【溫馨提示】====【1】設(shè)計(jì)包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預(yù)覽，所見即所得，，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無任何水印，，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件======【2】若題目上備注三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數(shù)量較多，為保證預(yù)覽的簡潔性，店家將三維文件夾進(jìn)行了打包。三維預(yù)覽圖，均為店主電腦打開軟件進(jìn)行截圖的，保證能夠打開，下載后解壓即可。======【3】特價(jià)促銷，，拼團(tuán)購買，，均有不同程度的打折優(yōu)惠，，詳情可咨詢QQ：1304139763 或者 414951605======
沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
摘要
隨著工廠計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)與自動化的不斷發(fā)展以及柔性制造系統(tǒng)、自動化倉庫的大量使用，AGV(Automatic Guided Vehicle)即自動導(dǎo)引車是聯(lián)系和調(diào)節(jié)離散型物流系統(tǒng)能夠使其作業(yè)連續(xù)化的自動搬運(yùn)裝卸手段，其使用范圍和技術(shù)水平取得了快速的發(fā)展。
AGV是一個單片機(jī)為控制核心，由電池供電，配備非接觸式導(dǎo)引裝置的無人自動導(dǎo)引卡車設(shè)備，作業(yè)的基本功能是自動導(dǎo)向行駛，確定準(zhǔn)停和負(fù)載的轉(zhuǎn)移。關(guān)鍵設(shè)備和柔性制造系統(tǒng)作為當(dāng)代物流處理自動化系統(tǒng)的有效手段，AGV已經(jīng)被越來越廣泛的應(yīng)用，對AGV的研究也具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
本文介紹了AGV在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題要求，設(shè)計(jì)了圖書館AGV小車。
關(guān)鍵詞：AGV；搬運(yùn)；自動化
ABSTRACT
As factory automation technology, computer integrated manufacturing system of gradual development and wide application of flexible manufacturing system, automated stereoscopic warehouse, AGV (Automatic Guided Vehicle) automatically DaoYinChe as contact and regulating discrete logistics system in order to make the operation of continuous necessary means of transportation and handling automation, its application scope and the technical level obtained the swift and violent development.
AGV based on microcontroller as the control core, battery power, is equipped with non-contact comprise unmanned homing guidance device, is the basic function of the automatic operation guide and quasi recognition site shutdown and over load. As effective means of logistics process automation and the key equipment of the flexible manufacturing system, AGV has received more and more extensive application, the research of AGV also has very important theoretical significance and practical significance.
This paper introduces the AGV in the domestic and foreign development present situation and the application situation, on this basis, combined with the graduation design task requirement, design the library AGV car.
Keywords: AGV; Handling; automation
目錄
摘要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1 AGV小車發(fā)展現(xiàn)狀研究 1
1.1.1國外研究狀況 1
1.1.2 國內(nèi)發(fā)展情況 2
1.1.3 AGV在中國應(yīng)用的新趨勢 3
1.1.4 AGV的應(yīng)用 4
1.2 AGV系統(tǒng)的構(gòu)成與AGV的結(jié)構(gòu) 6
1.2.1 AGV系統(tǒng)的構(gòu)成 6
1.2.2 AGV的結(jié)構(gòu) 7
1.3 AGV導(dǎo)航系統(tǒng) 9
1.3.1固定路線方式 9
1.4圖書館AGV小車發(fā)展 10
2圖書館AGV取料增速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析 11
2.1小車取料增速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析 11
2.1.1增速機(jī)構(gòu)整體方案的設(shè)計(jì) 11
2.1.2 增速機(jī)構(gòu)輸入和輸出連接裝置的選擇 12
2.1.3增速機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì) 12
2.2小車取料增速機(jī)構(gòu)零件選型 19
3圖書館AGV小車取料增速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 20
4工程圖設(shè)計(jì) 24
4.1裝配圖設(shè)計(jì) 24
4.2零件圖設(shè)計(jì) 24
結(jié)論 25
致謝 26
參考文獻(xiàn) 27
圖書館AGV取料增速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 緒論
(Automated Guided Vehicle，簡稱AGV)，通常也稱為AGV小車，指配備有光學(xué)或電磁等自動導(dǎo)引裝置，能夠按照預(yù)定的路徑行駛，具有安全保護(hù)裝置以及各種運(yùn)載功能的智能運(yùn)輸車，在工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中不需要有駕駛員的運(yùn)輸車，其動力源使用充電蓄電池提供。通?？赏ㄟ^使用電腦來控制其行走路線及動作，或使用電磁軌道(electromagnetic path-following system)來進(jìn)行設(shè)置其行走路線，電磁軌道黏貼於地板上，無人搬運(yùn)車則依靠電磁軌道所帶來的訊息進(jìn)行移動與動作。
近年來，自動化技術(shù)呈現(xiàn)加速發(fā)展的趨勢，國內(nèi)自動化立體倉庫和自動化柔性裝配線進(jìn)入發(fā)展與普及階段。其中，在自動倉庫與生產(chǎn)車間之間，各工位之間，各段輸送線之間，AGV起了無可替代的重要作用，與傳統(tǒng)的傳送輥道或傳送帶相比，AGV輸送路線具有施工簡單、路徑靈活，不占用空間、較好的移動性、柔性等優(yōu)點(diǎn)。
1.1 AGV小車發(fā)展現(xiàn)狀研究
1.1.1國外研究狀況
美國Basrrett電子公司開發(fā)成功的世界上第一臺AGV是20世紀(jì)50年代，20世紀(jì)60年代和70年代初期，除了公司Basrrett，韋伯和克拉克公司在AGV也有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。在此期間，AGV技術(shù)的迅速發(fā)展在歐洲，這是由于在歐洲的規(guī)模和公司結(jié)構(gòu)托盤標(biāo)準(zhǔn)化，大小均勻盤推動AGV的發(fā)展。歐洲主要廠家有Schindler-Digitron, Wogner HJC, ACS, BT. CFC, FATA, Saxby, Denford和Blecbert等。70年代中，配備了約520個AGV系統(tǒng)，共4800臺小車，1985年發(fā)展到約一萬臺。在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用：汽車行業(yè)（57％），柔性制造系統(tǒng)FMS（8％）和FAS（4％）。
歐洲AGV技術(shù)在80年代初，歐洲企業(yè)在美國通過轉(zhuǎn)移到美國許可證的合資企業(yè)的方式。芝加哥基伯勒分發(fā)中心通過計(jì)算機(jī)控制的AGV從歐洲直接引入。1981年，約翰將AGV連接到AS / RS，以提供在跟蹤和自動運(yùn)輸在制造過程中。1984年，通用汽車已經(jīng)成為AGV的最大用戶，1986年達(dá)到了1407臺（包括拖拉機(jī)，手推車，推車和叉小車單位負(fù)載），1987年又增加1662臺。美國企業(yè)開發(fā)的更先進(jìn)的技術(shù)水平將是歐洲的AGV的基礎(chǔ)。他們采用更先進(jìn)的電腦控制系統(tǒng)（可在FMS或CIMS聯(lián)網(wǎng)），更高的流量，更短的移載時(shí)間，以便24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，更高的可靠性。在這個時(shí)候，美國AGV廠家從23家（1983）升至74家（1985）。日本在1966年，第一個AGV工廠通過輸送設(shè)備供應(yīng)商與美國韋伯成立了合資公司。到1988年，日本制造商AGV已經(jīng)達(dá)到20多家，如周大福，發(fā)那科公司，村田公司。到1986年，日本有2312個AGV系統(tǒng)，擁有5032臺AGV。
1.1.2 國內(nèi)發(fā)展情況
國內(nèi)自主研發(fā)方面：六十年代開始研究。1976年，第一臺實(shí)用型AGV小車是由北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所研制出的ZDB-1型自動搬運(yùn)車。1988年，原郵電部北京郵政科學(xué)技術(shù)研究所等單位研制了郵政樞紐AGV。1991年，中科院沈陽自動化所與新松機(jī)器人自動化股份有限公司為沈陽金杯汽車公司總裝線上設(shè)計(jì)九臺自動裝配系統(tǒng)，并于1996年獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎，是當(dāng)時(shí)國內(nèi)較先進(jìn)的使用型AGV。1992年，核電站用光學(xué)導(dǎo)引AGV由天津理工學(xué)院研制出。1998年昆明船舶設(shè)備公司在紅河卷煙廠研究多模式激光導(dǎo)引無人自動車22輛，紅河項(xiàng)目于2002年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。
在進(jìn)國外引進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)方面：九十年代初，華寶空調(diào)裝配線上使用了日本進(jìn)口的電磁導(dǎo)引AGV。
1996年，玉溪卷煙廠首家在煙草行業(yè)引進(jìn)三星的52臺AGV，這是國內(nèi)企業(yè)中使用數(shù)量最多的AGV系統(tǒng)。河北承德輸送機(jī)械廠合資引進(jìn)美國WEBB公司AGV技術(shù)。天津理工學(xué)院研制的TIT-1全方位視覺引導(dǎo)自動車，屬國家863高科技項(xiàng)目，已通過鑒定，達(dá)到八十年代末國際先進(jìn)水平。九十年代中期，昆船公司在引進(jìn)國外最先進(jìn)AGV技術(shù)的基礎(chǔ)上，先后承擔(dān)了數(shù)十個AGV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝；其水平代表了目前國內(nèi)的最高水平。昆明船舶設(shè)備公司研制的各種導(dǎo)引形式的AGV系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煙草行業(yè)，汽車行業(yè)等。
目前全國AGVS不超過60套，AGV不超過400臺。其中煙草行業(yè)應(yīng)用最為廣泛，已有20家采用了AGV，多使用激光導(dǎo)引技術(shù)。
中國中科院沈陽分院已成功開發(fā)出自動導(dǎo)引車（AGV）和自動導(dǎo)引車系統(tǒng)（AGVS）主要用于汽車生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)動態(tài)裝配，可以增加流水線的自動化水平。首次使用具有自主版權(quán)的AGV產(chǎn)品和系統(tǒng)的中國汽車生產(chǎn)裝配線。沈陽金杯客車制造有限公司包括9個AGV發(fā)動機(jī)、后橋、油箱裝配副環(huán)線發(fā)動機(jī)組裝廠，已投入運(yùn)行兩年。該AGV具有自動動態(tài)跟蹤，起重，定位，裝配功能，已達(dá)到國際先進(jìn)水平。并獲得多項(xiàng)專利，如雙載人電梯自動導(dǎo)引車輛組裝，雙沖程起重設(shè)備。使用的產(chǎn)品和系統(tǒng)的技術(shù)可以大大提高流水線動態(tài)裝配的自動化，減少了設(shè)備投資，提高生產(chǎn)效率。在金杯客車制造有限公司九臺AGV應(yīng)用項(xiàng)目為例，據(jù)估計(jì)，國內(nèi)價(jià)格比進(jìn)口的AGV便宜 20萬元，更大的工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試技術(shù)費(fèi)的應(yīng)用程序之間的差異。
1.1.3 AGV在中國應(yīng)用的新趨勢
目前，AGV在我國煙草、印鈔、汽車、新聞紙等行業(yè)已有大規(guī)模應(yīng)用，呈日益上升的勢頭，并出現(xiàn)了一些新的技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用趨勢。
目前的案例是AGV在室內(nèi)的應(yīng)用較多。但隨著需求的發(fā)展，戶外或半戶外AGV技術(shù)將逐步完善和進(jìn)入應(yīng)用階段。戶外AGV技術(shù)一直是應(yīng)用的難點(diǎn)，主要受制于相對惡劣的自然條件，如：溫度、濕度、陽光、霧、雨、雪等天氣。作為世界領(lǐng)先的AGV技術(shù)提供商，DANAHER MOTION公司每年投入巨額的研發(fā)費(fèi)用到產(chǎn)品升級上，戶外技術(shù)正是方向之一，如防雨的激光導(dǎo)航裝置，交流驅(qū)動器，特殊經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，歐洲合作伙伴戶外技術(shù)的測試工作也取得相對理想的實(shí)效。
國內(nèi)AGV應(yīng)用需求正突破傳統(tǒng)行業(yè)，醫(yī)藥、港口等行業(yè)的需求日益擴(kuò)大。DANAHER MOTION和合作伙伴進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用激光導(dǎo)航方式，提供緩沖區(qū)設(shè)計(jì)以提高起重機(jī)和AGV協(xié)調(diào)性能，加大AGV的運(yùn)載能力(單車運(yùn)載雙層集裝箱82t)，提高運(yùn)行速度(平地最大20km/h，坡度為5°時(shí)5km/h)。據(jù)估計(jì)綜合效率提高100%以上。
這對我國港口行業(yè)的發(fā)展意義重大，中國的港口吞吐量世界第一，處理一個巨大的商品數(shù)量，大大提高了運(yùn)載直接停泊集裝箱船縮短了時(shí)間，降低了巨輪停泊費(fèi)用，手段的效率，同時(shí)減少使用單一端口將大大提高處理周期效率，為國民經(jīng)濟(jì)和出口意義的好處是不言而喻的。
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，歐洲港口的吞吐能力日飽趨和，歐盟啟動了相關(guān)計(jì)劃并投資提升碼頭周轉(zhuǎn)效率，在此情況下，DANAHER MOTION歐洲合作伙伴TTS公司承接了該項(xiàng)目的一部分，目前在瑞典哥德堡的測試項(xiàng)目正是使用了AGV自動導(dǎo)引小車。該計(jì)劃是港口運(yùn)輸方式的一次革命，代表著港口運(yùn)載全面自動化的開始。同時(shí)使海關(guān)集裝箱100%X射線檢測成為可能。
根據(jù)Danaher Motion的測算，單個碼頭AGV小車的需求量約70臺，中國主要的大型碼頭的總需求量保守估計(jì)在1500臺，市場產(chǎn)值在5~10億元人民幣。該市場需求將在較短時(shí)間內(nèi)呈直線上升趨勢，5年后逐步趨向穩(wěn)定?？梢灶A(yù)測，未來的幾年，正因?yàn)榫薮蟮慕?jīng)濟(jì)和社會效益，港口應(yīng)用將是AGV在中國最富前景的行業(yè)。
1.1.4 AGV的應(yīng)用
AGV可廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電子、化工、冶金、郵電、汽車、機(jī)場、碼頭、造紙、煙草、家電、醫(yī)藥、食品、商業(yè)、銀行、出版印刷、國防等行業(yè)。
1.AGV在汽車行業(yè)的應(yīng)用
2.AGV在化工行業(yè)的應(yīng)用
3.AGV在造紙行業(yè)的應(yīng)用
4.AGV在其他行業(yè)的應(yīng)用
1.2 AGV系統(tǒng)的構(gòu)成與AGV的結(jié)構(gòu)
1.2.1 AGV系統(tǒng)的構(gòu)成
AGV一般采用四輪驅(qū)動，電動車的特點(diǎn)。 AGV小車可以在地面控制系統(tǒng)，自動裝卸，物料輸送下統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)自動化操作。由于其靈活性，智能化等，它可以很容易地重組系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)柔性運(yùn)輸?shù)闹圃旆椒ǖ哪康?。與傳統(tǒng)的手工或半手動模式物料搬運(yùn)，AGV系統(tǒng)，大大降低了勞動強(qiáng)度和風(fēng)險(xiǎn)，提高工作效率，在機(jī)械，電子，紡織，卷煙，醫(yī)藥，食品，造紙等行業(yè)發(fā)揮作用。 AGV系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用水平在國外都高，非常廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)應(yīng)用的數(shù)量相對較少，但國內(nèi)AGV系統(tǒng)在設(shè)計(jì)水平和應(yīng)用水平都接近或趕上國際先進(jìn)水平。
1.2.2 AGV的結(jié)構(gòu)
AGV由車載控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、移載系統(tǒng)、車體系統(tǒng)、行走系統(tǒng)和安全與輔助系統(tǒng)組成。
1、車載控制系統(tǒng)
車載控制系統(tǒng)是AGV的核心部分，一般由電腦控制系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，在操作面板和馬達(dá)構(gòu)成。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以是PLC的，微控制器和工業(yè)機(jī)器。取決于導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航可以由導(dǎo)航系統(tǒng)可分為電磁導(dǎo)航，磁條導(dǎo)航，激光慣性導(dǎo)航和導(dǎo)航以不同的形式允許確定其自己的位置，并且可以沿著正確的路徑行走的AGV。通信系統(tǒng)是一個橋交換信息并且AGV和控制臺之間的命令，由于無線通信并沒有阻塞的特性，通常在控制臺并且AGV使用無線電通信之間，以及使用光通信的AGV和轉(zhuǎn)印設(shè)備，以定位精度之間。操作面板的主要功能是通過RS232接口在AGV調(diào)試輸入指令，并顯示信息和與計(jì)算機(jī)相連。能量對電池AGV上，致動器的所述AGV操作通常使用直流馬達(dá)，步進(jìn)馬達(dá)和DC伺服電動機(jī)。
2、移載系統(tǒng)
它被用來完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)在不同的任務(wù)和現(xiàn)場環(huán)境中工作的任務(wù)，你可以選擇不同的傳輸系統(tǒng)，常用的賽道，叉車，機(jī)器人型等。
3、車體系統(tǒng)
它包括一個底盤，框架，外殼和控制器，電池座，它是AGV的主體，具有在電動車輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
4、行走系統(tǒng)
它一般由驅(qū)動輪，從動輪和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的。有三輪、四輪、六輪的形式和多輪，三種結(jié)構(gòu)通常是前輪轉(zhuǎn)向和驅(qū)動器，通常使用四個或六個輪驅(qū)動，差動獨(dú)立轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向模式。
5、安全與輔助系統(tǒng)
為了避免AGV系統(tǒng)故障或人員經(jīng)過AGV碰撞過程中的工作，AGV一般用障礙物檢測和防撞，提示音，警察，緊急停止裝置。還有自動充電及其它輔助設(shè)備。
6、控制臺
控制臺可以使用普通的IBM-PC機(jī)上，如苛刻的條件時(shí)，也可以在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)使用，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制臺接受交貨AGV主機(jī)分配的任務(wù)，通過無線通信系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集各AGV的狀態(tài)信息。根據(jù)每個AGV當(dāng)前操作的需要和情況，調(diào)度命令發(fā)送到所選擇AGV。完成待機(jī)狀態(tài)，等待下一次任務(wù)的運(yùn)輸任務(wù)AGV站后。如何快速有效地進(jìn)行多任務(wù)和多AGV調(diào)度和復(fù)雜的地形防撞和其它問題需要的軟件。由于在各種智能設(shè)備的整個系統(tǒng)都有自己的屬性，所以面向?qū)ο蟮木幊陶Z言C ++的設(shè)計(jì)是一個不錯的選擇。當(dāng)編程應(yīng)當(dāng)指出，強(qiáng)真實(shí)的AGV系統(tǒng)，以加快在此基礎(chǔ)上，最好多線程編程模型控制臺并且AGV和AGV調(diào)度之間的無線通信，所以通信和獨(dú)立地調(diào)度彼此的功能模塊，加快系統(tǒng)的運(yùn)行速度。
7、通訊系統(tǒng)
通訊系統(tǒng)一方面接受監(jiān)控系統(tǒng)的命令，及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送給其它各相應(yīng)的子系統(tǒng)，完成監(jiān)控系統(tǒng)所指定的動作:另一方面又接收各子系統(tǒng)的反饋信息，回送給監(jiān)控系統(tǒng)，作為監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)、管理、控制的依據(jù)。
由于AGV位置不固定，且整個系統(tǒng)中設(shè)備較多，控制臺和AGV間的通訊最適宜用無線通訊的方式?？刂婆_和各AGV就組成了一點(diǎn)對多點(diǎn)的無線局域網(wǎng)，在設(shè)計(jì)過程中要注意兩個問題:
通信系統(tǒng)在接受命令的控制系統(tǒng)，及時(shí)準(zhǔn)確地傳送到相應(yīng)的其他子系統(tǒng)，完成監(jiān)控系統(tǒng)指定的動作：在另一方面接收每個子系統(tǒng)的反饋信息，返回到控制系統(tǒng)，監(jiān)測系統(tǒng)協(xié)調(diào)，管理和控制基礎(chǔ)上的。
由于AGV的位置不固定，并且整個系統(tǒng)更多的設(shè)備，控制臺和所述AGV之間的通信是最合適的方式進(jìn)行無線通信。每個AGV與控制臺形成了點(diǎn)對多點(diǎn)的無線局域網(wǎng)，在設(shè)計(jì)過程中要注意兩個問題：
（1）無線電的調(diào)制問題
無線電通信，信號調(diào)制的AM和FM可以以兩種方式使用。在系統(tǒng)的工作環(huán)境，電磁干擾是比較嚴(yán)重，大振幅調(diào)制模式信號的頻率范圍受到干擾，并在FM信號的頻率范圍是很窄，很難受干擾，應(yīng)該給FM模式優(yōu)先。 AM模式，波特率是比較低的，通常小于3200Kbit/ s時(shí)，調(diào)頻波特率高達(dá)9600K位/秒以上。
（2）通訊協(xié)議問題
在該通信中，通信協(xié)議是一個重要的問題。為了符合發(fā)展既簡單又可靠的原則協(xié)議。簡單而有效的協(xié)議可以減少時(shí)間控制器信號處理，以改善系統(tǒng)的速度。
8、導(dǎo)航系統(tǒng)
1.3 AGV導(dǎo)航系統(tǒng)
AGV導(dǎo)航系統(tǒng)的功能是保證AGV小車沿正確路徑行走，并保證一定行走精度。AGV的制導(dǎo)方式按有無導(dǎo)引路線分為三種:一是有固定路線的方式:二是半固定路線的方式，包括標(biāo)記跟蹤方式和磁力制導(dǎo)方式;三是無路線方式，包括地面幫助制導(dǎo)方式、用地圖上的路線指令制導(dǎo)方式和在地圖上搜索最短路徑制導(dǎo)方式。AGV導(dǎo)航系統(tǒng)的功能是保證AGV小車沿著行走，并保證運(yùn)行精度的正確路徑。根據(jù)引導(dǎo)路徑是否被分為三種類型的AGV導(dǎo)引系統(tǒng)：一是用由固定的路線，二是半固定的路線，包括標(biāo)記和跟蹤模式磁性引導(dǎo)系統(tǒng);三是沒有路由，包括地面，指導(dǎo)幫助的方式，在地圖上的路線指揮制導(dǎo)系統(tǒng)和搜索的最短路徑導(dǎo)航系統(tǒng)在地圖上。
1.3.1固定路線方式
固定路線的導(dǎo)引方式有電磁制導(dǎo)方式、光學(xué)控制帶制導(dǎo)方式、激光制導(dǎo)方式和超聲波制導(dǎo)方式。
1、電磁制導(dǎo)方式
這種方法需要在路由所述AGV下埋專用電纜，通過低頻率的正弦電流以產(chǎn)生在電纜周圍產(chǎn)生磁場。上的磁場強(qiáng)度檢測AGV電磁感應(yīng)的傳感器，沿著車在路上行走時(shí)的差分磁場強(qiáng)度的輸出信號，根據(jù)該誤差校正控制信號轎廂控制器。該方法是可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，是目前最成熟，應(yīng)用最廣泛的引導(dǎo)方式。它的主要缺點(diǎn)是：AGV路徑變化非常困難，并要求掩埋地面。
2、光學(xué)控制帶導(dǎo)引方式
利用地面顏色和顏色對比漆，地面上的光亮漆涂成黑色或白色的畫在漆黑的地面上。小型車配備了一個紅外光源發(fā)射和接收功能與油漆照射。小車上裝有光學(xué)檢測器，均勻地分布在兩側(cè)涂料，并與該檢測信號的不同組合的位置來控制車輛的方向，以便跟隨軌道。模糊控制算法可用于控制汽車。這種方法的缺點(diǎn)是：保持與鮮艷的色彩的涂料的必要性，否則由光學(xué)傳感器檢測到的信號變?nèi)?。因此，你需要油漆顏色通常以工作深化?
3、激光制導(dǎo)方式
這種方法是在AGV的一個特定位置的步行道，安裝了多個激光/紅外光束反射。 AGV在移動的過程中，車內(nèi)激光掃描器連續(xù)掃描周圍環(huán)境中，當(dāng)與預(yù)先反射板的周圍的垂直井的路徑，其中“看到”掃描“路線圖”。只要三個或更多個掃描的反射板，根據(jù)每個塊以及相對于計(jì)算AGV車輛縱向軸方位角目前在全球坐標(biāo)系X反射鏡的其坐標(biāo)值，Y坐標(biāo)和行程的電流方向，及坐標(biāo)系統(tǒng)，準(zhǔn)確的定位和取向的X軸之間的角度。引導(dǎo)方法的特征是，當(dāng)反射鏡掃描之后提供了足夠的空間和寬，AGV導(dǎo)引和定位精度非常高。這種方法的缺點(diǎn)是昂貴的，設(shè)備安裝傳感器，反光裝置，復(fù)雜的，并且計(jì)算是非常復(fù)雜的。
4、超聲波制導(dǎo)方式
此方法類似于激光/紅外的測量方法，所不同的是不需要設(shè)置特殊的反射鏡，但用普通墻或類似的對象就能夠引導(dǎo)，從而提供了更大的靈活性，并在某些情況下，降低成本的解決方案。然而，由于在制造工廠環(huán)境中大反射面是非常困難的。
1.4圖書館AGV小車發(fā)展
AGV集光學(xué)，機(jī)械，電氣，計(jì)算機(jī)為一個整體，今天的技術(shù)的先進(jìn)理論和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的組合。定位精度高，良好的自動駕駛儀的工作業(yè)績?？梢苑浅？焖?，方便地與各種的RS/ AS入/出口，生產(chǎn)線，裝配生產(chǎn)線，傳輸線，車站，貨架等有機(jī)結(jié)合的工作點(diǎn)。根據(jù)在不同的組合不同的需求，以實(shí)現(xiàn)各種功能。可以最大限度地減少物流周轉(zhuǎn)時(shí)間，降低材料消耗的營業(yè)額實(shí)現(xiàn)了輸入和處理，物流和生產(chǎn)，銷售產(chǎn)成品，如靈活的銜接，最大限度地提高生產(chǎn)系統(tǒng)的效率。
圖書館出貨的工作量有一個大的變化，動態(tài)性強(qiáng)，定期調(diào)整過程，以及作為一個單一的過程中處理操作，平行作業(yè)，自動化，AGV智能，靈活的特性等特點(diǎn)能滿足上述公式的情況下處理要求。
2圖書館AGV取料增速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析
2.1小車取料增速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理分析
2.1.1增速機(jī)構(gòu)整體方案的設(shè)計(jì)
目前，國內(nèi)外生產(chǎn)常見結(jié)構(gòu)有:兩級平行軸加一級行星和一級平行軸加兩級級行星傳動兩種形式。本文采用的是平行軸與行星輪系混合式齒輪箱。
YTP系列變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)是以變頻調(diào)速裝置為供電電源的變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)，與變頻裝置組成的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速，達(dá)到節(jié)能和控制自動化的目的。 YTP系列變頻調(diào)速電動機(jī)是在公司原YSPA系列變頻調(diào)速電動機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。具有效率高、調(diào)速范圍廣、精度好、運(yùn)行穩(wěn)定、操作和維修方便等特點(diǎn)。適用于驅(qū)動軋鋼、起重、運(yùn)輸、機(jī)床、印染、造紙、化工、紡織、制藥等要求連續(xù)調(diào)速和頻繁正反轉(zhuǎn)的各種機(jī)械設(shè)備上，可與國內(nèi)外各種變頻裝置配套使用。
YTP系列變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)是一種交流、高效、節(jié)能調(diào)速電動機(jī)，與變頻器配合使用，是機(jī)電一體化的調(diào)速新產(chǎn)品。
YTP系列變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)優(yōu)點(diǎn)。
1、效率高，節(jié)能效果明顯。
2、調(diào)頻范圍廣，能在5Hz~100Hz甚至更寬的范圍內(nèi)平滑無極調(diào)速。
3、噪音低、振動小。
4、起動力矩大，低頻起動對負(fù)載沖擊小。
5、結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定（尤其在低頻時(shí)）、使用可靠，維護(hù)方便。
6、體積小、重量輕，除風(fēng)罩比Y系列異步電動機(jī)稍長外，其它外形及安裝尺寸皆相同。便于安裝。
7、起動電流小，無須附加起動設(shè)備。
8、單獨(dú)裝有軸流風(fēng)機(jī)，在不同轉(zhuǎn)速下均有較好的冷卻效果。
9、應(yīng)有范圍廣，可作恒轉(zhuǎn)矩（50Hz以下）、恒功率（50Hz以上）或遞減轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械無級調(diào)速之用，基本可以取代任何一種調(diào)速產(chǎn)品。
2.1.2 增速機(jī)構(gòu)輸入和輸出連接裝置的選擇
增速傳動的方式非常多，常用的有齒輪傳動和帶傳動。 ? ? ? ? ? ? ?
齒輪傳動有高效率、工作可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但齒輪傳動的制造安裝的精度要求高，且價(jià)格貴，不宜用于傳動距離太大的場合，所以可采用由變頻電動機(jī)經(jīng)皮帶傳動送至齒輪箱后實(shí)現(xiàn)增速，增速后實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速從10~15000r/min。
帶傳動傳動平穩(wěn)，價(jià)格低廉，緩沖吸振，通過帶傳動的緩沖，高速齒輪箱的壽命可以延長，避免了齒輪折斷的問題。所以使用帶傳動的方式。
帶輪的另一端與增速齒輪箱通過平鍵連接，經(jīng)過增速齒輪箱加速后，輸出軸由花鍵軸套與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器相連，以便轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器能測出實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩，通過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器之后，最終通過花鍵軸套與切削機(jī)構(gòu)相連。
2.1.3增速機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
1第一級行星輪系傳動設(shè)計(jì)及校驗(yàn)
(1)計(jì)算齒輪基本參數(shù)
根據(jù)初定條件:
即
盡可能取質(zhì)數(shù)，=15 則=27
計(jì)算:
計(jì)算:
初選:
預(yù)計(jì)嚙合角及 :
選
(2)行星輪齒條件校驗(yàn):
1)同心條件
為保證中心輪和行星架軸線重合，固各對嚙合齒輪間的中心距必須相等。
而對于角度變位傳動，應(yīng)為
2)裝配條件
由于各行星輪必須均布于中心齒輪之間。為此，各齒輪齒數(shù)與行星輪個數(shù)必須滿足裝配條件，否則，會出現(xiàn)行星齒輪無法裝配的情況。
單排2K-H行星傳動的裝配條件為:兩中心輪的齒數(shù)之和應(yīng)為行星輪數(shù)目的
即
3)鄰接條件
保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰
即
根據(jù)以上條件，初選模數(shù)為16mm，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，確定第一級行星輪系參數(shù)如表2.1
表2.1 第一級行星輪系參數(shù)
齒數(shù)
模數(shù)
變位系數(shù)
齒頂圓
齒根圓
分度圓
螺旋角
第一級
中心輪
15
16
0.35
318.6
237.6
270
0
行星輪
24
16
-0.35
455.4
374.4
432
0
內(nèi)齒圈
63
16
-0.35
1149.975
1220.4
1134
0
2、第二級行星輪系傳動設(shè)計(jì)及校核
(1)計(jì)算齒輪基本參數(shù)
根據(jù)初選條件
即
則
計(jì)算:
計(jì)算:
初選:
預(yù)計(jì)嚙合角及 :
選
(2)行星輪齒條件校驗(yàn):
1)同心條件
為了保證中心輪和行星架軸線重合，固各對嚙合齒輪間的中心距必須相等。
而對于角度變位傳動，應(yīng)為
2)裝配條件
由于各行星輪必須均布于中心齒輪之間。為此，各齒輪齒數(shù)與行星輪個數(shù)必須滿足裝配條件，否則，會出現(xiàn)行星齒輪無法裝配的情況。
單排2K-H行星傳動的裝配條件為:兩中心輪的齒數(shù)之和應(yīng)為行星輪數(shù)目的
即
3)鄰接條件
保證相鄰兩行星輪的齒頂不相碰
即
齒高變動系數(shù) :
齒頂圓直徑:
滿足鄰接條件
根據(jù)以上條件，初選模數(shù)為12mm，查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，確定第二級行星輪系具體參數(shù)如表2.2 .
表2.2 第二級行星輪系具體參數(shù)
齒數(shù)
模數(shù)
變位系數(shù)
齒頂圓
齒根圓
分度圓
螺旋角
第二級
中心輪
20
12
0.35
317.8
254.8
280
0
行星輪
36
12
-0.35
522.2
4592
504
0
內(nèi)齒圈
92
12
0.35
1230.45
1285.2
1260
0
3、第三級平行軸圓柱斜齒輪設(shè)計(jì)
齒數(shù)分配如下:
具體參數(shù)如表2.3
表2.3 第三級平行軸斜齒輪參數(shù)
齒數(shù)
模數(shù)
變位系數(shù)
齒頂圓
齒根圓
分度圓
螺旋角
第三級
斜齒輪一
70
5.5
0
412.49
387.74
401.50
(右)
斜齒輪二
33
5.5
0
200.50
175.75
189.50
(左)
端面模數(shù):
分度圓直徑:
標(biāo)準(zhǔn)中心距:
4、行星傳動強(qiáng)度校核
(1)第一級行星輪系
1)太陽輪與行星輪外嚙合接觸強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度校核:
太陽輪a和行星輪的材料：20CrMnTi，滲碳淬火，齒面硬度56一60HRC,
查閱手冊，選取,
查手冊,得 ,
主動軸轉(zhuǎn)矩 ,
太陽輪a轉(zhuǎn)矩:
行星輪c轉(zhuǎn)矩:
齒面接觸疲勞強(qiáng)度:
行星輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度:
行星輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度:
2)行星輪與內(nèi)齒圈彎曲強(qiáng)度校核:
內(nèi)齒輪的材料：42CrMo，調(diào)質(zhì)，齒面硬度HBS ≥260，查手冊，選取,
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度:
(2)第二級行星齒輪
I)太陽輪與行星輪外嚙合接觸強(qiáng)度校核:
太陽輪a和行星輪c的材料：ZOCrMnTi，滲碳淬火，齒面硬度56一60HRC
查圖，選取, 。參數(shù)選擇方法與第一級類似。
齒面接觸疲勞強(qiáng)度:
太陽輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度:
行星輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度:
2)行星輪與內(nèi)齒圈彎曲強(qiáng)度校核:
內(nèi)齒輪的材料：42CrMo，調(diào)質(zhì)，齒面硬度HBS≥ 260查手冊，選取,
內(nèi)齒圈齒根彎曲疲勞強(qiáng)度:
2.2小車取料增速機(jī)構(gòu)零件選型
選取增料機(jī)構(gòu)同步帶型號為蓋茨同步帶800_5M_15，帶輪型號為HTD GT2 PM25_5M。
3圖書館AGV小車取料增速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
1、 設(shè)計(jì)功率
Pd=KA*P
P—傳遞的功率（KW)
KA—載荷修正系數(shù)，如圖2.1所示
Pd=KA*P=1.8×1.5=2.7KW
表2.1 載荷修正系數(shù)
2、 選定帶型節(jié)距Pb
根據(jù)Pb和n圖選取，如圖2.2同步帶選型圖
選取為Pb=5.080
表2.2同步帶選型圖
3、 確定小帶輪齒數(shù)Z1
Z1 >=Z1min，由圖2.3確定帶輪最少齒數(shù)
選取Z1=24
表2.3 帶輪最少齒數(shù)
4、小帶輪節(jié)圓直徑d1
=38.81mm
選取標(biāo)準(zhǔn)值：d1: 38.3(mm)
5、大齒輪齒數(shù)Z2
Z2=i·Z1
I—傳動比
Z2=i·Z1=2×24=48
6、 大帶輪節(jié)圓直徑
=77.62mm
選取標(biāo)準(zhǔn)值：d2:97.02(mm)
7、 帶速v
=2.03(m/s)
8、 初定軸間距a0
根據(jù)結(jié)構(gòu)確定：a0:400(mm)
9、選擇節(jié)線長度Lp及帶齒數(shù)z
=1014.72mm
選取標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長Lp:1219.2(mm)
帶齒數(shù)z=130
10、 實(shí)際中心距
=502.24mm
11、嚙合齒數(shù)zm
=12
12、嚙合齒數(shù)系數(shù)Kz
由表3.1嚙合齒修正系數(shù)kz可知
kz=1.0
表3.1嚙合齒修正系數(shù)kz
嚙合當(dāng)量齒數(shù)zm
>6
5
4
3
嚙合齒修正系數(shù)kz
1.0
0.8
0.6
13、 基本額定功率P0
Ta—工作拉力
m—單位長度質(zhì)量
查表得Ta=27N
m=0.007kg/m
=0.05KW
14、求帶寬bs0
bs0—基準(zhǔn)寬度
查表得bs0=6.4mm
=211.75mm
15、壓軸力FQ =KF*(F1+F2)
Fr==1330.05N
28
4工程圖設(shè)計(jì)
4.1裝配圖設(shè)計(jì)
詳見總裝配圖圖紙
4.2零件圖設(shè)計(jì)
詳見零件圖圖紙
結(jié)論
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)四年所學(xué)課程和生產(chǎn)綜合實(shí)習(xí)的檢測和應(yīng)用，將課本上所學(xué)的和實(shí)習(xí)中看到的結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)工藝過程和夾具。
在本次設(shè)計(jì)過程中，通過閱讀了一些技術(shù)資料及設(shè)計(jì)手冊，認(rèn)真探討了機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加強(qiáng)了對自己所學(xué)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識，而且也對自己的知識面進(jìn)行了拓寬。
但知識所學(xué)有限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)更加不足，因此我的設(shè)計(jì)還存在著很多的不足之處。因此在本文設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)上，本人認(rèn)為以下幾個方面有待進(jìn)一步的研究:
1、結(jié)合控制理論，進(jìn)一步研究小車的運(yùn)動控制和策略控制，提高AGV的控制精度
2、研究關(guān)于無線通訊的基本理論，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)無線監(jiān)控AGV小車，并實(shí)時(shí)與小車進(jìn)行通訊的功能
3、進(jìn)一步研究AGV小車自動避障的的方法，完善小車在遇到障礙物的情況下，繞過障礙物繼續(xù)按預(yù)設(shè)的路徑行走的策略
致謝
經(jīng)過半年的忙碌和工作學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，此時(shí)，我的心情無法平靜。作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，查閱文獻(xiàn)不夠，沒有養(yǎng)成良好的習(xí)慣，不能夠注重觀察，注重細(xì)節(jié)，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及我親愛的同學(xué)們的幫助支持，想要完成這個設(shè)計(jì)是難以想象的。
在此向指導(dǎo)老師致以我誠摯的謝意！以及我最為感恩的尊重！我在論文的編寫過程中，從方案初定到開題；從查閱資料到系統(tǒng)的開發(fā)；從如何開發(fā)到實(shí)施；從論文修改到完成，整個過程中都悉心指導(dǎo)。指導(dǎo)老師不僅知識豐富、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、工作一絲不茍，而且談吐幽默，風(fēng)趣，讓我在畢業(yè)設(shè)計(jì)這個過程中學(xué)到了不少知識。而且改掉了許多以前一直長期存在的不好的習(xí)慣，學(xué)到了不僅僅是學(xué)習(xí)上的東西。
同時(shí)感謝為我細(xì)心分析，指導(dǎo)幫助的親愛的同學(xué)們，在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)過程給予我很多幫助。我在這里也表示最誠摯的感謝！在論文即將完成之際，我要感謝沈陽工學(xué)院對我四年的培養(yǎng)。感謝在這樣一所有濃郁學(xué)術(shù)氣氛的學(xué)校中學(xué)到的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，從一個懵懂少年，慢慢歷練成為一個有所為有所不為的，積極上進(jìn)的當(dāng)代大學(xué)生。感謝教我知識和做人的每一位老師。感謝給予我?guī)椭耐瑢W(xué)、朋友。在這里請接受我誠摯的謝意!
參考文獻(xiàn)
[1] 聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第5版.機(jī)械工業(yè)出版社，2015.2
[2] 邱宣懷. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京；高等教育出版社，1997（2006重印
[3] 任嘉卉.公差與配合手冊.第3版.機(jī)械工業(yè)出版社，2013.6
[4] 馬霄，田長留.互換性與技術(shù)測量.第2版.南京大學(xué)出版社，2015.8
[5] 陳宏鈞.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.03
[6] 吳建平,曹思榕,李坤垣.紅外反射式傳感器在自主式尋跡小車導(dǎo)航中的應(yīng)用.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào),2001.9,67—70.
[7] 李海波，何雪濤 步進(jìn)電機(jī)升降速的離散控制.北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003,30(1):92-94
[8] 白井良明，王棣棠(譯).機(jī)器人工程.北京:科學(xué)出版社2001.1
[9] 陳順平，梅德慶，陳子辰.激光導(dǎo)引ACV的自動導(dǎo)引系統(tǒng)設(shè)計(jì).工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào),2003,10(5):279-282