已成为必要。智能循迹是基于红外传感器实现小车寻找黑线，利用光敏电阻在不同强度光照下电阻分压的不同实现趋光行驶，利用接近开关探测金属物并用电磁铁将金属捡起，并可实现声光提示。注：转载本文内容需注明出处！否则后果自负！ 本文内容来自https://www.doczj.com/doc/b73531688.html, 二．硬件设计 1.小车控制单元的选择 方案一：采用各类数字电路来组成小车的控制系统，对光源检测信号，黑带检测信号，铁片检测信号。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，对各路信号处理比较困难。 方案二：采用STC89C52单片机来作为整机的控制单元。铁片检测采用电感式接近开关LJ18A3-4-Z/BX检测，黑带检测采用红外发射二极管和红外接收管对光源信号进行采集，光源检测利用光敏电阻的感光特性对光源信号检测，信号送到单片机系统处理。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。 单片机是整个小车的大脑，是整个小车运行的核心部件，起着控制小车所有运行状态的作用。正确选用单片机作为小车的核心控制单元，本设计的主控芯片选择STC89C52，负责检测传
哈爾濱工業大學 制造系统自动化大作业 ——自动导引式物料搬运小车系统设计 姓名：刘玉帅 学号：1080810524 班级：0808105 专业：机械设计制造及其自动化 日期：2011.06.15
目录 第一部分设计任务书 (3) 一、自动导引搬运小车功能示意图 (3) 二、基本要求与参数 (3) 三、工作量 (3) 四、设计内容及说明 (3) 第二部分设计说明书 (4) 一、小车轮系结构的设计与分析 (4) 二、自动导引方案的设计及传感器的选择与分析 (6) 三、小车驱动及运动控制方案的设计与分析 (8) 四、控制流程的设计以及控制程序的编写 (8) 参考文献 (11)
作业一 自动导引式物料搬运小车系统设计 第一部分 设计任务书 一、自动导引搬运小车功能示意图 自动导引搬运小车结构示意图 小车运行线路示意图 二、基本要求与参数 本作业要求完成一种自动导引式物料搬运小车系统设计。小车主要实现的功能是自动寻迹并且完成物料的搬运。如上图所示，小车首先在A 区装载物料，然后开始沿着指定轨迹（黑色导引线）自动运行，导引线宽为20mm ，小车上要求装有相应的传感器用来完成寻迹和小车运行轨迹调节，保证小车始终沿着指定轨迹运行不偏离。运行到C 区以后停止，卸货后沿原路径返回A 区再次装载物料，如此往复。A 、C 区各有一条与导引线垂直的黑色边界线，线宽为20mm ，要求小车在A 、C 区停止时，不能超出边界线限定范围。（小车由蓄电池供电） 相关设计参数： （1）小车运动方式：全自动导引式。 （2）小车载重能力:15Kg ，自重不超过15Kg 。 （3）小车运动距离：5000mm 。 （4）小车运行速度：不小于0.5m/s 。 三、工作量 （1）小车轮系结构的设计与分析； （2）自动导引方案的设计及传感器的选择与分析； （3）小车驱动及运动控制方案的设计与分析； （4）控制流程的设计以及控制程序的编写； （ 5）设计说明书一份。
/*实现前进与后退功能*/ /*控制智能车向前行驶10秒，然后停3秒，再向后行驶6秒，停止*/ /********************************************************/ #include { go(); //前进 delay(10000); //前进10秒 stop(); //停止 delay(3000); //停3秒 back(); //后退 delay(6000); //后退6秒 stop(); //停止 } 开发研究 智能物料搬运小车的设计 戴本尧 (浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003) 摘要：针对现有物流存在的问题，设计了一款气动剪叉机构与悬挂式摆臂结合的智能物流搬运小车,具有成本低、环保性能好、适用性强、控制性能高的特点，可广泛用于物流、仓储、搬运。 关键词：智能;搬运;小车 随着互联网时代的到来，快递作为物流行业的一个浓缩版，是将物流中零散的快递,进行精准派送的一个过程。目前,国内快递流水线中自动分拣系统比较成熟，但是快递物品从自动分拣系统到物品仓储环节中，如何将物品搬运至货架，还存在一个自动化程度不高，技术相对薄弱的关节点。国外部分物流企业采用了仓储物流机器人或者搬运机器人,但是设备或系统的总体价格非常昂贵,对于大多数物流企业是不适用的。因此，研究和设计1台适用性强、设备成本低、自动化程度高的自动化搬运小车，用于快递流水线系统中物品的分拣、仓储和搬运等工作，能够有效减少快递行业的人力物力财力的消耗，具有非常重要的现实意义。1智能物料搬运小车的设计 设计了一款自动化物品搬运小车。主要结构由剪叉机构、工作台、工作台转向机构、机械手气压夹紧机构、机械手托举机构、小车车轮等组成。可以夹紧和提升物品到工作台，然后再实现小车搬运至指定位置,最后放下物料,通过剪叉机构实现离地2m高度工作区间;小车可以实现遥控或者自动化搬运，可广泛用于物流、仓储等。 1.1小车后轮驱动装置设计 快递物品从自动化分拣输送台搬运至货架，需要小车驱动到达货架指定位置，就需要设计1套驱动装置。最简便的后轮驱动，沿导轨直行。后轮驱动动力选择电动，传动方式可以有链式、齿轮传动和带轮传动等;考虑小车移动过程需要精确定位和制动，本设计后轮驱动装置采用伺服电机驱动、同步带轮传动、驱动后轮转动。 1.2小车前轮转向装置设计 快递物品从自动化分拣输送台搬运至货架，无需涉及转向;因此,前轮转向就直接安装了定轮;如果是无线遥控,就需要安装转向轮系统;按转向力能源的不同，可将转向系分为机械转向系和动力转向系。 1.3小车升降机构设计 自动化物品蘇小车要举升物体到2m高度，必须借助剪升机构。该机构MW帥紧凑、稳定側、轉能力高和操控性好等特点。因此在起重运输、物料搬运、仓储、自动炮设备的制造与W1中均可以得到 1.4小车工作台转向机构和夹紧机构设计 自动化分拣设备将快递物品分流输送过来后，需要将快递物品从输送台搬运到货架指定位置，这时候就需要用到自动化物品运输小车。在工作中，要用到机械手去抓物品,然后放置到工作台,再由小车行驶到指定货架前，由举升机指定到货架高度位置，拖岀物品到货架上的过程。需要设计气动夹紧机构和工作台的转向机构。 转向机构一般由电机带动，考虑经济性和实用性原则,本设计采用汽缸推动直齿轮，直齿轮带动圆柱齿轮转动，接着由圆柱齿轮带动整个工作台转动的过程。该结构具有结构简单、转动精准、控制方便和经济实用等特点。 为了实现夹紧行程的可调整性，首先在固定汽缸的板上做了滑道,可以依据用户需求，方便调整夹紧机构行程;其次，夹紧面做了相应防滑处理;最后，控制方面来说，可以在夹紧面上安装压力传感器和气动溢流阀，调整汽缸输出速度和输出力。 由于该丝杠托举机构悬挂在工作台导轨两侧，能够前后摆动。在承受重物后,具有较大后倾力矩,为此,在工作台增加了2个汽缸做为支撑。为了实现小车工作台丝杠托举机构执行动作时，不发生前后大的倾斜，将机构设置成了具有一定摆动幅度,安装了限位开关,实现柔性调节丝杆和地面的垂直度。 2产品实物及创新点 2.1产品实物 根据上述设计，加工 装配后，产品如图1所示： 2.2创新点 本产品创新点体现 在：实现了气动剪叉机构 零的突破，采用悬挂式摆图1智能物料搬运小车实物图 臂工作，通过汽缸和限位开关共同稳定的托举构造,以压缩空气为动力源，各执行机构采用气动方式控制和执行，节能环保。 3结束语 本产品针对物流快递行业存在的问题，设计了一种节能环保可靠的智能物料搬运小车，具有成本低、环保性能好、适用性强、控制性能高的特点，可广泛用于物流、仓储、搬运。参考文献： ［1］虞和谦.中国物料搬运技术的现状与发展［J］.中国机械工程.1995(01):14-17. ⑵孙欣.物料搬运的发展［Jh煤炭技术.1997(02):26. 基金项目:浙江省教育厅一般项目:快递行业仓储环节的智能搬运小车的研发，编号:Y201840750。 (收稿日期：2019-03-20) 《湖北农机化》2049年第40 期 智能搬运小车 摘要：本设计以实现电动车搬运铁片的智能化为目的，利用单片机MSP430G2553作为小车的控制核心；采用PWM驱动芯片控制电机动作；车身前后布置了多个红外反射式光电传感器用于对黑色边界线的检测，辅助小车定位，同时利用红外进行避障；此外还安装了舵机摆杆，接近开关检测铁片、红外反射式光电传感器和电磁铁组成的模块实现了对铁片的检测、颜色识别和搬运功能。加之独特的软件算法，实现了对小车行进路线及铁片搬运的精确控制。另外，设计中我们设计了电池低电量报警模块，整个系统功能全面，能完成题目的各项指标。 关键词：智能小车、搬运铁片、金属检测、电磁铁 目录 一、方案论证与选择 (3) 1.试题分析 (3) 2.车体的选择 (3) 3.电机的选择 (3) 4.摆杆电机的选择 (3) 5.电机驱动方式的选择 (3) 6.地面黑线检测和铁片颜色检测模块 (4) 7. 搬运工具选择 (4) 8.寻找铁片和避障方案 (4) 二、系统具体设计与实现 (5) 三、各单元电路的设计 (5) 1.电机驱动模块 (5) 2.红外模块 (6) 3.金属检测模块 (6) 4.电磁铁模块 (7) 5.声光报警模块 (7) 四、系统软件设计分析 (7) 五、系统测试 (8) 1.测试方法 (8) 2.测试结果与分析 (8) 六、总结分析 (8) 七、参考文献 (8) 一、方案论证与选择 1.试题分析 本题要求利用多种传感器协调配合，设计一辆具有一定适应能力的自动智能搬运小车。小车能在有一定范围内的场地探测到金属并根据金属片的颜色，在规定的时间内，能成功避开障碍物将其搬运到不同的货物储存区。根据题目要求，设计应有电机驱动，控制模块，场地黑边线检测模块，避障模块，金属探测与颜色识别模块，电源模块，电磁铁模块，电源模块，显示模块，声光提示模块及单片机控制模块。由于本设计属于移动性高精度实时控制系统，因此模块必须具有高精度，稳定性强，多种传感器综合控制，智能控制等诸多性能要求。 2.车体的选择 方案一：用玩具小车，选用其车体的主体结构再加以改造，在玩具商店很容易买到。但其驱动能力较差并且其转弯效果均不理想。 方案二：自制简易小车，车体的大小与外型完全由我们决定且驱动电机选择型号可以选择，但在短时间内装配一简易小车很有难度。 3.电机的选择 方案一：采用直流电机。其中直流电机使用方便，价格便宜，但运动精度较低，难以实现精确的位置控制。如用直流电机调整输液瓶的高度，将难以控 制其精确位置，系统稳定性较差，较难达到题目的要求。 方案二：采用步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动 一个固定的角度（及步进角）。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量， 从而达到准确定位的目的；同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转 动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 我们小组最后选用步进电机，自制三轮车，前轮用两个步进电机，后轮用万向轮，转弯灵活。 4.摆杆电机的选择 方案一：采用步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动 一个固定的角度（及步进角）。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量， 从而达到准确定位的目的；同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转 动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 方案二：采用舵机。控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反 馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将 输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在 位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。体积紧凑，便于 安装；输出力矩大，稳定性好；控制简单，便于和数字系统接口。 舵机体积小，安装轻便，控制简单，所以我们采用舵机来控制摆杆。 5.电机驱动方式的选择智能物料搬运小车的设计
智能搬运小车实验报告
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