一種自動導引車的運行路面檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于激光測距領域，尤其涉及一種自動導引車的運行路面檢測系統。
【背景技術】
[0002] 自動導引車及巡航機器設備廣泛應用于無人工廠自動裝配轉運車間、電力變電站 等領域。然而，這些自動導引車及巡航機器設備只能自動運行于規劃好的路徑和環境中，只 能檢測到人或物等突出于地面的障礙物，對于地面溝道則無法準確檢測，導致其應用范圍 受到很大局限。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型實施例的目的在于提供一種自動導引車的運行路面檢測系統，旨在解 決現有技術中自動導引車及巡航機器設備只能自動運行于規劃好的路徑和環境中，只能檢 測到人或物等突出于地面的障礙物，對于地面溝道則無法準確檢測，應用范圍受到局限的 問題。
[0004] 本實用新型實施例是這樣實現的，一種自動導引車的運行路面檢測系統，包括激 光測距傳感器、與自動導引車的電機連接的電機編碼器、分別與自動導引車的電機和所述 電機編碼器連接的電機驅動器、主控器以及連接在所述激光測距傳感器、所述電機驅動器 與所述主控器之間的通信模塊，所述激光測距傳感器為漫反射型激光測距傳感器。
[0005] 優選的，所述通信模塊包括接口轉換芯片，所述接口轉換芯片通過第一RS232接 口與所述激光測距傳感器連接、并通過與所述第一RS232接口對應的第一TTL電平通用異 步串行通信接口與所述主控器連接并雙向通信，所述接口轉換芯片還通過第二RS232接口 與所述電機驅動器連接、并通過與所述第二RS232接口對應的第二TTL電平通用異步串行 通信接口與所述主控器連接并雙向通信。
[0006] 優選的，所述通信模塊還包括靜電保護單元，所述靜電保護單元一端接數字地、另 一端分別與所述第一RS232接口和所述第二RS232接口連接。
[0007] 優選的，所述電機驅動器包括與所述電機連接的電機驅動芯片以及與所述電機驅 動芯片連接的連接座子，所述電機驅動芯片通過所述第一RS232接口與所述通信模塊連 接，所述電機驅動芯片通過所述連接座子與所述電機編碼器連接。
[0008] 優選的，所述電機驅動器還包括一端與所述電機和所述電機驅動芯片共接、另一 端接地的電機驅動保護單元電機驅動保護單元，所述電機驅動保護單元包括反向電壓驅動 保護器和濾波電容組。
[0009] 優選的，所述主控器包括主控芯片、與所述主控芯片連接的晶振時鐘電路和燒寫 接口，所述主控芯片通過所述第一TTL電平通用異步串行通信接口和所述第二TTL電平通 用異步串行通信接口與所述通信模塊連接并雙向通信。
[0010] 優選的，所述主控器還包括與電源、所述主控芯片和數字地連接，以消除電源的高 頻噪聲的電源濾波電路，所述電源濾波電路包括磁珠和旁路小電容組。
[0011] 優選的，所述主控器還包括連接與電源、所述主控芯片和數字地連接，以復位所 述主控器的復位電路，所述復位電路包括復位開關。
[0012] 優選的，所述主控器還包括連接在電源和所述主控芯片之間，以指示所述自動導 引車的運行自動導引車的運行路面檢測系統的工作狀態的LED顯示電路。
[0013] 本實用新型實施例與現有技術相比，有益效果在于：通過采用漫反射型激光距離 傳感器可實現對路面溝道的檢測；通過在通信模塊中設置靜電保護單元，可有效抑制激光 距離傳感器和電機驅動器通過所述通信模塊與主控器進行數據通信時，通信線路中所產生 的瞬間高壓，防止第一串行數據通信接口被高壓損壞；通過在電機驅動器中設置反向電壓 驅動保護器，可在斷電情況下，有效避免自動導引車的電機受外力轉動所產生的反向電壓 損壞電機驅動器；通過在電機驅動器中設置濾波電容組，可有效抑制電源線路產生高頻噪 聲，避免高頻噪聲影響自動導引車的電機的運轉性能；通過在主控器中設置晶振時鐘電路， 為主控器提供精確的工作時鐘；通過在主控器中設置掃寫接口，方便對主控器的內部程序 進行燒寫和調試；通過在主控器中設置電源濾波電路，可有效率出電源線路產生的高頻噪 聲；通過在主控器中設置復位電路，可在對主控器進行調試時，對系統進行復位；通過在主 控器中設置LED指示電路，可以實時顯示運行自動導引車的運行路面檢測系統的工作狀態 是否正常。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型實施例提供的自動導引車的運行路面檢測系統的基本結構框 圖；
[0015] 圖2是本實用新型的優選實施例提供的自動導引車的運行路面檢測系統的具體 結構框圖；
[0016] 圖3是本實用新型的優選實施例提供的通信模塊的電路結構示意圖；
[0017] 圖4和圖5是本實用新型的優選實施例提供的電機驅動器與電機編碼器連接時， 電機驅動器的電路結構示意圖；
[0018] 圖6和圖7是本實用新型的優選實施例提供的電機驅動電路控制自動導引車的電 機時，電機驅動器的電路結構示意圖；
[0019] 圖8是本實用新型的優選實施例提供的主控器的電路結構示意圖；
[0020] 圖9是本實用新型的優選實施例提供的利用自動導引車的運行路面檢測方法，來 檢測路面溝道的長度的原理示意圖；
[0021] 圖10是本實用新型的優選實施例提供的利用自動導引車的運行路面檢測方法， 來檢測路面溝道的深度的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023] 圖1是本實用新型實施例提供的自動導引車的運行路面檢測系統的基本結構框 圖。
[0024] 如圖1所示，本實用新型實施例提供的運行自動導引車的運行路面檢測系統，包 括激光測距傳感器10、與自動導引車的電機20連接的電機編碼器30、與自動導引車的電機 20和電機編碼器30連接的電機驅動器40、主控器60以及連接在激光測距傳感器10、電機 驅動器40和主控器60之間的通信模塊50,所述激光測距傳感器10為漫反射型激光測距 傳感器。
[0025]圖2是本實用新型的優選實施例提供的自動導引車的運行路面檢測系統的具體 結構框圖。
[0026] 如圖2所示，通信模塊50包括接口轉換芯片51及靜電保護單元52,所述接口轉換 芯片51通過第一RS232接口 511與所述激光測距傳感器10連接、并通過與所述第一RS232 接口 511對應的第一TTL電平通用異步串行通信接口 512與主控器60連接并雙向通信，接 口轉換芯片51還通過第二RS232接口 521與電機驅動器40連接、并通過與所述第二RS232 接口 521對應的第二TTL電平通用異步串行通信接口 522與所述主控器60連接并雙向通 信，所述靜電保護單元52 -端接數字地、另一端分別與所述第一RS232接口 511和所述第 二RS232 接口 521 連接。
[0027] 接口轉換芯片51用于接收激光測距傳感器10和電機驅動器20通過第一RS232 接口 511和第二RS232接口 521傳遞的信號，并將該信號通過適配于主控器60的第一TTL 電平通用異步串行通信接口 521和第二TTL電平通用異步串行通信接口 522傳遞給主控器 60,以實現由RS232接口到TTL電平通用異步串行通信接口之間的轉換；
[0028] 電機驅動器40包括與電機20連接的電機驅動芯片41、與電機驅動芯片41連接的 連接座子42以及一端與所述電機20和所述電機驅動芯片41共接、另一端接地EGND的電 機驅動保護單元43,電機驅動芯片41通過第一TTL電平通用異步串行通信接口 521與通信 模塊50連接，電機驅動芯片41通過連接座子42與電機編碼器30連接，電機驅動保護單元 43包括反向電壓驅動保護器431和濾波電容組432 ;
[0029] 主控器60包括主控芯片61、與主控芯片61連接的晶振時鐘電路62和燒寫接口 63,主控芯片61分別通過第一TTL電平通用異步串行通信接口 521和第二TTL電平通用異 步串行通信接口 522與所述通信模塊50連接；主控器60還包括與電源70、主控芯片61和 數字地DGND連接，以消除電源70的高頻噪聲的電源濾波電路64,電源濾波電路64包括磁 珠641和旁路小電容組642 ;主控器60還包括與電源70、主控芯片61和數字地DGND連接， 用以復位主控器60的復位電路65,復位電路65包括復位開關651 ;主控器60還包括連接 在電源70和主控芯片61之間、以指示所述自動導引車的運行自動導引車的運行路面檢測 系統的工作狀態的LED顯示電路66。
[0030] 在具體應用中，第一TTL電平通用異步串行通信接口 521和第二TTL電平通用異 步串行通信接口 522均為UART接口；通信模塊50中的接口轉換芯片51可選用TI(Texas Instruments，德州儀器）生產的MAX3232系列通信模塊，也可以選用其它廠家生產的具有 將RS232接口轉換為UART接口功能的接口轉換芯片；靜電保護單元52用于有效抑制激光 距離傳感器和電機驅動器通過所述通信模塊與主控器進行數據通信時，通信線路中所產生 的瞬間高壓，防止第一串行數據通信接口被高壓損壞。
[0031] 在具體應用中，電機驅動芯片41可選用美國CopleyControls公司生產的電機驅 動芯片，該芯片支持14V~90V的直流電壓輸入，輸出的最大驅動電流為30A;反向電壓驅 動保護器431具體選用BS0640-C型半導體放電管，又以有效避免斷電情況下，電機由于外 力轉動造成過高的反向電壓，損壞電機驅動器；濾波電容組432包括多個濾波電容，可有效 防止電源電路中出現高頻率的噪聲，影響電機的轉動性能。
[0032] 在具體應用中，主控芯片61選用STM32F103系列單片機，也可選用其它型號的能 實現軟件編程的單片機、FPGA、DSP、ARM等架構和平臺的主控器和處理器；晶振時鐘電路62 選用可以提供8MHZ晶振頻率的時鐘芯片；磁珠6