基于树莓派的AGV教学演示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于树莓派的AGV教学演示系统，包括车辆底盘、背负托盘、循迹模块、避障模块、语音模块、树莓派、电源模块、控制主机。车辆底盘包括车轮、电机、电机驱动模块；背负托盘包括托盘、摆臂、舵机、舵机驱动模块；循迹模块包括5个红外传感器，安装在车辆底盘背面；避障模块包括超声波测距传感器，安装在车辆底盘前方；控制主机通过无线WIFI与树莓派连接；电源模块是无线充电供电电源模块，给各模块供电；采用树莓派作为主控制器，控制各模块之间的信息交互，模拟实现工业生产中AGV运输、载物等功能，具有成本低廉、扩展性强的优点，便于开发学习。发学习。发学习。

【技术实现步骤摘要】
基于树莓派的AGV教学演示系统


[0001]本专利技术涉及教学演示
，特别涉及一种基于树莓派的AGV教学演示系统。

技术介绍

[0002]随着消费结构升级，市场竞争与客户的个性化需求使现代制造业中多品种、中小批量生产所占的比重越来越大，传统刚性制造无法满足市场对产品个性化、定制化、时效性要求的问题日益突出，“多样化、小规模、周期可控”的柔性制造成为制造业企业转型升级的关键。自动导引运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）因其可以灵活地重组物料运输达到柔性化运输的效果，成为柔性制造系统中链接和调配物资作业连续化的重要工具。
[0003]培养各类AGV应用技术人才，是发展柔性化装备制造的迫切需要，加大AGV本体和软件系统研发，发展具有自主知识产权的AGV技术，更是新形势下产业创新发展的战略需要。然而，工业生产中的AGV成本高昂、设备体积较大，不便于课堂实验教学和软件系统开发验证。因此需要一种成本低廉、便于教学演示的具有完整自动导引车功能的演示方法，从而提高学校等培训机构的AGV实验教学和软件开发人员功能验证的便利性。
[0004]
技术实现思路

[0005]根据本专利技术实施例，提供了一种基于树莓派的AGV教学演示系统，包含：树莓派，用于进行数据的中心处理；车辆底盘，车辆底盘与树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆的自动行驶功能；背负托盘，背负托盘与树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆装载和卸载货品功能；循迹模块，循迹模块与树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆按照指定路径进行自动驾驶功能；避障模块，避障模块与树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆自动防碰撞功能；控制主机，控制主机与树莓派通讯连接，用于进行演示获取AGV车辆状态和发送调度指令功能；语音模块，语音模块与树莓派电性连接，用于进行演示播报AGV车辆状态和当前接收调度指令功能；电源模块，电源模块与树莓派电性连接，用于提供电能。
[0006]进一步，车辆底盘包含：电机驱动模块，电机驱动模块与树莓派的GPIO接口连接；电机，电机与电机驱动模块相连；车轮，车轮与电机相连。
[0007]进一步，车轮为橡胶轮。
[0008]进一步，背负推盘包含：
舵机驱动模块，舵机驱动模块与树莓派的GPIO接口连接；舵机，舵机与舵机驱动模块相连；摆臂，摆臂与舵机相连；托盘，托盘与摆臂相连。
[0009]进一步，循迹模块包含：五个红外传感器，五个红外传感器安装在车辆底盘上，且与树莓派的GPIO接口连接。
[0010]进一步，避障模块包含：超声波测距传感器，超声波测距传感器设置在车辆底盘上，且与树莓派的GPIO接口连接。
[0011]进一步，控制主机与树莓派通过无线WIFI进行数据通信。
[0012]进一步，树莓派的型号为Zero W型。
[0013]进一步，电源模块为无线充电供电电源模块，用于进行无线充电供电。
[0014]根据本专利技术实施例的基于树莓派的AGV教学演示系统，本案采用树莓派作为主控制器，通过各模块之间的信息交互，模拟实现工业生产中AGV运输、载物等功能，而且树莓派预留有各类数字和通信接口，扩展性强，安装的Linux系统方便学生和软件开发人员学习开发AGV应用软件，方便以该演示系统为基础的各类AGV应用设计。
[0015]要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。
[0016]附图说明
[0017]图1为根据本专利技术实施例基于树莓派的AGV教学演示系统的整体结构图。
[0018]具体实施方式
[0019]以下将结合附图，详细描述本专利技术的优选实施例，对本专利技术做进一步阐述。
[0020]首先，将结合图1描述根据本专利技术实施例的基于树莓派的AGV教学演示系统，用于模拟实现工业生产中AGV运输、载物等功能，其应用场景很广。
[0021]如图1所示，本专利技术实施例的基于树莓派的AGV教学演示系统，具有树莓派1、车辆底盘2、背负托盘3、循迹模块4、避障模块5、控制主机6、语音模块7以及电源模块8。
[0022]具体地，如图1所示，在本实施例中，树莓派1用于进行数据的中心处理，树莓派1是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD卡为内存硬盘，可通过GPIO接口控制相应的硬件设备，具有完整的计算机处理功能，基于Linux的通用开发平台，方便人员学习开发；车辆底盘2与树莓派1电性连接，用于进行演示AGV车辆的自动行驶功能；背负托盘3与树莓派1电性连接，用于进行演示AGV车辆装载和卸载货品功能；循迹模块4与树莓派1电性连接，用于进行演示AGV车辆按照指定路径进行自动驾驶功能；避障模块5与树莓派1电性连接，用于进行演示AGV车辆自动防碰撞功能；控制主机6与树莓派1通讯连接，用于进行演示获取AGV车辆状态和发送调度指令功能；语音模块7与树莓派1电性连接，用于进行演示播报AGV车辆状态和当前接收调度指令功能；电源模块8与树莓派1电性连接，用于提供电能。通过树莓派1与车辆底盘2、背负托盘3、循迹模块4、避障模块5、控制主机6以及语音模块7相互配合，从而进行
AGV车辆相应功能的演示，具有成本低廉、扩展性强的优点，便于开发学习。
[0023]进一步，在本实施例中，车辆底盘2包含：电机驱动模块、电机以及车轮（图上未示出）。电机驱动模块与树莓派1的GPIO接口连接；电机与电机驱动模块相连；车轮与电机相连，车轮可选用橡胶轮。其中电机驱动车轮转动，电机可选用减速比达1:30的N20维修减速电机，以稳定控制演示方法形式，电机由电机驱动模块控制，电机驱动模块采用TB6612FNG双H桥电机驱动芯片，并通过树莓派1控制电机驱动模块，从而控制AGV车辆自动行驶。
[0024]进一步，在本实施例中，背负推盘包含：舵机驱动模块、舵机、摆臂以及托盘（图上未示出）。舵机驱动模块与树莓派1的GPIO接口连接；舵机与舵机驱动模块相连；摆臂与舵机相连；托盘与摆臂相连。其中，托盘用于放置货品，摆臂在舵机的驱动下推动托盘演示卸载货品功能，舵机由舵机驱动模块控制，舵机驱动模块可选用PAC9685芯片，控制舵机不抖动，更加稳定，并通过树莓派1控制舵机驱动模块，从而控制AGV车辆装载和卸载货品。
[0025]进一步，在本实施例中，循迹模块4包含：五个红外传感器（图上未示出），五个红外传感器安装在车辆底盘2的背面，红外传感器可选用反射式红外光电传感器ITR20001/T，红外传感器输出值经过模数转换后与树莓派1的GPIO接口连接，树莓派1读取到各路红外传感器数据后，根据PID控制算法，控制AGV车辆按照路径行驶。
[0026]进一步，在本实施例中，避障模块5包含：超声波测距传感器（图上未示出），超声波测距传感器设置在车辆底盘2的前方，且与树莓派1的GPIO接口连接，树莓派1程序判断AGV车辆正前方有障碍物时，具有控制AGV车辆停止行驶的功能。
[0027]进一步，在本实施例中，控制主机6预设安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派的AGV教学演示系统，其特征在于，包含：树莓派，用于进行数据的中心处理；车辆底盘，所述车辆底盘与所述树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆的自动行驶功能；背负托盘，所述背负托盘与所述树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆装载和卸载货品功能；循迹模块，所述循迹模块与所述树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆按照指定路径进行自动驾驶功能；避障模块，所述避障模块与所述树莓派电性连接，用于进行演示AGV车辆自动防碰撞功能；控制主机，所述控制主机与所述树莓派通讯连接，用于进行演示获取AGV车辆状态和发送调度指令功能；语音模块，所述语音模块与所述树莓派电性连接，用于进行演示播报AGV车辆状态和当前接收调度指令功能；电源模块，所述电源模块与所述树莓派电性连接，用于提供电能。2.如权利要求1所述基于树莓派的AGV教学演示系统，其特征在于，所述车辆底盘包含：电机驱动模块，所述电机驱动模块与所述树莓派的GPIO接口连接；电机，所述电机与所述电机驱动模块相连；车轮，所述车轮与所述电机相连。3.如权利要求2所述基于树莓派的AGV教学演示系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈豪，
申请(专利权)人：闽都创新实验室，
类型：发明
国别省市：