agv ti 毫米波雷达_一种基于毫米波雷达的AGV小车的制作方法
本實用新型屬于交通運輸領域,涉及一種基于毫米波雷達的AGV小車。
背景技術:
AGV((Automated Guided Vehicle)通常沿固定軌道行駛,常用的防撞裝置采用激光、電磁等技術,由于信號易受干擾、穿透能力差能缺點,使得AGV小車在工作運行當中容易出現碰撞現象,因此有必要提供一種基于毫米波雷達的AGV小車,避免碰撞。
技術實現要素:
有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種基于毫米波雷達的AGV小車。
為達到上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
一種基于毫米波雷達的AGV小車,包括用于承載的車架、用于導向的導向輪、用于驅動的驅動輪、用于防撞的擋板以及用于探測障礙的毫米波雷達,所述導向輪及所述驅動輪均與所述車架相連接,所述車架設有導向輪的一端與所述擋板固定連接,所述毫米波雷達設置于擋板上。
可選的,還包括控制器,所述控制器與所述毫米波雷達、所述導向輪以及所述驅動輪信號連接。
可選的,所述驅動輪與電動機同軸連接。
可選的,所述驅動輪還與制動器同軸連接。
可選的,所述電動機以及所述制動器均與所述控制器信號連接。
可選的,毫米波雷達包括天線、毫米波雷達發射機、天線收發開關、電磁波接收機、信號處理器以及報警裝置,所述天線及毫米波雷達發射機與所述天線收發開關信號連接,所述天線收發開關通過電磁波接收機與信號處理器連接,信號處理器分別與報警裝置以及控制器信號連接
可選的,還包括用于供電的蓄電池,所述蓄電池與所述導向輪、所述驅動輪、所述毫米波雷達以及所述控制器電路連接。
可選的,所述蓄電池與所述車架固定連接。
可選的,所述蓄電池為24V直流蓄電池。
可選的,所述毫米波雷達采用24GHz的毫米波頻段。
本實用新型的有益效果在于:
1、基于毫米波雷達的AGV小車采用毫米波雷達防止碰撞,毫米波雷達精準度高,抗干擾能力強且探測距離遠,呈廣角探測,探測范圍廣,作用時速可達到120碼以上,全天候工作,雨雪霧霾沙塵暴等惡劣天氣,均能開啟正常使用。穿透能力強,安裝也可以完全隱蔽,不影響車輛整體外觀,而且毫米波雷達與激光雷達相比價格較低。因此毫米波雷達防撞技術應用于AGV小車具有很大的優勢。
2、本方案使用毫米波頻段為24GHz,頻率越低,波長越長,繞射能力越強,信號損失衰減越小,適用于近距離探測。由于工廠中機械設備比較多,電磁干擾較大,因此電磁波的繞射可以降低一部分干擾,而且工廠中AGV小車的車速不高,24GHz可以滿足近距離的檢測,及時避免AGV小車碰撞。
本實用新型的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述,并且在某種程度上,基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的,或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
附圖說明
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本實用新型作優選的詳細描述,其中:
圖1為本實用新型實施例提供的基于毫米波雷達的AGV小車結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例提供的毫米波雷達結構示意圖。
圖3為本實用新型實施例提供的AGV小車運行狀態示意圖。
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用,本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。需要說明的是,以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想,在不沖突的情況下,以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
其中,附圖僅用于示例性說明,表示的僅是示意圖,而非實物圖,不能理解為對本實用新型的限制;為了更好地說明本實用新型的實施例,附圖某些部件會有省略、放大或縮小,并不代表實際產品的尺寸;對本領域技術人員來說,附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
本實用新型實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件;在本實用新型的描述中,需要理解的是,若有術語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此附圖中描述位置關系的用語僅用于示例性說明,不能理解為對本實用新型的限制,對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
請參閱圖1-圖3,附圖中的元件標號分別表示:
擋板1、導向輪2、蓄電池3、車架4、驅動輪5、制動器6、電動機7、控制器8、毫米波雷達9。
發明人發現毫米波雷達具有波長短、頻帶寬(頻率范圍大),穿透能力強的特點,這些特點形成了毫米波雷達的優勢:
1、穿透能力強,不受天氣影響。大氣對雷達波段的傳播具有衰減作用,毫米波雷達無論在潔凈空氣中還是在雨霧、煙塵、污染中的衰減都弱于紅外線、微波等,具有更強的穿透能力。毫米波雷達波束窄、頻帶寬、分辨率高,在大氣窗口頻段不受白天和黑夜的影響具有全天候的特點。
2、體積小巧緊湊,識別精度較高。毫米波波長短,天線口徑小,元器件尺寸小,這使得毫米波雷達系統體積小重量輕,容易安裝在車上。對于相同的物體,毫米波雷達的截面積大、靈敏度較高,可探測和定位小目標。
3、可實現遠距離感知與探測。毫米波雷達分為遠距離雷達(LRR)和近距離雷達(SRR),由于毫米波在大氣中衰減弱,所以可以探測感知到更遠的距離,其中遠距離雷達可以實現超過200m的感知與探測。
毫米波雷達的多項優勢,其目前在汽車防撞傳感器中占比較大,根據IHS的數據,毫米波/微波雷達+攝像頭在汽車防撞傳感器中占比達到了70%。而且毫米波雷達也用于無人機防撞預警中,且汽車和飛機均為無軌道運行。AGV通常沿固定軌道行駛,常用的防撞裝置激光、電磁等,但基于毫米波雷達的優勢,發明人考慮將毫米波雷達防撞裝置應用到AGV小車中,避免AGV小車在行駛過程中發生碰撞。
請參閱圖1至圖3,提供一種基于毫米波雷達的AGV小車,包括用于承載的車架4、用于導向的導向輪2、用于驅動的驅動輪5、用于防撞的擋板1以及用于探測障礙的毫米波雷達9,所述導向輪2及所述驅動輪5均與所述車架4相連接,所述車架4設有導向輪2的一端與所述擋板1固定連接,所述毫米波雷達9設置于擋板1上。
進一步的,基于毫米波雷達的AGV小車還包括控制器8,所述控制器8與所述毫米波雷達9、所述導向輪2以及所述驅動輪5信號連接,所述驅動輪5與電動機7同軸連接,所述驅動輪5還與制動器6同軸連接,所述電動機7以及所述制動器6均與所述控制器8信號連接。當毫米波雷達9檢測到距離障礙物較遠時,則控制驅動輪5繼續沿軌道行駛,距離障礙物較近時則控制制動器6及時剎車,當毫米波雷達9檢測到距離障礙物一定距離且需要繼續延軌道行駛時,控制導向輪2進行轉向,避免碰撞。
優選地,請參閱圖2,毫米波雷達9包括天線、毫米波雷達發射機、天線收發開關、電磁波接收機、信號處理器以及報警裝置,所述天線及毫米波雷達發射機與所述天線收發開關信號連接,所述天線收發開關通過電磁波接收機與信號處理器連接,信號處理器分別與報警裝置以及控制器8信號連接。天線采用內置的24GHz微帶陣列天線,可用于發送和接收24GHz頻段的毫米波信號;發射機和接收機采用意行半導體24GHz發射機/接收機MMIC(SG24T1、SG24R1等),具有低成本、高性能的特點,信號處理器采用MSP430F149IPM單片機,特點為處理能力強、運算速度快和超低功耗等。車上控制器主要包括運動控制器和擴展控制器兩部分,本實施例采用西門子SIMATIC S7-200SMART控制器,體積小,性價比高,結合了運動控制部分和擴展控制部分,既用于控制AGV小車的運動單元和安全單元,也用于AGV小車運動控制器與中央控制計算機之間的通訊通道,完成AGV的運行監控及任務分配等系統功能。在工作過程中,毫米波雷達9中的振蕩器會產生一個頻率隨時間逐漸增加的信號,這個信號遇到障礙物之后,會反彈回來,其時延是2倍距離/光速。返回來的波形和發出的波形之間有個頻率差,這個頻率差和時延是呈線性關系的:物體越遠,返回的波收到的時間就越晚,那么它跟入射波的頻率差值就越大。將這兩個頻率做一個減法,就可以得到二者頻率的差頻(差拍頻率),通過判斷差拍頻率的高低就可以判斷障礙物的距離。根據這個原理對AGV做出預判警告,AGV小車進行防撞處理。毫米波雷達發射機通過天線發射毫米波,接收機接收到毫米波反射信號,將信號傳給信號處理器放大處理后可獲得AGV小車的周圍物理環境信息(與障礙物間的相對距離、相對速度、角度、運行方向等),數據信息綜合處理后由控制器控制小車預警,并進行轉向、減速或緊急剎車。所述的毫米波雷達使用的天線處于毫米波雷達裝置內部,天線的形式采用微帶貼片陣列天線,該天線系統包括發射天線和接收天線兩個模塊,這兩個模塊獨立工作,不會對其余部分產生影響。
請參閱圖3,毫米波雷達9通過毫米波進行測距和測速,沿著導向軌道進行行駛或制動,并通過通信鏈路把AGV小車行駛狀態信息傳給控制中心。
具體的,基于毫米波雷達的AGV小車還包括用于供電的蓄電池3,所述蓄電池3與所述導向輪2、所述驅動輪5、所述毫米波雷達9以及所述控制器8電路連接,所述蓄電池3與所述車架4固定連接,所述蓄電池3為24V直流蓄電池3,所述毫米波雷達9采用24GHz的毫米波頻段。
最后說明的是,以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本技術方案的宗旨和范圍,其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的agv ti 毫米波雷达_一种基于毫米波雷达的AGV小车的制作方法的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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