自動導引小車(AVG)的設計畢業(yè)論文.doc

IAGV自動導引小車的設計摘要AGV即自動導引小車，它集聲、光、電、計算機技術于一體，綜合了當今科技領域先進的理論和應用技術。廣泛應用在柔性制造系統(tǒng)和自動化工廠中，具有運輸效率高、節(jié)能、工作可靠、能實現(xiàn)柔性運輸?shù)仍S多優(yōu)點，極大的提高生產自動化程度和生產效率。本文在分析研究國內外AGV現(xiàn)狀與發(fā)展的基礎上，設計了兩后輪獨立驅動的自動導引小車，其主要工作內容包括：小車機械傳動設計、直流伺服電機的選擇、AT89C51單片機控制系統(tǒng)硬件電路、運動學分析、控制系統(tǒng)軟件設計及圓弧插補程序。所設計的小車能夠實現(xiàn)自主運行、運動軌跡（圓弧、直線）的控制等功能，達到了沿著設定的路線行駛。關鍵詞：自動導引小車，單片機控制，設計，PWM技術IIDesignonAutomaticGuidedVehicleAbstractTheAGVnamelyAutomaticGuidedVehicle,itcollectsound,thelight,theelectricity,thecomputertechnologyinabody,andsynthesizesthetechnicaldomainadvancedtheoryandtheapplicationtechnology.Itwidespreadappliedintheflexiblemanufacturingsystemandthefactoryautomation,andhasthemeritsofhightransportationefficiency,theenergyconservation,theworkreliable,theflexibletransportation.Itenormouslyenhancedproductionautomaticityandproductionefficiency.BasedontheanalysisofthedomesticandforeignAGVpresentsituationanditsdevelopmentfoundation,AGVwithtwowheelindependentdriveisdesigned.Thecontentofthepaperincludes:designofmechanicalstructureanddriveofthecar,thechoiceofdirectcurrentservomotor,thehardwareelectriccircuitofAT89C51controlsystem,thekinematicanalysis,thesoftwaredesignofcontrolsystemandtheprocedureofinterpolationthecirculararc.Thedesignedcarcanrealizethefunctionsofindependentmovement,thepath(circulararc,straightline)controlandsoon,andhasachievedtotravelalongthehypothesisroute.Keyword:AutomaticGuidedVehicle,singlechipcomputercontrol，Design,PWM目錄摘要.IAbstract.II第一章緒論.11.1AGV自動導引小車簡介.11.2AGV自動導引小車的分類.11.3國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.1第二章機械部分設計.22.1設計任務.22.2確定機械傳動方案.22.3直流伺服電動機的選擇.32.4聯(lián)軸器的設計.5第三章控制系統(tǒng)的設計.193.1控制系統(tǒng)總體方案.193.2鑒向.193.3計數(shù)的擴展.203.4中斷的擴展.213.5數(shù)摸轉換器的選擇.223.6電機驅動芯片選擇.233.7運動學分析.263.8控制軟件的設計.27結論.32參考文獻（References）.32致謝.321第一章緒論1.1AGV自動導引小車簡介AGV(AutomaticGuidedVehicle),即自動導引車，是一種物料搬運設備，是能在一位置自動進行貨物的裝載，自動行走到另一位置，自動完成貨物的卸載的全自動運輸裝置。AGV是以電池為動力源的一種自動操縱的工業(yè)車輛。裝卸搬運是物流的功能要素之一，在物流系統(tǒng)中發(fā)生的頻率很高，占據(jù)物流費用的重要部分。因此，運輸工具得到了很大的發(fā)展，其中AGV的使用場合最廣泛，發(fā)展十分迅速。1.2AGV自動導引小車的分類自動導引小車分為有軌和無軌兩種。所謂有軌是指有地面或空間的機械式導向軌道。地面有軌小車結構牢固，承載力大，造價低廉，技術成熟，可靠性好，定位精度高。地面有軌小車多采用直線或環(huán)線雙向運行，廣泛應用于中小規(guī)模的箱體類工件FMS中。高架有軌小車（空間導軌）相對于地面有軌小車，車間利用率高，結構緊湊，速度高，有利于把人和輸送裝置的活動范圍分開，安全性好，但承載力小。高架有軌小車較多地用于回轉體工件或刀具的輸送，以及有人工介人的工件安裝和產品裝配的輸送系統(tǒng)中。有軌小車由于需要機械式導軌，其系統(tǒng)的變更性、擴展性和靈活性不夠理想。無軌小車是一種利用微機控制的，能按照一定的程序自動沿規(guī)定的引導路徑行駛，并具有停車選擇裝置、安全保護裝置以及各種移載裝置的輸送小車。無軌小車按引導方式和控制方法的分為有徑引導方式和無徑引導自主導向方式。有徑引導方式是指在地面上鋪設導線、磁帶或反光帶制定小車的路徑，小車通過電磁信號或光信號檢測出自己的所在位置，通過自動修正而保證沿指定路徑行駛。無徑引導自主導向方式中，地圖導向方式是在無軌小車的計算機中預存距離表（地圖），通過與測距法所得的方位信息比較，小車自動算出從某一參考點出發(fā)到目的點的行駛方向。這種引導方式非常靈活，但精度低。1.3國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢AGV是伴隨著柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、自動化立體倉庫而產生并發(fā)展起來的。日本人認為1981年是柔性加工系統(tǒng)元年，這樣計算AGV大規(guī)模應用的歷史也只有15至20年。但是，其發(fā)展速度是非?？斓摹?981年美國通用公司開始使用AGV，1985年AGV保有量500臺，1987年AGV保有量3000臺。資料表明歐洲40%的AGV用于汽車工業(yè)，日本15%的AGV用于汽車工業(yè)，也就是說AGV在其他行業(yè)也有廣泛的應用1。目前國內總體看AGV的應用剛剛開始，相當于國外80年代初的水平。但從應用的行業(yè)分析，分布面非常廣闊，有汽車工業(yè)，飛機制造業(yè)，家用電器行業(yè)，煙草行業(yè)，機械加工，倉庫，郵電部門等1。這說明AGV有一個潛在的廣闊市場。AGV從技術的發(fā)