CN107380932A - 一种智能轨道车控制方法及*** - Google Patents

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朱珂权
朱力航
林淳
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王志元
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    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G35/00—Mechanical conveyors not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

一种轨道车智能控制方法，包括以下步骤：步骤S1，预先铺设好指定轨道车需要行驶的路径并在轨道车上装载物料；步骤S2，预设设定好该轨道车需要停止的位置，在该位置设置用于感应轨道车到位的停车检测单元；步骤S3，打开轨道车电源开关，按下启动按钮，轨道车即可按照控制策略沿步骤S1中指定的路径行驶；步骤S4，轨道车通过无线通信的方式传回当前位置和当前行驶状态；步骤S5，轨道车到达指定步骤S2中的指定位置，即可完成停车并卸载物料。以及提供一种轨道车智能控制***。本发明提供一种自动化程度较高、输送效率较高的智能轨道车控制方法及***。

Description

一种智能轨道车控制方法及***
技术领域
本发明属于工业物流输送自动化技术领域，特别涉及一种智能轨道车控制方法及***。
背景技术
传统的工业流水线往往采用皮带的传输方式，但利用皮带传输时，遇到转弯时需要中间过渡机构进行过渡，造成皮带不连续，不够灵活。现代的工业流水线越来越多地采用轨道车输送***，但现有的轨道车输送***存在着输送线路简单，自动化程度偏低，输送速度较慢，轨道磨损严重等问题，使得输送效率受到限制，无法满足各种复杂路径以及现代化工业生产的使用需求。
发明内容
为了克服现有的轨道车输送***中自动化程度低、轨道磨损严重、输送效率较低、不能满足各种复杂路径以及现代化工业生产的使用需求的不足，本发明提供一种自动化程度较高、输送效率较高的智能轨道车控制方法及***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种轨道车智能控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，预先铺设好指定轨道车需要行驶的路径并在轨道车上装载物料；
步骤S2，预设设定好该轨道车需要停止的位置，在该位置设置用于感应轨道车到位的停车检测单元；
步骤S3，打开轨道车电源开关，按下启动按钮，轨道车即可按照控制策略沿步骤S1中指定的路径行驶；
步骤S4，轨道车通过无线通信的方式传回当前位置和当前行驶状态；
步骤S5，轨道车到达指定步骤S2中的指定位置，即可完成停车并卸载物料。
进一步，所述步骤S3中，根据当前轨道车所处位置与轨道中心之间的偏差，得出转向控制单元的控制策略。
再进一步，智能轨道车前方装有两个金属检测传感器，将这两个金属检测传感器所得的数值作差，所得值作为轨道车的当前位置相对于轨道中心位置的偏差。
更进一步，根据偏差值计算需要给出的控制量，所述偏差值的体现形式为：给定频率下某一占空比的PWM波。该控制量由三部分合成：第一部轨道车没有打角时的控制量，第二部分为当前的偏差量乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定，第三部分为当前偏差量与前一控制周期的偏差量之差乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定。
优选的，所述停车检测单元采用干簧管磁控模块，轨道车需要停止的位置安转磁铁。当然，也可以采用其他方式。
一种智能轨道车控制***，所述***包括智能轨道车***和轨道，所述智能轨道车***包括供电单元、传感器检测单元、主控制处理单元、转向控制单元、驱动执行单元、停车检测单元和无线通信单元；所述供电单元用于负责提供智能车***整体供电；所述传感器检测单元用于负责实时检测轨道车的行驶位置，与轨道的偏移量；所述主控制处理单元用于实现轨道车控制；所述转向控制单元用于负责给出轨道车正确的行驶方向；所述驱动执行单元用于负责控制轨道车车速；所述停车检测单元用于检测停车条件并在指定情况下完成停车操作；所述无线通信单元用于以无线通信的方式实时发送轨道车的行驶状态。
本发明的有益效果主要表现在：使轨道式自动输送***在保证安全高效的同时，提高了物流输送的效率，节省了人力物力的消耗。可广泛应用于电解铝行业，汽车加工，物流加工等现代化行业的运输线中。
附图说明
图1是本发明的结构原理方框图。
图2是本发明的控制方法流程图。
图3是本发明轨道车运行示意，其中，1为轨道，2为轨道中心线，3为轨道车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图3，一种轨道车智能控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，预先铺设好指定该轨道车需要行驶的路径并在轨道车上装载物料，铺设路径的材料为普通的金属铝箔；
步骤S2，预设设定好该轨道车需要停止的位置，在该位置设置用于感应轨道车到位的停车检测单元，所述停车检测单元采用铝箔处放置普通磁铁一块的，当然，也可以采用其他检测方式；
步骤S3，打开轨道车电源开关，按下启动按钮，轨道车即可按照控制策略沿步骤S1中指定的路径行驶；
步骤S4，轨道车通过无线通信的方式传回当前位置和当前行驶状态；
步骤S5，轨道车到达指定步骤S2中的指定位置，即可完成停车并卸载物料。
进一步，所述步骤S3中，根据当前轨道车所处位置与轨道中心之间的偏差，得出转向控制单元的控制策略。
再进一步，智能轨道车前方装有两个金属检测传感器，将这两个金属检测传感器所得的数值作差，所得值作为轨道车的当前位置相对于轨道中心位置的偏差。
更进一步，根据偏差值计算需要给出的控制量，所述偏差值的体现形式为：给定频率下某一占空比的PWM波。该控制量由三部分合成：第一部轨道车没有打角时的控制量，第二部分为当前的偏差量乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定，第三部分为当前偏差量与前一控制周期的偏差量之差乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定。
所述步骤S1，选用的金属铝箔宽度为50mm，长度根据使用路径的实际需要进行规划。
所述步骤S2，选用的磁铁为便于携带的钕铁硼强磁铁小圆柱。
所述步骤S3，可以人为控制轨道智能车运行的速度。
所述步骤S4，选用蓝牙串口通信方式将轨道车的运行状态传输回PC主机。
一种智能轨道车控制***，所述***包括智能轨道车***和轨道，所述智能轨道车***包括包括供电单元、传感器检测单元、主控制处理单元、转向控制单元、驱动执行单元、停车检测单元和无线通信单元等。
所述供电单元主要负责提供智能车***整体供电。所述传感器检测单元主要负责实时检测轨道车的行驶位置，与轨道的偏移量。所述主控制处理单元主要负责本发明整体控制方案的实施。所述转向控制单元主要负责给出轨道车正确的行驶方向。所述驱动执行单元主要负责控制轨道车车速。所述停车检测单元主要负责检测停车条件，在指定情况下完成停车操作。所述无线通信单元主要负责以无线通信的方式，实时发送轨道车的行驶状态。在特定情况下，可以通过无线通信的方式完成停车操作。
本发明完整的实时信息交互，各种综合单元的组合使得整个轨道车传输***在较高的速度下实现自动行驶，大大提高了输送效率。
本发明采用蓄电池供电，可以满足在某些特殊环境下物料输送的需求。
本实例中所述供电单元，其蓄电池采用东莞博思电子科技公司的2000mAh蓄电池，输出直流电压为8V。通过TPS7350、TPS7333、SPX1117、LM2940等稳压芯片得到5V、3.3V等电源，供给智能轨道车***中的其他单元。
本实例中所述传感器检测单元，采用一种新型的金属检测传感器，通过其检测车身与轨道之间的相对偏差，从而给出正确的行驶方向。
本实例中所述主控制处理单元，采用原飞思卡尔半导体(现恩智浦半导体)公司的Kinetis系列ARM处理器MK60DN512ZVLQ10，3为基础构建单片机最小***板。
本实例中所述转向控制单元，采用双叶FUTUBA公司生产的S3010系列舵机，速度为0.16s/60°，最大扭矩为6.5kg/cm。
本实例中所使用的驱动执行单元，采用IR公司生产的IR2104半桥驱动芯片，驱动4只MOSFET的通断，构成“H”桥电机驱动电路，速度检测采用512线双相光电编码器。
本实例中所使用的停车检测单元，采用干簧管磁控模块，检测车体下方磁场。检测到磁场后，干簧管给出停车信号，主控制处理单元控制驱动执行单元使轨道车停下。
本发明实例给出的转向控制方法，可根据当前轨道车所处位置与轨道中心之间的偏差，得出转向控制单元的控制策略，即转向控制单元中S3010舵机应该给出的角度。下面给出这种控制方法的具体解释。
首先给出一种偏差量的计算方法。本实例中智能轨道车前方装有两个金属检测传感器，将这两个金属检测传感器所得的数值作差，所得值作为轨道车的当前位置相对于轨道中心位置的偏差。
该控制方法的具体实施过程为，根据偏差值计算需要给出的控制量。偏差值的体现形式为，给定频率下某一占空比的PWM波。该控制量由三部分合成：第一部轨道车没有打角时的控制量，第二部分为当前的偏差量乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定，第三部分为当前偏差量与前一控制周期的偏差量之差乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定。
综上所述，本发明实施例中的控制方法可以有效控制智能轨道车的沿特定路径的行驶过程。以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明给出的技术范围内，可轻易想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种轨道车智能控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤S1，预先铺设好指定轨道车需要行驶的路径并在轨道车上装载物料；
步骤S2，预设设定好该轨道车需要停止的位置，在该位置设置用于感应轨道车到位的停车检测单元；
步骤S3，打开轨道车电源开关，按下启动按钮，轨道车即可按照控制策略沿步骤S1中指定的路径行驶；
步骤S4，轨道车通过无线通信的方式传回当前位置和当前行驶状态；
步骤S5，轨道车到达指定步骤S2中的指定位置，即可完成停车并卸载物料。
2.如权利要求1所述的一种轨道车智能控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，根据当前轨道车所处位置与轨道中心之间的偏差，得出转向控制单元的控制策略。
3.如权利要求2所述的一种轨道车智能控制方法，其特征在于：智能轨道车前方装有两个金属检测传感器，将这两个金属检测传感器所得的数值作差，所得值作为轨道车的当前位置相对于轨道中心位置的偏差。
4.如权利要求3所述的一种轨道车智能控制方法，其特征在于：根据偏差值计算需要给出的控制量，所述偏差值的体现形式为：给定频率下某一占空比的PWM波。该控制量由三部分合成：第一部轨道车没有打角时的控制量，第二部分为当前的偏差量乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定，第三部分为当前偏差量与前一控制周期的偏差量之差乘以某一系数，该系数应在具体环境下调试后决定。
5.如权利要求1～4之一所述的一种轨道车智能控制方法，其特征在于：所述停车检测单元采用干簧管磁控模块，轨道车需要停止的位置安转磁铁。
6.一种如权利要求1所述的智能轨道车控制方法实现的***，其特征在于：所述***包括智能轨道车***和轨道，所述智能轨道车***包括供电单元、传感器检测单元、主控制处理单元、转向控制单元、驱动执行单元、停车检测单元和无线通信单元；所述供电单元用于负责提供智能车***整体供电；所述传感器检测单元用于负责实时检测轨道车的行驶位置，与轨道的偏移量；所述主控制处理单元用于实现轨道车控制；所述转向控制单元用于负责给出轨道车正确的行驶方向；所述驱动执行单元用于负责控制轨道车车速；所述停车检测单元用于检测停车条件并在指定情况下完成停车操作；所述无线通信单元用于以无线通信的方式实时发送轨道车的行驶状态。
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