AGV自动导引小车结构系统全设计

I山东理工职业学院毕业设计（论文）设计(论文)题目：AGV自动导引小车姓名:夏杰学号:029409300156院部:工程技术学院专业:机电一体化年级:09级指导教师:2011年10月15日II摘要AGV即自动导引小车，它集声、光、电、计算机技术于一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中，具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点，极大的提高生产自动化程度和生产效率。属于移动式机器人的一个分支。它最早是在美国发展起来的，在国外已经有几十年的历史了。因此，AGV被广泛应用在仓储业、邮局、图书馆、港口码头、机场以及危险场所和特种作业的场合。AGV是一种非常有发展前途的物流输送设备，尤其在柔性制造系统（FMS）中被认为是最有效的物料运输设备。本文在分析研究国内外AGV现状与发展的基础上，设计了两后轮独立驱动的自动导引小车，其主要工作内容包括：小车机械传动设计、直流伺服电机的选择、AT89C51单片机控制系统硬件电路、运动学分析、控制系统软件设计及圆弧插补程序。所设计的小车能够实现自主运行、运动轨迹（圆弧、直线）的控制等功能，达到了沿着设定的路线行驶。关键词：自动导引小车，单片机控制，设计，PWM技术IIIAbstractTheAGVnamelyAutomaticGuidedVehicle,itcollectsound,thelight,theelectricity,thecomputertechnologyinabody,andsynthesizesthetechnicaldomainadvancedtheoryandtheapplicationtechnology.Itwidespreadappliedintheflexiblemanufacturingsystemandthefactoryautomation,andhasthemeritsofhightransportationefficiency,theenergyconservation,theworkreliable,theflexibletransportation.Itenormouslyenhancedproductionautomaticityandproductionefficiency.BasedontheanalysisofthedomesticandforeignAGVpresentsituationanditsdevelopmentfoundation,AGVwithtwowheelindependentdriveisdesigned.Thecontentofthepaperincludes:designofmechanicalstructureanddriveofthecar,thechoiceofdirectcurrentservomotor,thehardwareelectriccircuitofAT89C51controlsystem,thekinematicanalysis,thesoftwaredesignofcontrolsystemandtheprocedureofinterpolationthecirculararc.Thedesignedcarcanrealizethefunctionsofindependentmovement,thepath(circulararc,straightline)controlandsoon,andhasachievedtotravelalongthehypothesisroute.Keyword:AutomaticGuidedVehicle,singlechipcomputercontrol，Design,PWM目录第一章绪论.............................................................................................11.1AGV自动导引小车简介...................................................................11.2AGV自动导引小车的分类...............................................................21.3AGV系统组成...................................................................................31.4自动引导小车结构设计..................................................................41.5国内外研究现状及发展趋势..........................................................5第二章机械部分设计............................................................................72.1设计任务...........................................................................................72.2确定机械传动方案..........................................................................72.3直流伺服电动机的选择..................................................................82.4联轴器的设计................................................................................112.5蜗杆传动设计................................................................................122.6轴的设计.........................................................................................142.6.1前轮轴的设计............................................................................142.6.2后轮轴的设计............................................................................172.7滚动轴承选择计算........................................................................212.7.1前轮轴上的轴承........................................................................212.7.2蜗杆轴上的轴承........................................................................222.7.3后轮轴上的轴承........................................................................24第三章控制系统的设计........................................................................263.1控制系统总体方案........................................................................263.2鉴向................................................................................................263.3计数的扩展....................................................................................273.4中断的扩展....................................................................................283.5数摸转换器的选择........................................................................303.6电机驱动芯片选择........................................................................313.7运动学分析....................................................................................353.7.1运动学方程................................................................................353.7.2转弯半径....................................................................................353.8控制软件的设计.............................................................................36结论与展望...............................................................................................42致谢..........................................................................................................44参考文献（REFERENCES）..............................................................431第一章绪论1.1AGV自动导引小车简介AGV(AutomaticGuidedVehicle),即自动导引车，是一种物料搬运设备，是能在一位置自动进行货物的装载，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。AGV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AGV的使用场合最广泛，发展十分迅速。自动导引车（automaticguidedvehicle，AGV），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AGV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。最早的自动搬运车是1913年福特汽车公司用在底盘装配上，代替了原来的输送机，使原装配时的12小时28分缩短了1小时33分。1956年英国人组成了以电磁感应导向的简易AGVS，从此60年代传到了美国。1959年日本也从这时开