本實用新型涉及一種物流倉儲智能車，具體地說是一種以k60為控制器，采用加速度計和陀螺儀進行平衡控制，線性ccd傳感器進行倉庫巷道路徑檢測，電機控制運動速度和方向。電機驅動采用自主設計的H橋，同時使用k60單片機的PWM模塊，運用PID控制算法，控制電機的轉速，完成對智能車運動速度和運動方向的閉環(huán)控制。系統(tǒng)還擴展了藍牙模塊作為人機操作界面，以便于智能車的相關參數(shù)調(diào)整。

背景技術：

社會的快速發(fā)展，大型倉庫的庫房眾多、貨物繁多，道路情況復雜，如何在這復雜的環(huán)境中快速有效地尋找貨物就顯的尤為突出。用于倉儲的智能車要求是體積要小，并且能夠有效地規(guī)劃行走的路線。倉儲智能車就是為人類而服務的，在大型倉庫中起到了舉足輕重的作用，可以把人們從日常倉庫的巡視、貨物的調(diào)度、貨物的確認等等繁瑣的工作中解放出來。使用光傳感器作為引導智能車存在缺點，主要體現(xiàn)在光信號易受光線、溫度、濕度等環(huán)境因素的影響，要克服這些不利因素，就要對信號做出相應的處理。智能車系統(tǒng)的方案設計要求就是智能車將采集的信號做出正確合理的處理，使其快速穩(wěn)定的行駛。因此，能沿著黑線中心線自動行駛是前提，盡量提高倉儲智能車的運行速度。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于設計一種物流倉儲智能車，該智能車多用于大型倉庫中，具有自動循跡的功能，倉庫巷道中鋪有智能車運行黑線，從而通過檢測黑線提取中間位置引導智能車行駛。

一種物流倉儲智能車，包括六大模塊：線性ccd傳感器模塊(1)、速度傳感器(2)、k60模塊(3)、電機驅動模塊(4)、電源穩(wěn)壓模塊(5)和傾角傳感器模塊(6)；線性ccd傳感器模塊(1)可以對采集到的信息進行處理，依據(jù)信息來判斷當前智能車所處倉庫巷道的變化趨勢、智能車的當前速度轉角的信息，并將處理得到的信息傳給單片機以采取相應的控制決策；選擇500線光電編碼器，采集當前的電機速度，作為系統(tǒng)速度控制的反饋，同時與設置的目標速度作比較，選擇合適的算法使其變化為目標速度，從而實現(xiàn)電機的加速減速；k60模塊(3)是系統(tǒng)的核心部分，負責接收倉庫巷道信息數(shù)據(jù)，智能車速度，傾角大小等反饋信息，并對這些信息進行恰當?shù)奶幚?，形成合適的控制量來驅動電機進行控制；電機驅動模塊(4)中包括了驅動電機的H橋，當接收到單片機的命令后便執(zhí)行相應的操作，同時信息采集模塊又采集到電機的狀態(tài)信息，反饋給單片機，從而整個系統(tǒng)構能夠形成一個閉環(huán)系統(tǒng)，保證了小車的平穩(wěn)運行；為了使各模塊正常工作，必須供給各自所需的電壓，采用了5V和3.3V穩(wěn)壓。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步的詳細說明：

圖1是本實用新型電路主板效果圖；

圖2是本實用新型電路驅動板效果圖；

圖3是本實用新型電源穩(wěn)壓模塊設計圖；

圖4是本實用新型人機交互模塊設計圖；

圖5是本實用新型ccd模塊電路設計圖；

圖6是本實用新型軟件主程序框架圖。

具體實施方式

參照圖1和圖2，在硬件設計部分，電路進行單片化設計，將電源模塊、調(diào)試模塊、圖像信號處理模塊、速度反饋信息處理模塊和各個接口電路設計在一塊主板上。主板直接用螺絲螺母固定于底盤上。電路做好了模擬部分和數(shù)字部分的隔離、各個電源的濾波，以及對干擾信號的屏蔽工作。各個接口連接可靠、牢固、美觀。將液晶屏和按鍵直接安置在主板上。主板和驅動板外形設計根據(jù)物流倉儲智能車尺寸形狀量身打造。減少了各個電路板之間的連線，使整車看上去簡潔美觀。

參照圖3，全部硬件電路的電源由7.2V、2000mAh的可充電鎳鎘電池提供。由于系統(tǒng)中的各個電路模塊所需要的工作電壓和工作電流各不相同，因此電源模塊應該包括多種穩(wěn)壓電路，將充電電池電壓轉換成各個模塊所需要的電壓。

參照圖4，本模塊包括OLED，按鍵，撥碼開關，藍牙等。OLED可以顯示一些重要參數(shù)和圖像，供調(diào)試時使用。按鍵可以控制參數(shù)的加減。薄碼開關可以設計不同的參數(shù)。藍牙可以把各種參數(shù)發(fā)回來進行分析。

參照圖5，選用的是藍宙電子的線性ccd，藍宙的ccd跳變沿明顯，適合本算法，因此選用。

參照圖6，程序上電運行后，進行單片機的初始化。初始化的工作包括有兩部分，一部分是對于單片機各個應用到的模塊進行初始化。第二部分是應用程序初始化，是對于智能車控制程序中應用到的變量值進行初始化。啟動智能車直立控制、方向控制；檢查智能車是否跌倒。跌倒判斷可以通過智能車傾角是否超過一定范圍進行確定，一但智能車跌倒，則停止智能車運行。包括智能車直立控制、速度控制以及方向控制。智能車的直立控制、速度控制以及方向控制都是在主函數(shù)程序中完成，中斷中置各種標志位，保證智能車控制不發(fā)生混亂，通過全局標志變量確定是否進行這些閉環(huán)控制。為了體現(xiàn)程序的模塊性，我們把程序分成各個模塊進行分別處理，而各模塊也有相應的形參作為接口，可以做到可移植性，通用性。程序中用到的硬件資源有PWM模塊、AD模塊、脈沖累加器、DMA模塊、普通I/O口。