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（优秀毕业全套设计）自动移动送料小车设计（整套下载）

研制和应用走在前列。其缺点是费用比较高，维护比较困难。光学导引光学导引的导向路线是用反光材料涂成的反光带，反光带颜色般与地面反差较大，以使两者反光程度有定不同，便于识别。光学导引原理图如图所示。当光源发出的光照射到反光带上，光学传感器接受反射光线，并把光信号转换成电信号，经上的信号单元处理与识别单元处理后，来判断的运行是否偏离导向路线，调整两轮的转速，使沿由反光带铺设的路线运行，反光带也可以为铝带或不锈钢带，为适应路线柔性变化，采用多根反光带，并在其上附有代码标识，根据不同代码给出直线曲线等运行信息。另外在路线交叉点和转弯处，近来般不贴反光带，采用自由路径行走方式，即在路线上设置光标，用装在上的视觉传感器，同时捕捉两个光在两图光学导引原理图光学导引的优点是运行范围大，运行精度高，地面费用低。缺点是要求工作环境清洁，对办公室等污染小的地方不失为种很好的导引方式。上海铁道大学机械工程系开发的行李包裹自动分拣即采用了光学导引方式。激光导引原理图如图所示。导引方法是把激光光束扫描产生的轨迹定为直线路线，安装在上的光电探测器，检测光束的感光位置，并测量偏离路线的偏移量，以此进行引导。这种导引与地面形状无关，所以在由于地面原因而不能采用电传感器磁导引和光学导引时是非常有效的。图激光导引原理图计算机视觉导引计算机视觉导引通过摄像机或超声波扫描仪生成周围场景的图像，与计算机系统中存储的环境地图进行特征匹配，从而确定当前位置和路线偏移的信息。这种导引的优点是运行精度高灵活性好，缺点是可控制性费用方面不理想。这种方式是目前最为先进的导引技术，天津理工学院机械系研制的全方位视觉导引自动车采用的就是这种技术。超声波导引超声波测量导引方法类似于激光测量方法，不同之处在于需要设置专门的反射镜面，而是利用般的墙面或类似物体就能进行引导，因而，在特定环境下提供了更大的柔性和低成本的方案，属于自由路线方式。但由于反射面大，在制造车间环境下应用常常有困难，此种方法多用于集装箱码头，利用规律摆放的集装箱反射超声波，可以很好地达到自动导引的目的，而且价格十分低廉。由于本课题是在实验室环境下完成的，不宜对环境进行比较大的改造，且考虑到实验成本的问题，鉴于对以上导引技术的分析，采取寻迹光学导引方式是比较合适的。这是因为实室的地面环境比较平整，场地比较理想，光反射规律比较规范，且环境亮度符合要求，光学传感器检测信号不易产生错误动作。旦接到命令，则按程序进行工作。的行使路线由导引系统引导，并有专门的检测装置检测的运行位置。为了均衡各工作站的负荷，保证物料的及时供应或输出，个系统往往有多台，车上和地面要有可靠的导引设施通讯设备和控制管理软件，才能获得安全运输优化调度的效果。.系统的技术组成及调度方法系统由和地面导引及管理系统组成，其中由于应用范围很广，具体的应用目的和工作环境差别很大，因此有很多的形式，但从功能看，重要包括行走驱动系统导向系统动力系统安全系统控制系统车载辅助机构车体等。地面导引与管理系统包括调度操作设备通讯设备导引定位设备交通管理系统辅助设备等。的技术组成行走驱动系统包括转向和驱动部分，由于使用场合的不同要求，的行走驱动机构形式繁多。按行走方向区分单向双向和全方位式按转向原理区分铰轴式转向和差速式转向按传动配置方式区分转向轮与差动轮合或分开前轮与后轮驱动对角式中间驱动三轮四轮五轮六轮等不同配置形式。三轮移动机构是目前应用最多的基本机构，车体结构般是前轮利用两轮独立驱动，通过两轮的速度差实现转弯，后轮为辅助轮。这种机构的特点是机构组成简单，而且旋转半径可从零到无限大。四轮的驱动机构和运动基本上与三轮的相同，两轮独立驱动，前后带有辅助轮的方式。由于能绕车体中心旋转，所以有利于在狭窄场所改变方向。当然还有依据使用目的，使用六轮驱动车和车轮直径不同的轮胎车。与四轮车相比，六轮车结构相似，只不过有更大的承载能力和稳定性。按传动电机分伺服电机驱动步进电机驱动或普通直流电机驱动导向系统完全依赖于导向系统指引其从个工作点到达另个工作地点，导向系统的性能与采用的导引方式有关，根据不同的导引方式，可自动沿着指定的路线运行。动力系统是以蓄电池为动力源的，般为通用的工业蓄电池或汽车蓄电池，要求电池容量满足小时的工作需要，当电力不足时，能自动行使到指定位置充电。安全系统常常是在人机共存的环境下工作，因此必须对人员的安全性进行充分的考虑，般上装有红外线或超声波检测装置，对检测装置的要求是在车前急停区前识别物体，以便在此前停车或减速，或启动避让措施以及优化搬运线路，另外在车架四周还设置带机械微动开关的缓冲器，万缓冲器撞上了障碍物仍能及时控制停车，由于系统是多台同时工作的，为了增强对系统交通的可控性，般需要在地面另外设置些指示各段运行路线被占用情况的辅助装置。通讯系统在系统中，为了使各台的工作不发生冲突任务冲突路线冲突等，所有以及系统中的其它自动化物流设备都是由主控机进行统控制，需要从主控机获得下步工作的指令，同时需要将自身的状态报告主控机，这些都是通过通讯系统来完成。有固定运行路线的可以通过在运行路线上埋设的导线进行感应通讯，而全方位运行的只能采用无线通讯，当干扰源较多时，通讯系统必须有较强的可靠性，以保证系统正常工作。控制系统每台上都配置车载机以控制本身的工作，由数台构成系统时，整个系统由主控机进行监视与控制，主控机方面与更上级控制系统如车间级控制系统进行通讯，接受物料搬运任务并报告系统的工作情况，另外还与各台进行通讯，根据具体的物料搬运任务进行规划，并向各台布置任务，同时收集各发出的信息以监视系统的工作情况，并相应地进行交通管理，车载机与主控机通过通讯系统交换信息。车载辅助机构主要指各种类型的辅助物料装卸机构如机械手有动力和无动力的辊道推杆油缸升降台和精确定位机构，以保证在和其它装置之间自动传送物料。这些辅助机构可以和其它的物流设备自动接口，实现物流装卸和搬运过程的自动化。的调度方法使用中的路线优化和实时调度是当前领域的个研究热点，实用中，人们采用的方法主要有如下几种。数学规划方法为选择最佳的任务和最佳路径，可以归纳为个任务调度问题。数学归纳方法是求解调度问题最优解的传统方法，该方法的求解过程实际上是个资源限制下的寻优过程。实用中的方法主要有整数规划动态规划方法等。在小规模调度的情况下，这类方法可以得到较好的结果。但随着调度规模的增加，求解问题耗费的时间呈指数增长，限制了该方法在负责大规模实时线路优化和调度中的应用。仿真方法仿真方法通过对实际的调度环境建模，而对的种调度方案的实施进行计算机模拟仿真，用户和研究人员可以使用仿真手段对些调度方案进行测试比较和监控，从而改变和挑选调度策略。实用中采用的方法有离散事件仿真方法面向对象的仿真方法和三维仿真技术，有许多软件可用于的调度仿真，其中集团的软件可以快速建立仿真模型，实现仿真过程的三维演示和结果的分析处理。人工智能方法人工智能方法把的调度过程描述成个满足约束的解集搜索最优解的过程。它利用知识表示技术将人的知识包括进去，同时使用各种搜索技术力求给出个令人满意的解。具体的方法有专家系统方法遗传算法启发式算法神经网络算法。其中，专家系统方法在实际应用中较多采用，它将调度专家的经验抽象成系统可以理解和执行的调度规则，并且采用冲突消解技术来解决大规模调度中的规则膨胀和冲突问题。由于神经网络具有并行运算知识分布存储自适应强等优点。因此，它成为求解大规模调度问题的个很有希望的方法。目前，用神经网络方法成功求解了问题。遗传算法在求解的优化调度问题时，首先通过编码将定数量的可能调度方案表示成适当的染色体，并计算每个染色体的适应度如路径最短，通过重复进行复制交叉变异寻找适应度大的染色体，即调度问题的最优解。单独用种方法来求解调度问题，往往存在定的缺陷。目前，将多种方法进行融合来求解的调度问题是个研究热点。如将专家系统与遗传算法融合，把专家的知识融入到初始染色体群的形成中，加快求解速度和质量。自动移动送料小车总体结构.技术指标及运行本课题针对“现代物流集散控制系统”项目而提出的，研制套自动导引车系统。该自动导引车系统的性能指标要求为能够沿条固定的激光导引束行走，实现自动起停和转移托盘等操作，并能够调整移载机构的伸出量，以增强小车的移载能力和适应能力。.总体结构设计方案根据实际需要的不同，设计也有很大差别。本课题所研究的是在室内环境下能够自主行走运送托盘自动调节的小车。根据这个需求，本设计为圆传送带式轻型，激光束导引方式沿固定路径进行托盘运输。整个系统的结构框图如图，其中包括主控制模块光敏元件检测光信号电路直流电机的驱动器和速度控制控制器以及电源模块，这些构成了整个车载控制系统。图总体方案图自动导引小车车体主要由车架和相应的机械电气结构如蓄电池电机减速部分车轮等所组成。资料显示，现有的按照轮子数量多少，般可以分为三轮四轮或者六轮结构。二轮结构简单，能够满足常规性的需要。四轮结构比较复杂，但稳定性好，承载能力比较大。六轮和四轮在结构和设计思路上都基本类似，不过具有更大的承载能力和稳定性，因此后面主要分析四轮情况。的转向装置通常有以下两种结构形式铰轴转向式设置转向轮以控制旋转方向，转向轮装在转向铰轴上，转向电机通过减速器和机械连杆等结构控制铰轴，从而实现对转向轮的方向控制。转向轮可以和驱动轮合而为，也可以单独设置。差速转向式为的左右两个驱动轮分别设置两个独立的驱动电机，通过控制左右轮子的转速比，产生速度差，来实现车体的转向，在这种模式下，非驱动轮应为自由轮综合轮子数量和转向轮的形式等。的运行机构通常有以下几种常见方式三轮铰轴转向式如图.所示，其中轮为铰轴转向轮，同时也是驱动轮，即前轮装配有驱动电机转向电机以及减速设备等，在功能上即驱动也转向，后两个轮子仅作随动运动，起承载作用，而没有导向能力。当然只给轮子配置转向电机，不作为驱动轮使用，而将轮轮作为驱动轮也是可行的。三轮差动转向式如图.所示，其中轮为随动轮，可以自由转动，而轮和轮是驱动轮，由不同的电机控制，靠两个轮子的不同转速实现车子转弯。四轮铰轴转向式图.所示的就是前轮转向，后轮驱动的四轮模型，其中轮和轮为转向轮，它们之间有同步轮转向连杆，轮轮为驱动轮，由同个驱动电机带动。四轮差动转向式如图.图.所示，这是两种不同结构的四轮模型，但控制模式基本致，其中轮和轮为自由轮，可以自由转动，而轮和轮都是驱动轮，由不同的电机来驱动，通过两驱动轮的速度差进行转向。四轮独立导向式如图.所示，四个轮子都为驱动轮，主要应用其变结构功能，根据环境的变化实时地控制各轮的转速和转向，从而使其能够适应更恶劣的工作环境，控制更灵活，不过这种方式控制也相对来说复杂些。图行走系结构考虑到本课题设计的主要用于实验室中的模拟生产装配线，单次运输重量有限，般不超过公斤，转角允许半径比较大导引线定位偏差要求不高，总体工作要求不是很苛刻。中间轮驱动差速转向四轮结构的运行精度虽然不是很高，但是结构设计和控制方法简单，因此经过对技术路线反复比较，最终决定采用前后轮自由中间驱动的四轮式结构。为了增加驱动能力，采用较大驱动转矩的直流电机作为行走驱动装置，前轮采用万向轮，整车采用差速转弯，最小转弯半径可为零。的具体结构如图所示，车体底部设有驱动轮万向轮，车体内设有行走驱动电机，传送带驱动电机，螺纹丝杠驱动电机。在车体外部设置有限位开关，接近传感器。在车体前段装有小车的“眼睛”，组线阵排列的光敏晶体管。小车的移载系统采用圆皮带做为传送带，移载系统可以进行水平移动，可以微调与与托盘之间的距离，从而增加了小车