[发明专利]一种AGV物流运载系统及其控制方法

权利要求书

1.一种AGV物流运载系统，其特征在于，包括运载小车和导引单元，运载小车上安装有控制单元、驱动单元、磁导航信号传感器和RFID阅读器，控制单元分别与驱动单元、磁导航信号传感器和RFID阅读器连接，导引单元包括若干个引导磁条和若干个RFID标签；磁导航传感器获取引导磁条的磁场信号，该磁场信号经控制单元处理后，控制驱动单元驱使运载小车沿引导磁条循迹运行；RFID阅读器将读取的RFID标签数据传送给控制单元，控制单元根据该数据控制运载小车的速度及方向，最终使运载小车准确到达指定位置，实现物料运送。

2.根据权利要求1所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，所述引导磁条铺设在地面上，形成指引路线；所述RFID标签安装在地面上， RFID标签上记载有运载小车运行方向及速度的信息。

3.根据权利要求1所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，所述运载小车包括底盘、车身以及安装在其上的供电单元、控制单元、驱动单元、磁导航信号传感器和RFID阅读器，其中，车身安装在底盘上方，车身顶部设置有载物装置，用于装载物料；底盘与车身之间形成有一定空间的装置区域，所述供电单元、控制单元、驱动单元安装在该装置区域，磁导航传感器安装在底盘的前后两侧，RFID阅读器安装在底盘底部右前侧。

4.根据权利要求1所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，所述控制单元包括PLC控制器和通讯模块，PLC控制器与驱动单元、磁导航信号传感器、RFID阅读器连接，磁导航信号传感器将其接收到的磁场信号传送给PLC控制器， RFID阅读器将读取到RFID标签上的信息发送给PLC控制器；PLC控制器通过通讯模块实现与外界通讯连接，实现数据交互。

5.根据权利要求4所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，所述控制单元还包括控制面板，其与PLC控制器连接，通过控制面板能够对PLC控制器下达指令，并查看实时采集到的磁场信号和读取的RFID标签信息。

6.根据权利要求1所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，所述驱动单元包括驱动轮、导向轮、伺服驱动器、伺服电机，伺服驱动器与伺服电机连接，伺服电机与导向轮、驱动轮连接，伺服驱动器与所述控制单元，控制单元通过控制伺服驱动器来控制伺服电机的运转，进一步控制驱动轮和导向轮，实现对运载小车控制。

7.根据权利要求6所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，所述驱动轮安装在底盘中部，以驱动运载小车向前行驶；所述导向轮安装在底盘的四个角，使运载小车实现转弯；所示伺服驱动器、伺服电机分别安装在底盘上。

8.根据权利要求1所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，还包括调度单元和数据库，调度单元与控制单元无线连接，两者之间的数据能够交互，控制单元将实时数据传输给调度单元，调度单元根据这些数据给控制单元下达指令，实现对运载小车的远程控制；运载小车的状态及实时位置信息均存储在数据库中，以便调度单元对这些数据进行分析、处理。

9.根据权利要求1所述的一种AGV物流运载系统，其特征在于，所述控制单元通过采集所述磁导航传感器感应到的磁场信号，分析运载小车在引导磁条上的状态，采用PD控制算法进行校正控制，使运载小车不偏离指引磁条指引的路径；PD控制算法是将比例（P）控制和微分（D）控制组合后形成的算法，假设：u（t）表示输出信号；e（t）表示输入信号；Kp表示比例系数，Td表示微分时间常数，则比例-微分控制的数学表示式为：u（t）=Kpe（t）+KpTd*（de（t）/dt）。

10.一种AGV物流运载系统的控制方法，步骤如下：

（1）启动运载小车，磁导航传感器获取引导磁条的磁场信号，将该信号传递给控制单元；

（2）控制单元通过判断运载小车相对于引导磁条位置的偏差，并根据相对位置偏差给驱动单元发出相应的控制指令；

（3）驱动单元得到控制指令后，控制运载小车运行；

（4）运载小车相对磁条位置跟着变动，磁场信号改变，磁导航传感器继续检测磁场信号并将其反馈给控制单元：

（5）通过上述（1）-（4）实现控制单元控制驱动单元驱使运载小车沿引导磁条循迹运行；

（6）在运载小车沿磁条行驶的过程中，RFID阅读器将读取的RFID标签数据传送给控制单元，控制单元根据该数据控制运载小车的速度及方向；

（7）运载小车运行至指定位置前，首先在检测到低速RFID标签会进行减速行进，在检测到下一超低速RFID标签后进行超低速行驶，直至运载小车检测到停止RFID标签, 最终使运载小车准确到达指定位置，实现物料运送。