CN207008405U - 一种无线射频自动引导车的导航装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线射频自动引导车的导航装置，包括自动引导车车架，自动引导车车架的底部设置有射频识别阅读器，自动引导车车架的每个车轮均与传动装置连接，传动装置连接电机，电机分别与驱动单元、动力源连接，驱动单元与控制单元连接，控制单元与供电单元连接，控制单元通过信号与射频识别阅读器连接，射频识别阅读器与RFID标签连接，RFID标签与控制系统连接，RFID标签布置在预定行进的路径上。本实用新型一种无线射频自动引导车的导航装置，路径定位由轨迹式变为了离散的点，从而降低了维护成本，可以灵活多变的调整。
Description
技术领域
本实用新型属于机电控制技术领域，具体涉及一种无线射频自动引导车的导航装置。
背景技术
随着新型引导技术的发展和工业自动化水平的提高，近年来自动引导车已经被广泛应用于工业生产之中，是实现生产制造自动化流程的重要基础设备，随着柔性制造、智能制造、工业物联网、工业信息化、仓储物流行业的飞速发展，其重要性呈现出加强趋势。引导装置主要负责实现引导车的位置识别与路径规划作用，即时有效地向引导车传输位置信息并提供运动信号，是自动引导车的核心系统。
目前，工业生产中存在的自动引导车定位导航系统种类较多，其类型与主要特点如下：电磁导引、磁带导引、激光导引、视觉引导等方式应用较为广泛。其中，磁带导引技术与电磁导引技术相近，都是通过引导车内部传感器不断追踪路径轨道的信息实现导航定位，不同之处在于磁带导引采用了在地面上粘贴磁带的方式替代电磁导引在地面下埋设金属导线，通过小车磁导引传感器感应磁带的磁场信号实现小车的自动导引功能，电磁导引线路几乎不能更改导致灵活性差，磁带虽然易于更改线路，但是由于路径过长往往会导致磨损严重，需要定期维护更换；激光导引通过激光扫描器与激光定位标志构成引导系统，具有定位精度高的特点，但是其成本相对较高、设备精密度高，不适用于工业大规模应用；视觉引导则基于图像处理或机器视觉原理构建，依靠于高精度CCD和计算机识别系统，其具有精度高、路径设置灵活的特点，但是其制造成本与维护成本较高，对于工作环境具有一定的要求，需要建立数据库或者识别软件与其配套使用，这些因素都限制了它在一般工业领域的普遍应用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无线射频自动引导车的导航装置，解决了现有定位导航装置中导航中路径不易更改、难以维护的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种无线射频自动引导车的导航装置，包括自动引导车车架，自动引导车车架的底部设置有射频识别阅读器，自动引导车车架的每个车轮均与传动装置连接，传动装置连接电机，电机分别与驱动单元、动力源连接，驱动单元与控制单元连接，控制单元与供电单元连接，控制单元通过信号与射频识别阅读器连接，射频识别阅读器与RFID标签连接，RFID标签与控制系统连接，RFID标签布置在预定行进的路径上。
本实用新型的特点还在于：
RFID标签包括RFID启动标签、RFID转向标签、RFID前进标签、RFID停止标签；
其中，RFID启动标签包含两条连续指令，一是启动引导车前进，二是持续进行直线运动，直到搜索到下一个标签为止；
RFID转向标签包含两条连续指令，保证车身在转向完成后，还继续前进一小段距离，避免该RFID转向标签对引导车读取下一个RFID标签的读取过程产生干扰；
RFID前进标签用于为控制系统提供引导车前进的速度和距离，该距离为预先设定的距离或无限长，直至引导车检测到下一个RFID标签为止；
RFID停止标签控制引导车停止。
控制系统包括依次连接的预定路径输入模块、路径分解模块、RFID标签编码模块，RFID标签编码模块与RFID标签连接。
本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型一种无线射频自动引导车的导航装置，路径定位由轨迹式变为了离散的点，从而降低了维护成本，可以灵活多变的调整；(2)一种无线射频自动引导车的导航装置，由于无线射频标签和阅读器价格低廉，大大降低了自动引导车的生产制造成本；(3)一种无线射频自动引导车的导航装置，适用于油污、水污、化学污染严重等恶劣工况。
附图说明
图1是本实用新型导航装置的技术路线示意图；
图2是本实用新型导航装置的结构示意图；
图3是本实用新型导航装置的引导示意图。
图中，1.预定路径输入模块，2.路径分解模块，3.RFID标签编码模块，4.RFID启动标签，5.RFID转向标签，6.RFID前进标签，7.RFID停止标签，8.射频识别阅读器，9.供电单元，10.控制单元，11.驱动单元，12.电机，13.动力源，14.传动装置，15.车轮，16.自动引导车车架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种无线射频自动引导车的导航装置，如图1、2所示，图2中以四个轮子的引导车为示例，图2(a)为俯视图，图2(b)为仰视图，包括自动引导车车架16，自动引导车车架16的底部设置有射频识别阅读器8，以便于读取或接收RFID标签的信号，自动引导车车架16的每个车轮15均与传动装置14连接，传动装置14连接电机12，即电机12通过传动装置14带动车轮15，电机12分别与驱动单元11、动力源13连接，驱动单元11主要指电机控制器，驱动单元11与控制单元10连接，控制单元10主要包括驱动主板、控制芯片、存储器等核心电路元件，控制单元10与供电单元9连接，供电单元9主要负责给控制单元10供电，控制单元10通过信号与射频识别阅读器8连接，射频识别阅读器8与RFID标签连接，RFID标签与控制系统连接，RFID标签布置在预定行进的路径上。
其中，RFID标签包括RFID启动标签4、RFID转向标签5、RFID前进标签6、RFID停止标签7；
RFID启动标签4包含两条连续指令，一是启动引导车前进，二是持续进行直线运动，直到搜索到下一个标签为止；
RFID转向标签5包含两条连续指令，保证车身在转向完成后，还继续前进一小段距离，避免该RFID转向标签对所述引导车读取下一个RFID标签的读取过程产生干扰；
RFID前进标签6用于为控制系统提供所述引导车前进的速度和距离，该距离为预先设定的距离或无限长，直至引导车检测到下一个RFID标签为止；
RFID停止标签7控制引导车停止。
RFID标签根据其类型分布在路径的关键变化点位置，关键变化点位置包括路径起始位置、转弯位置、变速位置中的至少一个位置。
控制系统包括依次连接的预定路径输入模块1、路径分解模块2、RFID标签编码模块3，RFID标签编码模块3与RFID标签连接。
如图3，自动引导车车架16在RFID标签的引导作用下，实现了一条预定路径，其中RFID启动标签4代表了路径的起始位置，引导车放置于此标签处，一旦开始运行，通过射频识别阅读器8获取RFID启动标签4的电子编码，开始启动，启动之后按直线方向行驶，如图3(a)所示；参照图3(b)，RFID启动标签4将会使小车继续行驶，在行驶过程中遇到RFID转向标签5，获取电子编码后，控制单元10开始执行转向指令，引导车通常采用差速法改变方向，因而电机12、传动装置14、车轮15需要其具有较高的运动精度；参照图3(c)，为引导车车身转过一定角度后的状态，RFID转向标签5中包含两条按顺序执行的指令，第一条是转向，第二条是转向后直行一段距离，此距离应当小于或接近车身长度；参照图3(d)，在RFID转向标签5的引导下到达RFID前进标签6，并获取指令，开始前进一段固定长度的距离；参照图3(e)，到达既定位置并检测到RFID停止标签7，完成了预定路径的行驶，本实用新型装置及使用方法适用于各类复杂路径，其基本原理与图中描述相似。
本实用新型一种无线射频自动引导车的导航装置的导航方法为：
(1)写入电子编码：对RFID标签进行编码，使所述RFID标签中的电子编码与所述指令相匹配，并将该匹配关系输入控制单元；
(2)读取电子编码：使用安装在所述车架下方的所述射频识别阅读器对布置在预定行进路径上的所述RFID标签进行读取；
(3)执行运动指令：所述控制单元依据读取到的编码所匹配的指令，控制驱动单元带动所述引导车按照预定轨迹运动。
在步骤(1)之前还包括路径分解：将预定路径信息输入预定路径输入模块，通过路径分解模块对所述预定路径信息进行坐标定位与运动指令转化，将其分解为一系列指令。
路径分解的具体内容包括：(1)输入路径；(2)初始化坐标位置；(3)提取转弯节点；(4)分割直线路径。
转弯前后可选择停止一段时间，较长的直行路径不需要分解，任意两个RFID标签之间在使用中应当保持一定的距离。
Claims (3)
1.一种无线射频自动引导车的导航装置，其特征在于，包括自动引导车车架(16)，自动引导车车架(16)的底部设置有射频识别阅读器(8)，自动引导车车架(16)的每个车轮(15)均与传动装置(14)连接，传动装置(14)连接电机(12)，电机(12)分别与驱动单元(11)、动力源(13)连接，驱动单元(11)与控制单元(10)连接，控制单元(10)与供电单元(9)连接，控制单元(10)通过信号与射频识别阅读器(8)连接，射频识别阅读器(8)与RFID标签连接，RFID标签与控制系统连接，RFID标签布置在预定行进的路径上。
2.根据权利要求1所述的一种无线射频自动引导车的导航装置，其特征在于，所述RFID标签包括RFID启动标签(4)、RFID转向标签(5)、RFID前进标签(6)、RFID停止标签(7)；
其中，RFID启动标签(4)包含两条连续指令，一是启动引导车前进，二是持续进行直线运动，直到搜索到下一个标签为止；
RFID转向标签(5)包含两条连续指令，保证车身在转向完成后，还继续前进一小段距离，避免该RFID转向标签对所述引导车读取下一个RFID标签的读取过程产生干扰；
RFID前进标签(6)用于为控制系统提供所述引导车前进的速度和距离，该距离为预先设定的距离或无限长，直至所述引导车检测到下一个RFID标签为止；
RFID停止标签(7)控制引导车停止。
3.根据权利要求2所述的一种无线射频自动引导车的导航装置，其特征在于，所述控制系统包括依次连接的预定路径输入模块(1)、路径分解模块(2)、RFID标签编码模块(3)，RFID标签编码模块(3)与所述RFID标签连接。
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