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自動導引機器人系統的組成:驅動系統 導航系統 充電系統 通信系統 防碰裝置

來源:機械工業大學     編輯:創澤   時間:2025/12/18   主題:其他 [加盟]

(1)AGV控制器(AGV vehicle controller)

AGV控制器使用國際著名工控品牌研華成熟的前接線系列主機作為處理器核心,配合各種功能模塊,實現 AGV 控制器的通用性與模塊化,各功能模塊性能穩定可靠且分工明確,即保證了AGV 整體性能的靈活配置,又便于不同系統功能的擴充與維護。

(2)AGV 驅動系統(AGV drive system)

AGV 驅動輪使用歐洲進口的AGV 專用全方位驅動輪。該種車輪集成了行駛與轉向兩個單元,該種 AGV 專用車輪外層使用樹脂橡膠材料作成,具有強度高、耐磨損、穩定性 高、具有一定的彈性等優點,非常適合于AGV 系統的使用。轉向單元使用一個d立的伺服 電機裝有旋轉編碼器及高精度位置檢測電位計,轉向單元可在±90°的范圍內轉動,控制驅 動電機的驅動軸向,配合驅動單元的正反轉,可使車輪沿任意方向運動。車輪單d組成一驅 動機械系,在一個輪支架內安裝有直流伺服電機、同軸減速器、抱閘、旋轉編碼器及測速機 等,車輪結構緊湊、空間占用少、可控性高、性能可靠、維護簡單。在裝配型AGV 中裝有 兩個d立控制的驅動輪。

(3)導航系統(navigation system)

裝配型 AGV 使用磁導航,在AGV 下方裝有磁傳感器專業公司為AGV專門設計的磁導航傳感器,該傳感器結構緊湊、使用簡單、導航范圍寬、導航精度高、靈敏度高、抗干擾 性 好 ,AGV 地標傳感器使用同一系列的橫向產品,安裝尺寸更小,可與導航傳感器使用相同的信號磁條。

AGV的地面磁導航系統是AGV在運行過程中所能達到的路徑,主要由以下幾部分構 成:運行路徑導航線、地標導航線和彎道導航線。采用磁導航的方法,運行路徑導航線由長 500mm 、寬50mm 、厚度為1mm 的磁性橡膠鋪設而成,根據路徑的具體要求可以進行適當 的裁剪。地標導航線由長150mm 、寬50mm 、厚度為1mm 的磁性橡膠鋪設而成,在地圖上 地標是各個站點的標志。彎道導航線由路徑導航線和地標導航線構成,如圖6-33所示。



AGV 在彎道的運行分成下述幾個步驟:

①找到地標。

②按一定的轉彎半徑,AGV 靠碼盤的位置編程來完成圓弧的軌跡。

③尋找導航線,按導航線的路徑行走。

(4)在線自動充電系統(online automatic charge system)

AGV 使用高容量鎳鎘充電電池作為供電電源。該種電池一方面在短時間內可提供較大 的放電電流,在AGV 啟動時可提供給驅動系統以較大的加速度,另一方面該種電池的Z大 充電電流可達到額定放電電流的10倍以上,使用大電流充電即可減少電池的充電時間, AGV 的充電運行時間比可達到1:8,AGV 可利用在線停車操作的時間進行在線充電,快速補充損失的電量,使 AGV 在線連續運行成為了可能。

在 AGV 運行路線的充電位置上安裝有地面充電連接器,在AGV 車底部裝有與之配套 的充電連接器,AGV 運行到充電位置后,AGV 充電連接器與地面充電接器的充電滑觸板 連接,Z大充電電流可達到200A 以上。

(5)無線局域網通信系統(wireless LAN communication system)

AGV 控制臺與AGV 間采用無線通信方式,控制臺和AGV 構成無線局域網。控制臺依 靠無線局域網向AGV 發出系統控制指令、任務調度指令、避碰調度指令。控制臺同時可接 收 AGV 發出的通信信號。AGV 依靠無線局域網向控制臺報告各類指令的執行情況、 AGV 當前的位置、AGV 當前的狀態等。

無線局域網使用工業J專業通信電臺,車載電臺與系統通信接入點之間使用多頻點跳頻 數字通信,系統具有60多個頻點可選,通信速度高、抗干擾性好,且通信電臺支持多主無 縫方式漫游,在較大的應用空間內有非常好的區域擴展能力。

(6)驅動控制系統

AGV 驅動控制器采用美國專業生產廠家生產的產品,根據驅動電機的功率可選擇不同 型號的驅動器,同時該驅動器的輸人電壓適應范圍比較寬,適應電池供電系統的應用。該產 品連接簡潔,便于安裝,調試方便。

(7)非接觸防碰裝置(non-contact bumper device)

在 AGV 前后除了安裝接觸式防碰裝置外,還安裝有非接觸防碰裝置。非接觸防碰裝置 是由一對長距離寬區域光電傳感器及防護裝置組成,該傳感器為進口器件,可通過其正面的 靈敏度調節器進行靈敏度調節,還可使用開關選擇合適AGV 行駛路線路況的檢測領域。該 傳感器具有自動防干擾功能,但對顏色敏感。





裝配機器人的系統組成:主體、驅動系統和控制系統

裝配機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成,有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個 運動自由度,零件供給裝置主要有給料器和托盤等

機器人的運動學模型:運動學模型和動力學模型

移動機器人系統模型目前可分為運動學模型和動力學模型兩大類,兩種情況下機器人運 動控制有不同的控制變量;以四輪機器人為例,其中后面兩輪是d立驅動輪,前面兩輪是萬向輪

機器人的傳動機構:有絲杠傳動機構、齒輪傳動機構、螺旋傳動機構、帶及鏈傳動、連桿及凸輪傳動等

傳動機構用來把驅動器的運動傳遞到關節和動作部位。機器人常用的傳動機構有絲杠傳動機構、齒輪傳動機構、螺旋傳動機構、帶及鏈傳動、連桿及凸輪傳動

機器人的移動機構:車輪式移動機構;履帶式移動機構;腿足式移動機構

移動機器人的移動機構形式主要有:車輪式移動機構;履帶式移動機構;腿足式移動機構。此外,還有步進式移動機構、蠕動式移動機構、混合式移動機構和蛇行式移動機構等

機器人的技術參數:自由度、定位精度和重復定位精度

自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數目,可能少于6個自由度,也可能多于6個自由度;機器人精度包括定位精度和重復定位精度,取決于定位方式,運動速度,控制方式、臂部剛度,驅動方式、緩沖方法等因素

機器人的詳細設計:控制方案,設計及驅動方式,傳動系統設計,機械設計

機器人的驅動方式主要 有液壓、氣壓、電氣,以及新型驅動方式;可以進行機械結構系統的設計;機器人運動形式或移動機構的選擇;傳動系統設計有常見的齒輪傳動、鏈傳動、蝸輪蝸桿傳動和行星齒輪傳動

智能機器人的傳感器的種類:內部傳 感器和外部傳感器

內傳感器常在控制系統中,用作反饋元件,檢測機器人自身的狀態參數;外傳感器主要用來測量機器人周邊環境參數,也可以用來檢測障礙物

前臺智能機器人對傳感器的要求:基本性能要求和工作任務要求

精度定義為傳感器的輸出值與期望值的接近程度;重復精度反映了傳感器多次輸出之間的變化程度;機器人傳感器的穩定性和可靠性是保證機器人能夠長期穩定可靠地工作的必要條件

按控制方式進行分類,機器人分為二種:非伺服機器人,伺服控制機器人

非伺服機器人按照預先編好的程序順序進行工作,使用終端限位開關、制動器、插銷板和定序器來控制機器人機械手的運動,伺服控制機器人通過反饋傳感器取得的反饋信號與來自給定裝置

按機械手的幾何結構進行分類,機器人分為三種

關節式球面坐標機器人的上臂和前臂可在通過底座的垂直平面上運動;球面坐標機器人能夠做里外伸縮移動、在垂直平面上垂直回轉以及在水平平面上繞底座旋轉

中小企業展廳講解機器人的電源電池:鉛酸蓄電池、鋰電池

鉛酸蓄電池經常用6個單格鉛酸蓄電池串聯起來組成標稱為12V的鉛酸蓄電池;鋰電池是鉛酸蓄電池的6~7倍,使用壽命長充放電周期可以超過500次,磷酸亞鐵鋰則可以達到2000次

智能互動機器人的嘴巴:6個功能模塊組成

語音識別模塊從音頻輸入設備中獲得的用戶語音信號;語言理解模塊轉換成計算機內部所表示的形式化語言;自然語言生成模塊將系統輸出信息轉換成用戶可以理解的自然語言格式
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機器人知識
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自動導引機器人系統的組成:驅動系統 導航
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