[发明专利]一种AGV控制平台及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气控制平台，尤其涉及一种将LIN总线技术应用于物流小车自动引导的控制平台及其实现方法。

背景技术

·AGV的发展情况及应用前景：

AGV是自动导引小车(Automated Guided Vehicle)的英文缩写。根据美国输送物流协会定义，AGV是指装备有电磁或光学自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有小车编程与停车选择装置、安全保护以及各种移载功能的运输小车。AGV是先进制造系统的重要组成部分，为系统柔性化，集成化，高效运行提供了重要保证。它是集机械、电子、计算机及现场总线等技术于一体的集成化智能运输设备。

随着电子和控制技术的发展，AGV的技术也在不断进步，AGV系统正在朝着性能更优越、更廉价、自由度更高、功能更加丰富和完善的方向发展，其应用领域也在不断扩展。这种十几年前只是用作工厂内的物流输送设备，现在已经不仅仅局限于工厂之内，已成功地应用到办公室、饭店、医院和超级市场等诸多部门，并且取得了很好的效果。近年来，AGV在日本、美国、德国、比利时、瑞典等国家发展很快，有的工厂已实现从材料管理到生产成品全过程的自动导引车系统。特别是日本，AGV的总台数，每年以20％的比率增长。随着生产自动化的高度发展和柔性生产系统的要求，研制出适合国情的低成本、高可靠性、适度柔性化的AGV系统将带来巨大的经济效益和社会效益。

·现场总线发展情况及应用前景：

IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工技术委员会)对现场总线一词的定义为：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。它是一项以智能传感、控制、计算机、数据通信为主要内容的综合技术，是当今自动化领域发展的热点，被誉为自动化领域的局域网。由于众多领域需求各异，加上商业利益的驱使，这使得统一的现场总线标准至今仍未完成。目前国际上存在几十种现场总线标准，比较流行的有FF(基金会现场总线)、CAN(控制器局域网)、LIN、Profibus等。各种总线均有自己的特点，已在不同应用领域形成了各自的优势。

LIN总线是由国际上著名的汽车厂商，宝马、戴姆勒-克莱斯勒、大众、沃尔沃联合半导体制造商摩托罗拉公司、技术工具支持商VCT公司所组成的联营企业而开发的一种高性能串行通信协议。于2000年11月正式发布了LIN1.2规范。LIN作为面向低端通讯的一种协议，具有低成本、高可靠性、高抗干扰性、实现简单等优点。它主要应用在通信速率要求不高但对价格敏感的场合，如车身电控单元集成、将智能执行器和传感器连接到车身主体网络等。作为一种新兴的总线协议，LIN已经越来越多的被应用到了汽车行业和工业场合中。目前，LIN协议应用开发的热点集中在美国、欧洲和日本。随着车上总线节点的增加、高性能系统向中低档汽车的发展以及自动化领域对产品成本的控制，CAN总线相对较高的实现成本就成为一种障碍，LIN总线受到越来越多的青睐。

·常见的几款AGV特点分析与比较：

从引导方式比较来看：

目前常见的几款AGV按照其自动行驶过程中的导引方式，主要分为四种：电磁导引式AGV，视觉导引式AGV，激光导引式AGV，超声导引式AGV，其导引方式比较如表1所示。

表1

由表中可以看出，这四种常用导引方式虽然各有特点，但是普遍存在成本较高、柔性较低、实现复杂等问题，这使得它们难以得到广泛推广。

从控制方式比较来看：

AGV控制系统的控制方式主要有集中控制方式与分布式控制方式两种，如图1所示。目前国内市场的AGV系统多采用传统的集中控制方式，这种方式大多采用点对点的单一通信，各个模块功能由主控芯片集中处理，模块相互之间很少有联系。随着AGV系统趋向于智能化、网络化，系统的功能也更加丰富和完善，控制系统需要连接的功能模块越来越多，而主控芯片资源有限，这样不仅增加了系统的复杂性，使布线系统变大越来越庞大，而且使系统维护更加困难。

在控制系统上引入总线技术实现分布式控制，则可以很好的解决这个问题，它可以使各个模块之间更加独立，但联系更为方便，使整个系统易于维护和扩展。表2中给出了两种控制方式的特点比较。

表2