一种计算机网络AGV物流车在工农业运输中的应用

2021-12-01黄悦

农业装备技术 2021年4期

黄悦

（辽宁轨道交通职业学院，辽宁沈阳 110023）

0 引言

随着科学技术的创新和发展，工农业生产对自动化要求越来越高，更多的AGV 物流车应用于制造业生产线、物流仓储、汽车制造等行业。在“中国制造2025”政策影响，我国AGV 物流车行业市场自2016年以来迅猛增长，技术水平在国内外也达到一流水平，发展前景广阔。

本文设计研究一种AGV 物流车，并应用于工农业生产线产品的运输，物流车配备自动导向系统，可根据预定轨道循环行驶，能够自动完成各种搬运作业。利用计算机控制实现无人工引航的情况下沿预定轨道自动行驶，将产品、物料运送到目的地，行驶路径可根据仓储货位要求、生产工艺流程等灵活改变。该物流车自动化程度和智能化水平高，具有较高的应用价值。

1 AGV 物流车结构设计

整个AGV 物流车结构主要由计算机控制器、车载机械手、车载移动托盘以及车体和车轮几个部分组成，其中计算机控制器内部设计了自动导向系统、网络数据模块以及触摸屏和手持调节TRC 接口。物流车能够根据预定轨道灵活运行，通过网络传输数据由计算机实现控制，设计外接口能够根据需要外接设备，应用方便，AGV 物流车结构如图1 所示。

1.1 硬件结构设计

AGV 物流车车体尺寸为1.8 m×1.0 m×1.2 m，车体下方装有4 个直径为22 mm 的导向车轮，两侧配备车载机械手，顶部安装移动产品托盘用来放置待运输产品或物料，触摸屏显示器安装在车体前面，显示运行状态等信息，车体内部配备的计算机控制器是整个物流车的控制核心部分，控制器通过网络传输模块收发数据，控制车体运行和运输产品等工作。

计算机控制器选用型号为FET335x_V 的飞凌嵌入式CPU 处理器，板卡设计了I/O 数据采集部分、CPLD 与FPGA 数据处理部分、屏显示转换部分和电源模块4 个主要部分，同时设计了控制功能接口和扩展接口。工作过程中通过数据采集和处理，控制器收发指令控制车体导向轮按预定磁体轨道运行，根据需求完成生产线产品运输和物流仓储任务。该系统硬件结构合理，功能完善，运行状态稳定。

1.2 软件界面设计

物流车软件控制部分主要包括FPGA、CPLD 逻辑处理程序设计和显示屏界面设计，CPLD 完成I/O数据采集，FPGA 对数据分析存储后等待CPU 读取和计算，设计实现了逻辑功能模块化、数据采集处理智能化。

设计了主界面和各功能界面，物流车启动后显示屏主界面显示自动控制、手动控制调节、功能显示以及功能选择等区域。主界面功能设置了运行状态显示、手动命令输入、曲线报表显示以及分拣和报警信息等功能，动态曲线和动画效果根据CPU 发送的实时数据动态变化，数据通过互联网传输，界面运行稳定，画面清晰，功能显示明确。

1.3 接口设计

物流车计算机控制器板卡设计了I/O 数据接口、机械手控制接口、车载托盘数据控制接口、USB接口以及手持调节TRC 接口，各接口相互对立，避免了信号干扰。

I/O 数据接口设置了16 位输入输出数据通道，采用DB-25P 针型端子，实现了物流车工作各部分信号采集；机械手和托盘控制接口分别设置了AB 3 组脉冲差分信号s_on 控制使能信号和r_dy 伺服准备信号，接口分别采用DB-15P 针型和DB-15S 孔型端子，实现了控制器对机械手和托盘的运动控制；手持调节TRC 接口用来外接手持操作站，可根据需要进行配备，灵活使用；同时设计了两路USB 接口，用来拷贝文件和修改物流车运行线路、运行行程、机械手和托盘运动位移等参数，各接口功能稳定、完善。

2 AGV 物流车应用

AGV 物流车在工农业现场的应用主要集中在自动化生产线和智能仓储中，生产加工过程中的分拣首先通过物流车运输取料，待分拣完成后由物流车将良品运输到加工机器人取料区，等待加工装料；分拣的次品由运输车运输到废料区回收处理。

该物流车在智能仓储方面的应用比较灵活，在应用过程中通过网络控制，通过计算机控制器进行自检和条件判断，根据预先设定的轨道运行，可根据仓库空间和行程随时更改轨道，物流车导向系统能够自动导向运行。同时物流车上装有视觉系统判断车载托盘装载产品个数，物流车完成立体库产品的存储后自动进行下一个周期的运行。在应用过程中AGV 物流车工作效率和智能化水平较高、满足工农业生产的应用要求。