一种AGV紧急刹车系统技术方案

本发明专利技术公开了一种AGV紧急刹车系统，包括控制器以及与控制器连接的双向刹车系统、紧急制动系统以及紧急制动刹车电路；所述双向刹车系统包括AGV行驶方向判断模块以及制动模块，所述双向刹车系统根据AGV行驶方向判断模块测出的AGV行驶方向来控制与其行驶方向相反的制动电机运行进行制动；所述紧急制动系统包括碰撞时间计算模块、安全距离计算模块；本发明专利技术采用双向刹车系统，在AGV向前运动采用后刹车，AGV向后运动采用前刹车，保证每次刹车时刹车点与运动方向相反，使得刹车更稳定，且刹车主动断电系统可保证刹车时AGV不会被驱动，提高AGV安全系数，在紧急情况下可将电机反制进行紧急刹车，刹车更快防止意外发生。刹车更快防止意外发生。刹车更快防止意外发生。

【技术实现步骤摘要】
一种AGV紧急刹车系统


[0001]本专利技术涉及AGV刹车领域，具体涉及一种AGV紧急刹车系统。

技术介绍

[0002]AGV即:Automated Guided Vehicle简称AGV，当前最常见的应用如:AGV智能搬运机器人或AGV小车，主要功用集中在自动物流搬转运，AGV智能搬运机器人是通过特殊地标导航自动将物品运输至指定地点，最常见的引导方式为磁条引导，激光引导，RFID引导等，传统AGV小车并不具有刹车功能，在运送到达目的地不能及时停下，容易给运输造成困扰。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种AGV紧急刹车系统，包括控制器以及与控制器连接的双向刹车系统、紧急制动系统以及紧急制动刹车电路；
[0004]所述双向刹车系统包括AGV行驶方向判断模块以及制动模块，所述双向刹车系统根据AGV行驶方向判断模块测出的AGV行驶方向来控制与其行驶方向相反的制动电机运行进行制动，即当AGV向前运动时采用后轮制动电机进行刹车，AGV向后运动时采用前轮制动电机进行刹车；
[0005]所述紧急制动系统包括碰撞时间计算模块、安全距离计算模块，所述通过计算辆车的碰撞时间与安全时间门槛值进行比较，从而判断是否进行紧急制动；所述安全距离计算模块基于小车行驶的当前条件下，计算车辆避开与障碍物碰撞需要保持的车辆到障碍物的最小距离，从而判断是否进行紧急制动；
[0006]紧急制动刹车电路包括连接于车轮驱动电机上的电机主动断电电路以及电机反制紧急刹车电路。r/>[0007]进一步地，所述AGV运动方向判断模块基于光电编码器进行判断，所述光电编码器设置于车轮旋转轴上，根据车轮运转方向判断AGV行驶方向。
[0008]进一步地，所述制动模块包括前轮制动电机、后轮制动电机。
[0009]进一步地，所述碰撞时间计算模块的实现方法，包括以下步骤：
[0010](1)当碰撞时间(TTC)低于预设的门槛值时，紧急刹车系统被触发并施加紧急制动，其表达式为：
[0011][0012]上式中：Z为本车到障碍物的相对距离；V是本车和障碍物之间的相对速度；
[0013](2)由于相对距离和相对速度无法直接利用视觉传感器测量，因此将TTC表示成采样时间Δt内图像中物体像素尺寸变化的函数，这个值可以从图像帧序列中精确计算得到：
[0014]根据相机的小孔成像模型，则有：
[0015][0016]上式中：是t时刻车辆在图像中的宽度；是相机到物体的距离；W是障碍物的实际宽
度；f是相机的焦距；
[0017](3)定义尺寸变化率S作为两幅相邻图像之间物体成像宽度的比值：
[0018][0019]当两幅图像之间的时间间隔足够小，可以表示为：
[0020]Z1＝Z0+VΔt
[0021]所以：
[0022][0023]从上式中提取得到：
[0024][0025]由上式即可根据障碍物成像尺寸变化和时间计算TTC，当此TTC值低于预设门槛值时，触发紧急制动。
[0026]进一步地，所述电机主动断电电路包括连接于电机三根电源线上的QS刀开关、KM1动合主触点，所述KM1动合主触点两端并联有KM2动合主触点、电阻R。
[0027]进一步地，所述电机反制紧急刹车电路包括串联与电机两根电源线上的SB1按钮、SB2按钮、KM2动断触点、KM1线圈、FR热继电器，以及并联于SB1按钮、SB2按钮、KM2动断触点、KM1线圈两端的KA电流继电器、KM1动断触点、KM2线圈，所述SB2按钮两端还并联有KM1动合触点。
[0028]采用以上方案后，本专利技术具有如下优点：本专利技术采用双向刹车系统，在AGV向前运动采用后刹车，AGV向后运动采用前刹车，保证每次刹车时刹车点与运动方向相反，使得刹车更稳定，且刹车主动断电系统可保证刹车时AGV不会被驱动，提高AGV安全系数，在紧急情况下可将电机反制进行紧急刹车，刹车更快防止意外发生。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]图1是本专利技术一种AGV紧急刹车系统的系统示意图。
[0031]图2是本专利技术一种AGV紧急刹车系统中紧急制动刹车电路的连接示意图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施
例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033]实施例
[0034]一种AGV紧急刹车系统，包括控制器以及与控制器连接的双向刹车系统、紧急制动系统以及紧急制动刹车电路；双向刹车系统包括AGV行驶方向判断模块以及制动模块，双向刹车系统根据AGV行驶方向判断模块测出的AGV行驶方向来控制与其行驶方向相反的制动电机运行进行制动，即当AGV向前运动时采用后轮制动电机进行刹车，AGV向后运动时采用前轮制动电机进行刹车；
[0035]AGV运动方向判断模块基于光电编码器进行判断，光电编码器设置于车轮旋转轴上，根据车轮运转方向判断AGV行驶方向，在实施时，将光电编码盘固定在旋转轴上，盘的一侧是光源，另一侧是光电接收器。当编码盘随电机轴旋转时，在光电接收器上分别产生A相(由内圈产生)和B相(由外圈产生)脉冲波形，根据A和B两相脉冲波的位置和时间信息，便可以确定电机轴的转速和旋转方向。比如：A相超前于B相时为顺时针旋转，当B相超前于A相时为逆时针旋转；知道电机旋转方向便可根据旋转方向来控制紧急刹车时的刹车轮为前轮还是后轮。
[0036]紧急制动系统包括碰撞时间计算模块、安全距离计算模块，通过计算辆车的碰撞时间与安全时间门槛值进行比较，从而判断是否进行紧急制动；安全距离计算模块基于小车行驶的当前条件下，计算车辆避开与障碍物碰撞需要保持的车辆到障碍物的最小距离，从而判断是否进行紧急制动；制动模块包括前轮制动电机、后轮制动电机；
[0037]碰撞时间计算模块的实现方法，包括以下步骤：
[0038](1)当碰撞时间(TTC)低于预设的门槛值时，紧急刹车系统被触发并施加紧急制动，其表达式为：
[0039][0040]上式中：Z为本车到障碍物的相对距离；V是本车和障碍物之间的相对速度；
[0041](2)由于相对距离和相对速度无法直接利用视觉传感器测量，因此将TTC表示成采样时间Δt内图像中物体像素尺寸变化的函数，这个值可以从图像帧序列中精确计算得到：
[0042]根据相机的小孔成像模型，则有：
[0043][0044]上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AGV紧急刹车系统，其特征在于，包括控制器以及与控制器连接的双向刹车系统、紧急制动系统以及紧急制动刹车电路；所述双向刹车系统包括AGV行驶方向判断模块以及制动模块，所述双向刹车系统根据AGV行驶方向判断模块测出的AGV行驶方向来控制与其行驶方向相反的制动电机运行进行制动，即当AGV向前运动时采用后轮制动电机进行刹车，AGV向后运动时采用前轮制动电机进行刹车；所述紧急制动系统包括碰撞时间计算模块、安全距离计算模块，所述通过计算辆车的碰撞时间与安全时间门槛值进行比较，从而判断是否进行紧急制动；所述安全距离计算模块基于小车行驶的当前条件下，计算车辆避开与障碍物碰撞需要保持的车辆到障碍物的最小距离，从而判断是否进行紧急制动；紧急制动刹车电路包括连接于车轮驱动电机上的电机主动断电电路以及电机反制紧急刹车电路。2.根据权利要求1所述的一种AGV紧急刹车系统，其特征在于，所述AGV运动方向判断模块基于光电编码器进行判断，所述光电编码器设置于车轮旋转轴上，根据车轮运转方向判断AGV行驶方向。3.根据权利要求1所述的一种AGV紧急刹车系统，其特征在于，所述制动模块包括前轮制动电机、后轮制动电机。4.根据权利要求1所述的一种AGV紧急刹车系统，其特征在于，所述碰撞时间计算模块的实现方法，包括以下步骤：(1)当碰撞时间(TTC)低于预设的门槛值时，紧急刹车系统被触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明，陈峥，陈伟斌，
申请(专利权)人：高斯机器人深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：