AGV小車設(shè)計(jì)方案改

1、 機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)自動(dòng)導(dǎo)引小車（AGV）設(shè)計(jì)方案小組成員：褚亞鵬 柯健鏹 登強(qiáng)指導(dǎo)老師：徐海波2014.6.19目錄一、緒論- 4 -1.1 AGV概述- 4 -1.2 AGV國外研究現(xiàn)狀- 6 -1.3 AGV的應(yīng)用圍：- 9 -1.4 AGV的發(fā)展趨勢分析：- 11 -1.5 AGV的市場前景分析：- 12 -二、總體方案設(shè)計(jì)- 14 -2.1 設(shè)計(jì)方案概述：- 14 -2.2 傳感器部分初步設(shè)計(jì)：- 14 -2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)部分初步設(shè)計(jì)：- 14 -2.4 控制部分初步設(shè)計(jì)：- 14 -三、傳感器部分設(shè)計(jì)- 18 -四、機(jī)械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)- 20 -4.1車體的設(shè)計(jì)：- 20

2、 -4.2車輪與轉(zhuǎn)向裝置選擇：- 20 -4.3電機(jī)的選擇：- 20 -4.4驅(qū)動(dòng)部分校核計(jì)算：- 24 -4.5蓄電池的選擇：- 25 -4.6總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模:- 27 -五、控制部分設(shè)計(jì)- 30 -5.1電源模塊：- 30 -5.2驅(qū)動(dòng)模塊- 30 -5.3循跡模塊- 32 -5.4避障模塊- 33 -5.5主控制模塊- 34 -六、項(xiàng)目總結(jié)與感悟- 37 -七、參考文獻(xiàn)- 39 -八、附錄- 40 -8.1 車體結(jié)構(gòu)ANSYS仿真報(bào)告:- 40 -Project- 40 -Contents- 41 -Units- 41 -Model (C4)- 41 -Geometry- 41

3、-Coordinate Systems- 53 -Connections- 53 -Mesh- 67 -Static Structural (C5)- 68 -Solution (C6)- 71 -Material Data- 73 -Structural Steel- 73 -8.2 單片機(jī)控制程序:- 75 -一、緒論1.1 AGV概述(1)AGV的簡介：根據(jù)美國物流協(xié)會(huì)定義，AGV（Automated Guided Vehicle）是指裝備有電磁或光學(xué)導(dǎo)引裝置，能夠按照規(guī)定的導(dǎo)引路線行駛，具有小車運(yùn)行和停車裝置、安全保護(hù)裝置以與具有各種移載功能的運(yùn)輸小車。(2)AGV的特點(diǎn)：無人駕駛：A

4、GV上裝有自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，可以保障系統(tǒng)在不需要人工引航的情況下就能夠沿預(yù)定路線自動(dòng)行使，將貨物或物料自動(dòng)從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地。柔性好：自動(dòng)化程度高和智能化水平高，AGV的行使路徑可以根據(jù)倉儲(chǔ)貨位的要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活改變，并且路徑改變的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶和剛性的傳送帶相比非常低廉。AGV一般配備有裝卸機(jī)構(gòu)，可以與其它物流設(shè)備自動(dòng)接口，實(shí)現(xiàn)貨物或物料的裝卸與搬運(yùn)全過程自動(dòng)化?？裳b備多種聲光報(bào)警系統(tǒng)，能通過車載障礙探測系統(tǒng)在碰撞到障礙物之前自動(dòng)停車，當(dāng)其列隊(duì)行使或在某一區(qū)域交叉運(yùn)行時(shí)，具有避免相互碰撞的自控能力，不存在差錯(cuò)。因此，AGVS比其它物料搬運(yùn)系統(tǒng)更安全。AGV具有清潔生產(chǎn)的特點(diǎn)，

5、依靠自帶蓄電池提供動(dòng)力。運(yùn)行過程中無噪聲、無污染，可以應(yīng)用在許多要求工作環(huán)境清潔的場所。與其它物料輸送方式相比，初期投資大，但可以大幅度降低運(yùn)行費(fèi)用，特別是在產(chǎn)品類型和工位較多時(shí)(3)AGV的分類：無人搬運(yùn)車：主要用于完成搬運(yùn)作業(yè)，采用人力或自動(dòng)移載裝置將貨物裝載到小車上，小車行走到指定地點(diǎn)后，再由人力或自動(dòng)移載裝置將貨物卸下，從而完成搬運(yùn)任務(wù)。具有自動(dòng)移載裝置的小車在控制系統(tǒng)的指揮下能夠自動(dòng)地完成貨物的取、放以與水平運(yùn)行的全過程，而沒有移載裝置的小車只能實(shí)現(xiàn)水平方向的自動(dòng)運(yùn)行，貨物的取放作業(yè)需要依靠人力或借助于其它裝卸設(shè)備來完成。無人牽引小車：主要功能是自動(dòng)牽引裝載貨物的平板車，僅提供牽引動(dòng)

6、力。當(dāng)牽引小車帶動(dòng)載貨平板車到達(dá)目的地后，自動(dòng)與載貨平板車脫開。無人叉車：其基本功能與機(jī)械式叉車類似，只是一切動(dòng)作均由控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，自動(dòng)完成各種搬運(yùn)任務(wù)。1.2 AGV國外研究現(xiàn)狀(1)國外發(fā)展現(xiàn)狀近年來，AGV和AGVS在日本、美國、德國、比利時(shí)、瑞典等國家發(fā)展很快，有的工廠已實(shí)現(xiàn)從材料管理到生產(chǎn)成品全過程的自動(dòng)引導(dǎo)車系統(tǒng)。特別是日本AGV的總臺(tái)數(shù)，每年均以20%的比率增長。世界上第一臺(tái)AGV是由美國Barrett電子公司于20世紀(jì)50年代初開發(fā)成功的，它是一種牽引式小車系統(tǒng)，可十分方便地與其他物流系統(tǒng)自動(dòng)連接，顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，極提高了裝卸搬運(yùn)的自動(dòng)化程度。1954年英國最早研制了

7、電磁感應(yīng)導(dǎo)向的AGVS，由于它的顯著特點(diǎn)，迅速得到了應(yīng)用和推廣。1960年歐洲就安裝了各種形式、不同水平的AGVS 220套，使用了AGV 1300多臺(tái)。到了70年代中期，由于微處理器與計(jì)算機(jī)技術(shù)的普與，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的成熟促進(jìn)了復(fù)雜控制器的改進(jìn)，并設(shè)計(jì)出更為靈活的AGV。1973年，瑞典VOLVO公司在KALMAR轎車廠的裝配線上大量采用了AGV進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制裝配作業(yè)，擴(kuò)大了AGV的使用圍。70年代末，歐洲約裝備了520個(gè)AGV系統(tǒng)，共有4800臺(tái)小車，1985年發(fā)展到10000臺(tái)左右。其應(yīng)用領(lǐng)域分布為：汽車工業(yè)（57%），柔性制造系統(tǒng)FMS(8%)和柔性裝配系統(tǒng)FAS(44%).20世紀(jì)80

8、年代末，國外的AGV達(dá)到發(fā)展的成熟階段，此時(shí)美國的AGV生產(chǎn)廠商從1983年的23家劇增至1985年的74家。1984年，美國通用汽車公司完成了它的第一個(gè)柔性裝配系統(tǒng)(FAS),從此該公司就成為當(dāng)時(shí)AGV的最大用戶。1986年已達(dá)1407臺(tái)(包括牽引式小車、叉車和裝卸小車)，1987年又新增加1662臺(tái)。美國各公司在歐洲技術(shù)的基礎(chǔ)上將AGV發(fā)展到更為先進(jìn)的水平，他們采用更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，運(yùn)輸量更大，移載時(shí)間更短，小車和控制器的可靠性更高。日本在1963年首次引進(jìn)AGV,其第一家AGV工廠于1966年由一家運(yùn)輸設(shè)備供應(yīng)廠商與美國的Webb公司合資建成。1976年后，日本對(duì)AGV的發(fā)展給予了

9、高度重視，每年增加數(shù)十套AGV系統(tǒng)，有神鋼電機(jī)、平田電機(jī)、住友重機(jī)等27個(gè)主要生產(chǎn)廠商生產(chǎn)幾十種不同類型的AGV。1981年，日本的AGV總產(chǎn)值為60億日元，1985年已上升到200億日元，平均每年以20%的速度遞增，1986年，日本累計(jì)安裝了2312個(gè)AGVS，擁有5032臺(tái)AGV,到1990年日本擁有AGV約一萬臺(tái)。到1988年，日本AGV制造廠已達(dá)47家，如大福,Fanuc公司、Murata(村田)公司等，廣泛應(yīng)用于汽車制造、機(jī)械、電子、鋼鐵、化工、醫(yī)藥、印刷、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸業(yè)和商業(yè)上。目前，全世界AGVS保有量在16000套以上，AGV在10萬臺(tái)以上。(2)國發(fā)展現(xiàn)狀我國AGV發(fā)展歷程較短

10、，但一直以來不斷加大在這一領(lǐng)域的投入，以改變我國AGV長期依賴進(jìn)口的局面。經(jīng)過不懈地努力終于取得了一定的成效，起重運(yùn)輸機(jī)械研究所、清華大學(xué)、中國郵政科學(xué)院郵政科學(xué)研究規(guī)劃院、中國科學(xué)院自動(dòng)化所、組合機(jī)床研究所、國防科技大學(xué)和華東工學(xué)院都在進(jìn)行不同類型的AGV的研制并小批投入生產(chǎn)。1976年，起重機(jī)械研究所研制出第一臺(tái)AGV，建成第一套AGVS滾珠加工演示系統(tǒng)，隨后又研制出單向運(yùn)行載重500公斤的AGV，雙向運(yùn)行載重500kg、1000kg、2000kg的AGV，開發(fā)研制了幾套較簡單的AGV應(yīng)用系統(tǒng)。1988年，原郵電部郵政科學(xué)技術(shù)研究所研制了郵政樞紐AGV。1991年起，中科院自動(dòng)化研究所/新

11、松機(jī)器人自動(dòng)化股份研究公司為金杯汽車廠研制生產(chǎn)了客車6臺(tái)AGV用于汽車裝配線中，可以說是汽車工業(yè)中用得比較成功的例子，并于1996年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。1992年，理工學(xué)院研制了核電站用光學(xué)導(dǎo)引AGV。1995年，我國的AGV技術(shù)出口國，標(biāo)志著我國自主研發(fā)的機(jī)器人技術(shù)第一次走向了國際市場。1999年3月27日，由船舶設(shè)備集團(tuán)研制生產(chǎn)的激光導(dǎo)引無人車系統(tǒng)在紅河卷煙廠投入試運(yùn)行，這是在我國投入使用的首套激光導(dǎo)引無人搬運(yùn)車系統(tǒng)。目前國的AGV保有量應(yīng)該在1000臺(tái)左右，大約有60%是國的AGV廠家提供的，40%是國外廠家提供的。在國AGV的技術(shù)來源有兩種模式：一種是引進(jìn)技術(shù)；一種是自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)

12、的技術(shù)。兩種模式目前都涵蓋AGV的所有技術(shù)，技術(shù)水平并無多大差別。引進(jìn)技術(shù)主要是瑞典NDC的AGV控制系統(tǒng)技術(shù)，據(jù)了解NDC目前在國現(xiàn)有3家合作伙伴。1.3 AGV的應(yīng)用圍：AGV的應(yīng)用場合很廣泛，研究涉與到多種技術(shù)領(lǐng)域，是一個(gè)典型的機(jī)電一體化多技術(shù)多學(xué)科的集成系統(tǒng)。隨著電子和控制技術(shù)的發(fā)展，AGV的技術(shù)也在不斷地進(jìn)步，正在朝著性能更優(yōu)越、更廉價(jià)、自由度更高、超大型化和微型化方向發(fā)展。其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展，并且取得了很好的效果。一般來說，AGV的主要應(yīng)用圍有如下幾個(gè)方面：(1)物料搬運(yùn)在現(xiàn)代物料搬運(yùn)中，當(dāng)使用的人與搬運(yùn)工具的總成本與使用AGV(無人搬運(yùn)車)的成本基本相當(dāng)時(shí)，AGV的市場接受就

13、會(huì)自然形成。歐美和日本等發(fā)達(dá)國家的人力成本很高，所以AGV的使用較為普與，應(yīng)用遍與各行各業(yè)。目前世界上約有2萬臺(tái)各種各樣的AGV運(yùn)行在2100座大大小小的倉庫中。海爾集團(tuán)于2000年投產(chǎn)運(yùn)行的開發(fā)區(qū)立體倉庫中，9臺(tái)AGV組成了一個(gè)柔性的庫自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，成功地完成了每天23400噸的出入庫貨物和零部件的搬運(yùn)任務(wù)。紅塔集團(tuán)、紅河卷煙廠在應(yīng)用激光引導(dǎo)的AGV完成貨物的搬運(yùn)工作。其他行業(yè)如化工的原料與成品；儀器儀表行業(yè)的元器件；印刷出版業(yè)的紙；電子工業(yè)的芯片，計(jì)算機(jī)；食品工業(yè)的罐頭、飲料；紡織工業(yè)的棉紗、布匹；服裝業(yè)的里料、面料、衣服；汽車工業(yè)的零部件；冶金工業(yè)中的鋼錠、鋼帶、板材；金融系統(tǒng)的紙幣、硬

14、幣、黃金；藥品制造業(yè)的原料、成藥；國防如武器彈藥、軍需物資等的搬運(yùn)。(2)柔性裝配線，加工線傳統(tǒng)生產(chǎn)線一般都是由一條連續(xù)的剛性傳送設(shè)備組成，短則數(shù)米，長則數(shù)千米，如汽車裝配線，缸體加工線等。存在的突出問題是：要求每一道工序的節(jié)拍統(tǒng)一，否則就會(huì)因任何一道工序的停頓耽誤而影響整條生產(chǎn)線的進(jìn)程，如缺料，缺件，廢品或出現(xiàn)意外問題。要求廠房很大很長很高（對(duì)于較大較重的要用行車起吊），土建成本高。連續(xù)的生產(chǎn)線隔斷了通道，造成供應(yīng)線路長，人和車輛過往不方便。連續(xù)的生產(chǎn)線需要大量設(shè)備，投資成本較高。剛性生產(chǎn)線使得一些本可以同步，交叉進(jìn)行的工作失去機(jī)會(huì)。AGV出現(xiàn)之后，不僅作為無人自動(dòng)搬運(yùn)車輛使用，也可當(dāng)作是一

15、個(gè)個(gè)可移動(dòng)的裝配臺(tái)、加工臺(tái)使用，他們既能自由獨(dú)立地分開作業(yè)，又能準(zhǔn)確有序地組合銜接，形成沒有物理隔斷，但是能起動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)作用，高度柔性的生產(chǎn)線。如轎車總裝線，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線，試車線，機(jī)床加工線，家電生產(chǎn)線等。1974年瑞典的Volvo Kalmar轎車裝配廠為了提高運(yùn)輸系統(tǒng)的靈活性，采用基于AGVS為載運(yùn)工具的自動(dòng)轎車裝配線，該裝配線由多臺(tái)可裝載轎車車體的AGVS組成，采用該裝配線后，裝配時(shí)間減少了20%，裝配故障減少39%，投資回收時(shí)間減小57%，勞動(dòng)了減少了5%。目前，AGV在世界上主要的汽車廠，如通用、豐田、克萊斯勒、大眾等公司的制造和裝配線上得到了普遍應(yīng)用。(3)特殊場合用AGV無人自動(dòng)搬

16、運(yùn)優(yōu)勢，解決了一些不適宜人在其中生產(chǎn)或工作的特殊環(huán)境問題。如核材料、危險(xiǎn)品（農(nóng)藥、有毒物品、腐蝕性物品、生物物品、易燃易爆物品）等。在鋼鐵廠，AGV用于爐料運(yùn)送，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在核電站和利用核輻射進(jìn)行保鮮儲(chǔ)存的場所，AGV用于物品的運(yùn)送，避免了危險(xiǎn)的輻射。在膠卷和膠片倉庫，AGV可以在黑暗的環(huán)境中，準(zhǔn)確可靠地運(yùn)送物料和半成品。國使用AGV比較多的行業(yè)主要有煙草行業(yè)和汽車行業(yè)，已有20多家采用了AGV。煙草行業(yè)由于利潤豐厚，是AGV應(yīng)用最多的領(lǐng)域，約占AGV銷售總量的一半左右；AGV在汽車行業(yè)雖有應(yīng)用但數(shù)量并不多，因?yàn)槲覈嚻髽I(yè)規(guī)模小，利潤比較?。黄渌袠I(yè)雖然也有AGV應(yīng)用的需求，但是

17、總體來看，國AGV的應(yīng)用圍還比較窄，技術(shù)和需求還不是很成熟，需要AGV的生產(chǎn)企業(yè)做進(jìn)一步的引導(dǎo)，同時(shí)開發(fā)出適應(yīng)不同行業(yè)的AGV系統(tǒng)以提高相應(yīng)行業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。1.4 AGV的發(fā)展趨勢分析：(1) AGV的技術(shù)水平將日益提高現(xiàn)代AGV技術(shù)的最顯著特征是具有智能化。車載計(jì)算機(jī)的硬軟件技術(shù)日益強(qiáng)大，使AGV具有從網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外線信號(hào)接受裝置接收調(diào)度中心或客戶指令，自動(dòng)導(dǎo)引，自動(dòng)行駛，優(yōu)化路線，自動(dòng)作業(yè)，運(yùn)行管理，車輛調(diào)度，安全避碰，自動(dòng)充電，自動(dòng)診斷等功能，實(shí)現(xiàn)了AGV的智能化、信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、敏捷化、節(jié)能化、綠色化。現(xiàn)代AGV是24小時(shí)不知疲倦的聰明車輛（僅在任務(wù)間

18、隙時(shí)隨機(jī)進(jìn)行短時(shí)充電），能主動(dòng)、自序、有節(jié)拍按最安全、快捷的路線執(zhí)行作業(yè)。(2)AGV的動(dòng)力性能將更趨強(qiáng)勁AGV設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一是其動(dòng)力源裝置的設(shè)計(jì)。動(dòng)力源的功率大小直接影響AGV的功用，而動(dòng)力源的體積大小直接影響整車的體積與外觀造型。傳統(tǒng)的AGV采用鉛酸電池，能量密度小，體積大。隨著電池技術(shù)的發(fā)展，今年來電池逐步由高能酸性電池發(fā)展到開始采用高能堿性電池，以提高環(huán)保性能，大幅提高充放電比，目前由充電時(shí)間/放電時(shí)間比為1：1提高到現(xiàn)在的1：12，大幅縮短了AGV的待機(jī)充電的時(shí)間。動(dòng)力電池性能與充放電技術(shù)的進(jìn)步，使得現(xiàn)代AGV的動(dòng)力性能普遍提高，運(yùn)載能力與行駛特性進(jìn)一步優(yōu)化。(3) AGV的綜合技術(shù)

19、將逐步機(jī)器人化AGV本身就是一種移動(dòng)機(jī)器人，是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集中了傳感器技術(shù)、機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)化控制工程以與人工只能等多學(xué)科的研究成果，代表機(jī)電一體化的最高成就，是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。AGV的機(jī)器人化一直是AGV研究的熱點(diǎn)技術(shù)。實(shí)際上，在機(jī)器人發(fā)展的整個(gè)過程中，其相關(guān)技術(shù)都先后在AGV中得到了應(yīng)用。如智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)涉與到的機(jī)器人導(dǎo)航與定位，路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制等，均在AGV中得到了體現(xiàn)。使得現(xiàn)代AGV無論是專項(xiàng)技術(shù)還是綜合性能，均得到了普遍提高，并仍將繼續(xù)提高。由于AGV的機(jī)器人化，現(xiàn)代AGV已不僅

20、僅是一種沿固定路徑行駛的搬運(yùn)工具，幾乎可以適合于各種固定的或不固定的運(yùn)輸場所。(4) AGV的應(yīng)用將日益普遍由于現(xiàn)代化生產(chǎn)觀念日益受到重視，對(duì)生產(chǎn)線運(yùn)行、物流系統(tǒng)的柔性要求越來越高。在產(chǎn)品換型、多種產(chǎn)品混合生產(chǎn)線運(yùn)行、調(diào)整產(chǎn)量、重新組合生產(chǎn)線等方面，AGV必將得到迅速發(fā)展和普與應(yīng)用，這不僅是現(xiàn)代化工業(yè)迅速發(fā)展的需要，更主要是由AGV本身所獨(dú)具的優(yōu)越性決定的。1.5 AGV的市場前景分析：(1) AGV經(jīng)濟(jì)效益分析AGV作為一種成熟的技術(shù)和產(chǎn)品在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)廣泛應(yīng)用，對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高企業(yè)的產(chǎn)品管理水平起到了顯著的作用。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，國的應(yīng)用和需求越來越強(qiáng)烈

21、，已經(jīng)大約有千臺(tái)AGV在使用，而且市場在逐步擴(kuò)大。根據(jù)市場初步分析，今后5年，國各行業(yè)對(duì)AGV需求量可達(dá)數(shù)千臺(tái)，年產(chǎn)值接近2億元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。(2)AGV市場前景分析物流是“企業(yè)的第三利潤源泉”，是“經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域尚未被開發(fā)的黑大陸”，它可以為企業(yè)帶來巨大的效益。目前，航空領(lǐng)域、印刷行業(yè)、煙草行業(yè)、摩托車行業(yè)，汽車行業(yè)、家用電器行業(yè)等眾多企業(yè)已經(jīng)或者即將投入巨資建立自己的自動(dòng)化倉儲(chǔ)物流體系。作為物流系統(tǒng)中的重要組成部分，AGV已經(jīng)在中國的印刷行業(yè)（羊城晚報(bào)/日?qǐng)?bào)）、汽車行業(yè)（金杯汽車/通用）、家電行業(yè)（海爾）、煙草行業(yè)（煙廠、紅塔）得到廣泛應(yīng)用，未來更是有廣闊的市場前景。二、總體方案設(shè)計(jì)2.1

22、 設(shè)計(jì)方案概述： 小車采用前輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)直流電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)速的差異來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎；后輪采用兩個(gè)隨動(dòng)自由輪。小車車身前，與兩側(cè)安置有4個(gè)紅外線傳感器用于循跡，另有兩個(gè)個(gè)紅外線傳感器用于避障，當(dāng)發(fā)現(xiàn)前面有障礙物時(shí)，AGV小車能自動(dòng)停止，并不停檢測障礙，當(dāng)沒有障礙時(shí)再前進(jìn)。AGV小車由傳感器部分、機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部分和控制部分組成。2.2 傳感器部分初步設(shè)計(jì)：考慮到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)部分AGV小車的實(shí)際工作環(huán)境，以與成本因素，本方案采用光學(xué)控制帶引導(dǎo)方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV小車的引導(dǎo)。2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)部分初步設(shè)計(jì)：機(jī)械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)部分包括車體，傳動(dòng)部分，蓄電池，車輪與轉(zhuǎn)向裝置，電機(jī)?？紤]到車體的承載能力，車體采

23、用鋼構(gòu)件焊接而成，其外殼為1mm3mm的鋼板或鋁合金板，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(如蓄電池)，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。蓄電池采用24v直流工業(yè)蓄電池。車輪與轉(zhuǎn)向裝置采用差速型驅(qū)動(dòng)，即兩臺(tái)電機(jī)各置于左、右兩邊，利用兩臺(tái)電機(jī)的動(dòng)作與兩輪差速的方式達(dá)到左右轉(zhuǎn)，前進(jìn)或停止，差速型電機(jī)選用直流減速電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單。2.4 控制部分初步設(shè)計(jì)：采用52單片機(jī)控制。1.STC89C52簡介：STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51核，但做了很

24、多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作

25、。掉電保護(hù)方式下，RAM容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。2.STC89C52單片機(jī)特性：STC89C52RC單片機(jī):8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間；512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；帶2K字節(jié)EEPROM存儲(chǔ)空間;可直接使用串口下載；AT89S52單片機(jī):8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間；256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；自帶2KB的EEPROM存儲(chǔ)空間;3.參數(shù)：1. 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和12 時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2 2. 工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V

26、單片機(jī)）3.工作頻率圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051 的080MHz，實(shí)際工作 頻率可達(dá)48MHz4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5. 片上集成512 字節(jié)RAM6. 通用I/O 口（32 個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無 需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片8. 具有EEPROM 功能9. 共3 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0

27、、T1、T210.外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒11. 通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART12. 工作溫度圍：-40+85（工業(yè)級(jí)）/075（商業(yè)級(jí)）13. PDIP封裝三、傳感器部分設(shè)計(jì)TCRT5000光電傳感器模塊是基于TCRT5000紅外光電傳感器設(shè)計(jì)的一款紅外反射式光電開關(guān)。傳感器采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高靈敏度光電晶體管組成，輸出信號(hào)經(jīng)施密特電路整形，穩(wěn)定可靠。應(yīng)用場合： 1. 電度表脈沖數(shù)據(jù)采樣2. 機(jī)碎紙機(jī)紙檢測 3. 障礙檢測 4. 黑白線檢測 基本參數(shù)： 1.外形尺寸：

28、長 32mm37 mm；寬 7.5mm；厚2mm 2. 工作電壓：DC 3V5.5V，推薦工作電壓為5V 3. 檢測距離： 1mm8mm適用，焦點(diǎn)距離為2.5mm 模塊原理和應(yīng)用 傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)發(fā)射出的紅外線沒有被反射回來或被反射回來但強(qiáng)度不夠大時(shí)，光敏三極管一直處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)模塊的輸出端為低電平，指示二極管一直處于熄滅狀態(tài)；被檢測物體出現(xiàn)在檢測圍時(shí)，紅外線被反射回來且強(qiáng)度足夠大，光敏三極管飽和，此時(shí)模塊的輸出端為高電平，指示二極管被點(diǎn)亮。我們采用的光電傳感器為TCRT5000，它的是采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高度靈敏光電晶體管組成，其檢測距離在6mm14mm

29、。TCRT50000傳感器原理圖TRRT5000電路連接圖四、機(jī)械結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)4.1車體的設(shè)計(jì)：車體框架是裝配AGV其他零部件的主要支撐裝置，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。副框架則安裝輪子、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，總的來說AGV車架相當(dāng)于汽車底盤，是AGV機(jī)械部分的關(guān)鍵。車架設(shè)計(jì)與工藝的合理性直接影響AGV的定位精度，應(yīng)滿足的主要條件如下:車體的強(qiáng)度和剛度必須滿足小車承載與運(yùn)行加速時(shí)的要求.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.盡量降低車

30、體重心，提高整車的抗傾翻能力車體的外廓不應(yīng)有突出部分，以防止碰撞其他物體根據(jù)以上所述要求，并能更好地滿足實(shí)際任務(wù)的需要，AGV整體尺寸設(shè)計(jì)為10.40.4 m(長寬高)。除AGV車體以外的其他輔助系統(tǒng)的安裝直接影響著小車的驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向。AGV車體重心越低，越有利于抗傾翻。4.2車輪與轉(zhuǎn)向裝置選擇：小車采用差速轉(zhuǎn)向控制，因此每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。為了使系統(tǒng)運(yùn)行可靠并且維護(hù)方便，本系統(tǒng)采用兩個(gè)減速直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。4.3電機(jī)的選擇：假設(shè)設(shè)計(jì)的AGV原理樣車總載重為250kg，最高時(shí)速設(shè)定為1m/s，正常運(yùn)行時(shí)速設(shè)定為0.8m/s 。4.3.1 AGV行駛阻力的計(jì)算:AGV在水平道路上等速

31、行駛時(shí)必須克服來自地而的滾動(dòng)阻力和來自空氣的空氣阻力。滾動(dòng)阻力以符號(hào)表示，空氣阻力以符號(hào)表示。當(dāng)AGV在坡道上行駛時(shí)，還必須克服重力沿坡道的分力，稱為坡度阻力，以符號(hào)表示。AGV加速行駛需要克服的阻力稱為加速阻力，以符號(hào)表示。因此車輛行駛的總阻力為:4.1（1）AGV的滾動(dòng)阻力的計(jì)算4.2式中: 滾動(dòng)阻力系數(shù)，即車輪在一定條件下滾動(dòng)時(shí)所需的推力與車輪負(fù)荷之比，即單位車輛重力所需的推力。滾動(dòng)阻力系數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定。它與路面的種類、行駛車速以與車輪的構(gòu)造、材料等有關(guān)?？紤]到AGV在工廠運(yùn)行，路而一般為瀝青或混凝土路面，參考有關(guān)數(shù)據(jù)可知，=0.0180.020，實(shí)際取 =0.0196，設(shè)計(jì)其總質(zhì)量為m=

32、250kg，代入公式(4.2)得滾動(dòng)阻力為:(2)加速阻力的計(jì)算AGV在加速行駛的過程中，需要克服其質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力，即加速阻力Fj。設(shè)AGV從原地起步經(jīng)過的位移S=lm時(shí)，其車速達(dá)到=1.Om/s則AGV的加速度為: 故加速阻力為:(3)坡度阻力的計(jì)算AGV工作場合的道路狀況一般較好，坡度較小，坡度阻力忽略不計(jì)。AGV小車不同于道路行駛的高速車輛，AGV的最高時(shí)速一般為1m/s，因此空氣阻力對(duì)AGV行駛的影響可忽略不計(jì)。因此根據(jù)4.1式，AGV總的運(yùn)動(dòng)阻力為:由于最高速度為1m/s，故需要電機(jī)的功率為：P=FV=173W故電機(jī)參數(shù)為：P=173w，車輪半徑R=0.125m，額定轉(zhuǎn)速n=

33、62rpm，峰值轉(zhuǎn)速=77rpm，峰值轉(zhuǎn)矩=21Nm，故選用57BLF-1830NBB-RV3030型電機(jī)，搭配渦輪減速器。參數(shù)與外形尺寸如下：電機(jī)選型表電機(jī)外形尺寸圖驅(qū)動(dòng)輪（前輪）選用孔徑25mm，外徑125mm的AGV小車專用輪AGV專用輪尺寸圖AGV專用輪外形圖后輪選用兩個(gè)直徑125mm的萬向輪。萬向輪外形圖4.4驅(qū)動(dòng)部分校核計(jì)算：(1)運(yùn)動(dòng)速度的校核確保車輛有足夠驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)也要有較高的工作速度。如前所述車輪半徑R=0.125m，電機(jī)轉(zhuǎn)速n62r/min，則:雖然0.81m/s大于預(yù)期設(shè)定的速度值,但我們可以控制小車低速行駛，故可以選用該電機(jī)。(2)驅(qū)動(dòng)能力的校核車輪半徑R=0.125

34、m，功率為P=310W，則車輪的驅(qū)動(dòng)力矩為: 310/1=310N由于310301，所以能保證車輛的正常起動(dòng)，并有一定的驅(qū)動(dòng)力儲(chǔ)備。(3)啟動(dòng)時(shí)加速度的校核 啟動(dòng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)阻力為:Fn = 48N。電機(jī)到車輪所發(fā)出的驅(qū)動(dòng)力為:310N則加速度為:高于最初預(yù)計(jì)的加速度，這說明設(shè)計(jì)完全能夠達(dá)到預(yù)期的加速能力。經(jīng)過上述計(jì)算,確定57BLF-1830NBB-RV3030型電機(jī)符合要求。4.5蓄電池的選擇：目前AGV大多使用鎳鎘蓄電池，鎳氫蓄電池、鋰電池和鉛酸蓄電池下面就對(duì)以上幾種類型的電池進(jìn)行簡單比較：(1)鎳鎘蓄電池 阻小，可供大電流放電，放電時(shí)電壓變化小與其他種類電池相比之下，鎳鎘電池可耐過充電或放

35、過電，操作簡單方便放電電壓依據(jù)其放電電流多少有些差異，大體上是1. 2V左右鎳鎘電池的放電終止電壓為1. OV/cell，實(shí)際使用溫度圍在2060，在此圍可進(jìn)行放電?？芍貜?fù)500次以上的充放電。(2)鎳氫蓄電池鎳氫電池能量比鎳鎘電池大二倍,用專門的充電器充電可在一小時(shí)快速充電,自放電特性比鎳鎘電池好，充電后可保留更長時(shí)間,可重復(fù)500次以上的充放。(3)鋰電池?fù)碛懈吣芰棵芏?。與高容量鎳鎘電池相比，體積能量是其1. 5倍，能量密度是其2倍。高電壓，平均使用電壓為3. 6V，是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍，使用電壓平坦并且高容量，廣泛的使用溫度-200C-600C。充放電壽命長，經(jīng)過500次放電后其容

36、量至少還有70%以上由于鋰電池具備了能量密度高電壓高，工作穩(wěn)定等特點(diǎn)。(4)鉛酸蓄電池鉛酸電池是一種使用最廣泛的電池，它以海綿狀的鉛作為負(fù)極，二氧化鉛作為正極，我們把這二種物質(zhì)稱為活性物質(zhì)，用硫酸水溶液作為電解液，它們共同參與電池的電化學(xué)反應(yīng)。鉛酸蓄電池具有良好的可逆性、電壓特性平穩(wěn)、使用壽命長、適用圍廣、原材料豐富（且可再生使用）與造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要應(yīng)用在交通運(yùn)輸、礦山、港口、國防、計(jì)算機(jī)、科研等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，是社會(huì)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)和人類生活中不可缺少的產(chǎn)品。經(jīng)過以上對(duì)蓄電池優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比，我們選擇用1塊20Ah的鋰電池構(gòu)成電源，其輸出電壓為24V，蓄電池布置在承載車身，總重量為3.6kg。

37、所選鋰電池參數(shù)4.6總體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模:AGV小車三維模型圖 ：控制模塊 ：直徑125mm的萬向輪2 ：載物臺(tái) ：工字鋼主體框架 ：循跡光電傳感器為TCRT50004 ：避障傳感器2 ：57BLF-1830NBB-RV3030型電機(jī)與渦輪減速器2 ：外徑125mm的AGV專用輪2 ：20Ah的鋰電池AGV小車三維模型仰視圖AGV小車三維模型側(cè)視圖AGV小車主體部分三維圖AGV小車二維工程圖五、控制部分設(shè)計(jì)5.1電源模塊：電源模塊是根據(jù)需要將電池供給的電壓轉(zhuǎn)換成我們實(shí)際需要的電壓為電路供電。我們小組設(shè)計(jì)的電源模塊可以將鋰電池提供的24V電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)輸出24V和5V電壓，分別向驅(qū)動(dòng)電路和

38、單片機(jī)進(jìn)行供電。電源電路模擬仿真圖5.2驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)模塊主要為驅(qū)動(dòng)電路，位于主電路和控制電路之間，用來對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大的中間電路（即放大控制電路的信號(hào)使其能夠驅(qū)動(dòng)功率晶體管），驅(qū)動(dòng)電路的基本任務(wù)，就是將信息電子電路傳來的信號(hào)按照其控制目標(biāo)的要求，轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共端之間，可以使其開通或關(guān)斷的信號(hào)。我們的驅(qū)動(dòng)電路主要是驅(qū)動(dòng)直流減速電機(jī)進(jìn)行工作。電源電路模擬仿真圖電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的芯片選用的是L298N產(chǎn)品，其部含有4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，是一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，即含二個(gè)H橋的高電壓大電流雙橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)。OUT1、

39、OUT2、OUT3、OUT4之間分別接小車的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。IN1、IN2、IN3、IN4引腳從單片機(jī)接輸入控制電平，控制兩個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 ENA、ENB的輸入信號(hào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。單片機(jī)的輸入情況不同所對(duì)應(yīng)的小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同。其情況如下：左電機(jī)右電機(jī)左電機(jī)右電機(jī)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)IN1IN2IN3IN41010正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)前行1000正轉(zhuǎn)停左轉(zhuǎn)0010停正轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)0000停停停止以下為AGV小車的行走策略： 直線行走策略：走直線的時(shí)候，位于地面的磁條導(dǎo)航線應(yīng)該全部位于磁導(dǎo)航傳感器的正下方，如果出現(xiàn)某一部分磁條不在傳感器正下方，則傳感器會(huì)根據(jù)磁場的方向發(fā)出控制信號(hào)來控制左邊或者右邊的電機(jī)加速來使AGV小車向

40、右或者向左轉(zhuǎn)，從而使詞條導(dǎo)航線重新回到傳感器的下方。 岔路口行走策略：在分叉的地方設(shè)置地標(biāo)，當(dāng)行駛到岔路口處，地標(biāo)傳感器就能識(shí)別地標(biāo)并發(fā)出轉(zhuǎn)彎的指令，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)向某一個(gè)方向轉(zhuǎn)彎。 控制策略：小車從起點(diǎn)或終點(diǎn)出發(fā)后，每隔50ms讀取一次P1口若前方有障礙物（即P1.4腳或P1.5腳檢測到反射信號(hào)），則機(jī)器人原地待命；若到達(dá)終點(diǎn)或起點(diǎn)，則機(jī)器人開始裝料或卸料工作否則，機(jī)器人進(jìn)行正常的尋線行駛對(duì)于電機(jī)的調(diào)速，我們采用PWM調(diào)速的方法。其原理就是控制開關(guān)管在一個(gè)周期的導(dǎo)通時(shí)間，導(dǎo)通時(shí)間的不同即占空比的不同，就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)兩端的平均電壓不同，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是與電機(jī)兩端的電壓成正比的，因此電機(jī)的轉(zhuǎn)速就與

41、占空比成正比，占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)的越快，小車的速度就不同。PWM實(shí)現(xiàn)調(diào)速簡單，而且圍大。5.3循跡模塊我們是通過紅外探測法來實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)循跡功能的。紅外探測法，即利用紅外線在不同顏色的物理表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)。在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色地面時(shí)發(fā)生漫發(fā)射，反射光被裝在小車上的接收管接收，經(jīng)過循跡電路的轉(zhuǎn)換OUT輸出端為低電平也就是0；如果遇到黑線則紅外光被吸收，則小車上的接收管接收不到信號(hào)，OUT就輸出端為高電平也就是1，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測。循跡模塊電路模擬仿真圖我們采用的光電傳感器為TCRT5000，它的是采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高度靈敏光電晶體管

42、組成，其檢測距離在6mm-14mm。5.4避障模塊實(shí)際的環(huán)境中，雖然AGV小車的軌跡已經(jīng)完全限定，但不可避免的會(huì)在小車路線上出現(xiàn)障礙物，這就要求我們的小車必須有避障功能。避障模塊的選擇如下圖：該傳感器模塊對(duì)環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng)，其具有一對(duì)紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測方向遇到障礙物（反射面）時(shí)，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，信號(hào)輸出接口輸出數(shù)字信號(hào)（一個(gè)低電平信號(hào)），有效距離圍280cm，工作電壓為3.3V-5V。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、避障小車、流水線計(jì)數(shù)與黑白線循跡等

43、眾多場合。避障傳感器基本原理，和循跡傳感器工作原理基本一樣，利用物體的反射性質(zhì)。在小車的正前方安上避障用的傳感器。在一定圍，如果沒有障礙物，發(fā)射出去的紅外線，因?yàn)閭鞑ゾ嚯x越遠(yuǎn)而逐漸減弱，最后消失。如果有障礙物，紅外線遇到障礙物，被反射到達(dá)傳感器接收頭。傳感器檢測到這一信號(hào)，就可以確認(rèn)正前方有障礙物，并送給單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行一系列的處理分析。有障礙物和沒障礙物時(shí)，此電路的輸出只有兩種輸出狀態(tài)，當(dāng)沒有障礙物時(shí)，直接前行，當(dāng)有障礙物時(shí)，因?yàn)槌欣镞呉话阏系K物都是人，人都是在活動(dòng)的，而且小車也不可能離開軌跡，所以小車只需停止在原地等待，再次進(jìn)行避障檢測，進(jìn)行判斷執(zhí)行。一般幾秒鐘人就會(huì)離開，小車就會(huì)繼續(xù)

44、前行。原理流程圖如下：避障原理圖5.5主控制模塊控制模塊是小車的大腦，主要是通過STC89C52RC單片機(jī)作為控制中樞，對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行分析，控制協(xié)調(diào)檢測避礙，檢測循跡，檢測制動(dòng)等功能，同時(shí)控制電機(jī)速度和起停。其原理圖如下：主控模塊原理圖電路圖如下：主控制模塊電路模擬仿真圖六、項(xiàng)目總結(jié)與感悟都說機(jī)械這個(gè)專業(yè)是個(gè)萬金油的專業(yè)，什么好像都會(huì)，什么好像都不精。確實(shí)，自從學(xué)了專業(yè)課以后我就有這個(gè)感受，感覺我們正在做的事情都是別的專業(yè)深入研究的容，比如編程序，開發(fā)軟件，設(shè)計(jì)電路，分析受力，一度我非常擔(dān)心我們專業(yè)會(huì)在以后毫無競爭力，因?yàn)槟憔幊绦蚩隙ū炔贿^學(xué)軟件的，設(shè)計(jì)電路肯定比不過學(xué)電子的，分析受力肯定比不

45、過學(xué)力學(xué)的。但是，這學(xué)期學(xué)了這門機(jī)電一體化的課，加上做了這個(gè)AGV小車的設(shè)計(jì)方案以后，我漸漸發(fā)現(xiàn)其實(shí)機(jī)械專業(yè)是有它的獨(dú)一無二的地方的。就像老師講的那樣，我們不需要自己完完全全的研究透徹單片機(jī)到底是個(gè)什么原理，因?yàn)槟鞘菍W(xué)電的學(xué)生要研究的，我們注重實(shí)際的工程問題，只要能夠在工程實(shí)際中運(yùn)用單片機(jī)來為我們服務(wù)就行了。學(xué)機(jī)械這個(gè)專業(yè)就是要將一切能夠利用的資源利用起來，然后用自己的專業(yè)知識(shí)來解決實(shí)際的工程問題。我在做AGV小車的設(shè)計(jì)的時(shí)候就發(fā)現(xiàn)這個(gè)東西不是學(xué)電的學(xué)生，不是學(xué)軟件的學(xué)生能夠做得出來的，我們就像一個(gè)指揮者，將所有的軍隊(duì)排兵布陣，然后讓每個(gè)士兵都能夠發(fā)揮出它的作用，這樣才能夠獲得勝利。所以這個(gè)課

46、程設(shè)計(jì)讓我明白了機(jī)械專業(yè)絕對(duì)不是萬金油的專業(yè)，也絕對(duì)不是任何專業(yè)能夠代替的，我們將來就是其他所有人的“指揮官”。作為機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的項(xiàng)目，我們?cè)谶^程中分別經(jīng)歷了市場調(diào)研、目標(biāo)規(guī)劃、整體設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電路控制設(shè)計(jì)、再加上最后的文檔編輯。但是由于我們?nèi)狈Ω鱾€(gè)方面的經(jīng)驗(yàn)，所以我們針對(duì)的目標(biāo)比較現(xiàn)實(shí)，希望用最基本的器件，實(shí)現(xiàn)一個(gè)AGV自動(dòng)引導(dǎo)小車的基本功能。過程中，我們學(xué)習(xí)了老師推薦的個(gè)人軟件，比如：PROE做三維結(jié)構(gòu)建模，ANSYS做結(jié)構(gòu)受力分析，PROTUES做電路設(shè)計(jì)，C+做控制程序編寫等，對(duì)我們的專業(yè)能力有很大的提升，同時(shí)，也為畢設(shè)打下一定的基礎(chǔ)?？傮w說來，本門課程給我們最大的收獲還是一

47、個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程，我們從做的過程中明白了調(diào)研、目標(biāo)、分工、整合、總結(jié)的重要性。同時(shí)，我們明白了創(chuàng)新的基礎(chǔ)是專業(yè)技能的熟悉，像我們現(xiàn)在還處于初學(xué)的水平，想要?jiǎng)?chuàng)新的話難度非常大，就算有想法，也不容易實(shí)現(xiàn)。還有一個(gè)強(qiáng)烈的感受就是機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要遵守很多的標(biāo)準(zhǔn)，不能瞎創(chuàng)新，應(yīng)該在同一的標(biāo)準(zhǔn)和基本的體系下去創(chuàng)新。而且很多時(shí)候選用標(biāo)準(zhǔn)件能夠很大程度上減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作量，增加產(chǎn)品的實(shí)用性。最后就是對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的感想，一個(gè)整體的項(xiàng)目，有些事可以分工合作，而有些事必須大家都有所參與，利于產(chǎn)品調(diào)研和目標(biāo)制定，如果組員都不了解這項(xiàng)產(chǎn)品，他肯定做不好自己的一些工作或者不能與組員同步。同時(shí)，一個(gè)項(xiàng)目的完善性必須靠所有人

48、員的努力，每個(gè)人都會(huì)疏忽一些事，協(xié)作才能完善一個(gè)項(xiàng)目。七、參考文獻(xiàn)1衛(wèi)軍。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)。：科學(xué)，2010年11月。2辰貝西。自動(dòng)導(dǎo)航車_AGV_發(fā)展綜述。： 航空航天大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，2010年。3常健、吳成東、斌。移動(dòng)機(jī)器人避障方法綜述。儀器儀表學(xué)報(bào)第31卷第八期增刊， 2010年8月。4 STC89C52RC單片機(jī)用戶手冊(cè)，百度文庫。5寧慧慧 。智能小車運(yùn)動(dòng)軌跡的控制方法研究。：中北大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010年。6自紅、付偉、羅瑞。C51單片機(jī)基礎(chǔ)與編程應(yīng)用。：中國電力，2012年10月第一版。7衛(wèi)芳。基于MCS51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究。：科技大學(xué)碩士論文，200

49、5年5月。8建清。輕松玩轉(zhuǎn)51單片機(jī)。：航天航空大學(xué)，2011年3月第一版。9建清。輕松玩轉(zhuǎn)51單片機(jī)C語言。：航天航空大學(xué)，2011年3月第一版。10賀哲榮、黃金波。AT89S51單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)與編程實(shí)例。：中國電力，2012年7月第一版。11protues使用教程，百度文庫。八、附錄8.1 車體結(jié)構(gòu)ANSYS仿真報(bào)告:ProjectFirst SavedTuesday, June 10, 2014Last SavedTuesday, June 10, 2014Product Version14.5.7 ReleaseSave Project Before SolutionNoSave Pr

50、oject After SolutionNoContents Units Model (C4)o Geometry Partso Coordinate Systemso Connections Contacts Contact Regionso Mesho Static Structural (C5) Analysis Settings Loads Solution (C6) Solution Information Results Material Datao Structural SteelUnitsTABLE 1Unit SystemMetric (m, kg, N, s, V, A)

51、Degrees rad/s CelsiusAngleDegreesRotational Velocityrad/sTemperatureCelsiusModel (C4)GeometryTABLE 2Model (C4) GeometryObject NameGeometryStateFully DefinedDefinitionSourceC:UsersAdministratorDesktopAGV模型2222.sldasmTypeSolidWorksLength UnitMetersElement ControlProgram ControlledDisplay StyleBody Col

52、orBounding BoxLength X0.562 mLength Y0.22284 mLength Z1.003 mPropertiesVolume1.2244e-002 mMass96.114 kgScale Factor Value1.StatisticsBodies45Active Bodies45Nodes150761Elements77590Mesh MetricNoneBasic Geometry OptionsSolid BodiesYesSurface BodiesYesLine BodiesNoParametersYesParameter KeyDSAttributes

53、NoNamed SelectionsNoMaterial PropertiesNoAdvanced Geometry OptionsUse AssociativityYesCoordinate SystemsNoReader Mode Saves Updated FileNoUse InstancesYesSmart CAD UpdateNoAttach File Via Temp FileYesTemporary DirectoryC:UsersAdministratorAppDataLocalTempAnalysis Type3-DMixed Import ResolutionNoneDe

54、compose Disjoint GeometryYesEnclosure and Symmetry ProcessingYesTABLE 3Model (C4) Geometry PartsObject Namequdonglunzhou-1dianji-2caogang-2caogang1-1caogang-1StateMeshedGraphics PropertiesVisibleYesTransparency1DefinitionSuppressedNoStiffness BehaviorFlexibleCoordinate SystemDefault Coordinate SystemReference T