[发明专利]一种基于麦克纳姆轮自主导航全向车控制系统

说明书

本发明涉及一种基于麦克纳姆轮自主导航全向车控制系统，属于车间物流搬运与装配技术领域。本发明采用车体伺服运动控制系统结合视觉导航定位技术和自动对接系统实现车体按照主控调度系统设定路线，完成产品及零部件的自动转运及与装配工位自动对接，同时在狭窄空间采用无线遥控技术实现手动转运的功能。

技术领域

本发明涉及车间物流搬运与装配技术领域，具体涉及一种基于麦克纳姆轮自主导航全向车控制系统。

背景技术

航天器的装配技术是航天制造技术的重要组成部分,航天产品总装过程中正向自动化、数字化装配方向发展，传统的装配技术主要以人来完成，劳动成本高生产效率低；随着航天产品的批量化，简单模式下的人工装配越来越不适用与现代装配的要求。

麦克纳姆轮，作为一种全方位轮，通过四个轮子的转速转向适当组合，可以实现机器人在平面上三自由度的全方位移动，目前已广泛应用于军工、制造业、电线电缆车间、医院等行业中。麦克纳姆轮式AGV，利用其灵活的运动特性，在自动导引(循迹)过程中可以实现直角转弯，侧向移动的功能，较之传统的AGV小车，节省了空间，提高了物流效率。

AGV传统的导航方式主要为磁导航和视觉导航，由地面上铺设的磁条或色带作为参考，AGV在行进过程中不断动态修正其与预定轨迹的偏差。然而这种导航方式，虽然使得AGV可以不受人的控制自动行走，但固定的轨迹极大地限制了运动，尤其对于麦克纳姆轮式AGV而言，其全方位移动的特点无法发挥出来，因此，近年来，无轨导航技术的发展十分迅速，在某些领域已有实际的应用案例。

一般基于麦克纳姆轮全向转运车应用在数字化总装脉动生产线、数字化柔性装配工作站等项目中，能够在狭窄空间进行无线遥控全向移动，同时在调度管理系统路径规划下完成部件、成件和产品的自主导航转运、自动与工位对接等任务，能够提高生产装配的效率和降低劳动成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种基于麦克纳姆轮自主导航全向车控制系统，完成产品及零部件的自动转运及与装配工位自动对接，同时在狭窄空间采用无线遥控技术实现手动转运的功能。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于麦克纳姆轮自主导航全向车控制系统，包括：供电系统1、车体运动控制系统2、主控调度系统3、车体无线通讯模块、无线遥控器6、驱动系统7、自主导航系统8、自动对接系统9和安全防撞系统10；所述车体无线通讯模块包括主控无线通讯模块4和遥控无线通讯模块5；

所述供电系统1包括：电池组、逆变电源和直流转换电源；所述电池组与逆变电源电连接，逆变电源用于驱动系统7中四组伺服驱动器的供电；电池组与直流转换电源电连接，直流转换电源用于车体运动控制系统2、自主导航系统8、自动对接系统9和安全防撞系统10的供电；

所述车体运动控制系统2包括伺服运动控制器和信号扩展模块，所述信号扩展模块用于通过主控无线通讯模块4接收主控调度系统3的路径命令信息、自主导航系统8的反馈数据信息、自动对接系统9的反馈数据信息以及安全防撞系统10的反馈数据信息；所述伺服运动控制器用于对信号扩展模块接收的反馈数据信息进行处理，向驱动系统7实时发送执行命令信息，控制全向转运车的运动；

所述主控调度系统3包括上位机调度界面和无线收发通讯模块，主控调度系统3与主控无线通讯模块4连接实现与车体实时通信；上位机调度界面用于实现对全向转运车进行路线设定，完成多台全向转运车的调度规划；

所述主控无线通讯模块4用于主控调度系统3与车体运动控制系统2通信；

所述无线遥控器6通过遥控无线通讯模块5与车体运动控制系统2实现通信，用于手动控制全向转运车运动，实现的运动方向有前进、后退、左移、右移和原地旋转；