[发明专利]一种室内地面运输车超声波定位控制系统

权利要求书

1.一种室内地面运输车超声波定位控制系统，其特征是包括上位机系统及AGV系统；所述上位机系统通过AGV系统中的无线通信模块与AGV系统通信，上位机向AGV系统发送数据信息；

所述上位机系统包括参数设置模块、电子地图模块、串口配置模块、命令传输模块、处理模块，所述参数设置模块设定电子地图的大小、障碍物的排布和起止位置的数值，设置的数值通过处理模块的运算得到全局栅格电子地图与全局最优路线，全局栅格电子地图与最优路线在电子地图模块中显示；在串口配置模块中设置预先选择的与上位机通信的无线通信模块的串口信息，点击命令传输模块中的命令发送键确认发送命令，将全局最优路线发送至AGV系统中的主控单片机；所述处理模块包括嵌入了Matlab Script软件、并调用Matlab软件的Labview软件，处理模块通过参数设置模块所提供的数据得出全局栅格电子地图并完成蚁群算法的计算得出全局最优路线；

所述AGV系统包括主控单片机、超声波发送系统、自动跟随超声波接收系统、避障系统、AGV运动系统、显示屏；所述主控单片机和超声波发送系统及自动跟随超声波接收系统构成定位系统，通过自动跟随超声波接收系统根据超声波测距与舵机角度获得定位数据，主控单片机接收到定位数据经过可靠性判断获得AGV系统在电子地图中所在位置，主控单片机通过超声波发送系统中的无线通信模块接收到上位机发送的全局最优路线；所述主控单片机通过避障系统得到周围环境信息并且经过坐标变换转化为以AGV小车为中心的局部栅格电子地图，主控单片机基于得到的局部栅格电子地图运算处理得到局部避障路线，主控单片机1结合全局最优路线和局部避障路线做出处理，得到AGV小车运动路线的数据，然后将AGV小车运动路线的数据命令发送至AGV运动系统控制AGV小车运行，同时主控单片机将AGV小车的姿态、速度、位置、障碍物及规划路径的信息在显示屏上显示，并以每秒一次的频率更新。

2.如权利要求1所述的室内地面运输车超声波定位控制系统，其特征是，所述超声波发送系统包括一号舵机组、超声波发射探头、无线通信模块、位姿采集器；

所述无线通信模块为单芯片型射频收发机NRF24L01来实现主控单片机与上位机的通信；

所述位姿采集器选用三轴加速度计三轴MPU6050六轴模块，由其陀螺仪功能来确定AGV小车的姿态；

所述超声波发射探头为TCT40-16T/R超声波探头，所述一号舵机组由两台M90舵机组成一个二维云台，可以使超声波发射探头指向空中任一角度，实现在接收方方向上信号的最大强度传播。

3.如权利要求1所述的室内地面运输车超声波定位控制系统，其特征是，所述自动跟随超声波接收系统包括二号舵机组、超声波接收装置、无线模块、单片机、外接直流电源；单片机由外接直流电源供电，二号舵机组、超声波接收装置、无线模块均通过与单片机相连供电，所述自动跟随超声波接收系统中的单片机控制无线模块发送数据信号给超声波发送系统中的无线通信模块并同时启动单片机中定时器的计时功能，主控单片机接收到无线通信模块传输的信号的同时控制超声波发射探头发射超声波信号，自动跟随超声波接收系统中的单片机在超声波接收装置接收到超声波的同时令定时器停止计时，单片机根据内置的定时器所计的时间与二号舵机组的传输的转向角度以及超声波接收装置所处高度完成定位计算，得到超声波定位数据，单片机通过脉冲宽度调制控制自动跟随超声波接收系统中二号舵机组的转向，使超声波接收装置正对超声波发射探头所在方向，自动跟随超声波接收系统通过无线模块发送超声波定位数据，超声波发送系统中无线通信模块接收到超声波定位数据传送至AGV的主控单片机，主控单片机判断可靠性，若为0，则丢弃，并连续10次存储超声波定位数据，去掉其中最大值、最小值后取平均，得出最终超声波定位数据，主控单片机结合最终超声波定位数据以及位姿采集器所传输当前AGV小车的姿态数据处理得到超声波发送系统中一号舵机需要转动的对准角度；

所述外接直流电源设定为5V。