基于CAN總線的模塊化AGV測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 基于CAN總線的模塊化AGV測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì) 上海交通大學(xué) 碩士學(xué)位論文 基于CAN總線的模塊化AGV測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì) 姓名：陸朝紅 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論 指導(dǎo)教師：王冰 2022.2.1 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要 摘要 本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外自動(dòng)導(dǎo)向車（AGV，Automated Guided Vehicle）技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合相關(guān)的操縱電子技術(shù)的應(yīng)用，提出并設(shè)計(jì)了一種功能模塊化的AGV操縱系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)。該測(cè)試平臺(tái)，將現(xiàn)場(chǎng)總線CAN（Controller Area Network）技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)的操縱信號(hào)傳輸。通過該測(cè)試平臺(tái)，可驗(yàn)證各種總線信

2、號(hào)傳輸操縱方式，并據(jù)此提出了一種較為合理的導(dǎo)引信號(hào)傳輸協(xié)議方案。該AGV試驗(yàn)平臺(tái)采用電磁導(dǎo)引方式的舵輪型結(jié)構(gòu)，車載主操縱模塊采用了PC104的CPU模塊，配置了PC104總線的雙CAN模塊，主控模塊通過CAN總線與其他車載模塊系統(tǒng)進(jìn)行通信并執(zhí)行運(yùn)行操縱。 在設(shè)計(jì)該測(cè)試平臺(tái)中主要涉及兩個(gè)主要任務(wù)，一為硬件設(shè)計(jì)，二為軟件編程。設(shè)計(jì)展開之前，根據(jù)實(shí)際硬件配置和機(jī)械結(jié)構(gòu)，建立了一個(gè)舵輪型AGV運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真系統(tǒng)，對(duì)AGV 操縱方式進(jìn)行了仿真測(cè)試。仿真結(jié)果從一個(gè)側(cè)面反映了AGV導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配置的合理性及實(shí)現(xiàn)的可能性，并對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)提出了參考建議。 在硬件設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)AGV系統(tǒng)的地面及車載操縱系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)

3、行功能劃分，對(duì)模塊化后的主要功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)測(cè)試，其中包括通用CAN總線接口電路的設(shè)計(jì)、地面導(dǎo)引信號(hào)源模塊的設(shè)計(jì)、AGV車載選頻放大電路模塊的設(shè)計(jì)、操縱驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)、通用輸入/輸出模塊的設(shè)計(jì)、超聲測(cè)距模塊的設(shè)計(jì)。根據(jù)各模塊的功能特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的器件。 在軟件編程部分，在搭建好相關(guān)數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的基礎(chǔ)上，主要針對(duì)各模塊的功能和通信方式進(jìn)行底層的軟件設(shè)計(jì)編寫及功能測(cè)試。在各模塊中大多使用了MCS51系列的單片機(jī)進(jìn)行外圍的功能擴(kuò)展，每個(gè)模塊都提供了測(cè)試程序。由于CAN總線的特點(diǎn)，在軟件上也實(shí)現(xiàn)模塊化，便利了編制和調(diào)試。 通過該AGV測(cè)試平臺(tái)，可明確地對(duì)各功能模塊進(jìn)行定義，直觀地看到各模塊在系統(tǒng)中的使用狀況，從而判斷各模塊中嵌入式程序的合理性，對(duì)模塊的功能提升設(shè)計(jì)也更加明確。就整個(gè)系統(tǒng)而言，從地面系統(tǒng)到車載系統(tǒng)，基本實(shí)