[发明专利]一种用于自动生产车间的轮式运输机器人控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其是一种用于自动生产车间的轮式运输机器人控制系统和方法。

背景技术

随着第四次工业革命的发展，企业的生产规模和数量在不断扩大，这就加大了运输系统的工作量。目前在大多数工厂车间，是使用小型货物运输车或者传送带进行货物的运输，如果这些工作需要人力参与完成的话，不但加大了生产成本，而且工作效率低；相应的，传送带还需要很大的占地空间，容易受到地理环境的影响。

在一些较为先进的生产车间，使用的是一种自动巡线的小型运输车，但是这些运输车大多为一个相对的个体，相互之间没有联系。当某个环节的运输车出现问题时，会对下一环节的运输车照成影响，并且对于出现故障的运输车没有一个警示装置，当维修人员对运输机器人维修时需要辨别是哪个环节的运输车出现了故障，这就大大浪费了时间。随着科学技术的发展，日益广泛采用的微电子技术和电气化的逐步实现，形成了复杂的电磁环境，而在这些自动巡线的运输车中，大部分是使用电磁传感器循迹的，然而在电磁干扰大的环境下电磁传感器出现错误的概率非常高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于自动生产车间的轮式运输机器人控制系统和方法，所述用于自动生产车间的轮式运输机器人控制系统和方法不仅可以降低生产成本，节省占地空间；而且多个运输机器人可以组成ZigBee无线通信网络，实用性高，出错率低。

本发明所采用的技术方案是一种用于自动生产车间的轮式运输机器人控制系统，包括：

电源模块，用于给运输机器人供电；

电机驱动模块，用于驱动电机工作，

主控模块，用于处理各种输入信号和发送各种控制信号；

ZigBee无线通信模块，用于接收和发送信号；

传感模块，用于发送导航信号和避障信号；

对接定位模块，用于发送对接调节信号；

电压检测模块，用于检测电源电压；

报警模块，用于发出报警信号；

显示模块，用于显示运输机器人的各种参数；

其中，所述主控模块与ZigBee无线通信模块连接，所述传感模块与主控模块连接，所述主控模块的输出端与电机驱动模块的输入端连接，所述对接定位模块与主控模块连接，所述电压检测模块与主控模块连接，所述主控模块的输出端与报警模块的输入端连接，所述主控模块的输出端与显示模块的输入端连接，所述电源模块的输出端与电压检测模块的输入端连接。

进一步地，所述主控模块包括：

单片机，所述单片机作为运输机器人的信息处理中心和控制中心；

电源控制中心，用于控制传感模块、电机驱动模块和显示模块的电源；

其中，所述电源控制中心受单片机控制，所述电源控制中心的输出端分别与传感模块、电机驱动模块和显示模块的输入端连接。

进一步地，所述传感模块包括：

循迹子模块，用于发送运输机器人导航光强信号；

避障子模块，用于发送避障信号，

其中，所述循迹子模块与主控模块连接，所述避障子模块与主控模块连接。

进一步地，所述对接定位模块包括：

距离传感器，用于检测运输机器人与补给工位的距离；

定位传感器，用于检测运输机器人与补给工位的位置误差，

其中，所述距离传感器和定位传感器的输出端分别与主控模块连接。

进一步地，所述循迹子模块包括：光源补偿模块，用于提供稳定的光源；光强检测模块，用于检测运输机器人引导线与地面不同的光强信号，其中，所述主控模块的输出端与光强补偿模块的输入端连接，所述光强检测模块与主控模块连接。

本发明所采用的另一技术方案是一种用于自动生产车间的轮式运输机器人控制方法，应用于所述的用于自动生产车间的轮式运输机器人控制系统，所述方法包括以下步骤：

S1、启动总电源，主控模块和ZigBee无线通信模块得电工作；

S2、主控模块关闭传感模块、电机驱动模块、报警模块和显示模块的电源；

S3、ZigBee无线通信模块检测是否有补给信号，检测到补给信号则进入步骤S4，否则继续进行检测；

S4、判断电源电压是否可以支撑一次运输任务所需电量，如果可以支撑，则进入步骤S5；否则进入步骤S6；

S5、主控模块开启传感模块、电机驱动模块和显示模块，并控制传输机器人到达补给工位，货物被取走后，运输机器人返回起点等待运输任务；

S6、开启报警模块并通知其它运输机器人接替该任务。