AGV吧-agv小车:双驱动AGV转弯分析与优化

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所属分类:AGV设计资料
摘要

在实际应用中,AGV为了实现多向运动、重载输送等需求,可考虑采用双驱动结构。为了实现双驱动结构AGV的运行平稳,转弯半径小,本文对双驱动AGV的转弯过程进行了运动分析,并且提出了一种路径优化方法,利用多摄像机采集的图像协同导引AGV的圆弧转弯过程,该方法能够有效地减小双驱动AGV的最小转弯半径。

1 引言

随着自动化程度的提高,自动化的物流系统已成为现代化工厂不可缺少的重要部分,仓储、运输、分拣、配送等的技术水平、自动化水平及系统化水平不断提高,应用前景也越来越宽广,自动化物流技术和成套设备的开发研制已经发展成了一个庞大的产业。AGV系统是物流的主要组成部分,其需求范围将随着国民经济乃至全球经济的不断增长而扩大。

2 双驱动AGV概述

如图1所示为本文研究的视觉导引双驱动AGV的结构示意图。其中,1、3为工业摄像机,2、4为LED环形阵列光源,5为AGV前后共四个起支撑作用的万向轮,6为AGV的蓝色导引路径,7、10为本文第二章中所述的课题组自主研发的差速控制驱动模块,8、11为摄像机1、3采集图像的视野范围,9为AGV的运动控制中心点C,定义在两个驱动模块两线的中点。AGV的驱动系统主要由两个独立的差速控制驱动模块和4个万向轮组成可以实现AGV的前进、后退、斜行、横行等全方位移动动作。
由两个独立的驱动模块组成的双驱动AGV与单驱动AGV的转弯过程有所不同,本文的目的是对双驱动AGV的转弯过程进行运动分析,计算出双驱动AGV安全过弯的空间需求和最小转弯半径,提出一种高效的转弯方法,对于双驱动AGV快速平稳运行具有十分重要的意义。

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图1 双驱动AGV结构示意图

3 圆弧转弯过程分析

本文首先分析这种情况下AGV的运动状态,图2为AGV转弯时的简图。其中,L为两个驱动模块之间的距离,R为弯道模型的半径,d1为驱动模块两驱动轮之间的距离,d2为驱动轮的直径,θ1和θ2分别两驱动模块与车身之间的夹角,这两个值由驱动单元上的角度传感器测得。整个圆弧转弯根据各个驱动单元所处的位置可以分为进圆弧、圆弧中和出圆弧三个状态。如图2所示为AGV的进圆弧状态,即AGV的前驱动单元处于圆弧段,后驱动单元仍处于直线段。在大多数AGV的应用环境中AGV的转角为90°,根据图2所示的模型图,当L<0.141R时AGV的转弯过程只有进圆弧和出圆弧两个过程,即两个驱动单元不会同时处于圆弧段。

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图2 双驱动AGV转弯示意图

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