一种基于AGV小车的视觉信息采集与通讯系统及方法

一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法
技术领域
1.本发明属于agv技术技术领域，尤其涉及一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法。


背景技术：

2.agv在现代化工业生产中已占据极其重要的位置，在装备制造业与智能制造领域起到不可或缺的作用。对于柔性制造系统来讲，agv与其他工业设备之间的远程通信又是决定整个系统的高集成度所在，解决好现有两种设备之间的远程数据交换难问题，因此，我们提供了一种基于agv小车的具有视觉信息采集与通信功能底部移动平台。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：为了解决背景技术中提出解决好现有两种设备之间的远程数据交换难的的问题，而提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，包括底部移动平台、车载无线网络客户端、处理器、开源图像识别传感器、2路光电耦合器模块，24v-5v电源模块和通信系统，处理器通过rs232-ttl模块与无线客户端进行有线数据通讯，并连接2路光电耦合器与底部移动平台进行有线通讯，开源图像识别传感器使用处理器提供的5v电源接口并通过i2c通讯接口与处理器进行有线通讯；
6.底部移动平台上设置有外壳，外壳的左侧面通过合页与底部移动平台的上表面铰接，外壳的右侧面固定连接有安装板，安装板设置在固定机构内，固定机构安装在底部移动平台的上表面，固定机构包括固定连接在底部移动平台上表面的固定块，固定块上开设有凹槽，安装板位于凹槽内，固定块内部的前后两侧均开设有空腔，空腔内设置有移动块，两个移动块的相远离面均固定连接有弹簧，两个弹簧的相远离端分别与两个空腔内壁的相远离面固定连接，两个移动块的相对面均通过第一滑杆固定连接有夹块，夹块设置在凹槽内壁开设的限位槽内，第一滑杆滑动连接在凹槽内壁卡接的第一滑套内，移动块的右侧面开设有梯形槽，梯形槽内设置有固定球，固定球的右侧面固定连接有第二滑杆，第二滑杆的右端固定连接有推板，第二滑杆滑动连接在固定块右侧面卡接的第二滑套内。
7.作为上述技术方案的进一步描述：
8.所述减速齿轮组的差速比为32：1，电动机配有增值的编码器，进行转速反馈控制。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述电源由两块12v防溢铅可充电电池串接供电。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述传感器由红外距离传感器、一个触碰开关、电子陀螺仪组成，红外距离传感器的数量为九个，九个红外距离传感器呈环形均匀分布排列。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述控制器通过电动机编码器反馈控制移动的速度及方向，通过电子陀螺仪进行姿态修正，周围九个红外距离传感器及触碰开关构成防撞避撞控制。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述通信系统由上位机、底部移动平台，车载处理器，车载网络无线客户端、无线ap、网络继电器，执行设备部分构成。
17.一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统的使用方法，具体包括以下步骤：
18.s1、处理器初始化并与上位机握手通讯，判断上位机是否发送启动信号，若没有发送信号，将再次执行该动作，反之，给底部移动平台发送路径点数据，底部移动平台接受到信号后移动至路径点；
19.s2、判断底部移动平台抵达路径点是否反馈信号；若无反馈信号，则判断上位机是否发送停止信号，若未发送停止信号，再次执行上一判断。若发送停止信号，则再次给底部移动平台发送初始路径点信号；若有反馈信号，则调用开源图像识别传感器扫描设备及任务条形彩色编号；
20.s3、开源图像识别传感器扫描设备及任务条形彩色编号，将图像信息传送给处理器，处理器对接收到的信号进行处理，再将处理后的信号传输给无线网络客户端，无线网络客户端将信号通过现场无线局域网发送至上位机；
21.s4、判断当前是否为最后路径点，若不为最后路径点，则继续给底部移动平台发送下一路径点数据，若为最后路径点，则返回至初始状态。
22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
23.本发明中的agv小车具有视觉信息采集与通信功能底部移动平台的工作系统，不仅可以使柔性制造系统中的各单元配合度有效提高，使整个系统性能显著提升，又可以使agv摆脱运输功能的局限，进一步增加通信及控制功能。将计算机视觉、无线通信技术与agv技术相结合，通过机器人视觉分析数据信息，构建agv与其他工业设备之间的数据交换系统，实现两者之间的远程通信，可以较好地提高柔性制造系统中各单元的配合度，提升整体性能，同时可以较好地解决为多台工业设备同时分配多样性的操作任务。
附图说明
24.图1为本发明提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法的结构示意图；
25.图2为本发明提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法的驱动机构的结构示意图；
26.图3为本发明提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法中固定机构右视的剖面的结构示意图；
27.图4为本发明提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法中固定机构俯视的结构示意图；
28.图5为本发明提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法的电路图；
29.图6为本发明提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法的第一流程示意图；
30.图7为本发明提出的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统及方法的第二流程示意图。
31.图例说明：
32.1、底部移动平台；2、电源；3、驱动机构；31、电动机；32、安装板；33、减速齿轮组；34、方向轮；4、合页；5、安装板；6、固定机构；61、固定块；62、夹块；63、第一滑杆；64、移动块；65、弹簧；66、空腔；67、固定球；68、凹槽；69、限位槽；610、第二滑杆；611、推板；7、外壳。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
37.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，包括底部移动平台1、车载无线网络客户端、处理器、开源图像识别传感器、2路光电耦合器模块，24v-5v电源2模块和通信系统，处理器通过rs232-ttl模块与无线客户端进行有线数据通讯，并连接2路光电耦合器与底部移动平台1进行有线通讯，开源图像识别传感器使用处理器提供的5v电源2接口并通过i2c通讯接口与处理器进行有线通讯；
38.底部移动平台1上设置有外壳7，外壳7的左侧面通过合页与底部移动平台1的上表面铰接，外壳7的右侧面固定连接有安装板5，安装板5设置在固定机构6内，固定机构6安装在底部移动平台1的上表面，固定机构6包括固定连接在底部移动平台1上表面的固定块61，固定块61上开设有凹槽68，安装板5位于凹槽68内，固定块61内部的前后两侧均开设有空腔66，空腔66内设置有移动块64，两个移动块64的相远离面均固定连接有弹簧65，两个弹簧65的相远离端分别与两个空腔66内壁的相远离面固定连接，两个移动块64的相对面均通过第一滑杆63固定连接有夹块62，夹块62设置在凹槽68内壁开设的限位槽69内，第一滑杆63滑动连接在凹槽68内壁卡接的第一滑套内，移动块64的右侧面开设有梯形槽，梯形槽内设置
有固定球67，固定球67的右侧面固定连接有第二滑杆610，第二滑杆610的右端固定连接有推板611，第二滑杆610滑动连接在固定块61右侧面卡接的第二滑套内；
39.具体实施方式为：通过设置外壳7，外壳7能对电源2等电子配件进行保护，按住推板611移动通过第二滑杆610带动固定球67移动，固定球67能够在梯形槽内移动，从而能够挤压移动块64移动，移动块64能够通过第一滑杆63带动夹块62移动，此时两个夹块62相远离不再夹住安装板5，在合页4的作用下外壳7能够旋转，此时安装板5脱离两个夹块62不再被固定住，松开推板611时，固定球67不再挤压住移动块64，此时在弹簧65的弹力作用下，两个梯形块能够相互靠近，并分别带动两个夹块62稳定的夹住安装板5，达到固定外壳7的目的。
40.所述底部移动平台1包括驱动机构3、电源2、传感器和控制器，驱动机构3包括三个安装板32和三个电动机31，电动机31的输出轴固定连接有减速齿轮组33，减速齿轮组33连接有三组方向轮34，安装板32固定连接在底部移动平台1的下表面，减速齿轮组33设置在安装板32内，所述减速齿轮组33的差速比为32：1，电动机31配有增值的编码器，进行转速反馈控制，所述电源2由两块12v防溢铅可充电电池串接供电，所述传感器由红外距离传感器、一个触碰开关、电子陀螺仪组成，红外距离传感器的数量为九个，九个红外距离传感器呈环形均匀分布排列，所述控制器通过电动机31编码器反馈控制移动的速度及方向，通过电子陀螺仪进行姿态修正，周围九个红外距离传感器及触碰开关构成防撞避撞控制；
41.所述通信系统由上位机、底部移动平台1，车载处理器，车载网络无线客户端、无线ap、网络继电器，执行设备部分构成；底部移动平台1提供24v电源2，给予无线客户端24v电源2，并通过24v-5v电源2模块给予处理器5v电源2。
42.一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统的使用方法，具体包括以下步骤：
43.s1、处理器初始化并与上位机握手通讯，判断上位机是否发送启动信号，若没有发送信号，将再次执行该动作，反之，给底部移动平台1发送路径点数据，底部移动平台1接受到信号后移动至路径点；
44.s2、判断底部移动平台1抵达路径点是否反馈信号；若无反馈信号，则判断上位机是否发送停止信号，若未发送停止信号，再次执行上一判断。若发送停止信号，则再次给底部移动平台1发送初始路径点信号；若有反馈信号，则调用开源图像识别传感器扫描设备及任务条形彩色编号；
45.s3、开源图像识别传感器扫描设备及任务条形彩色编号，将图像信息传送给处理器，处理器对接收到的信号进行处理，再将处理后的信号传输给无线网络客户端，无线网络客户端将信号通过现场无线局域网发送至上位机；
46.s4、判断当前是否为最后路径点，若不为最后路径点，则继续给底部移动平台1发送下一路径点数据，若为最后路径点，则返回至初始状态。
47.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揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，包括底部移动平台(1)、车载无线网络客户端、处理器、开源图像识别传感器、2路光电耦合器模块，24v-5v电源(2)模块和通信系统，其特征在于，所述底部移动平台(1)包括驱动机构(3)、电源(2)、传感器和控制器，驱动机构(3)包括三个安装板(32)和三个电动机(31)，电动机(31)的输出轴固定连接有减速齿轮组(33)，减速齿轮组(33)连接有三组方向轮(34)，安装板(32)固定连接在底部移动平台(1)的下表面，减速齿轮组(33)设置在安装板(32)内；底部移动平台(1)上设置有外壳(7)，外壳(7)的左侧面通过合页与底部移动平台(1)的上表面铰接，外壳(7)的右侧面固定连接有安装板(5)，安装板(5)设置在固定机构(6)内，固定机构(6)安装在底部移动平台(1)的上表面，固定机构(6)包括固定连接在底部移动平台(1)上表面的固定块(61)，固定块(61)上开设有凹槽(68)，安装板(5)位于凹槽(68)内，固定块(61)内部的前后两侧均开设有空腔(66)，空腔(66)内设置有移动块(64)，两个移动块(64)的相远离面均固定连接有弹簧(65)，两个弹簧(65)的相远离端分别与两个空腔(66)内壁的相远离面固定连接，两个移动块(64)的相对面均通过第一滑杆(63)固定连接有夹块(62)，夹块(62)设置在凹槽(68)内壁开设的限位槽(69)内，第一滑杆(63)滑动连接在凹槽(68)内壁卡接的第一滑套内，移动块(64)的右侧面开设有梯形槽，梯形槽内设置有固定球(67)，固定球(67)的右侧面固定连接有第二滑杆(610)，第二滑杆(610)的右端固定连接有推板(611)，第二滑杆(610)滑动连接在固定块(61)右侧面卡接的第二滑套内。2.根据权利要求1所述的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，其特征在于，所述减速齿轮组(33)的差速比为32：1，电动机(31)配有增值的编码器，进行转速反馈控制。3.根据权利要求1所述的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，其特征在于，所述电源(2)由两块12v防溢铅可充电电池串接供电。4.根据权利要求1所述的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，其特征在于，所述传感器由红外距离传感器、一个触碰开关、电子陀螺仪组成，红外距离传感器的数量为九个，九个红外距离传感器呈环形均匀分布排列。5.根据权利要求1所述的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，其特征在于，所述控制器通过电动机(31)编码器反馈控制移动的速度及方向，通过电子陀螺仪进行姿态修正，周围九个红外距离传感器及触碰开关构成防撞避撞控制。6.根据权利要求1所述的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统，其特征在于，所述通信系统由上位机、底部移动平台(1)，车载处理器，车载网络无线客户端、无线ap、网络继电器，执行设备部分构成。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种基于agv小车的视觉信息采集与通讯系统的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1、处理器初始化并与上位机握手通讯，判断上位机是否发送启动信号，若没有发送信号，将再次执行该动作，反之，给底部移动平台(1)发送路径点数据，底部移动平台(1)接受到信号后移动至路径点；s2、判断底部移动平台(1)抵达路径点是否反馈信号；若无反馈信号，则判断上位机是否发送停止信号，若未发送停止信号，再次执行上一判断。若发送停止信号，则再次给底部移动平台(1)发送初始路径点信号；若有反馈信号，则调用开源图像识别传感器扫描设备及任务条形彩色编号；
s3、开源图像识别传感器扫描设备及任务条形彩色编号，将图像信息传送给处理器，处理器对接收到的信号进行处理，再将处理后的信号传输给无线网络客户端，无线网络客户端将信号通过现场无线局域网发送至上位机；s4、判断当前是否为最后路径点，若不为最后路径点，则继续给底部移动平台(1)发送下一路径点数据，若为最后路径点，则返回至初始状态。

技术总结
本发明公开了一种基于AGV小车的视觉信息采集与通讯系统及方法，属于AGV技术技术领域，包括底部移动平台、车载无线网络客户端、处理器、开源图像识别传感器、2路光电耦合器模块，24V-5V电源模块和通信系统，处理器通过RS232-TTL模块与无线客户端进行有线数据通讯，并连接2路光电耦合器与底部移动平台进行有线通讯。本发明中的AGV小车具有视觉信息采集与通信功能底部移动平台的工作系统，不仅可以使柔性制造系统中的各单元配合度有效提高，使整个系统性能显著提升，又可以使AGV摆脱运输功能的局限，实现两者之间的远程通信，可以较好地提高柔性制造系统中各单元的配合度，提升整体性能，同时可以较好地解决为多台工业设备同时分配多样性的操作任务。分配多样性的操作任务。分配多样性的操作任务。


技术研发人员：任丽静 邵帅 王海玲 王振兴 王冰
受保护的技术使用者：天津机电职业技术学院
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/14