智能搬运工

（1）市场前景

运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求，特别是在复杂恶劣的生产环境下，人类无法进行工作。可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛用于机床上下料，冲击机自动化生产线，自动装配流水线，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。

（2）总体介绍

本作品主要应用在能够对人类生命安全构成威胁的环境能够代替人工搬运操作，同时还能搭载专用部件对一些特殊情况进行处理，减少人类在恶劣环境下工作的伤亡率。

导航信息采集：移动平台通过红外传感器对地面的导航信息进行检测，并把检测信息传输给核心控制器，通过对红外检测信息进行识别与处理使得平台能够按照预定路线行驶。定位系统：定位系统可以准确判断移动平台现有的位置，通过对射频卡内部信息的采集可以使得核心控制器能够准确的判定移动平台下一步的运行方向，对岔口转向问题进行准确的内部处理。上位机信息监控系统：上位机监控系统能够对移动平台的现有位置，运行情况，起到很好的监控作用，同时能够对上位机监控系统的相关设定可以改变移动平台的路线设定，使移动路径灵活多变，更好的完成了项目的搭建。

（3）总体设计

3.1智能搬运工的控制思路

智能搬运工由车体，蓄电池，充电系统，驱动系统，转向装置，精确停车装置，车上控制器，通信装置，信息采样子系统和车体方位计算子系统等组成。车体由车架和相应的机械电气部件如减速箱，电机，车轮组成，它是组成智能搬运工的基础部分。车架要从强度和刚度上满足车体运行和加速时的要求，我们所采用的框架为铝型材搭建而成的，车架空间安置与驱动和转向直接有关或重量较大的部件，以利于机械结构设计和降低车体重心，重心越低越有利于抗倾翻。板上常安装移栽装置，电控系统，显示屏等。车体部分还安装红外传感器循迹模块。

智能搬运工的基本控制思路：导航系统的红外传感器检测模块取得反射信号送给PLC控制系统，通过他对有无反射信号进行处理，结合定位系统的ID卡中设定路径信息，进行综合分析后输出控制信号，控制信号通过步进电机驱动模块输出到电机对小车动作进行控制。整个控制流程中不用光电编码器，即没有电机运动状态的信息反馈，所有检测信息都由传感器输入，属于开环控制。

3.2智能搬运工机械结构的设计

根据不同的用途，在AGV机械设计总体方案中，首先确定AGV的造型十分重要。好的车体造型能在枯燥而繁忙的工作环境中给人以亲切感和安全感。

别提框架结构是装配智能搬运工其他零件的主要支撑装置，是运动中的主要部件之一，主要分为主框架和副框架两个部分。主框架为立体型框架结构，用于安装各种控制和通讯设备。副框架安装轮子，各种传感器和驱动电机，主框架和副框架用可拆卸联接，便于安装和拆卸，总的来说智能搬运工车架相当于汽车底盘，是智能搬运工机械部分的关键，车架设计工艺的合理性直接影响智能搬运工的定位精度，应满足的主要条件如下：（1）车体的强度和刚度必须满足小车承载及运行加速时的要求。

（2）在保证车体有足够刚度的条件下，尽量减轻车体的重量，以提高有效承载重量。

（3）尽量降低车体重心，提高整车的抗倾翻能力

（4）车体的外廊不应有突出部分，防止碰撞其他物品。

据此确定智能搬运工的设计总思路：通过循迹模块作为导航，PLC为控制器，电机差动式实现转向，射频卡读卡器实现定位，根据预定路线实现智能搬运工的导航及定位策略最可靠，用最简单的设置，机械部件完成导航任务。

作者简介：

孟景瑞（1994—），辽宁省大石桥市人，机械工程。