磁导航的关键计算与应用

随着工业自动化的发展，企业对物料自动化搬运技术提出了更高的要求，我国目前还处于传统的人工搬运或者半自动搬运状态，由于其固有的局限性已经很难满足新的要求。而自动导向小车（Automated Guided Vehicle，AGV）凭借因其可靠、安全、高效、灵活等特点，适应了物流自动化发展的最新要求，具有非常广阔的应用前景。 本文在查阅大量AGV及物流自动等相关技术文献基础上，探讨了常用的AGV导引原理，分析总结了AGV技术国内外发展、应用现状和趋势；同时，根据我国的实际需求，指出了开发AGV技术的必要性。 本文在简要介绍了磁导航AGV的基本原理和结构的基础上，并根据实际应用需求，进行了磁导航AGV的功能需求分析，完成了磁导航AGV的总体技术方案设计，并提出了功能模块实现的关键技术。针对传统磁导航AGV无法从导引路径获取站点信息的弊端，创新提出了采用RFID技术作为站点识别技术，试验证明可完全替代了传统站点采用地标磁条以及地标传感器的模式，灵活可靠、柔性高、效果好。通过对磁导航AGV轮系布局形式进行理论分析，比较各种轮系布局形式的优缺点，提出了磁导航AGV的轮系布局形式。然后，在对驱动导向单元结构进行分析的基础上，创新设计了驱动导向一体化单元，相比于传统AGV驱动单元比较，具有结构紧凑、缓冲减震效果好、运行过程中车体偏转小、可采用双驱动模式等特点。采用嵌入式控制技术完成了磁导航AGV控制系统的总体设计与关键技术开发。控制系统硬件结构设计结合主控芯片LPC2292的功能特点，充分考虑了工业应用环境的高要求，融入EMC抗干扰技术，完成了高可靠性的硬件设计；在此基础上，完成磁导航AGV控制系统的软件开发，通过大量的试验和分析，优化了采样频率等控制参数，有效满足了实时控制的需求。在分析了目前常用AGV移载机构优缺点的基础上，根据汽车装配生产过程中对AGV物料输送的需求，创新设计了一种大行程推挽式双侧移载平台，该平台结合了侧叉式移载机构和推挽式移载机构的优点，具有行程大、双侧移载、安全灵活等特点。 成功研发的磁导航AGV系统在江苏省物流自动化装备工程技术研究中心试验线得到成功应用，通过了全系统八小时无故障自动运行测试，试验结果证明了本文提出的技术方案的有效性和可行性。 最后，对本文的研究工作和所取得的研究成果进行了总结，并结合实际开发中的体会，提出了进一步的展望。