机械5

摘要 自动导引运输车又称AGV（automatic guided vehicle），一种有很多功能的小车，上面搭载着各种智能行走装置，可以根据不同的路线来运行，保护设备的运输车辆。其具有较高的安全性和方便性，经常用在自动化搬运，柔性制造，物流仓储等方面。 本次设计以自动导引分拣运输快递车的设计为选题，设计一辆自动导引运输车，运输车需要采用电磁寻走方式，在路线上放铜线，并在铜线上面加载不同功率的电流来实现运输车的行走。AGV小车由车身、动能装置、行走装置、变换方向装置、刹车装置、行走控制器、外界联系装置、运输货物系统、和自动寻路系统等组成。要求要达到50kg的额定载重，外观尺寸为500*800mm，驱动方式为双轮驱动差速控制，安全装置配备有前方障碍物检测传感器，故障报警，急停按钮。电池选择为铅酸电池。 关键词：AGV；电磁导航；结构设计；控制系统 1绪论...................................................... 1 1.1选题背景与意义.......................................... 1 1.2国内外发展现状.......................................... 1 1.2.1国外发展现状...................................... 1 1.2.2国内发展现状...................................... 2 1.3AGV发展方向............................................. 3 1.3.1智能化............................................ 3 1.3.2柔性化............................................ 3 1.4 AGV的应用领域.......................................... 4 1.4设计内容................................................ 6 2 AGV导航方案设计............................................ 8 2.1导航方式概述............................................ 8 2.2导航方式对比........................................... 10 2.3导航方式选择........................................... 11 3运输车的机械部分设计....................................... 12 3.1设计方案............................................... 12 3.2直流伺服电机的选择..................................... 13 3.2.1转动惯量计算..................................... 13 3.2.2电机的选择....................................... 15 3.2.3加速能力......................................... 15 3.3设计联轴器............................................. 15 3.4传动蜗杆的设计......................................... 16 3.4.1蜗杆的传动类型的选择............................. 16 3.4.2材料的选择....................................... 16 3.4.3蜗杆的受力分析................................... 16 3.4.4齿根疲劳强度的计算............................... 17 3.5车轮轴的设计........................................... 19 3.5.1前轮车轴......................................... 19 3.5.2后轮车轴......................................... 22 3.6轴承计算............................................... 26 3.6.1前轮的轴承....................................... 26 3.6.2蜗杆轴承......................................... 27 3.6.3后轮轴的轴承..................................... 29 4运输车的控制系统设计....................................... 31 4.1确定控制系统方案....................................... 31 4.2鉴定方向............................................... 31 4.3计数扩展............................................... 33 4.4中断接口的扩展......................................... 34 4.5数模转化器的选择....................................... 35 4.6电动机驱动芯片的选择................................... 38 4.7运动学分析............................................. 41 4.7.1列运动学方程..................................... 41 4.7.2转弯半径......................................... 42 4.7.3控制软件的设计................................... 42 5运输车的安全装置.......................................... 51 5.1车身................................................... 51 5.2障碍物接触式缓冲器..................................... 51 5.3障碍物接近检测装置..................................... 51 5.4自动装卸货物的执行机构的安全保护装置................... 52 5.5报警装置............................................... 52 结论........................................................ 53 参考文献..................................................... 54 致谢....................................................... 55