一种AGV机器人控制设备的制作方法

控制;调节装置的制造及其应用技术一种agv机器人控制设备技术领域1.本发明涉及agv机器人，特别涉及一种agv机器人控制设备。背景技术：2.嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化、高智能方面优势更加明显，同时会大幅降低agv机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用，因此嵌入式系统发展前景在近年来被大多数自动化企业和用户青睐。但是现有agv控制系统中，存在pc工业电脑、plc硬件成本昂贵，结构复杂等问题。技术实现要素：3.本发明目的是：提供一种agv机器人控制设备，连接上位机系统以及车体，降低结构复杂度和设备成本。4.本发明的技术方案是：一种agv机器人控制设备，包括mcu控制器及其连接的若干通用输入/输出接口、若干激光输入/输出接口、若干总线、若干网口、若干hdmi接口；其中：通用输入/输出接口，用于与agv机器人车体的电源、警示灯、灯带、手自动开关对接；激光输入/输出接口，用于与车体的安全辅助传感器连接；总线，用于与车体的驱动器、agv电源管理驱动、扩展单元驱动连接；网口，用于与车体激光雷达或车体其他辅助定位传感器连接；hdmi接口，用于连接车体的显示设备。5.优选的，还包括与所述mcu控制器连接的若干usb接口，用于连接usb设备。6.优选的，还包括与所述mcu控制器连接的若干串口，用于连接车体调试接口。7.优选的，还包括与所述mcu控制器连接的若干不同类型插槽，用于安装无线网卡、5g模组、ssd卡中的一种或几种。8.优选的，还包括与所述mcu控制器连接的若干指示灯，包括电源指示灯、网口指示灯、蓝牙指示灯、wifi连接指示灯、5g连接指示灯，在有相应功能时可指示当前状态。9.优选的，所述mcu控制器包括集成有导航定位算法模块、运动控制算法模块、通信算法模块、i/o管理算法模块；其中：导航定位算法模块，根据要求进行更换不同的导航方法，包括激光导航算法，slam导航算法，磁导航算法，视觉导航算法中的一种或几种；运动控制算法模块，采用基于b样条曲线拟合运动控制方法、pid控制方法、mpc控制方法中的一种；通信模块负责运动控制主控板与车体以及上位机系统的通信；i/o管理算法模块，负责外设设备的安全区域划分、指示灯状态、音频输出、手自动切换、启动、复位；需要指出的是，考虑到mcu主板算力的大小，如果导航算法比较复杂，可以将定位导航算法模块外接。mcu主板通过网口与定位导航模块连接。10.优选的，所述mcu控制器包括集成有运动控制算法模块、通信算法模块、i/o管理算法模块；导航定位算法模块外接，mcu控制器通过网口与导航定位算法模块连接。11.优选的，所述若干通用输入/输出接口包括模拟量输入、模拟量输出接口，负责模拟信号的输入输出；通用输入/输出接口还包括若干通用干接点，及充电使能干接点。12.优选的，所述若干激光输入/输出接口包括若干触边安全输入接口及若干路触边安全输出干接点，当触边正常接通时，干接点闭合导通，触边出现短路断路情况时，干接点断开；激光输入/输出接口还包括若干急停安全输入接口及若干急停安全输出干接点，当急停未启动时，干接点闭合导通，当急停按钮启动时，干接点断开。13.优选的，通用输入与激光头输入均设有com口，用以选择输入类型，若输入类型为npn，需要将对应的com点接到24v；若输入类型为pnp，则需要将对应的com点接到0v；通用输出和激光头输出为了兼容npn和pnp，均为推挽型输出，即可以输出0v和24v，当设备为npn输入时，控制器输出0v有效，24v无效，当输入设备为pnp输入时，控制器输出24v有效，0v无效。14.本发明的优点是：本发明提出的agv机器人控制设备，连接上位机系统以及车体，控制agv执行指令，降低结构复杂度和设备成本。附图说明15.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：图1为本发明的agv机器人控制设备的结构原理图。具体实施方式16.如图1所示，一种agv机器人控制设备，包括mcu控制器及其连接的若干通用输入/输出接口、若干激光输入/输出接口、若干总线、若干网口、若干hdmi接口、若干usb接口、若干串口、若干不同类型插槽和若干指示灯。17.mcu控制器，集成有导航定位算法模块、运动控制算法模块、通信算法模块，i/o管理算法模块，其中：导航定位算法模块可根据要求进行更换不同的导航方法，如激光导航算法，slam导航算法，磁导航算法，视觉导航算法等。18.运动控制算法模块优选基于b样条曲线拟合运动控制方法、pid控制方法、mpc控制方法等。19.需要指出的是，考虑到mcu主板算力的大小，如果导航算法比较复杂，可以将定位导航算法模块外接。mcu主板通过网口与定位导航算法模块连接。20.通信模块负责运动控制主控板与车体以及上位机系统的通信。21.开关管理模块负责外设设备（安全区域划分、指示灯状态、音频输出、手自动切换、启动、复位）若干通用输入/输出（i/o）接口，用于与车体电源，警示灯，灯带，手自动开关等设备对接。若干通用输入/输出（i/o）接口包括模拟量输入、模拟量输出，负责模拟信号的输入输出。若干通用输入/输出（i/o）接口还包括若干通用干接点，及充电使能干接点。22.若干激光输入/输出（i/o）接口，用于与车体避障传感器或车体其他安全辅助传感器连接。激光输入/输出（i/o）接口包括若干触边安全输入接口及若干路触边安全输出干接点，当触边正常接通时，干接点闭合导通，触边出现短路断路情况时，干接点断开，此时会锁定当前状态，需要手动复位解除锁定。同时，激光输入/输出（i/o）接口包括若干急停安全输入接口及若干急停安全输出干接点，当急停未启动时，干接点闭合导通，当急停按钮启动时，干接点断开，此时会锁定当前状态，需要手动复位解除锁定。23.急停和触边属于不可自动恢复的安全机制，因此在触发时会保持锁定状态，安全回路干接点保持断开，指定任1路通用输入为复位输入口，用来解除锁定状态，但如果此时急停触边仍然处于触发状态，则复位无效。该路通用输入同样可以作为车体复位输入，只是用它多做了安全复位功能。24.通用输入与激光头输入均设有com口，用以选择输入类型，若输入类型为npn，需要将对应的com点接到24v；若输入类型为pnp，则需要将对应的com点接到0v。25.通用输出和激光头输出为了兼容npn和pnp，均为推挽型输出，即可以输出0v和24v，当设备为npn输入时，控制器输出0v有效，24v无效，当输入设备为pnp输入时，控制器输出24v有效，0v无效。其中控制激光安全区域切换的输出为电压互补输出。26.若干总线，采用can总线或rs485总线，mcu控制器通过总线与车体的驱动器、agv电源管理驱动、扩展单元驱动连接；车体驱动器包括行走驱动器，（和/或）提升驱动器，行走驱动器控制行走电机，从而控制agv行走，转弯，提升驱动器控制提升电机或者油缸，控制agv叉车货叉的提升或者agv小车顶升机构的顶升；agv电源管理驱动管理agv电源系统，反馈电池电量等。27.若干网口，可选千兆交换口、万兆交换口，网口及对应的指示灯，不同颜色的指示灯代表接入的网速（千兆或者百兆或者万兆），可另设若干独立千兆口。网口用于与车体激光雷达或车体其他辅助定位传感器连接。如果导航算法模块外接，通过千兆交换口连接。28.若干usb接口，可以连接usb设备。29.若干hdmi接口，用于连接车体显示器或其他设备。30.若干串口，用于车体调试，或者连接其他设备。31.若干不同类型的插槽，用于安装无线网卡、5g模组、ssd卡等。无线网卡包含wifi传输功能和蓝牙传输功能。wifi通过minipcie通讯接口配合无线ap进行通信传输，蓝牙通过usb通讯接口进行数据传输，5g通过usb通讯接口配合基站进行数据传输。32.若干指示灯，包括电源指示灯、网口指示灯（不同颜色的指示灯代表接入的网速（千兆或者百兆或者万兆））、蓝牙指示灯、wifi连接指示灯、5g连接指示灯等，在有相应功能时可指示当前状态。33.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。









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