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自动导引运物车设计与实现


摘  要

自动导引运物车，它集声、光、电、计算机技术于一体，综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中，具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点，极大的提高生产自动化程度和生产效率。

本文在分析研究国内外自动导引运物车现状与发展的基础上，设计了两后轮独立驱动的自动导引运物车，其主要工作内容包括：运物车机械传动设计、直流伺服电机的选择、传感器的选择、8031单片机控制系统和检测系统硬件电路、控制系统软件设计及转向程序编程。所设计的运物车能够实现自主运行、运动轨迹（圆弧、直线）的控制等功能，达到了沿着导引的路线行驶。

关键词：自动导引运物车，8031单片机，机械设计，PWM调速

Abstract

The AGV namely Automatic Guided Vehicle, it collect sound, the light, the electricity, the computer technology in a body, and synthesizes the technical domain advanced theory and the application technology. It widespread applied in the flexible manufacturing system and the factory automation, and has the merits of  high transportation efficiency, the energy conservation, the work reliable, the flexible transportation. It enormously enhanced production automaticity and production efficiency.

Based on the analysis of the domestic and foreign AGV present situation and its development foundation, AGV with two wheel independent drive is designed. The content of the paper includes: design of mechanical structure and drive of the car, the choice of direct current servo motor, the choice of sensor, the hardware electric circuit of 8031 control system and detection system, the software design of control system and the procedure of steering system. The designed car can realize the functions of independent movement, the path (circular arc, straight line) control and so on, and has achieved to travel along the guided route.

Keywords:  AGV，8031，Mechanical Design，PWM control

目  录

第1章  引 言 1

1.1 自动导引运物车简介 1

1.2 自动导引运物车分类 1

1.3 自动导引运物车发展概况 2

第2章 系统总体方案 3

2.1 机械系统方案 3

2.2 控制与检测系统方案 6

第3章  机械系统设计 9

3.1设计目标和结构方案 9

3.2 系统结构设计参数 9

3.3直流伺服电动机的选择 9

3.4联轴器设计 13

3.5蜗杆传动设计 14

3.6轴的设计 17

3.7滚动轴承选择计算 25

第4章 微机控制系统设计 31

4.1微机控制系统结构 31

4.2中央处理单元的选择 31

4.3 存储器扩展电路的选择 32

4.4 鉴向 37

4.5 计数的扩展 38

4.6 中断的扩展 39

4.7 数模转换器的选择 41

4.8 电机驱动芯片选择 44

4.9 检测系统与辅助电路 47

4.10 功能芯片地址分配 57

第5章  控制软件设计 59

5.1 软件模块划分 59

5.1 控制软件的设计与编程 60

第6章  总结 66

致   谢 67

参考文献 68

附  录 69