智能搬運(yùn)工

（1）市場(chǎng)前景

運(yùn)貨是各個(gè)行業(yè)不可或缺的過(guò)程，人工運(yùn)貨隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不能完全滿足市場(chǎng)的需求，特別是在復(fù)雜惡劣的生產(chǎn)環(huán)境下，人類無(wú)法進(jìn)行工作。可以安裝不同的末端以完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，可以廣泛用于機(jī)床上下料，沖擊機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線，自動(dòng)裝配流水線，大大減輕了人類繁重的體力勞動(dòng)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

（2）總體介紹

本作品主要應(yīng)用在能夠?qū)θ祟惿踩珮?gòu)成威脅的環(huán)境能夠代替人工搬運(yùn)操作，同時(shí)還能搭載專用部件對(duì)一些特殊情況進(jìn)行處理，減少人類在惡劣環(huán)境下工作的傷亡率。

導(dǎo)航信息采集：移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)紅外傳感器對(duì)地面的導(dǎo)航信息進(jìn)行檢測(cè)，并把檢測(cè)信息傳輸給核心控制器，通過(guò)對(duì)紅外檢測(cè)信息進(jìn)行識(shí)別與處理使得平臺(tái)能夠按照預(yù)定路線行駛。定位系統(tǒng)：定位系統(tǒng)可以準(zhǔn)確判斷移動(dòng)平臺(tái)現(xiàn)有的位置，通過(guò)對(duì)射頻卡內(nèi)部信息的采集可以使得核心控制器能夠準(zhǔn)確的判定移動(dòng)平臺(tái)下一步的運(yùn)行方向，對(duì)岔口轉(zhuǎn)向問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確的內(nèi)部處理。上位機(jī)信息監(jiān)控系統(tǒng)：上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)σ苿?dòng)平臺(tái)的現(xiàn)有位置，運(yùn)行情況，起到很好的監(jiān)控作用，同時(shí)能夠?qū)ι衔粰C(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)定可以改變移動(dòng)平臺(tái)的路線設(shè)定，使移動(dòng)路徑靈活多變，更好的完成了項(xiàng)目的搭建。

（3）總體設(shè)計(jì)

3.1智能搬運(yùn)工的控制思路

智能搬運(yùn)工由車體，蓄電池，充電系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向裝置，精確停車裝置，車上控制器，通信裝置，信息采樣子系統(tǒng)和車體方位計(jì)算子系統(tǒng)等組成。車體由車架和相應(yīng)的機(jī)械電氣部件如減速箱，電機(jī)，車輪組成，它是組成智能搬運(yùn)工的基礎(chǔ)部分。車架要從強(qiáng)度和剛度上滿足車體運(yùn)行和加速時(shí)的要求，我們所采用的框架為鋁型材搭建而成的，車架空間安置與驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向直接有關(guān)或重量較大的部件，以利于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和降低車體重心，重心越低越有利于抗傾翻。板上常安裝移栽裝置，電控系統(tǒng)，顯示屏等。車體部分還安裝紅外傳感器循跡模塊。

智能搬運(yùn)工的基本控制思路：導(dǎo)航系統(tǒng)的紅外傳感器檢測(cè)模塊取得反射信號(hào)送給PLC控制系統(tǒng)，通過(guò)他對(duì)有無(wú)反射信號(hào)進(jìn)行處理，結(jié)合定位系統(tǒng)的ID卡中設(shè)定路徑信息，進(jìn)行綜合分析后輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊輸出到電機(jī)對(duì)小車動(dòng)作進(jìn)行控制。整個(gè)控制流程中不用光電編碼器，即沒(méi)有電機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信息反饋，所有檢測(cè)信息都由傳感器輸入，屬于開(kāi)環(huán)控制。

3.2智能搬運(yùn)工機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

根據(jù)不同的用途，在AGV機(jī)械設(shè)計(jì)總體方案中，首先確定AGV的造型十分重要。好的車體造型能在枯燥而繁忙的工作環(huán)境中給人以親切感和安全感。

別提框架結(jié)構(gòu)是裝配智能搬運(yùn)工其他零件的主要支撐裝置，是運(yùn)動(dòng)中的主要部件之一，主要分為主框架和副框架兩個(gè)部分。主框架為立體型框架結(jié)構(gòu)，用于安裝各種控制和通訊設(shè)備。副框架安裝輪子，各種傳感器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，主框架和副框架用可拆卸聯(lián)接，便于安裝和拆卸，總的來(lái)說(shuō)智能搬運(yùn)工車架相當(dāng)于汽車底盤，是智能搬運(yùn)工機(jī)械部分的關(guān)鍵，車架設(shè)計(jì)工藝的合理性直接影響智能搬運(yùn)工的定位精度，應(yīng)滿足的主要條件如下：（1）車體的強(qiáng)度和剛度必須滿足小車承載及運(yùn)行加速時(shí)的要求。

（2）在保證車體有足夠剛度的條件下，盡量減輕車體的重量，以提高有效承載重量。

（3）盡量降低車體重心，提高整車的抗傾翻能力

（4）車體的外廊不應(yīng)有突出部分，防止碰撞其他物品。

據(jù)此確定智能搬運(yùn)工的設(shè)計(jì)總思路：通過(guò)循跡模塊作為導(dǎo)航，PLC為控制器，電機(jī)差動(dòng)式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，射頻卡讀卡器實(shí)現(xiàn)定位，根據(jù)預(yù)定路線實(shí)現(xiàn)智能搬運(yùn)工的導(dǎo)航及定位策略最可靠，用最簡(jiǎn)單的設(shè)置，機(jī)械部件完成導(dǎo)航任務(wù)。

作者簡(jiǎn)介：

孟景瑞（1994—），遼寧省大石橋市人，機(jī)械工程。