自导引小车AGV系统分析与设计说明书

--------《自导引小车系统分析与设计》任务书学生姓名学号()自导引小车载重(计算机械结构时用此参数)。()要求实现前进、转弯和自动循迹功能，具有红外避障功能；()小车行进速度可调；()控制系统采用，采用单片机语言编程；()要求控制系统有仿真和调试。()实训设计说明书份；()机械结构三维模型图(电子版)，二维设计装配图张及主要零件图；()控制系统原理图张；()程序框图及程序清单；()演示视频。四、时间安排(周周)：认识自导引小车，根据要求设计机械结构，进行强度的计算与校核，三--------载，自动行走到另一位置，自动完成货物的卸载的全自动运输装置。是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。因此，运输工具得到了很大的发展，其中的使用场合最广泛，发展十分迅速。自动导引车(，)，是一种集声、光、电、计算机为一体的简易移动机器人。在结构上有类似于有人驾驶车，只不过它的行驶是在车载微电脑的控制下完成的。主要应用于柔性加工系统、柔性装配系统(以作为活动装配平台)、自动化立体仓库以及其他一些行业作为搬运设备。向的简化仓库行；中科院沈阳自动化研究所年月在北京新技术展览会上介绍了自行研制的—一型载重公斤的自主导引小车，在沈阳某厂试用；年天津理工学院研制的带电元，台湾达到亿美元。----所谓有轨是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件中。高架有轨小车 (空间导轨)相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送，以及有人工介人的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨，其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。有轨小车如图所示。径行驶，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。无轨小车如图所示。--无轨小车按引导方式和控制方法的分为有径引导方式和无径引导自主导向方式。有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带制定小车的路径，小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置，通过自动修正而保证沿指定路径行驶。无径引导自主导向方式中，地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表(地图)，通过与测距法所得的方位信息比较，小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。这种引导方式非常灵活，但精度低。移载装置和蓄电池等构成，如图所示。其中，微处理器是车的控制核心部分，它把车的各个部分有机地联系在一起，它不仅控制整个车的运行，而且，还通行、设施的支持下，按工序完成一定的物料输送任务就构成系统。----的上市，标志着科技突飞猛进的大中华，让现代化工业城市又向前迈进了一大步，也将是现代化工业企业自动化发展的必然趋势。()较高的柔性。只要改变一下导向程序，就可以很容易地改变、修正和扩充的移动路线。如果改变固定的传送带运输线或有轨小车的轨道，相比之下改()实时监视和控制。由于控制计算机实时地对进行监视，如果控制系统根据某种需要，要求改变进度表或作业计划，则可很方便地重新安排小车路线。此外，还可以为紧急需要服务，向计算机报告负载的失效、零件错放等事故。如果采用的是无线电控制，可以实现和计算机之间的双向通讯。不管小车在何处或处于何种状态，运动或者静止，计算机都可以用调频法通过它的发送器向任一特定的小车发出命令，且只有响应的那一台小车才能读到这个命令，并根列的、蓄电池状态等()安全可靠。能以低速运行，一般在~／范围内操作。通常有微处理器控定精度及工件卡死的现象。流费用的重要部分。的显著特点是无人驾驶，上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。的另一个特点是柔性好，自动化程度高和智能化水平高，的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与供动力，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。----的类型的应用表的类型和应用设计一台自动导引小车，可以在水平面上按照预先设定的轨迹行驶。本设计采用单片机作为控制系统来控制小车的行驶，从而实现小车的左、右转弯，----(π)×(×)≈()电受力简图小车的载荷为*()F=0，()zM=0，()**()x滚动摩阻力偶矩M的大小介于零与最大值之间，即f0MM()fmax其中6滚动摩阻系数，查表，6~，取6牵引力为()后轮受力摩擦系数µ滚子直径传递效率ŋPPOFF牵引力重物的重力置减速比)求换算到电机轴上的负荷力矩(T)LT=(F+W).D.19.8()Ln2G1000取n,WN,----L12JJ动惯量。42)电机的选定匹配条件为==MMLM3)快移时的加速性能最大空载加速转矩发生在自动导引小车携带工件，从静止以阶跃指令加速T。taaMMdd--器机构图安全联轴器，销钉直径可按剪切强度计算，即()KT()m销钉材料选用钢。查表优质碳素结构钢()bsskB•d=~0.646mm选用满足剪切强度要求。。蜗杆要求表面硬度和耐磨性较高，故材料选用。蜗轮用灰铸铁制造，采用----PPn0.08人0.7T=9.55人1062=9.55人106人=9.55人106人=23508N.mm()2nni22.75112图蜗轮蜗杆受力图蜗轮蜗杆受力分析F=F=1=必65.22N()t1a2d181F=F=2=必606.66N()a1t2d77.52r1r2t2根据开式蜗杆传动的设计准则，按齿根弯曲疲劳强度进行设计。蜗轮轮齿因弯曲强度不足而失效的情况，多数发生在蜗轮齿数较多或开式传动中。弯曲疲劳强度条件设计的公式为载荷系数--AbVF2zz62必62.29()VFa2b140°140?112与蜗轮的主要参数与几何尺寸)蜗杆aa11f11a22)蜗轮z1122------a222f222g22a22F=FC112C2)拟定轴上零件的装配方案----装配方案是：左轮辐板、右轮辐板、螺母、套筒、滚动轴承、轴用弹性挡圈依次从轴的右端向左安装，左端只安装滚动轴承和轴用弹性挡圈。这样就对。)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度向力而轴向力较小，故选用单列深沟球轴承。由轴承产品目录中初步选取单列深沟球轴承，其尺寸为××××,故d=d=d=20mm。右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得型轴承的定位轴肩高dmm。Ⅳ()取安装左、右轮辐处的轴段Ⅵ的直径d=30mm;轮辐的左端采用轴肩定位，Ⅵ右端用螺母夹紧轮辐。已知轮辐的宽度为，为了使螺母端面可靠地压紧左右轮，此轴段应略短于轮辐的宽度，故取l=32mm。左右轮辐的左段采用轴肩定ⅥVV()轴用弹性挡圈为标准件。选用型号为，其尺寸为d=20mm,故0)轴上零件的周向定位良好的对中性，故选择左右轮辐与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是借过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。)确定轴上圆角和倒角尺寸首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。根据轴的计算简图作出轴的弯矩--11122212FF--22F1Mc图前轮轴的载荷分析图图前轮轴的载荷分析图C11进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩的截面强度。最大负弯矩在截C (=M共[(]()d322人30 F1----===(脂润滑)====+==+图蜗杆轴上的轴承受力=()+==，=﹥==(+)=====(==﹤=(+)=+=，====)=eee===========满足要求。----由表()查表，取==+=+=﹤====统可编程存储器。使用经典的内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的位和在系统可编程，使得为众多嵌----：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个脉冲。如想禁止的输出可在地址上置。此时，只有在执行，指令是才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态禁止，置位无效。：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。：当保持低电平时，则在此期间外部程序存储器()，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式时，将内部锁定为；当端保持高电平时，此间内部程序存储器。在编程期间，此引脚也用于施加编程电源()。：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。----振荡器特性：和分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。芯片擦除：整个阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持管脚处于低电平来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。软用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。持续工作电流为；额定功率。内含两个桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。----------射面)时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，同时信号输出接口输出数字信号(一个低电平信号)，可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围~，工作电压为。该传感器的探测距离可以通过电位器调节、一、()当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上红色指示灯点亮，同时端口持续输出低电平信号,该模块检测距离~，检测角度°，检测距离可以通过电()传感器属于红外线反射探测,因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。()可采用直流电源对模块进行供电。当电源接通时，绿色电源指示灯点亮；()具有的螺丝孔，便于固定、安装；()每个模块在发货已经将阈值比较电压通过电位器调节好，买家也可以根据实际情况进行调节(提示：模块反射距离越大，越容易误触发)二、模块接口说明(线制)红外探头对应接入中控板中控板供电：模块排针接口处外接电压(可以直接与单片机和单片机相连)；外接接单片机口--------;--{{