一种巡线机器人控制系统的设计与实现

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随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展,目前一些制造型企业现有的采用人工手持条码扫描器对货物条码进行扫描的人工仓储管理模式已经不能适应企业未来的发展需要。为了适应国民经济发展的需要,建立自动化仓储管理系统有着十分重要的现实意义。巡线机器人作为AGV的一个重要分支,在自动化仓储管理系统中起着纽带作用。 本文结合绿源电动车有限公司“绿源仓储管理系统自动化.巡线机器人”项目中的相关工作,设计并开发了一种基于DSP的巡线机器人控制系统。在该系统中,车载条码扫描器的巡线机器人,遍历所有货位,自动实现货物信息采集。该巡线机器人需要能够容纳多个模块,如扫描器、电机、DSP、无线模块、电源模块等,从而使其体积比较大、且有一定的高度。因此在其巡线的过程中,极易发生脱轨以及车体振荡等情况,势必会影响条码扫描器的正常扫描。因此必须设计合理的路径跟踪控制算法,使巡线机器人能够比较精确的跟踪路径,从而保证条码扫描器的正常扫描,为后期的数据采集、存储、传输、管理打好基础。 其主要工作内容包括: 1、论述了巡线机器人系统的路径导引方式及其原理,结合企业自身的要求,设计了“光学导引”作为该系统的导引方式。 2、根据巡线机器人系统的控制要求,设计并开发了双回路巡线控制系统,其中:内回路采用PID控制器,构成PWM电机调速系统:外回路采用模糊控制器,构成导引线跟踪系统。及其90度转弯空间方式、避障控制系统的开发设计。 3、针对双回路巡线控制系统,设计并开发了其软硬件系统。硬件方面,确定合适的传感器及其安装方式,并对其检测电路及电机驱动电路进行开发设计。软件方面,在开发工具CCS环境下,使用开发语言C语言,采用定时中断的方式,对其进行模块化的编程实现系统的各项功能。 4、结合项目中对巡线机器人设计的相关要求,在实验室以及实际仓储环境下对机器人进行相应的性能指标测试,并对实验结果进行分析,达到了设计的要求。 5、在总结全文的基础上,对巡线机器人的设计和研究提出了展望。
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