基于全向轮的AGV的移动底盘结构设计含SW三维及6张CAD图
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XXX中期汇报表学生姓名XXX专 业XXX学 号20140601312设计(论文)题目基于全向轮的AGV的移动底盘结构设计毕业设计(论文)前期工作小结毕业论文中期报告(一):本论文首先对AGV的研究理论及现状进行阐述。透过对文献及AGV的研究现状进行分析,然后做了:1.收集和整理资料,参阅部分收集到的资料,对论文命题有了初步的认识。2.完成开题报告,并透过指导老师和论文开题答辩小组审查。3.查找与阅读论文相关的适宜的英文文献,对其进行翻译并完成。4.寻找实习单位,进行为期一个月的实习,实习资料涉及社会实践和与论文相关的实地研究。5.实习期间写下实习周记。6.透过文献研究和实践研究,对论文命题有了较为全面的理解后,结合前人的研究成果,完成论文初稿的撰写存在的主要问题及解决办法到目前为止,在论文的写作中主要有以下几个问题:1.对论文所涉及的知识认识得不够深刻。2.研究中引入的数据不够,对相关问题的支撑程度不足。3.论文的各部分之间的衔接不够强,有的地方缺少逻辑。导致上述问题主要有两个原因一是撰写不够严密。二是是研究不够深入,针对这两个原因,解决方法有:1.对论文所涉及的知识以及前人的研究成果理解程度需要更加深刻,在这个基础上才能得到有深度的结论。2.需要对已完成的资料进行多次审阅,从资料、结构及用语等方面给予调整。3.对于写作过程中遇到的具体难题要多向指导老师请求援助。下一步的主要研究任务、具体设想与安排在往后的论文写作中主要研究任务是在已完成的基础上给予完善,具体的方法是参阅更多的相关研究文章,尤其是研究较为完整系统的书籍,深度提取其成果,结合本文的研究方向与思路来引用,其中具体资料包括会计环境研究时遇到的问题的解决对策的问题。针对此问题,需要更加具体的探索。另外,论文的进度方面,在初稿基础上进行修改,争取在六月初完成论文终稿。指导教师意见签名: 2018 年 4 月 20 日XXX中期情况检查表学院名称: 机电工程学院 检查日期: 2018 年 4 月 23 日学生姓名XXX专 业XXX指导教师XXX设计(论文)题目基于全向轮的AGV的移动底盘结构设计工作进度情况进展良好,图画的较慢,会适当加速是否符合任务书要求进度符合能否按期完成任务能工作态度情况(态度、纪律、出勤、主动接受指导等)工作积极性高,按时出勤,主动接受指导态度良好,遵守纪律,进展顺利,因为用三维软件画图,二维装配图进展较慢,可适当加速质量评价(针对已完成的部分)存在问题和解决办法检查人签名教学院长签名 医疗AGV的实现Marko Pedana *, Milan Gregora , Dariusz PlintabA,齐利纳大学,机械工程学院,工业工程系,Unviz ZiNa 1,斯洛伐克共和国,伊利娜大学bielsko - biaa着的专业学院,机械工程和计算机科学,生产工程部B,大学教师bielsko - BIA大学,机械工程和计算机科学系的生产工程,波兰摘要本文论述了自动导引车(AGV)系统在医院中的应用。本文提供的要求和为医疗设备设计的AGV手推车技术规范。第二部分介绍了应用和效益。最后介绍AGV在选定的卫生保健设施的实施,是从计算机仿真中获得,并用作验证工具。还包括对这一实施的经济评价和与这项技术相关的进一步投资的总结。作者2017,在爱思唯尔有限公司出版。Trcom 2017科学委员会负责人的同行评议:国际科学会议可持续的、现代的和安全的交通工具。关键词:AGV;医疗保健;改进;仿真;效率1.保健设施AGV自动导引车(AGV)或自动导引车(SGV)已广泛应用于物料搬运。几十年(1)。近年来,移动机器人的需求及其在医院中的应用因人口趋势和医疗成本控制。对于医疗设施,这些自动化系统是设计的。专门用于处理散装物料、制药药品、实验室样品、集中供料和运输。食品、脏碟子、洗衣房、废物(生物、可回收)、生物医学仪器等。通过自动化这些物资获得的,允许人力资源转移到其他部门或活动。*对应作者。Tel.:+421-41-53-2613;传真:+421-41-53-1501。电子邮件地址:MARO.PANANGFSTROJ.UNIIA.SK作者2017。由爱思唯尔有限公司出版的,这是CC NC-ND许可证下的开放存取文章(http:/CopyVoCorMors.org许可证/ NC ND4)。Trcom 2017科学委员会负责人的同行评议:现代安全运输为可持续发展国际科学会议666 Marko Pedan等。192工程(2017)665670自动化系统每天工作24小时,每周工作7天。自动化解决方案可以简化交通流材料在医院,控制成本,减少工作量。医院手术安装要做到一些重要要求见图1。这些要求和现代物流系统的使用对操作人员有很大的影响。Marko Pedan等人。192工程(2017)665670667表1。设计AGV的技术规范。技术参数值尺寸1276332厘米速度(最大)2米/秒承载能力(最大)500公斤电池容量100啊运输原则将以特殊方式运送医疗用品。AGV手推车的运输箱下切,然后抬起。图3。描述物体运输的原理设计AGV车。图3。还显示了必要的车辆和运输物体的关键尺寸。当运输箱子时要观察。图3。运输箱的最小尺寸和车辆与运输箱之间的距离(来源:我们的研究)。三。AGV在医疗机构病房的实施。在选定的医疗机构中,我们在以下领域设计了AGV集成6 :向病人室运送食物。这一过程代表了从食物到达,为外部公司提供,由AGV提供给厨房的食物运输,然后由医护人员为病人分拣膳食,并将AGV的膳食分发给病人房间。房间设计了精确的停靠和卸载AGV食品的区域。收集和运输使用过的和干净的衣物。医疗机构有其外部公司,它带走和洗涤脏衣服,然后送干净的回来。该设施可以使用AGV的内部运输服务。运输将包括装载洗衣箱并将其运送到期望位置(中央存储)。通过楼层的运输将由货运电梯运送。废物运输。废物将从一个有标记的空间和区域运送到整个病房。废物将被收集在这些地方在特殊的盒子里。AGV自行将废物转移到临时储存废物层中。668 Marko Pedan等。192工程(2017)6656703.1。仿真软件SIMIO中AGV集成的可视化我们使用模拟软件来验证我们建议的AGV在住院病房中的实现。为此,我们使用了软件SIMIO,其中导入了真实对象和物理配置和保健设施。图4。显示了数字环境下病房内食物的运输过程5,6。AGV在这个模拟软件遵循我们已经映射和分析的病房流(即运动)。医务人员和医疗器材)。地板之间的运输将由货运电梯运送,参见图4a。然后将食物运送到病人房间的指定位置 7 ,参见图4B。图4。(a)通过货运电梯向住院病区运送食物;在病房里卸载食物(来源:我们的研究)。3.2。作为决策工具的仿真医疗模拟可以被认为是一种有效的工具、技术或方法8。医护人员特别是决策者-董事和经理-需要可靠的操作工具,支持他们在决策。过程。这样的技术和工具帮助他们降低成本,等待病人的时间,未来的预测。病人到达,并为他们提供可视化,使他们准备工作人员和所有资源是在正确的时间为病人提供高质量的医疗服务是必要的 9 。这些工具也应该促进决策证据和信息环境。仿真模型,特别是那些透明结构的核心变量,可以很容易理解和信任的人与决策能力是支持决策、沟通、讨论、想法、政策、方案的有用工具分析,从中他们可以获得知识,从中他们可以学习 10 。这也是我们的情况,因为我们需要创建一个真实的医疗设施的仿真模型,这将有助于管理者决定是否实施AGV系统。经过医院领导的多次采访,我们创建了几种模式变体。而仿真研究的创建和过程是非常广泛的,在下一章中,我们带来了总结最重要的结果和结果,这是医疗管理者(7)的关键。3.3。从仿真运行中获得AGV集成的好处随着AGV集成,总1440分钟的工作中我们能够节省345分钟(代表23.96%)医疗助理(MA)每天见表2。这可能导致医疗助理的转移或运动。我们的立法允许他们的活动和任务5,6,这样他们就可以花更多的时间和病人在一起。此外,我们通过AGV系统集成,能够减轻重型和危险废物的清洗和运输服务。除此之外,AGV还可以用于运输低剂量的药品和医疗用品。安全卫生要求。这种一体化将带来与减少损害相关的利益,不合理和不正确的运输,以及物理上沉重的运输。另一个优点是车辆可以。每天工作24小时,同时满足充电要求。Marko Pedan等人。192工程(2017)665670669表2。医护人员时间缩短。时间(min) AGV集成后 时间减少 工作人员活动当前状态晨厕150150150血液检验订阅3003000清洁衣物交货75075早餐60060午餐送达90090下午厕所3003000晚餐准备30300晚餐送达60060晚安厕所 300 300 0肮脏衣物运输60 0 60总计1440 1080 3453.4。经济评价最后一章介绍了在选定的医疗机构中AGV整合的经济评价。在表3中可以看出项目的投资强度。必须说,费用是根据初步分析计算的。只有大约,所以准确地确定这样一个项目的确切成本是需要的。附加分析6。由于项目持续时间短等原因,没有进行这些分析。卫生保健设施的要求。表3。AGV集成的投资强度。成本价格(欧元)评论购买和设置AGV车50, 000安装和标记AGV导航700地板标志医院环境65000门、电梯和AGV接口的定制总额115700为了计算AGV运行的每小时成本,我们投入了大约115700欧元的成本。从这些计算的成本,表示每月的运营成本为4%(由AGV制造商指定),表示每月4628欧元的价值。从这个值,我们表达了一天所需的运营成本。(154.27欧元/天)。在计算的最后阶段,我们发现了运行AGV的每小时成本。大约6欧元/小时。然后将这些值与住院病房的医疗助理的每小时费用进行比较(3.5欧元)。从中我们可以看到AGV的运营成本几乎高出2倍,见表4。虽然这是一个对运营成本进行粗略计算,对医疗设备管理人员是否给出了近似的概念。好想想这个技术的实施。表4。每小时运行成本。运营商每小时运营成本(欧元)医疗助理3.5AGV 6.43670 Marko Pedan等。192工程(2017)6656704。结论我们曾在本文中向您介绍的案例研究是在主任的要求下进行的。为了确定医院AGV系统的潜在实施,医疗设施。在案例研究中,我们设计了AGV购物车和医疗机构住院病房的运输方法。我们的运输方式在随后创建的3D环境中,我们已经模拟和验证了AGV的运动和建筑物的物理布局和病房内的物质流动。最后的经济评估指出,AGV技术目前并不便宜,只能适当的用于大的利润管理设施。而一个特定类型的医疗设施的有效实施取决于许多因素并需要详细说明。世界顶级医院已经采用了这项技术,它们想降低运营成本和提高他们的医疗服务质量,这可以使他们成本快速的回收。然而,从我们的观点来看,斯洛伐克和它的医疗设施现在还没有准备好整合这项技术。这个医疗保健系统处于这样一个境地,他无法从AGV系统的优势中获益。世界确实存在此项技术。AGV也是一项潜力巨大的技术,但其具体应用必须进行分析和运营。通过工业工程的几种方法(如仿真)。因为许多医疗设施被吓倒了特别是由于该技术的高购置成本,医疗保健管理者需要认识到,新的现代技术主要是帮助医护人员更有效地工作和学习。另外,医疗服务质量。如果我们的医疗机构想要响应技术驱动的护理环境为未来的发展做好准备,设计师不仅要设计保健设施建筑,还要考虑满足病人和工作人员的要求,并且必须预测未来。致谢本文是KEGA 032 U-42015项目支持的研究部分。参考文献:1 D. Plinta, M. Krajovi, Production system designing with the use of digital factory and augmented reality technologies, in: Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 350 (2016), ISSN 2194-5357, pp. 187-196. 2 B. Miieta, M. Gao, M. Krajovi, Innovation performance of organization, in: Communications Scientific letters of the University of ilina, vol. 16, no. 3A (2014), ISSN 1335-4205, pp. 112-118. 3 E.Weremeychik, Best Of 2014: How To Design A SmartHospital. (2014). Available on internet: . 4 M. Krajovi, et al., Intelligent manufacturing systems in concept of digital factory, in: Communications Scientific letters of the University of ilina, vol. 15, no. 2 (2013), ISSN 1335-4205, pp. 77-87. 5 S. Chandel, Automatic Guided Vehicles serve food to patients at the Southmead Hospital. (2014). Available on internet: . 6 M. Gregor, M. Pedan, L. Mizerkov, SMART zdravotncke zariadenia - vyuitie modernch technolgi v zdravotnctve, in: ProIN : dvojmesank CEIT, ISSN 1339-2271, vol. 16, no. 5-6 (2015), pp. 21-24. 7 C. Pennington, Building a Smart Hospital that Stays Smart Well into the Future. (2012). Available on internet: . 8 tefnik, P. Grznr, B. Miieta, Tools for Continual Process ImprovementSimulation and Benchmarking, in: Annals of DAAM for 2003 &Proc. of the 14th Intern. DAAAM Symposium: Intelligent manufacturing & automation: Focus on reconstruction and development, (2003), ISBN 978-3-901509-34-6, pp. 443-444. 9 M. Krajovi, A. tefnik, . Dulina, Logistics processes and systems design using computer simulation, in: Communications Scientific letters of the University of ilina, vol. 18, no. 1A (2016), ISSN 1335-4205, pp. 87-94. 10R. Webner, Hospital of the future: How the typical hospital will change with technology and shift to patient-centered care. (2014). Available on internet: . 11L. Krkoka, M. Gregor, M. Haluka, Tvorba a transformcia dt pre pouitie v optimalizanch projektoch zdravotnckych zariaden, in: Metody i techniki ksztatowania procesw producyjnych, ISBN 978-83-65182-37-1, (2015), pp. 169-182. 12S. Palajov, . Figa, M. Gregor, Simulation on manufacturing and logistics systems for the 21th century, in: Applied computer science : management of production processes, ISSN 1895-3735, vol. 7, no. 2 (2011), pp. 57-70. 13J. Barjis, Healthcare simulation and its potential areas and future trends, in: SCS M&S Magazine, (2011), vol. 2, no.5, pp. 1-6.论文答辩,Structure design of AGV based mobile chassis based on mnidirectional wheel,基于全向轮的AGV的移动底盘结构设计,姓名:XX ;班级:XX ; 学号:XX 指导老师:XX,选题背景与意义,AGV简介,研究内容与方法,研究成果与应用,论文总结与致谢,目 录,选题背景与意义,Background and significance of topic selection,背景:现在加工业的发展是更加的智能化,现代化生产里面,因为全向AGV是被当做移动机器人来使用的,对于柔性加工还有现代化物流来说,它是非常重要的,将来在很多地方都会使用,意义:使工厂,工业,物流的产品运输更加方便快捷,更加智能。,AGV简介,常见的AGV分类,什么是AGV,通常也称为AGV小车指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不需驾驶员的搬运车,以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道来设立其行进路线,电磁轨道黏贴於地板上,无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。,1.潜伏式AGV系列,2.牵引式AGV系列 3.全向横移AGV 4.重型举升AGV,导航方式,01,02,03,电磁导航就是最传统的导航方式,将金属导线埋在工作的地方, 并且在金属线上加载导引频率形成一个磁场,再通过对导引频率去识别并实现AGV导航。,电磁导航,通过视觉识别系统对二维码进行识别,因为有惯性,它的地图就跟一个比较大的围棋棋盘是很像的,自动牵引车可以到达指定的地方。,二维码导航,分为有反光板和无反光板,5月10日,2018苏州国际智博会展出最新无反光板激光导航AGV叉车,激光导航,内容,.,1.电机选择 根据搬运重物的最大重量和最大牵引线速度,算出最合适的额定功率,从而选取电机,2.选驱动电机减速器, 电机本身有减速装置,但行走电机和链传动之间需要加入齿轮减速器,3.小车主副框架尺寸设计 4.牵引装置 5.激光导航粗介绍,前后可转动万向轮结构,点击此处添加标题,电机计算,关键词,关键词,单击此处可编辑内容,根据您的需要自由拉伸文本框大小,单击此处可编辑内容,根据您的需要自由拉伸文本框大小,N=V/D, N=35*1000/(*150)74.27r/min,确定地面动摩擦因数和搬运重量,得出固定摩擦力f=0.2*700*10=1400N ,单轮700N M=9550*Pw/n,可算出额定功率,单击此处可编辑内容,根据您的需要自由拉伸文本框大小,研究成果与应用,Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Integer mollis vehicula ligula ut faucibus ger mor, Cura bitur vestib ulum consequat urna et vehicula.,激光导航运用,小车三维图截图,谢谢,答辩人:曾伟,导师:毛瑞卿,基于全向轮的AGV的移动底盘结构设计Structure design of AGV based mobile chassis based on omnidirectional wheel摘要现在加工行业的发展更加智能化,对于现代智能加工系统里面,物流实现自动化就在于自动引导小车的出现。在现代化加工里面,自动引导小车被当做是一种可以移动的机器来,用途比较特别,对于柔性加工还有现代化物流来说,是比较重要的,现在跟它有关的学科学术一直都是在发展的,所以控制技术的发展也是非常快的,现在在很多地方用。这篇论文设计了全向轮自动引导小车的移动底盘结构,主要进行的工作是对全向AGV的控制系统进行研究,确定电动机,确定传动部分,将激光导航定位系统的原理还有特征都进行了详细的说明。将它里面主要零件进行设计,将数据算出来。确定电动机还有减速器的标准零件。关键词 全向轮;AGV;移动底盘;设计;激光导航IIAbstractAlong with the development of modern manufacturing industry toward intelligent, automatic guided car (AGV) is one of the important automated logistics equipment in modern intelligent manufacturing system. In the modern manufacturing activities, the omnidirectional AGV is the special application of the mobile robot. It is an important part of the flexible manufacturing and modern logistics system. With the continuous progress of science and technology in the related fields, its motion control technology has also been developed rapidly, and will be applied to more and more occasions.This article mainly carries on the structural design for the AGV of the omni directional wheel. Its main design contents are as follows: studying the control system of omnidirectional AGV. The motor and transmission mechanism are selected, and the principle and characteristics of the laser navigation and positioning system are introduced. Design and calculate the main parts of the mechanism. Selection and determination of standard parts such as motors and speed reducer.Keywords omnidirectional wheel AGV mobile chassis design laser navigation目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 本课题研究的背景11.2 国内外自动导引车的发展现状21.3 本课题研究意义及目的22 自动导引车(AGV)简介32.1 AGV工作原理的概述32.2 AGV的分类及概述33 自动导引车的硬件设计83.1 自动导引车的设计要求83.2 自动导引车的设计83.3 驱动结构的设计83.3.1驱动电机的选型93.3.2驱动电机减速机的选型113.4 升降牵引机构的设计133.6.1AGV小车的车体尺寸的设计163.6.2主框架的设计173.6.3副框架的设计184 激光导航的原理、特点及控制214.1 激光导航的原理及特点214.1.1激光导航的原理214.1.2激光导航AVG的特点224.2 激光导航AGV控制系统简介22结论23致谢24参考文献2521 绪论1.1 本课题研究的背景现在加工业的发展是更加的智能化,对于现在只能加工行业来说,物流自动化输送的一个机器就是自动引导小车,现在在加工行业用的是很多的。心在加工行业的规模,效率,智能化水平都提高了很多,研发更加灵活,更加稳定,执行效率更高的只能AGV,所以说意义还是非常巨大的。现代化生产里面,因为全向AGV是被当做移动机器人来使用的,对于柔性加工还有现代化物流来说,它是非常重要的。(1)现在很多学术都一直在发展,所以它的运动控制技术发展也很快,将来在很多地方都会使用。我们国家一直在进行改革开发,不管是经济上,还是技术上都有了不小的进步,自动牵引车用的地方也是更多了,从原来只是单一的进行加工,现在已经在很多行业使用了,甚至说在一些非常危险的排爆行业上也会进行工作。(18)现在在国外,他们开始对自动牵引车的系统进行设计,进行研究,不过怎么让自动牵引车对货物进行拿取,是设计的一个关键。图1-1自动导引小车(AGV)现在自动牵引车行业一直在发展,叉车形式的自动牵引车的结构,还有用起来都太复杂了,并且用的时候需要的地方很大,所以用的不是很多。现在市面上自动牵引车主要是叉车式的,这些叉车自动牵引的移动部分没有那么复杂,在平坦的地方上进行行驶,非常稳定,一样的有很多不好的地方存在,不过问题最大的就是叉车式自动牵引车对于路面的要求是很高的,要是路面不平顺的话,车子行走就会出现打滑的情况;并且在进行移动,进行转向的时候,整个叉车牵引本体都要进行转动,转动的地方太大了,占据的空间也是很大的。对于自动牵引车来说,最重要的一个零部件就是驱动部分,所以设计整体的时候,应该要注意驱动装置的适应性,稳定性,还有可靠性。1.2 国内外自动导引车的发展现状世界上欧美地区自动牵引车的技术是最先进的,他们都有专门对自动牵引车技术研究的部门,并且一直在很多行业里面尝试使用自动牵引车。(2)现在美国生产的自动牵引车取得了很大的发展,他们让自动牵引车在一些非常危险的地方进行工作,另外在打战的时候,也会用到自动牵引车。iRobot公司在美国自动牵引车行业里面一直都是非常厉害的,他们研究的单兵便携式遥控地面武器平台在美国军队使用。Packbot是一辆自动牵引车,长是0.87m,宽0.51m,高0.18m,自身的重量18kg,运行最快速度是14km/h,只需要充电一次就可以行走10km,控制移动用的是无线遥控,它可以自己进行移动,主要用来对地形进行侦查,实施站数,比方说反地道,近距离干扰等等。Packbot装了辅助转臂,它对障碍的翻爬能力是很强的,不过有多颠婆都是可以回到正常状态,辅助转臂是可以拆下来的,携带起来比较容易。Packbot平台构造是非常稳定的,对冲击的抵抗能力是很好的,400G以内的冲击都可以承受,两米高摔下去也是没事的,从窗户或者是飞的不高的直升机上可以直接扔出去。现在我们国家对移动自动牵引车的研究才刚刚开始,对于移动自动牵引车定位传感器,控制,导航还有主体结构的设计等等跟别的国家比差了很多。不过,现在我们国家已经开始对他重视起来了,加大力度对他进行研究。因为移动自动牵引车不管是机动性,还有跨越障碍的办法跟别的自动牵引车都是不一样的,所以我们研究的日子还很长。1.3 本课题研究意义及目的从全世界的需求格局来观察,欧美地区的移动自动牵引车是主要的市场,功能非常多,并且构造简单,质量不错,性能还很稳定;在中东,非洲这些地方,移动自动牵引车都是款式比较旧的,价钱不高的;另外在俄罗斯这些地方,寒冷的时间非常长,所以使用的移动自动牵引车结构更加能够适合当地的要求;日韩这些地方使用的自动牵引车,对于它的质量和安全是更加注重的;现在我们国家使用的移动自动牵引车还是不错的,原来的移动功能只有一个,外表也不好看,现在已经变得非常漂亮,它的发展方向是用起来便利,质量好,安全性好等。为了对各行的要求进行满足,现在市面上开始有移动服务自动牵引车。2 自动导引车(AGV)简介2.1 AGV工作原理的概述现在市面上见得比较多的自动牵引车都是叉车式的,它在进行工作的时候因为电动机的作用,轮子就跟着转动,通过轮子将动力传动到整个叉车式自动牵引车上,主要就是让它可以自由的形式。叉车式自动牵引车有下面几个不好的地方:对于路面的要求是很高的,要是在坡道上或者是不平的路面上走,那么就会出现打滑的情况;并且在进行转变方向的时候,整个自动牵引车都会进行转动,拐弯的半径是很大的,占据的空间也很大;论文里面写的自动牵引车,工作的时候要按照它设计的路线,按照行走路线对它编写程序,检测用数字编码器,看电压的型号是不是跟事先编号的程序轨迹有不一样的地方。(9)控制器将所处地点的差异检测出来,调整电动机转动的速度,这样偏差也就调整过来了,这样一来,自动导引车就顺着事先设定好的路线进行行走。对于自动引导车来说,动力是从电池来。这两种自动牵引车在进行工作的时候,原理是不一样的,构造也不一样,用的时候办法也不一样。这次的说明书里面,自动牵引车使用的是比较好的机械传动,这个车子的动力来源是电动机,通过比较稳定的减速器,还有链传动,那么电动机的动力就传送到整个车子了,这样车子就可以自由行驶了。整个车子在行驶的时候是非常稳定的。对现有的自动牵引车进行改造,改造它的运动办法和机械结构,对材料进行选用,对结构进行优化,那么用的人就感觉这个车子更加稳定。2.2 AGV的分类及概述1、潜伏式AGV系列其分类及概述见表2-1潜伏式AGV系列。表2-1潜伏式AGV系列双向潜伏式AGV小车它的驱动是四轮的,可以两个方向进行动作,可以在货车下面进行潜伏,在跟货车连接的时候用升降牵引装置来进行,选地点停下来,那么AGV可以在两个以上的站点停下来,这样就可以来回进行工作。超低双向潜伏式AGV它的非常低的,高度只有168mm,并且可以进行双向牵引,潜到车子的地下,对货物进行牵引的时候用提升杆,地址块有好多,那么来回搬运的时候就比较便利了,这种车在很多生产车间里面使用。小型潜伏式AGV体型不大,构造很紧,运输起来灵活。可以在料车的下面进行潜伏,升降杆可以跟料斗连接起来,那么自动就可以自动进行挂扣还有脱扣,可以对料车进行牵引。这种车在生产车间还有比较大的仓库里面用。超低型潜伏式AGV车身高168mm,跟之前的嵌入式牵引车对比,是更矮的,可以对各种料车进行牵引,这个车操作起来非常便利,行走很稳,现在在很多车间里面用。潜伏式后牵引AGV它的功能有潜伏,后牵引。可以自己走刀货品的下面,通过升降杆对货物进行牵引,这个车子厚牵引杆可以对货物进行牵引,将货车代到需要的地方,之后自己跟他分下来,后来钻到空货车的下面,将它拖走。现在在很多搬运的地方用的比较多。2、牵引式AGV系列其分类及概述见表2-2牵引式AGV系列。表2-2牵引式AGV系列牵引AGV这个车子占据的空间不大,拐弯的半径也不大。在车顶的牵引装置把台车跟小车连接起来,整个车子的动力来自于驱动电机,它的速度是很快的,定位也非常精准。牵引潜伏两用AGV这个车的功能很多,不仅可以直接对物流台车进行牵引,还可以潜到台车的下面,对它进行牵引运输。在车顶的牵引装置把台车跟小车连接起来,整个车子的动力来自于驱动电机,它的速度是很快的,定位也非常精准。潜伏式后牵引AGV它的功能有潜伏,还有后牵引。这种车可以在货车下面潜伏,通过电动升降杆对货车进行牵引,通过牵引钩对货车进行牵引,把车子带到指定的地方之后,引导车跟货车就分下来了,之后钻到空的货车下面,把它拖走了。这个车子在很多材料搬运的时候用。3、全向横移AGV(2)其分类及概述见表2-3全向横移AGV系列。表2-3全向横移AGV系列万向横移举升AGV这个车子的功能很多,不管在什么方向都可以牵引举升台车。牵引装置把台车还有小车都连起来,用驱动电机将整个车带着行走,它的速度还是很快的,定位精度是很高的。万向型AGV主要在医学,教育,还有主题饭馆使用,这种车子很灵活,工作空间不大,可以转动九十度或者一百八十度,这种车体积很小。4、重型举升AGV其分类及概述见表2-4重型举升AGV。表2-4重型举升AGV双向带横移自动升降机AGV在机器很多面都有防撞机制,这样四个方位行驶的时候安全性更好,机器的使用率是非常高的,现在在纺织厂用的比较多。2.3AGV的导航方式1、电磁导航导向方式最传统的办法就是电磁导航,按照工作要求,将金属导线埋在工作的地方,它的电流频率低,电压也低,行程一个磁场,AGV就顺着这个路行驶,它里面的感应圈对磁场进行识别,那么AGV就可以进行导引了。(1)图2-1 电磁导航好处是将导线隐蔽起来,不会有污染和破坏,引导的原理非常简单,也很可靠,可以对通讯进行控制,不会对声光进行干扰,花的钱比激光导航还要少。不好的地方,要想对路径进行扩大还是非常麻烦的,铺设引导线的时候有难度。2、磁带导航它的技术跟电磁导航是一样的,不一样的在于用磁带在路上,没有将磁带嵌到地下,用磁带传感应信号,这样就可以进行指导了。好处是:用磁带导航,定位就更加准确,对行走路线进行扩大,或者是铺设的时候,跟电磁导向进行对比简单一些,并且它花的钱比较少。(19)不好的地方是:磁带容易断下来,需要频繁的维护磁带,对路径进行更改的时候,需要对磁带再一次进行铺设,AGV只会顺着磁带走,不能实时避免,没有办法通过控制系统对任务进行更改。3、二维码导航这个技术已经研发出来了,通过视觉识别系统对二维码进行识别,因为有惯性,它的地图就跟一个比较大的围棋棋盘是很像的,自动牵引车可以到达指定的地方。在仓库里面,这种AGV好处是很大的,不过因为货架自身很重,在开启还有结束的时候,对于速度控制要求是比较高的。图2-2图2-2 二维码导航好处:AGV进行定位是很准确的,导航的时候非常灵活,对路径进行铺设,扩大的时候也比较简单,可以对通信进行控制,对声光不会有影响。不好的地方:按时间对路径进行维护,要是现场非常复杂,那么就要对二维码进行取代,对于陀螺仪来说,它的准确性要求是很高的,使用时间需要长一些,还有工作的路面要非常平顺,花的钱也是比较多。4、激光导航第一种导航用的是反光板,在AGV工作的地方装一些精准的激光反射板,从AGV将激光发射出来,同一时间对这些激光束进行收集,将AGV这个时候在的地方还有方向进行确定,用不间断的三角形操作,这样AGV就可以进行导航了。还有一种导航是用激光对距离进行测试跟SLAM的算法结合在一起,建立一个自动引导车行走的路线,没有必要使用辅助材料,灵活性是很高的,可以从全面进布局,这也是导航的发展方向,现在大家都在对它就进行研究,从灵活性来看,比别的导航好很多。图2-3图2-3 激光导航好处:AGV定位是非常准确的,不需要安排别的定位装置在地面上,行走的时候不管什么地方都可以,现在国内还有国外都用的是它。不好:花的钱多,对于周边环境的要求是很高的。通过上面对几种导航方法的概述,本次设计决定采用激光导航。2.3 关于AGV的麦克纳姆轮的概述我国对Mecanum轮的研究工作开始于上世纪八十年代,主要集中于Mecanum轮的结构与机理的分析上做研究,包括国防科技大学,中科院,清华大学,浙江大学等国家科研机构和国家高等院校都在做此科研开发工作。在各高校研究下,我国全向轮工艺也有了长足发展,江南大学,高春能和纪志成研发了一种定制使用单排万向轮的新全向移动机器人,见图2-4. 付宜利和王树国等则对全向机器人平台进行了研究,提出了一种新型全向轮式机器人结构,见2-5而浙大和哈工大的研究人员也研发出一种新式万向行走轮,即双排万向行走轮。图2-4 图2-5 2.3.1应用现状 全向移动机器人可以实现前后左右,顺时针逆时针,左前左后,右前右后的平稳运动(8)等优点,在各种生活中,物流,比赛和工业运输中都有很普遍的应用。比如在足球机器人的比赛中,全向移动机器人已经有相当的研究运用,以日本的Keio大学Eigen队,德国Freie大学FU-fighter队 实力较强,当然,国内也有所发展,如国防科技大学的猎豹队。早在2001年就开始参加此类比赛。而生活领域,则有将全向轮用在轮椅上,方便了人们生活。物流领域,Mecanum轮叉车提高了叉车运行效率,提高了仓库的空间利用率,图2-6 工业领域则应用更加广泛,有Mecanum轮的小车帮助工厂产生巨大的经济效益。 图2-62.3.2 车轮结构本设计主要Mecanum四轮小车结构的设计布局,如图2-7所示,根据小车机械的系统结构,分为全向轮标准件,底盘,缓冲装置,分别有四个电机独立控制四个全向轮,轮子必须正反正反安装,各车轮通过转速和旋向配合实现全向移动。图2-7283 自动导引车的硬件设计3.1 自动导引车的设计要求1、论文里面自动引导车是用在生产单位,或者是物流单位。2、进行设计之前,要知道自动引导车要有下面的好处:生产产品的时候花的钱不多,质量好,安全性好,使用时间长,结构非常牢靠,用起来便利,搬运起来非常便利;3、论文设计了车子的框架,主要包含的东西有主框架,副框架,升降牵引部分,运动部分,还有驱动部分,对他们进行设计还有计算。3.2 自动导引车的设计论文设计的自动导引车,它的主要结构是车体的框架,车体的主框架用的是厚度5mm的钢板,在机器人焊接工作站来进行焊接,确保它的定位精度,还有结构的强度,装了万向轮还有驱动部分在副框架上,对于自动牵引车来说,它们都是运动部分,对于小车运动的定位精度影响很大。装了控制运动的板块在车子的里面,装了控制面案在车子的前面。3.3 驱动结构的设计论文里面的驱动结构在下面图纸里面有展示,主要的组成有驱动固定外壳、直线轴承模块、预紧螺母、支撑直杆、减震弹簧、车体框架连接板、车体框架固定板、行走轮固定轴、行走轮限位挡板、行走轮、驱动机构电动机、驱动机构基座固定板、驱动机构基座、自动导航传感器、激光导航传感器安装板等。图3-1 驱动机构装配图在这个装置里面,驱动部分的外壳是45号钢板,厚度是2mm,对它进行折弯加工,连接的时候用焊接的办法来进行,在固定外壳的左边还有右边将两个驱动级的电动机装在那,驱动装置的机座跟两个电动机的另外一边进行连接还有固定,在驱动装置机座的上面装驱动装置的机座固定板,一样的道理在驱动装置机座的轴承安装孔里面直线轴承模块也是装在这,并且在直线轴承模板里面将整个驱动装置的支承立杆装在里面,确保安装的时候上面跟下面都是同心。驱动结构里面避震装置有预紧螺母,支承立轴,车体框架连接板,固定板还有减振弹簧,直线轴承板块;在这个里面,支承立轴是装在直线轴承的中间,确保它的同心度,将预紧螺母装在支承立轴的上面,这样可以进行避震,下面一头跟驱动装置的机座连接起来进行固定,支承立轴用一根圆柱销轴跟驱动装置机座连接起来,进行固定,在车子的框架连接板跟固定板中间将减震弹簧压缩在这,这样一来整个驱动部分都可以实现避震。这个驱动装置整体结构都非常简单,避震效果很好,并且行走轮不是很高,确保自行牵引车行驶时候稳定。3.3.1驱动电机的选型在这搬运的重是500kg,对驱动电机进行设计,确定型号,论文里面搬运车牵引线速度最大是35m/min。按照式子N=V/D 式(3-3-1)设计驱动轮的直径是150mm,可以算出来驱动电机从减速箱经过之后,转动的速度: N=35*1000/(*150)74.27r/min 式(3-3-2)确定驱动部分的驱动轮跟路面的滚动摩擦系数是0.2,查看三维图纸就可以算出来整个小车的重量是200KG,算的时候搬运货物的重量是500kG,就有: 在这个过程里面,进行运输的时候跟路面的固定摩擦力 f=0.2*700*10=1400N 式(3-3-3)按照轨迹,搬运小车运输的时候速度是匀称的,那么一个驱动轮的牵引力就是F=1/2*f=700N 式(3-3-4)算出来:通过减速箱之后驱动电机输出的扭矩是M=F*R=70075/1000=52.5N.M 式(3-3-5)用式子M=9550/n可以算出来:理论上电动机主轴的功率是=52.5*74.27/9550=0.4083KW0.4KW将电动机需要的功率算出来: 式(3-3-6)=0.95算出来因为论文设计的这个系统电压是直流,电机用的是直流伺服的。(10)论文里面用的是直流无刷伺服电机,用的系统是上海步科的低压伺服的。驱动电机的数据:小惯量DC48V,电动机功率的额定值0.75KW,转动速度的额定值3000r/min,转矩的额定值2.39N.m,伺服电机型号SMC80S-0075-30AAK-3DKH,查看伺服电机的有关资料,就可以知道标准马达的资料,在表格3-1展示: 表3-1 SMC系列伺服电机技术参数伺服电机型号SMC60S-0020-30AoK-3DKHSMC60S-0040-30AoK-3DKHSMC80S-0040-30AoK-3DKHSMC80S-0075-30AoK-3DKH适配驱动FD123-LA-000FD123-CA-000FD123-CC-000FD123-EA-000FD133-LA-000FD133-CA-000FD133-CC-000FD133-EA-000直流母线电压UDC48484848连续特性额定功率Pn(W)200400400750额定转矩Tn(Nm)0.641.271.272.39额定转速(rpm)3000300030003000额定电流In(A)4.6109.621.5瞬时最大转矩Tm(Nm)1.923.813.817.17瞬时最大电流Im(A)13.8252464.5连续静态转矩Ts(Nm)0.71.41.42.63连续静态电流Is(A)5.061110.623.7线-线电阻RL()1.10.420.220.1线-线电感LL(mH)2.40.7910.46机械时间常数(ms)3.221.841.651.79反电势常数Ke(V/krpm)9886.7位置反馈装置2500ppr光电式编码器(增量式)冷却方式全封闭,自冷却图3-2 SMC80S-0075-30AAK-3DKH电机外形图3.3.2驱动电机减速机的选型已经知道驱动电机的转动速度额定值n1=3000r/min,电机从减速箱经过之后,转动速度n2=74.27r/min,将传动比算出来: 式(3-3-7)i=3000/74.27=40.3940已经知道驱动电机的型号是SMC80S-0075-30AAK-3DKH,在进行工作的时候功率额定值是0.75W,转速额定值是n=3000r/min,还有转动轮转动的速度是74.27r/min,要是减慢速度用减速器,那么它的传动比总数是40。要是减速用减速器,传动比i=40,要减速很多级才可以,因为设计自动牵引车的需要:构造,安装都比较容易,自身质量不高,所以减速器的体积要小一点,论文里面用的电机是带有减速器的,可以对电机自身输出的转动速度进行降低。在行走电机跟链传动的中间,有一个独立的闭式传动就是齿轮减速器,可以将转动速度变慢,让转矩变大,这样对于实际工况的要求就可以满足。减速器有很多种,论文里面齿轮减速器的减速比是1,一般来说,齿轮减速器是一级的,它的传动比要小于八,并且它的效率很高,可靠性也是很好的,工作时间长,维护起来比较容易,论文里面履带转动的时候工作转矩是很大的,所以论文的齿轮减速器用的是螺旋伞齿轮。设计的时候确保齿轮传动中心距没有改变,将齿数变多,这样齿轮齿合的重合度就变大,确保传动非常稳定,并且可以让齿轮的模数变小,将齿高变低,让生产的切削量变小。要想将传动的稳定性变得更好,传动时候震动变小,这样磨损就变小了。按照齿轮副的工作地点不一样,选用的齿轮齿数都是不一样的,齿轮传动是闭式的,正常转动速度都是很快的,要想让传动时候更加稳定,冲击还有振动变小,那么一般选用的齿轮是齿数比较多的,小齿轮的齿数确定是Z1=2040,对于开式,或者还是半开式的齿轮传动,因为齿轮有损耗,有失效,所以小齿轮的齿数一般用的都不是很多,正常小齿轮的齿数在Z1=1720,为了避免齿轮在齿合的时候有根切出现,那么Z117。在论文里面,齿轮副工作的地方是封闭起来的减速箱,并且齿轮进行传动的时候,转动的速度是很快的,所以确定小齿轮的齿数Z1=20。论文中使用的减速器是湖北行星公司生产的,精密行星减速机,因为在驱动的时候,输出用的是L,在这里确定用的是精密行星减速机,是ZJPX系列的。这个减速器的作用有: 1、传动用的是直齿圆柱齿轮,输出来的力矩要比直伞齿轮高百分之三十,噪声很小;2、转动体通过平衡校正,这样运行就更加的稳定了;3、不管用什么伺服电机都可以,组合起来输出板块,输入板块,连接设计的是比较特别的,组装起来非常便利,很可靠;4、维护起来非常容易,使用区间里面不需要对润滑油脂进行更换。表3-2 ZJPX行星减速机技术参数产品型号ZJPX65ZJPX85ZJPX115ZJPX142减速比级数额定输出扭矩13.5399830831级298020560042465137425515378627281542110335122级349023067516349023067520297115546025349023067532297115540040174295305642252122395512故障停止转矩2倍额定输出转矩表3-3 ZJPX行星减速机技术参数产品型号ZJPX65ZJPX85ZJPX115ZJPX142单位级数最大径向力1550305543309480N最大轴向力1220233033006800N满载效率95%1级932级903级平均寿命20000h查看减速器的资料,知道驱动电机从减速箱这边经过之后,输出扭矩的大小是90N.M确定减速器用的是二级的,减速比是40的,型号是ZJPX115。3.4 升降牵引机构的设计现在自动牵引车上进行牵引的办法比较多,用的最多的是背驮的,叉车的,还有潜伏的。论文里面的牵引办法用的是潜伏式的,占据的空间很小,它在进行工作的时候,自动牵引车通过上位程序进行编制,将运动进行设计,在指定车辆的下面,将车子底部的二维码信息进行确认,那么这个车就是没有问题,把牵引部分升起来,这个时候车子跟牵引车就成为一个整体,这样按照事前制定好的动作路线,那么台车就可以运动到需要的地方。在车子的车体框架的中心地区安装升降牵引装置,这个部分主要零件就是可以进行升降的直杆,在对牵引车有需要的时候,直杆就升起来,这个时候直杆就将台车勾住了,牵引车跟台车就一起进行动作。在要让台车跟牵引车分下来的时候,直杆就降下来,这个时候直杆跟台车就分下来了,牵引小车这个时候自己走刀下一个工位,准备下一个工作。图3-3 升降机构论文里面升降牵引装置的零部件有升降机构固定外壳、升降驱动电机、直杆、直杆连接板、直线轴承模块、凸轮组件、压缩弹簧、弹簧导向轴、直杆连接板导向柱和升降机构总固定板。升降牵引装置在升降装置总固定板还有车体框架上进行连接,并且固定住,将升降驱动电机在升降装置固定外壳的左边外边进行固定,一样的,埋一根弹簧导向轴在升降装置固定外壳的下面,在装置总固定板的反边将直线轴承模块固定在这,并且要确保直线轴承板块跟弹簧的导向轴是同心的,在直线轴承模块的孔里面安装直杆,在直线轴承板块的下面安装直杆连接板,跟直杆固定在一起,直杆是一个空心的,下面可以把压缩弹簧放进去,并且压缩弹簧套在弹簧导向轴里面,弹簧下面跟固定外壳的下面进行焊接,并且固定住,弹簧的上面连接直杆,并且固定起来,将凸轮装在升降驱动电机的输出轴上,这个凸轮的外边在直杆连接板上面的面压着,装了两个极限开关在固定升降驱动电机的一边,在升降驱动电机的上面装上极限开关,在升降电动机的下边安装下极限位置开关,因为升降驱动电机进行转动,凸轮也就跟着转动,在进行转动的时候,上极限位置开关还有下极限位置开关就都被打开了,在这个装置的外面右边还装了直杆连接导向柱,确保直杆连接板不管是上升还是下降都非常顺利。设计升降牵引部分的有关数据: 升降杆直径:35mm;电机参数:DC24V直流永磁电机功率30W转动速度最大值2500r/min工作电压:9-30V;逻辑电平:高电平3.3-30V,低电平0V;牵引力:5000N;升降范围:0-50mm;升降保护:升降限位开关保护,避免电机被弄坏了升降速度:速度25mm/s;工作湿度:1090%RH;工作温度:-25+85;防护等级:IP-67;外壳材质:普通碳钢对于这个装置来说主要零件就是直杆,可以进行自由升降,所以要对它进行有限元分析,按照前面算的,物流台车上使用的这个直杆,作用力大小是1000N。经过分析,作用在直杆上的应力最大的地方就是跟直线轴承模块碰到的最下面,因为直杆的弹性变化会有碰撞,还有冲击,那么直杆的下面最边缘的地方应力就非常集中,这样一来直杆就失效了,多以对这个直杆的受力进行分析,防止应力都集中在一起,这样直杆的使用时间就变得更长了。直杆的原材料用的是Q235A,查看机械书本,在一般的情况下, Q235A的屈服强度=235MPa。3.5 自动导引车运动参数的确定牵引方式:潜伏牵引式导引方式:激光导航行走方向:前进行走驱动方式:双电机驱动前进速度:最大速度35m/min负载能力:1000KG最小转弯半径:700mm直线导引精度:10mm停止精度:10mm驱动电机型号:DC无刷电机功率200W蓄电池:DC24V,75AH(2组)1、AGV小车载重量的额定值自动引导车可以牵引的最大的货物,现在很多自动导引车的载重都是在五十千克到一千千克,在这个里面比较多的就是中小型的,论文设计的这个自动导引车,是在物流行业里面用的,对货物进行运输,所以装在的货物都是比较重的,论文设计额定载重一千千克。2、划分物流货车物流货车有三种,有网络状的,有双面型的,还有钢板型的。在这个里面,最轻的就是网络状的物流货车,它的机动性也非常好,所以在物流行业里面用的很多。市面上网络状物流货车的大小是1700900750(mm),承载的最大的重量是五百千克。装了两个定向轮,万向轮在车的下面,并且两个万向轮都是有脚刹的,这样货车就可以进行定位了。四个底脚轮用的都是聚氨酯橡胶轮,是六寸的,跟地面之间相距195mm。要想让自动导引车对物流货车进行自动牵引,设计货车的时候,首先把机架增高100mm,那么就可以知道货车的机架跟地面之间相距295mm。图纸3-4里面展示的是自动导引车的装配图:图3-4 自动导引车的装配图3.6 自动导引车车体框架的设计3.6.1AGV小车的车体尺寸的设计1、设计自动导引车的高货车的机架到地面的高最少是295mm,升降牵引装置里面,升降杆在进行升降的时候,高在050mm,并且升降杆升起来之后跟物流车的门是连着的,并且货车机架最低的面是超过去的,所以这个车的总高最高只能是345mm。论文设计的自动导引车的高是327mm。2、设计自动导引车的宽货车的机架宽已经知道是900mm,因为货车的机架下面装了四个地脚轮,大小是留存的,它的直径是25.46=150mm。货车在运输的时候,四个地脚轮有的时候是直行的,有的时候是拐弯的,一个地脚轮活动的区间是150mm,(21)货车下面前后左右都要装地脚轮,因为货车的下面真正的空间只有600mm,一定要确保自动导引车可以在车子下面自由的进出,所以确定自动导引车的宽是520mm。3、设计自动导引车的长货车机架的长已经知道是900mm,按照自动引车的设计,要装一个防护装置在车子的前面,也就是防障碍传感器,并且在车子的后面装两块蓄电池,这就是自动导引车的电源。将人机界面,启动按键,急停按键等等都是装在车子的正前方,所以对于牵引车的长要进行考虑,比机架长9000mm,在这还要注意PLC控制板块(6),驱动板块在装的时候需要空间,设计自动导引车总长就是1235mm。按照之前的分析,还有算的数据,就知道这个自动牵引车对于生产车间,还有比较大的仓库运输台车来说,是符合要求的,那么这个自动牵引车的外表大小是L1235W520H327(mm)(长宽高)。3.6.2主框架的设计说明书里面设计的车子的主体框架组成零部件有车身自己,电箱固定板、驱动单元固定板、电池仓、后脚轮安装板、前脚轮安装板、防撞触边安装板、前焊接板、后焊接板,所有这些零部件都是在焊接工作站上面的焊接夹具作用下,焊接在一起,焊接夹具对于车体框架结构的精度,还有强度都是可以确保的,并且零件的原材料都是45号钢,厚度是5mm,这样的焊接结构确保自动牵引车的结构强度满足要求。图3-5 主框架图在车身的中间开一个小洞,是圆形的,这个小孔可以将升降牵引装置装上去,在自动牵引车里面,喇叭都是在电箱固定板里面的圆孔里面进行安装的,型号是艾智威AWS-24AF,控制电箱是放在电箱固定板的左边,在车子中下地方的驱动部分固定板上装这个牵引车的驱动部分, DC24V有两个,75AH蓄电池在电池里面进行安装固定,装两个万向轮在前脚轮安装板上,一样的再装两个定向轮在后脚轮安装板上面,将控制面板等板块都装在整个车框架的前面,将自动感应撞击防撞条装在下面。图3-6 主框架尺寸外形图3.6.3副框架的设计副框架的组成有驱动部分,万向轮,电池,还有PBS防撞传感器。(1)设计万向轮材质:轮面聚氨脂轮子直径:75MM轮宽:38MM安装高度:111MM底板尺寸:101*82MM板厚:5MM厚度中心孔距:76*56MM安装孔径:最大可穿M10螺丝(2)确定蓄电池的型号电池的型号是DC24V75AH,牌子是霍克,电池外表的大小是L329W172H221(mm)(长宽高), DC24V*2,75AH电池在电池仓里面进行安装固定。(3)设计障碍物传感器,并且确定型号用的防撞传感器是PBS,型号是PBS-03JN-CE,使用专门的软件把数据导进到电脑里面,这些数值就确定了防撞传感器的检测区间。表3-4 PBS-03JN-CE供电电压24VDC(18-30VDC)供电电流4mA),可用于设置监测区域监测区域设置监测区域转换:通过输入1,2,3,4来设定区域;发射停止:输入1,2,3,4同时为ON;输出响应时间180msec(扫描速度1rev./100msec);输入响应时间周期:1个扫描时间(100msec)指示灯电源(绿):故障时闪烁;输出1,2,3(黄):灯亮表示监测到物体连接线长1m环境照明卤素/汞灯:10,000lx,日光灯:6,000lx环境温湿度-10to+50degreesC,85%RH(无凝露)振动双振幅1.5mm10to55Hz,每轴2个小时冲击490m/s2,10次,X,Y,Z方向防护等级IP64(IEC标准)寿命5years(电动机寿命)材料前面:Polycarbonate,后面:ABS重量约500g3.7 车体框架结构的焊接工艺论文里面,自动引导车的框架通过焊接工作站进行焊接,用工装夹具对车体框架的每一个零件进行定位,工件夹具是自动焊接的,控制用的是气动的,有的地方比较特别的,用的是手动的夹钳,整体进行装夹的时候,拆卸的时候都非常便利,气动夹紧跟手动夹紧进行配合,这样装夹零件花费的时间比焊接的时间还要短。在焊接工作台上装焊接工装夹具,夹具的定位基准跟设计基准是一样的,确保焊接零件图纸的需要,设计夹具底板的时候是板块化的;在整个底板上面对工装夹具进行安装,按照设计要求,用反变形等办法将焊接产生的形状改变都消除掉,这样焊接产品才能符合图纸的需要,还有工作台跟夹具零件的刚度,强度都可以满足要求,在夹具里面,焊接零件要进行时效处理,这样可以将内应力消除掉。在工作站的焊接台上,将焊接夹具固定上去,固定用螺栓来进行。夹具的主要框架通过焊接支撑块,定位销,基板,方管来形成。框架用的原材料是槽钢,型面的原材料是45号钢,零件的支撑块用的是金属支撑块,对45号钢进行热处理,硬度可以达到HRC38-42,定位销采用T8或40Cr硬度HRC58-62,钢套原材料45#,夹具精度要小于0.5mm。在固定板上将夹具装上去,在变位机上将固定板装上去,固定板在变位机上进行动作那么整个夹具就跟着动作,每一个焊缝都是可以进行焊接的,确保强度还有精度,焊接缝成型比较好,外表看上去漂亮,不会有气孔,裂纹这些缺陷出现。下面图纸里面就是工作站的格局:图3-7 工作站布局图4 激光导航的原理、特点及控制4.1 激光导航的原理及特点4.1.1激光导航的原理在九十年代的时候,导航用的是激光,除了GPS意外,不需要在地面进行处理的导航办法,激光导航AGV可以用激光扫描器,事先在它行走的地方布局好反光板,这样激光定位需要的基础环境就存在了。激光导航里面,车子的导航系统所处地点是静态的,算出来运动状况下对运动地点,下面对它进行详细的介绍: 1、AGV小车静态位置计算模式第一次,小车进到系统里面AGV小车现在的地点不是很清楚,要算一开始的地点,对比已经知道的反光板的地点,那么通过控制器里面的导航板块,就可以将小车所处的地点算出来。(1)对静态所处地点初始化的时候的要求:小车是停下来的,激光扫描器能够扫描到最少三块反光板,反光板所处地点已经知道。(2)算一开始静态地点的原则还有办法:1)最后知晓的地点优先比方说激光扫描器转动一圈,可以知道小车所处的地点,还有最后希望的地方在哪,跟它进行匹配,那么这个地点就当做是现在的位置,要是对最后所处的地点没有进行保存,或者是匹配不对,那么用下面的办法进行定位。2)用激光定位的办法算激光扫描器转动一周,选出三个分布比较好的地方,算了之后就可以在坐标里面将小车的地点定下来,要是地点对了,那么剩下来的基本上跟已经知道的反光板是匹配的。在操作的地区合适的地方摆放反光板,这个反光板要按照AGV的路线来摆放,基本上是三角形排列的。2、AGV小车在运动状态下持续动态位置计算模式算一开始的地点好了之后,车子开始动作,在运动的时候,小车要一直对所处地点进行算。下面分析用位置估算矫正法来进行,这样的办法基础是按照位置估算来进行的,通过小车现在行驶的速度,转动多少度,间隔多长时间来估算,算出来之前在什么地方。在小车算出来一开始的地点之后,那么导航就自己切换到另外一个模式,持续算所处地点,在小车用这个模式的时候,激光导航板块将按照事先假设的地点跟真正小车所在的地点到放光板的地点结合起来,那么小车所处的地点就确定了。通过从小车控制模块传来的当前小车的速度、转向和测量的小车到放光板的方位,就可以计算小车的位置。作为首要条件,小车的最初X,Y位置必须知道,然后每50ms进行一次位置计算。4.1.2激光导航AVG的特点现在AGV系统里面,用的最多的引导办法就是激光导航,按照引导的原理,AGV小车在引导范围里面,可以自由的进行行驶,并且定位是准确的;在导航的范围里面,小车行走的路途按照实际要求随时可以变化,这样AGV的柔性就完全发挥出来,生产效率就变高了。很多系统有必要在场地条件下实施,那么激光导航AGV系统这个时候就很合适。4.2 激光导航AGV控制系统简介AGV进行控制的系统有两个部分,一个是地面控制,一个是车载控制。1、地面控制系统也就是地面进行固定的装置,主要是分配任务,调度车辆,管理交通等等。2、车载控制系统也就是车载移动部分,收到上位系统的命令,那么AGV进行引导,选择路径,小车行驶,进行装卸等等。AGV车载控制系统采用是最新研发出来的,车载控制系统可以对AGV单车的运动进行控制,用无线网还有AGV管理监控计算机对型芯进行互通,让AGV管理监控将调度的命令发出来,反馈AGV车子的状态。AGV车载控制系统的核心部件采用Danaher Motion公司最新的NDC8 2.0版控制部件,所有零件都是从瑞典买回来的。(1)AGV车载控制器VMC500AGV车载控制VMC500系统主要对它进行引导,确定路径,小车行驶等。最新的NDC8 2.0车载控制器VMC500,按照国际上工业控制标准IEC61131,对小车的数据传送还有数据处理的时候,功能非常的强大。在这个里面,对于车载控制系统核心来说车载控制器是它的关键,要完成下面几点: 有命令从车载操作面板上发出来的时候,确定AGV的路径;处理导航的信息,处理导引的信息;使用者定义的这些可以进行编制程序的逻辑控制,比方说处理模拟信号,处理数字信号,操作装卸货等等;车载或远程的设备通过通讯进行AGV的状态和有关事件的监控和报告;(2)激光导航扫描器Laser Scanner激光扫描器主要是用来对激光的光束进行发射还有接收的,将AGV小车到反射板的地区算出来。要是检测到了方位之后,把这个信息发送到车载控制器里面。还有,扫描器还要对自身的状态进行检测,所有检测到的不对的,都传送给车载控制器。工作的原理是,在扫描器工作的时候,激光通过旋转镜面向外面进行发射,在对反光板扫描了之后,数据采集程序就开始了,对旋转机构的编码器的数据进行读取。结论论文到这里基本上就是快写好了,刚刚开始准备写论文的时候,我简单的认为写论文只是做一个简单的总结,然后再加上进行一些计算就好了。不过,真的把论文都写好之后,我才觉得哪有这么简单的事情,写论文是一个非常系统,非常复杂的工作,不光要对我自己学的知识进行运用,还要到课外去查找资料,之后将理论跟实践结合起来。当然在设计和计算的时候也碰到了难点,通过对问题的探索研究,最后也圆满解决了,我深知设计各个阶段的重要性和严谨性,达到了此次毕业设计的目的。经济飞速发展,尤其是物流、汽车交通、机械电子等等这些行业,本次设计的课题将会运用得更加广泛。相信这次设计获得的经验和处理问题的能力将会对日后的学习和工作都会有帮助。致谢在写论文的这段时间里面,老师和同学们都帮了我很多,我尤其要谢谢我的论文指导老师,每一个礼拜,老师都会抽空来检查我们的论文进展,这个时候有什么问题向老师提出来,老师都会及时的帮我们解决,并且还会将我们论文中设计不合理的地方指出来,这样论文也就写出来了。感谢老师对我的帮助,也感谢我的同学对我的帮助。马上就要分别,祝大家工作顺利。参考文献1 叶菁. 磁导式AGV控制系统设计与研究D.武汉理工大学,2006.2 张家梁,宋立博,李蓓智.磁制导AGV实验装置的研制J.实验室研究与探索,2005(03):26-27+34.3 李洪.机械加工工艺手册M.北京出版社,19904 黄大绪等.使用微电机手册M.辽宁:辽宁科学技术出版社,2000.5 白井良明.机器人工程M.北京:科学出版社,2001. 6 漆汉宏等 PLC电气控制技术 机械工业出版社2015.127 蒋新松等.机器人学学论M.辽宁:科学技术出版社,1993.8 石维亮,王新松,贾茜 基于Mecanum轮的全向移动机器人的研制。 东南大学学报.9 Murphy R R.人工智能机器人学导论M.北京:电子工业出版社,2004.10 芦书荣,张翠华 机械设计课程设计,西南交通大学出版社 ,2014.211 魏芳,董再励等.用于移动机器人的视觉全局定位系统研究J.机器人,2001,23(5):400-403.12 张毅,罗元等.移动机器人技术及其应用M.北京:电子工业出版社,2007.13 于金霞、王璐、蔡自兴等.位置环境中移动机器人自定位技术M.北京:电子工业出版社,2011.14 熊有伦.移动机器人导航控制研究的重要进展J.控制理论与应用,2009,26(7):819.15 徐德,邹伟.室内移动式服务机器人的感知、定位与控制M.北京:科学出版社,2008.16 丹尼斯克拉克,迈克尔欧文斯.机器人设计与控制M.北京:科学出版社,2004.17 王志文、郭戈.移动机器人导航技术现状与展望J.机器人,2003,25(5):193-197.18 王炎、周大威.移动服务机器人的展望现状及我们的研究J.电气传动,2000,(
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