自动取货机器人控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于小型仓库的自动取货机器人控制系统，属于仓库自动化技术领域。所述控制系统包括Atmega16单片机作为核心控制器，还包括输入模块、电机驱动模块、显示模块、输入模块、多个光电传感器、声音报警模块和舵机接口模块。用户通过输入模块输入待取货物的号数，显示模块将其显示出来。Atmega16接收到输入信号后通过电机驱动模块控制电机从而控制取货机器人行走；行走过程中Atmega16根据光电传感器采集回来的信号进行判断是否沿着地面标志线行走，并进行调整；到达货物的位置时，声音报警模块发出声音提示，并通过舵机控制机械手抓取货物放在货箱里，然后运送到指定位置。本发明专利技术的优点是体积小，稳定性以及自动化程度高。

Control system of automatic picking robot

The invention discloses an automatic picking robot control system applied to a small warehouse, which belongs to the technical field of warehouse automation. The control system includes Atmega16 microcontroller as the core controller, including input module, motor drive module, display module, input module, multiple photoelectric sensors, sound alarm module and rudder interface module. The user input the number of the goods to be collected through the input module, and the display module displays it. After receiving the input signal, Atmega16 controls the motor through the motor drive module to control the walking of the cargo robot. In the course of walking, Atmega16 can judge whether to walk along the ground mark line according to the signal collected by the photoelectric sensor and adjust it. When the goods are placed, the sound alarm module sends out sound hints. The steering gear is used to control the manipulator to grab the goods and put it in the container and then deliver it to the designated location. The invention has the advantages of small volume, high stability and high automation.

【技术实现步骤摘要】
自动取货机器人控制系统
本专利技术属于仓库自动化
，尤其是应用于小型仓库的自动取货机器人控制系统。
技术介绍
目前的仓库取货机器人的控制系统、驱动系统、执行机构都是功能强大，但是结构较为复杂，从而造成体积大，机动性差，成本高，而且需要人工实时操作。然而在小型仓库中搬运货物还是靠人工体力，普遍效率低，且存在一定的安全隐患。现有的仓库取货机器人控制系统由于体积大、机动性能差、成本高的缺点还无法在小型仓库中得到广泛运用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种应用于小型仓库的自动取货机器人控制系统，所述控制系统机动性灵活，有良好的人机交互界面，解决了小型仓库人工搬运货物的问题。为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种自动取货机器人控制系统，包括微处理器、电机驱动模块、显示模块、输入模块、多个光电传感器、声音报警模块和舵机接口模块，所述输入模块和多个光电传感器均与微处理器的输入端连接，所述电机驱动模块、显示模块、声音报警模块和舵机接口模块均与微处理器的输出端连接；所述多个光电传感器用于对仓库路径标志线的识别；所述电机驱动模块的输出端连接有电机，用于通过电机驱动机器人行走；所述舵机接口模块的输出端连接有舵机，用于通过舵机驱动机械爪的运动；所述微处理器用于根据输入模块输入的待取货物的信息，通过电机驱动模块控制机器人行走，行走的过程中通过多个光电传感器采集回来的信号判断是否沿着仓库路径标志线行走，并进行方向的调整，到达货物的位置时，所述微处理器用于控制声音报警模块发出声音提示，通过舵机驱动机械爪抓取货物运回指定的位置。进一步地，还包括电源模块，所述电源模块包括固定电源和可调电源，所述固定电源用于为微处理器、显示模块、输入模块、多个光电传感器、声音报警模块和舵机接口模块提供电源；所述可调电源用于为电机驱动模块提供电源；所述电源模块包括LM2596芯片。进一步地，所述微处理包括Atmega16单片机。进一步地，所述Atmega16单片机包括复位模块、晶振模块和ISP下载接口；所述复位模块包括外部复位开关，所述复位模块与Atmega16单片机的第4引脚连接，用于通过按压外部复位开关来实现复位。进一步地，所述多个光电传感器包括6个RPR220反射式光电传感器，所述每个RPR220反射式光电传感器的输出端均配备有相应的接口，所述每个RPR220反射式光电传感器通过相应的接口与所述Atmega16单片机的PA接口连接；所述每个RPR220反射式光电传感器用于对仓库路径标志线的识别。进一步地，所述仓库路径标志线为黑色，所述仓库的底面为白色。进一步地，所述Atmega16单片机用于根据RPR220反射式光电传感器输出端输出的电平的变化判断机器人是否沿着标志线走。进一步地，所述电机驱动模块包括L298芯片，所述L298芯片的第5引脚与所述Atmega16单片机的第19引脚连接，所述L298芯片的第7引脚与所述Atmega16单片机的第20引脚连接，所述L298芯片的第10引脚与所述Atmega16单片机的第21引脚连接，所述L298芯片的第12引脚与所述Atmega16单片机的第22引脚连接；所述L298芯片的第6引脚与所述Atmega16单片机的第13引脚连接，所述L298芯片的第11引脚与所述Atmega16单片机的第14引脚连接，通过所述L298芯片的第6引脚和第11引脚来调节电机的速度；所述L298芯片的第2引脚、第3引脚、第4引脚、第13引脚和第14引脚反接有多个二极管，用于消除电机在开启和停止时产生的感应反电动势。进一步地，所述显示模块用于将通过输入模块输入的待取货物的号数显示出来，所述显示模块包括LCD5110液晶屏，所述LCD5110液晶屏的第1引脚至第5引脚分别与所述Atmega16单片机的第9引脚、第10引脚、第12引脚、第15引脚和第16脚连接，所述LCD5110液晶屏的第6引脚和第7引脚与所述电源模块连接，所述LCD5110液晶屏的第8引脚接地。进一步地，所述声音报警模块为蜂鸣器，所述蜂鸣器用于当机器人到达待取货物的位置时发出声音提示。有益效果：与现有技术相比，本专利技术通过在微处理器的输入端连接有输入模块和多个光电传感器，输出端连接有电机驱动模块、显示模块、声音报警模块和舵机接口模块，能够实现取货机器人的自动化控制，取货的过程中无需人工干涉，自动化程度高。在此基础上采用Atmega16单片机作为核心控制器，RPR220反射式光电传感器通过相应的接口与所述Atmega16单片机的PA接口连接，用于避免Atmega16单片机形成边界的误判，通过设定一个域值，增加识别标志线的稳定性和可靠性。本专利技术采用的Atmega16单片机内部带有逐次逼近型的模数转换器，对应的IO口是Atmega16单片机的PA口，是10位精度的ADC、线性度、分辨率等各方面的性能都比模数转换器ADC0809好的多，不用增加太多的外围电路，而且所述Atmega16单片机包括复位模块、晶振模块和ISP下载接口，具有成本低、外围电路简单、运行速度快的优点。附图说明图1为本专利技术实施例所述控制系统原理框图；图2为本专利技术实施例的微处理器电路图；图3为本专利技术实施例单片机模数转换器选择外部参考电压源滤波器电路图；图4为本专利技术实施例电源模块电路图；图5为本专利技术实施例RPR220反射式光电传感器电路图；图6为本专利技术实施例反射式传感器接口电路图；图7为本专利技术实施例光电开关接口电路图；图8为本专利技术实施例蜂鸣器报警电路图；图9为本专利技术实施例显示模块与单片机电路连接图；图10为本专利技术实施例电机驱动电路电路图；图11为本专利技术实施例机械手舵机控制接口电路图；图12为本专利技术实施例按键输入模块电路图。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语：“第一”、：“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、：“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。下面结合附图和本实施例对本专利技术做进一步阐述。实施例参考图1，一种自动取货机器人控制系统，本专利技术所述控制系统应用于小型仓库，包括微处理器、电机驱动模块、显示模块、输入模块、多个光电传感器、声音报警模块和舵机接口模块，所述输入模块和多个光电传感器均与微处理器的输入端连接，所述电机驱动模块、显示模块、声音报警模块和舵机接口模块均与微处理器的输出端连接；所述多个光电传感器用于对仓库路径标志线的识别；所述电机驱动模块的输出端连接有电机，用于通过电机驱动机器人行走；所述舵机接口模块的输出端连接有舵机，用于通过舵机驱动机械爪的运动；所述微处理器用于根据输入模块输入的待取货物的信息，通过电机驱动模块控制机器人行走，行走的过程中通过多个光电传感器采集回来的信号判断是否沿着仓库路径标志线行走，并进行方向的调整，到达货物的位置时，所述微处理器用于控制声音报警模块发出声音提示，通过舵机驱动机械爪抓取货物运回指定的位置。进一步地，参考图2，所述微处理包括Atmega16单片机，具有成本低、外围电路简单、运行速度快的优点。进一步地，参考图2，所述Atmega16单片机包括复位模块、晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动取货机器人控制系统，其特征在于：包括微处理器、电机驱动模块、显示模块、输入模块、多个光电传感器、声音报警模块和舵机接口模块，所述输入模块和多个光电传感器均与微处理器的输入端连接，所述电机驱动模块、显示模块、声音报警模块和舵机接口模块均与微处理器的输出端连接；所述多个光电传感器用于对仓库路径标志线的识别；所述电机驱动模块的输出端连接有电机，用于通过电机驱动机器人行走；所述舵机接口模块的输出端连接有舵机，用于通过舵机驱动机械爪的运动；所述微处理器用于根据输入模块输入的待取货物的信息，通过电机驱动模块控制机器人行走，行走的过程中通过多个光电传感器采集回来的信号判断是否沿着仓库路径标志线行走，并进行方向的调整，到达货物的位置时，所述微处理器用于控制声音报警模块发出声音提示，通过舵机驱动机械爪抓取货物运回指定的位置。

【技术特征摘要】
1.一种自动取货机器人控制系统，其特征在于：包括微处理器、电机驱动模块、显示模块、输入模块、多个光电传感器、声音报警模块和舵机接口模块，所述输入模块和多个光电传感器均与微处理器的输入端连接，所述电机驱动模块、显示模块、声音报警模块和舵机接口模块均与微处理器的输出端连接；所述多个光电传感器用于对仓库路径标志线的识别；所述电机驱动模块的输出端连接有电机，用于通过电机驱动机器人行走；所述舵机接口模块的输出端连接有舵机，用于通过舵机驱动机械爪的运动；所述微处理器用于根据输入模块输入的待取货物的信息，通过电机驱动模块控制机器人行走，行走的过程中通过多个光电传感器采集回来的信号判断是否沿着仓库路径标志线行走，并进行方向的调整，到达货物的位置时，所述微处理器用于控制声音报警模块发出声音提示，通过舵机驱动机械爪抓取货物运回指定的位置。2.根据权利要求1所述的一种自动取货机器人控制系统，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块包括固定电源和可调电源，所述固定电源用于为微处理器、显示模块、输入模块、多个光电传感器、声音报警模块和舵机接口模块提供电源；所述可调电源用于为电机驱动模块提供电源；所述电源模块包括LM2596芯片。3.根据权利要求1所述的一种自动取货机器人控制系统，其特征在于：所述微处理包括Atmega16单片机。4.根据权利要求3所述的一种自动取货机器人控制系统，其特征在于：所述Atmega16单片机包括复位模块、晶振模块和ISP下载接口；所述复位模块包括外部复位开关，所述复位模块与Atmega16单片机的第4引脚连接，用于通过按压外部复位开关来实现复位。5.根据权利要求3所述的一种自动取货机器人控制系统，其特征在于：所述多个光电传感器包括6个RPR220反射式光电传感器，所述每个RPR220反射式光电传感器的输出端均配备有相应的接口，所述每个RPR220反射式光电传感器通过相应的接口与所述Atmega16单片机的PA接口连...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢廷若，刘必红，江守仁，
申请(专利权)人：珠海佳影科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44