CN110597270A - 一种跟随机器人小车的使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种跟随机器人小车的使用方法，机器人小车进行物品周转运输之前，先通过12V控制电路直流电源启动STM32 F103主控板和逻辑控制模块，然后，启动手环标签或手机APP，逻辑控制模块通过A基站、B基站、C基站的UWB信号进行定位搜索、自动保存手环标签或手机APP的代码数据，手环标签或手机APP通过PMW信号调试引导机器人小车直行或转向、后退进行行走；工作人员手臂上佩戴手环标签或手持手机APP走向卸载物品的地点，工作人员走向卸载物品的地点的同时，手环标签或手持手机APP引导机器人小车在工作人员一侧行走；本发明通过手环标签或手机APP进行引导行走，在车间、大型超市物流中的物品周转简单轻便，提高了工作人员的工作质量。
Description
技术领域
本发明涉及产品、物品的周转小车，尤其是一种跟随机器人小车的使用方法。
背景技术
目前，我国大多数的企业生产车间、大型超市的仓储物流的输送以及公共图书馆的书籍流转***，生产线、装配线、输送线等实现原材料的运送，输送工具采用各式各样进行输送，大多数的运输工具的设计数据为承载量，没有专业的运输工具和小车；由于一部分的企业生产车间、大型超市的仓储物流以及公共图书馆中物品的周转，仍然依赖在职人员进行搬运，搬运的劳动强度大，工作人员难以承受，增加了人工的使用和开支，为节约人力，解放双手；鉴于上述的诸多原因，现提出一种跟随机器人小车的使用方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服我国大多数的企业生产车间、大型超市的仓储物流的输送以及公共图书馆的书籍流转***，生产线、装配线、输送线等实现原材料的运送，输送工具采用各式各样进行输送，大多数的运输工具的设计数据为承载量，没有专业的运输工具和小车；由于一部分的企业生产车间、大型超市的仓储物流以及公共图书馆中物品的周转，仍然依赖在职人员通过人工小车进行搬运，搬运的劳动强度大，工作人员难以承受，增加了人工的使用和开支，为节约人力，解放双手；通过合理的设计，提供一种跟随机器人小车的使用方法，本发明的机器人小车通过手环标签或手机APP进行引导行走、装卸物品，机器人小车中的逻辑控制模块指令TIMER第一模块、TIMER第二模块分别通过PMW信号控制第一电机驱动器、第二电机驱动器分别带动左电机、右电机和驱动轮进行直行或转向、后退进行装卸运输周转的物品；本发明通过手环标签或手机APP通过PMW信号引导机器人小车跟随行走，不用人工小车进行搬运，降低劳动强度大，减少人工的使用，在企业生产车间、大型超市的仓储物流中的物品周转简单轻便，提高了工作人员的工作质量。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案，一种跟随机器人小车的使用方法，所述的跟随机器人小车，是由机器人小车、载物框、万向轮架、万向轮、底座挡板、把手、驱动轮、螺栓支柱、双向调速电机、STM32 F103主控板、逻辑控制模块、串口、A基站、B基站、C基站、手环标签、手机APP、12V控制电路直流电源、TIMER第一模块、TIMER第二模块、24V直流动力电源、第一电机驱动器、第二电机驱动器、左电机、右电机构成；机器人小车上面设置载物框，载物框设置为ABS+PC材料注塑的网孔板体，载物框两端的上方对称设置一对把手；机器人小车的上面和下面对应设置为两块铝合金板材，上面的铝合金板材设置为车厢板，下面的铝合金板材设置为车底板，车厢板与车底板的周边之间均布设置为螺栓支柱，车厢板与车底板之间设为空腔；
机器人小车车底板的四个角分别预留为轮架空间，前端的轮架空间的车底板上面的两侧对称设置一对双向调速电机，一对双向调速电机下面分别设有电机座，电机座分别与车底板之间对应设有对穿螺孔，对穿螺孔中设置紧固螺栓；一对双向调速电机的两侧对称设置一对螺栓支柱，一对螺栓支柱之间设有电机的上横梁，一对双向调速电机的驱动轴对称向外设置，一对双向调速电机的驱动轴上分别设置驱动轮；后端的轮架空间的车厢板下面两侧对称设置一对万向轮架，一对万向轮架中分别设置万向轮；机器人小车两侧的车底板上面对称预留为一对架电源，一对架电源上方分别设置为一对24V直流动力电源，一对24V直流动力电源的外侧分别设置底座挡板；
24V直流动力电源与万向轮架之间的车厢板下面设有一对主控板安装插槽架，一对主控板安装插槽架中设置STM32 F103主控板；机器人小车前端的车厢板下面两侧对称设置A基站、B基站，机器人小车后端中部的车厢板下面设置C基站；
STM32 F103主控板一侧设置12V控制电路直流电源，12V控制电路直流电源与STM32F103主控板之间设置电源电路；STM32 F103主控板中部设置为逻辑控制模块，逻辑控制模块一侧分别设置串口，串口与逻辑控制模块之间设置信号传输线路；串口中预留分别设置至少三个接口，至少三个接口分别对应设置A基站、B基站、C基站，至少三个接口分别与A基站、B基站、C基站之间设置信号传输线路；A基站、B基站、C基站匹配设置手环标签或手机APP；A基站、B基站、C基站分别与手环标签或手机APP之间匹配设置UWB信号；手环标签或手机APP分别设有触屏显示器；
逻辑控制模块另一侧分别设置TIMER第一模块、TIMER第二模块，逻辑控制模块分别与TIMER第一模块、TIMER第二模块之间设置信号传输线路；
STM32 F103主控板一侧设置24V直流动力电源，24V直流动力电源一侧分别设置左电机、右电机，24V直流动力电源分别与左电机、右电机之间设置电源电路，左电机、右电机的一端分别设置第一电机驱动器、第二电机驱动器，第一电机驱动器、第二电机驱动器分别与TIMER第一模块、TIMER第二模块之间设置PMW信号传输线路；
机器人小车进行物品周转运输之前，机器人小车需要启动和调试，先通过12V控制电路直流电源启动STM32 F103主控板和逻辑控制模块，然后，启动手环标签或手机APP，逻辑控制模块通过A基站、B基站、C基站的UWB信号进行定位搜索、自动保存手环标签或手机APP的代码数据，手环标签或手机APP通过触屏显示器设置电机的速度为高速、中速、低速和转弯，机器人小车与手环标签或手机APP之间的跟踪的范围、间距，跟踪范围的半径为米至米，跟踪的间距为.米至.米后，完成机器人小车与手环标签或手机APP之间的启动和调试；手环标签或手机APP通过PMW信号调试引导机器人小车直行或转向、后退进行行走。
机器人小车与手环标签或手机APP调试完成后，使用机器人小车时，将机器人小车放在装载物品的地面上，把需要运送的物品装入载物框中，工作人员手臂上佩戴手环标签或手持手机APP走向卸载物品的地点，工作人员走向卸载物品的地点的同时，手环标签或手持手机APP引导机器人小车在工作人员一侧行走。
机器人小车跟踪手环标签或手持手机APP的行走过程中，A基站、B基站、C基站通过UWB进行搜索到的手环标签或手持手机APP的位置信号实时发送的逻辑控制模块后，手环标签或手持手机APP的位置及时发送逻辑控制模块。
逻辑控制模块指令TIMER第一模块、TIMER第二模块分别通过PMW信号传输线路控制第一电机驱动器、第二电机驱动器，第一电机驱动器、第二电机驱动器分别带动左电机、右电机和驱动轮进行直行或转向、后退的行走；机器人小车行走至卸货位置时停止，取出载物框中的物品完成卸货后，工作人员手臂上佩戴手环标签或手持手机APP返回装载物品的地点重新进行装载物品，如此周而复始的进行物品运输、周转。
有益效果：本发明的机器人小车通过手环标签或手机APP进行引导行走、装卸物品，机器人小车中的逻辑控制模块指令TIMER第一模块、TIMER第二模块分别通过PMW信号控制第一电机驱动器、第二电机驱动器分别带动左电机、右电机和驱动轮进行直行或转向、后退进行装卸运输周转的物品；本发明通过手环标签或手机APP通过PMW信号引导机器人小车跟随行走，不用人工小车进行搬运，降低劳动强度大，减少人工的使用，在企业生产车间、大型超市的仓储物流中的物品周转简单轻便，提高了工作人员的工作质量。
其中的UWB(Ultra-Wide Band)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。抗干扰性能强，传输速率高，***容量大且发送功率非常小，以此大大延长***电源工作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小，应用面就广。
本发明的驱动轮与万向轮分别安装在不同的板材上，这样就能将整体的负载分配到两块板上，从而减轻单块板材的负载，也便于选择质地较轻的材料。若是驱动轮与万向轮安装在同一块板上，则对该板的强度要求很高，势必会提高板材的重量才能满足要求。从轻量化的角度出发，将驱动轮与万向轮安装在不同板上能有效减轻整体重量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是总装结构示意图；
图2是图1的机器人小车框架结构示意图；
图3是图1的载物框结构示意图；
图4是图1的机器人小车结构示意图；
图5是图1的主控板结构示意图；
图6是图1的基站布局结构示意图；
图1、2、3、4、5、6中：机器人小车1、载物框2、万向轮架3、万向轮4、底座挡板5、把手6、驱动轮7、螺栓支柱8、双向调速电机9、STM32 F103主控板10、逻辑控制模块11、串口12、A基站13、B基站13-1、C基站13-2、手环标签14、手机APP14-1、12V控制电路直流电源15、TIMER第一模块16、TIMER第二模块17、24V直流动力电源18、第一电机驱动器19、第二电机驱动器20、左电机21、右电机22。
具体实施方式
下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
实施例1
机器人小车1上面设置载物框2，载物框2设置为ABS+PC材料注塑的网孔板体，载物框2两端的上方对称设置一对把手6；机器人小车1的上面和下面对应设置为两块铝合金板材，上面的铝合金板材设置为车厢板，下面的铝合金板材设置为车底板，车厢板与车底板的周边之间均布设置为螺栓支柱8，车厢板与车底板之间设为空腔；
机器人小车1车底板的四个角分别预留为轮架空间，前端的轮架空间的车底板上面的两侧对称设置一对双向调速电机9，一对双向调速电机9下面分别设有电机座，电机座分别与车底板之间对应设有对穿螺孔，对穿螺孔中设置紧固螺栓；一对双向调速电机9的两侧对称设置一对螺栓支柱8，一对螺栓支柱8之间设有电机的上横梁，一对双向调速电机9的驱动轴对称向外设置，一对双向调速电机9的驱动轴上分别设置驱动轮7；后端的轮架空间的车厢板下面两侧对称设置一对万向轮架3，一对万向轮架3中分别设置万向轮4；机器人小车1两侧的车底板上面对称预留为一对架电源，一对架电源上方分别设置为一对24V直流动力电源18，一对24V直流动力电源18的外侧分别设置底座挡板5；
24V直流动力电源18与万向轮架3之间的车厢板下面设有一对主控板安装插槽架，一对主控板安装插槽架中设置STM32 F103主控板10；机器人小车1前端的车厢板下面两侧对称设置A基站13、B基站13-1，机器人小车1后端中部的车厢板下面设置C基站13-2；
STM32 F103主控板10一侧设置12V控制电路直流电源15，12V控制电路直流电源15与STM32 F103主控板10之间设置电源电路；STM32 F103主控板10中部设置为逻辑控制模块11，逻辑控制模块11一侧分别设置串口12，串口12与逻辑控制模块11之间设置信号传输线路；串口12中预留分别设置至少三个接口，至少三个接口分别对应设置A基站13、B基站13-1、C基站13-2，至少三个接口分别与A基站13、B基站13-1、C基站13-2之间设置信号传输线路；A基站13、B基站13-1、C基站13-2匹配设置手环标签14或手机APP14-1；A基站13、B基站13-1、C基站13-2分别与手环标签14或手机APP14-1之间匹配设置UWB信号；手环标签14或手机APP14-1分别设有触屏显示器；
逻辑控制模块11另一侧分别设置TIMER第一模块16、TIMER第二模块17，逻辑控制模块11分别与TIMER第一模块16、TIMER第二模块17之间设置信号传输线路；
STM32 F103主控板10一侧设置24V直流动力电源18，24V直流动力电源18一侧分别设置左电机21、右电机22，24V直流动力电源18分别与左电机21、右电机22之间设置电源电路，左电机21、右电机22的一端分别设置第一电机驱动器19、第二电机驱动器20，第一电机驱动器19、第二电机驱动器20分别与TIMER第一模块16、TIMER第二模块17之间设置PMW信号传输线路；
机器人小车1进行物品周转运输之前，机器人小车1需要启动和调试，先通过12V控制电路直流电源15启动STM32 F103主控板10和逻辑控制模块11，然后，启动手环标签14或手机APP14-1，逻辑控制模块11通过A基站13、B基站13-1、C基站13-2的UWB信号进行定位搜索、自动保存手环标签14或手机APP的代码数据，手环标签14或手机APP通过触屏显示器设置电机的速度为高速、中速、低速和转弯，机器人小车1与手环标签14或手机APP之间的跟踪的范围、间距，跟踪范围的半径为5米至10米，跟踪的间距为0.5米至1.5米后，完成机器人小车1与手环标签14或手机APP之间的启动和调试；手环标签14或手机APP通过PMW信号调试引导机器人小车1直行或转向、后退进行行走。
实施例2
机器人小车1与手环标签14或手机APP调试完成后，使用机器人小车1时，将机器人小车1放在装载物品的地面上，把需要运送的物品装入载物框2中，工作人员手臂上佩戴手环标签14或手持手机APP14-1走向卸载物品的地点，工作人员走向卸载物品的地点的同时，手环标签14或手持手机APP14-1引导机器人小车1在工作人员一侧行走。
实施例3
机器人小车1跟踪手环标签14或手持手机APP14-1的行走过程中，A基站13、B基站13-1、C基站13-2通过UWB进行搜索到的手环标签14或手持手机APP14-1的位置信号实时发送的逻辑控制模块11后，手环标签14或手持手机APP14-1的位置及时发送逻辑控制模块11。
实施例4
逻辑控制模块11指令TIMER第一模块16、TIMER第二模块17分别通过PMW信号传输线路控制第一电机驱动器19、第二电机驱动器20，第一电机驱动器19、第二电机驱动器20分别带动左电机21、右电机22和驱动轮7进行直行或转向、后退的行走；机器人小车1行走至卸货位置时停止，取出载物框2中的物品完成卸货后，工作人员手臂上佩戴手环标签14或手持手机APP14-1返回装载物品的地点重新进行装载物品，如此周而复始的进行物品运输、周转。
Claims (4)
1.一种跟随机器人小车的使用方法，所述的跟随机器人小车，是由机器人小车(1)、载物框(2)、万向轮架(3)、万向轮(4)、底座挡板(5)、把手(6)、驱动轮(7)、螺栓支柱(8)、双向调速电机(9)、STM32 F103主控板(10)、逻辑控制模块(11)、串口(12)、A基站(13)、B基站(13-1)、C基站(13-2)、手环标签(14)、手机APP(14-1)、12V控制电路直流电源(15)、TIMER第一模块(16)、TIMER第二模块(17)、24V直流动力电源(18)、第一电机驱动器(19)、第二电机驱动器(20)、左电机(21)、右电机(22)构成；其特征在于：机器人小车(1)上面设置载物框(2)，载物框(2)设置为ABS+PC材料注塑的网孔板体，载物框(2)两端的上方对称设置一对把手(6)；机器人小车(1)的上面和下面对应设置为两块铝合金板材，上面的铝合金板材设置为车厢板，下面的铝合金板材设置为车底板，车厢板与车底板的周边之间均布设置为螺栓支柱(8)，车厢板与车底板之间设为空腔；
机器人小车(1)车底板的四个角分别预留为轮架空间，前端的轮架空间的车底板上面的两侧对称设置一对双向调速电机(9)，一对双向调速电机(9)下面分别设有电机座，电机座分别与车底板之间对应设有对穿螺孔，对穿螺孔中设置紧固螺栓；一对双向调速电机(9)的两侧对称设置一对螺栓支柱(8)，一对螺栓支柱(8)之间设有电机的上横梁，一对双向调速电机(9)的驱动轴对称向外设置，一对双向调速电机(9)的驱动轴上分别设置驱动轮(7)；后端的轮架空间的车厢板下面两侧对称设置一对万向轮架(3)，一对万向轮架(3)中分别设置万向轮(4)；机器人小车(1)两侧的车底板上面对称预留为一对架电源，一对架电源上方分别设置为一对24V直流动力电源(18)，一对24V直流动力电源(18)的外侧分别设置底座挡板(5)；
24V直流动力电源(18)与万向轮架(3)之间的车厢板下面设有一对主控板安装插槽架，一对主控板安装插槽架中设置STM32 F103主控板(10)；机器人小车(1)前端的车厢板下面两侧对称设置A基站(13)、B基站(13-1)，机器人小车(1)后端中部的车厢板下面设置C基站(13-2)；
STM32 F103主控板(10)一侧设置12V控制电路直流电源(15)，12V控制电路直流电源(15)与STM32 F103主控板(10)之间设置电源电路；STM32 F103主控板(10)中部设置为逻辑控制模块(11)，逻辑控制模块(11)一侧分别设置串口(12)，串口(12)与逻辑控制模块(11)之间设置信号传输线路；串口(12)中预留分别设置至少三个接口，至少三个接口分别对应设置A基站(13)、B基站(13-1)、C基站(13-2)，至少三个接口分别与A基站(13)、B基站(13-1)、C基站(13-2)之间设置信号传输线路；A基站(13)、B基站(13-1)、C基站(13-2)匹配设置手环标签(14)或手机APP(14-1)；A基站(13)、B基站(13-1)、C基站(13-2)分别与手环标签(14)或手机APP(14-1)之间匹配设置UWB信号；手环标签(14)或手机APP(14-1)分别设有触屏显示器；
逻辑控制模块(11)另一侧分别设置TIMER第一模块(16)、TIMER第二模块(17)，逻辑控制模块(11)分别与TIMER第一模块(16)、TIMER第二模块(17)之间设置信号传输线路；
STM32 F103主控板(10)一侧设置24V直流动力电源(18)，24V直流动力电源(18)一侧分别设置左电机(21)、右电机(22)，24V直流动力电源(18)分别与左电机(21)、右电机(22)之间设置电源电路，左电机(21)、右电机(22)的一端分别设置第一电机驱动器(19)、第二电机驱动器(20)，第一电机驱动器(19)、第二电机驱动器(20)分别与TIMER第一模块(16)、TIMER第二模块(17)之间设置PMW信号传输线路；
机器人小车(1)进行物品周转运输之前，机器人小车(1)需要启动和调试，先通过12V控制电路直流电源(15)启动STM32 F103主控板(10)和逻辑控制模块(11)，然后，启动手环标签(14)或手机APP(14-1)，逻辑控制模块(11)通过A基站(13)、B基站(13-1)、C基站(13-2)的UWB信号进行定位搜索、自动保存手环标签(14)或手机APP(14-1)的代码数据，手环标签(14)或手机APP(14-1)通过触屏显示器设置电机的速度为高速、中速、低速和转弯，机器人小车(1)与手环标签(14)或手机APP(14-1)之间的跟踪的范围、间距，跟踪范围的半径为5米至10米，跟踪的间距为0.5米至1.5米后，完成机器人小车(1)与手环标签(14)或手机APP(14-1)之间的启动和调试；手环标签(14)或手机APP(14-1)通过PMW信号调试引导机器人小车(1)直行或转向、后退进行行走。
2.根据权利要求1所述的一种跟随机器人小车的使用方法，其特征在于：机器人小车(1)与手环标签(14)或手机APP(14-1)调试完成后，使用机器人小车(1)时，将机器人小车(1)放在装载物品的地面上，把需要运送的物品装入载物框(2)中，工作人员手臂上佩戴手环标签(14)或手持手机APP(14-1)走向卸载物品的地点，工作人员走向卸载物品的地点的同时，手环标签(14)或手持手机APP(14-1)引导机器人小车(1)在工作人员一侧行走。
3.根据权利要求1所述的一种跟随机器人小车的使用方法，其特征在于：机器人小车(1)跟踪手环标签(14)或手持手机APP(14-1)的行走过程中，A基站(13)、B基站(13-1)、C基站(13-2)通过UWB进行搜索到的手环标签(14)或手持手机APP(14-1)的位置信号实时发送的逻辑控制模块(11)后，手环标签(14)或手持手机APP(14-1)的位置及时发送逻辑控制模块(11)。
4.根据权利要求1所述的一种跟随机器人小车的使用方法，其特征在于：逻辑控制模块(11)指令TIMER第一模块(16)、TIMER第二模块(17)分别通过PMW信号传输线路控制第一电机驱动器(19)、第二电机驱动器(20)，第一电机驱动器(19)、第二电机驱动器(20)分别带动左电机(21)、右电机(22)和驱动轮(7)进行直行或转向、后退的行走；机器人小车(1)行走至卸货位置时停止，取出载物框(2)中的物品完成卸货后，工作人员手臂上佩戴手环标签(14)或手持手机APP(14-1)返回装载物品的地点重新进行装载物品，如此周而复始的进行物品运输、周转。
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2019
- 2019-10-11 CN CN201910961035.4A patent/CN110597270A/zh active Pending
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