机电一体化课程设计
自动导引小车(AGV)设计方案
小组成员:褚亚鹏
柯健镪 孙登强
指导老师:徐海波
2014.6.19
Xi’an Jiaotong University
目录
一、绪论 ............................................................................................. - 4 - 1.1 AGV概述 ................................................................................. - 4 - 1.2 AGV国内外研究现状.............................................................. - 6 - 1.3 AGV的应用范围: ................................................................. - 9 - 1.4 AGV的发展趋势分析: ........................................................ - 11 - 1.5 AGV的市场前景分析: ........................................................ - 12 - 二、总体方案设计 ........................................................................... - 14 - 2.1 设计方案概述: ..................................................................... - 14 - 2.2 传感器部分初步设计: .......................................................... - 14 - 2.3 机械结构及驱动部分初步设计: .......................................... - 14 - 2.4 控制部分初步设计: .............................................................. - 14 - 三、传感器部分设计........................................................................ - 18 - 四、机械结构及驱动部分设计 ........................................................ - 20 - 4.1车体的设计: .......................................................................... - 20 - 4.2车轮及转向装置选择: ........................................................... - 20 - 4.3电机的选择: .......................................................................... - 20 - 4.4驱动部分校核计算: ............................................................... - 24 - 4.5蓄电池的选择: ...................................................................... - 25 -
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4.6总体机械结构设计及建模: ...................................................... - 27 - 五、控制部分设计 ........................................................................... - 30 - 5.1电源模块: .............................................................................. - 30 - 5.2驱动模块 .................................................................................. - 30 - 5.3循迹模块 .................................................................................. - 32 - 5.4避障模块 .................................................................................. - 33 - 5.5主控制模块 .............................................................................. - 34 - 六、项目总结与感悟........................................................................ - 37 - 七、参考文献 ................................................................................... - 39 - 八、附录 ........................................................................................... - 40 - 8.1 车体结构ANSYS仿真报告: .................................................... - 40 - Project ............................................................................................... - 40 - Contents ......................................................................................... - 41 - Units ............................................................................................... - 41 - Model (C4) ...................................................................................... - 41 - Geometry..................................................................................... - 41 - Coordinate Systems ..................................................................... - 53 - Connections ................................................................................. - 53 - Mesh ............................................................................................ - 67 -
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Static Structural (C5) ....................................................................... - 68 - Solution (C6) ................................................................................ - 71 - Material Data .................................................................................. - 73 - Structural Steel ............................................................................ - 73 - 8.2 单片机控制程序: .................................................................... - 75 -
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一、绪论
1.1 AGV概述
(1)AGV的简介:
根据美国物流协会定义,AGV(Automated Guided Vehicle)是指装备有电磁或光学导引装置,能够按照规定的导引路线行驶,具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小车。
(2)AGV的特点:
①无人驾驶:AGV上装有自动导向系统,可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定路线自动行使,将货物或物料自动从起始点运送到目的地。
②柔性好:自动化程度高和智能化水平高,AGV的行使路径可以根据仓储货位的要求、生产工艺流程等改变而灵活改变,并且路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送带相比非常低廉。
③AGV一般配备有装卸机构,可以与其它物流设备自动接口,实现货物或物料的装卸与搬运全过程自动化。 ④可装备多种声光报警系统,能通过车载障碍探测系统在碰撞到障碍物之前自动停车,当其列队行使或在某一区域内交叉运行时,具有避免相互碰撞的自控能力,不存在差错。因此,AGVS 比其它物料搬运系统更安全。
⑤AGV具有清洁生产的特点,依靠自带蓄电池提供动力。运行过程中无噪声、无污染,可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。
⑥与其它物料输送方式相比,初期投资大,但可以大幅度降低运行费用,特别是在产品类型和工位较多时
(3)AGV的分类: ①无人搬运车:
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