查看: 1039|回复: 0

[项目提交] 《2023DigiKey汽车应用创意挑战赛》-基于物流AGV小车的姿态...

[复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2023-12-18 09:21
  • 签到天数: 31 天

    连续签到: 1 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2023-12-17 14:56:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
    分享到:
    3.png


    基于物流AGV小车的姿态控制



    1 项目概述AGV 自动导引小车是指一种特殊运输小车,其结构上安装的有光学或电磁导引系统,并沿轨迹行驶其起初应用于物料搬运行业,随着 AGV 技术的成熟,逐渐在其他行业兴起,极大程度节约劳动力,节约成本,实现智能化该设计通过对 AGV 小车的基本组成以及工作原理的分析对整机进行把握,设计总体方案,确定驱动方式,使用差速转向达到结构的简单化,对小车机械部分进行设计并建模,控制系统采用单片机进行控制,利用其实际性能参数进行设计通过直观的数据进行运动分析,验算设计结构的各种参数,来完成 AGV 自动小车设计。本文将从硬件以及软件角度实现AGV小车的自太监侧和数据上传等方面进行阐述说明。
    当前情况下,工业制造不断进步,人们倡导高效智能的工作模式。在这种情况下,机器人就被科学家们研制出来,人们在工作中的各个工序可使用机器人来代替。其拥有很多特征,如能编程、智能化等,其中,移动机器人的一种就是自动导向小车 AGV(全称 Automat ed Guided Vehicl),是装备自动导航装置,能沿着轨迹行驶,具有安全保护及搭载移动运载功能的运输小车。其广泛地应用于当前的工业制造领域中,一般是起到储运物料的作用。把电池作为 AGV 小车的动力,能自动按一定轨迹运行的无人搬运车辆。核心在于无人与自动化,具有可编程可调节,自主驾驶完成指定的作业任务,提高自动化生产效率的特点。
    在此背景下,AGV小车将成为物流行业的顶级支柱,各种哦各样的传感器也会在AGV小车上应用的更加广泛,我们今天要讨论的就是关于AGV小车的姿态检测以及数据上传的问题。

    2 项目概要说明AGV小车在大型的物流中转站、物流分拣中心,发挥着重要的作用。我们将从硬件和软件框架方面对该应用做详细的介绍。
    2.1 整体方案说明关于姿态检测,我们目前可以选择的比较多,可以使用的芯片也比较多,我们正好借助得捷这次的活动,让我们的创啊你项目得以落实。整体的应用框架打算使用ST的MCU做为主控器,使用MPU6050 作为核心传感器使用RS232/RS485作为数据传输接口将现有的数据传输给核心控制器,按道理来说们肯定是CAN总线最为合适。
    2.2 传感器介绍ATK-MS6050 模块是正点原子推出的一款高性能三轴加速度+三轴陀螺仪的六轴传感器模块。该模块采用 InvenSense 公司的 MPU-6050 六轴传感器芯片作为核心,该芯片内部整合了三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器,并自带数字运动处理器(DMP,Digital MotionProcessor)硬件加速引警,可以通过 IIC 接口,向应用端输出资态解算后的数据。同时InvenSense 公司提供了 DMP 的驱动库,非常方便地实现了姿态结算,降低了运动处理运算对应用端的负荷,同时也大大降低了开发难度。
    ATK-MS6050 模块具有:休积小、自带 DMP、自带温度传感器、支持 IC 从机地址设置、支持中断、兼容 3.3V/5V 系统、使用方便等特点。
    ATK-MS6050 模块的各项基本参数,如下表所示:


    1.png
    MPU-6050 是 InvenSense 公司推出的全球首款整合性六轴运动处理组件,相较于多组件方案,免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题,减少了安装空间。MPU-6050 内部整合了三轴陀螺仪和三轴加速度传感器,并且含有一个第二 IIC 接口(本模块未引出),可用于连接外部磁力传感器,并利用自带的数字运动处理器 (DMP,DigitalMotion Processor) 硬件加速引擎,通过 IC 接口,向应用端输出完整的九轴融合演算数据。同时,InvenSense 公司提供了 DMP 的驱动库,非常方便地实现了姿态结算,降低了运动处理运算对应用端的负荷,同时也大大降低了开发难度。
    MPU-6050 的特点包括:
    1:以数字形式输出六轴或九轴(需外接磁力传感器)的旋转矩阵、四元数(quatermion)、欧拉角格式(Euler Angle forma)的融合演算数据(需 DMP 支持)
    2:具有 131LSB/dps 敏感度与测量范围为士250、500、士1000 与2000 的三轴角速
    度感测器(陀螺仪)
    3:集成可程序控制,范围为士2g、士4g、士8g 和16g 的三轴加速度传感器
    4:移除加速器与陀螺仪轴间敏感度,降低设定给予的影响与感测器的飘移
    5:自带数字运动处理(DMP,Digital Motion Processing)引警可减少 MCU 复杂的融合演算数据、感测器同步化、姿势感应等的负荷

    2.png


    2.3 开发板介绍STM32F746G-Discover 开发板是ST公司推出的高端的开发板之一,带有一个4.3寸的触摸屏,板载STLINK下载器,NANDFlash,带有USB接口,以太网接口,音频接口,SDRAM,SD卡接口,
    3.png
    4.png
    3软硬件框架3.1 硬件结构说明针对于STM32NG,由于是支持ARDUINO接口,所以针对这个接口,我做了扩展整个的硬件结构如下:
    5.png

    6.png

    3.2 软件框架说明整体的框架比较简单,整体的框架如下:

    9.png
    4测试结果说明4.1 数据硬件连接方式
    7.png

    4.2 数据测试结果
    8.png

    好了,这次数据测试到这里,很高兴参加得捷的这次活动,感谢与非网,感谢得捷的赞助。



    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 注册/登录

    本版积分规则

    关闭

    站长推荐上一条 /5 下一条

    手机版|小黑屋|与非网

    GMT+8, 2024-12-24 08:47 , Processed in 0.118943 second(s), 16 queries , MemCache On.

    ICP经营许可证 苏B2-20140176  苏ICP备14012660号-2   苏州灵动帧格网络科技有限公司 版权所有.

    苏公网安备 32059002001037号

    Powered by Discuz! X3.4

    Copyright © 2001-2024, Tencent Cloud.