医用AGV控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种医用AGV控制系统，包括处理器单元、控制器、第一电机、第二电机、信号处理器、AGV小车、物流进/出站以及物流总站，所述的控制器分别与物流进/出站和物流总站通讯，所述的处理器单元发出控制信号至所述控制器，通过所述的控制器把控制信号分为第一驱动信号和第二驱动信号，所述的第一驱动信号和第二驱动信号分别控制所述的第二电机和第一电机，其中，通过所述的第一电机的第二驱动信号和通过所述的第二电机的第一驱动信号经过信号处理器合成之后，控制AGV小车的运动。本发明专利技术提供一种医用AGV控制系统，解决了现有技术中AGV小车失控的现象以及抗干扰能力差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于自动导引车辆(AGV, Automated Guided Vehicle)
,且特别是有关于医用AGV控制系统。
技术介绍
医院物流传输系统的应用是医院现代化的重要标志之一。目前医院的物流传输系统主要包括医用气动物流传输系统、轨道式物流传输系统和高空的单轨推车传输系统等。AGV物流控制系统相对于气动物流传输系统、轨道式物流传输系统和高空的单轨推车传输系统等具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV小车的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。·一般医院AGV物流控制系统中使用的AGV小车普遍都是由左右两个电机驱动通过不同的速度组合驱动其运动，通过控制两个电机来获取其在平面上的X坐标和Y坐标，形成差速控制，并有一个万向轮或多个万向轮来调节其稳定性，到达取货点后由人工装卸药物。现有的医用AGV控制系统基本上都是由单个数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)控制，形成四轮差速转向行驶，如图I所示，为现有技术的AGV控制系统的方框图。现有技术中，一般的医用AGV控制系统包括电池、DSP处理器、第一控制器、第二控制器、第一电机、第二电机、信号处理器及AGV小车。电池为供电装置，为整个系统的工作提供工作电压。DSP处理器内置控制系统，并发出控制信号至第一控制器及第二控制器，第一控制器和第二控制器分别控制第二电机和第一电机的工作，第一电机和第二电机又分别用于驱动AGV小车进行运动。其中，第一电机和第二电机的驱动信号经过信号处理器合成之后，控制AGV小车的运动。长时间运行发现现有技术中的医用AGV控制系统存在着很多安全隐患，包括 (1)由于AGV小车频繁的刹车和启动，加重了DSP处理器的工作量，单片的DSP处理器无法考虑电池的荷电状态，加重了电池的老化； (2)现有的AGV小车都没有考虑AGV小车的脉动转矩，使得AGV小车小车有时候特别是遇到复杂路径时抖动非常厉害，影响了一些贵重药物的运送； (3)由于受周围环境不稳定因素干扰，单片的DSP处理器抗干扰能力较差，经常会出现异常，并引起AGV小车失控； (4)现有的医用AGV控制系统不可以实现在工作站之间自动对物料的跟踪，也不能对输送进行确认，也没有输送物料的执行检查记录，不能与库存管理系统之间进行实时信息沟通； (5)现有的医用AGV控制系统操作人员需为跟踪物料而进行大量的报表工作，因而不利于提闻劳动生广率； (6)现有的医用AGV控制系统运输物料都是沿着某一个固定方向和固定站点进行运送货物，当遇到紧急情况时还需要人为干预，经常会产生药品或生产设备的损坏。因此，需要对现有的基于单片DSP处理器控制的AGV物流控制系统进行重新设计。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种医用AGV控制系统，解决了现有技术中AGV小车失控的现象以及抗干扰能力差的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种医用AGV控制系统，包括处理器单元、控制器、第一电机、第二电机、信号处理器、AGV小车、物流进/出站以及物流总站，所述的控制器分别与物流进/出站和物流总站通讯，所述的处理器单元发出控制信号至所述控制器，通过所述的控制器把控制信号分为第一驱动信号和第二驱动信号，所述的第一驱动信号和第二驱动信号分别控制所述的第二电机和第一电机，其中，通过 所述的第一电机的第二驱动信号和通过所述的第二电机的第一驱动信号经过信号处理器合成之后，控制AGV小车的运动。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的处理器单元为一双核处理器，包括DSP处理器、FPGA处理器以及设于DSP处理器和FPGA处理器的上位机系统和运动控制系统，所述的所述的上位机系统包括人机界面模块、路径规划模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块以及I/O控制模块，其中，DSP处理器用于控制人机界面模块、路径规划模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块，FPGA处理器用于控制伺服控制模块，且DSP处理器及FPGA处理器之间实时进行数据交换和调用。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的人工装卸控制系统还包括电池，所述电池进一步与第一电机和第二电机的输出端连接，且处理器单元进一步连接至第二电机输出端和电池之间的连接点。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括转换模块，所述的转换模块包括模拟数字转换器及数字模拟转换器。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括编码器模块，所述的编码器模块用于检测AGV小车实际转速，判断是否符合速度要求，是否过快或过慢，并发出控制信号。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括电流模块，所述的电流模块用于调整电池的供电功率达到AGV小车需要的范围。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括速度模块，所述的速度模块与编码器模块通讯连接，当编码器模块检测AGV小车实际转速过快或过慢，速度模块根据编码器模块检测的结果来调节AGV小车实际转速。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的伺服控制模块还包括位移模块，所述的位移模块用于检测AGV小车是否到站，是否到达既定位移，如果过慢，发出加速指令至控制器；如果离既定位移过近，需要减速，则发出减速指令至控制器。在本专利技术一个较佳实施例中，所述的AGV小车包括导航正向传感器、导航反向传感器、前方壁障传感器、左右侧面壁障传感器、站点传感器和返回路径传感器，所述的导航正向传感器和导航反向传感器判断AGV小车是否在中线运行，并调整AGV小车在适当的运行位置。本专利技术的医用AGV控制系统，为了提高运算速度，保证医用AGV控制系统的稳定性和可靠性，本专利技术在处理器单元的DSP处理器中引入FPGA处理器，形成基于DSP+FPGA的双核处理器，此处理器单元把原有单片的DSP处理器实现的多控制器系统集中设计，并充分考虑电池在这个系统的作用，实现同步控制AGV小车X、Y轴的功能，把医用AGV控制系统中工作量最大的伺服控制模块以及多个AGV小车之间的数据通讯交给FPGA处理器处理，充分发挥FPGA处理器数据处理速度较快和不怕干扰的的特点，而人机界面模块、路径规划模块、在线输出模块、数据存储模块、I/O控制模块等功能交给DSP处理器控制，这样就实现了DSP处理器与FPGA处理器的分工，把DSP处理器从繁重的工作量中解脱出来，有效地防止AGV小车失控现象的产生，抗干扰能力大大增强。附图说明图I为现有技术的医用AGV物流AGV控制系统的方框图； 图2为本专利技术较佳实施例的医用AGV控制系统的方框 图3为图2中处理器单元的方框 图4为本专利技术较佳实施例的医用AGV控制系统的应用示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。随着微电子技术和计算机集成芯片制造技术的不断发展和成熟，DSP处理器由于其快速的计算能力，不仅广泛应用于通信与视频信号处理，也逐渐应用在各种高级的控制系统中。AD公司的ADSP-21XX系列提供了低成本、低功耗、高性能的处理能力和解决方案，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用AGV控制系统，其特征在于，包括处理器单元、控制器、第一电机、第二电机、信号处理器、AGV小车、物流进/出站以及物流总站，所述的控制器分别与物流进/出站和物流总站通讯，所述的处理器单元发出控制信号至所述控制器，通过所述的控制器把控制信号分为第一驱动信号和第二驱动信号，所述的第一驱动信号和第二驱动信号分别控制所述的第二电机和第一电机，其中，通过所述的第一电机的第二驱动信号和通过所述的第二电机的第一驱动信号经过信号处理器合成之后，控制AGV小车的运动。

【技术特征摘要】
1.一种医用AGV控制系统，其特征在于，包括处理器单元、控制器、第一电机、第二电机、信号处理器、AGV小车、物流进/出站以及物流总站，所述的控制器分别与物流进/出站和物流总站通讯，所述的处理器单元发出控制信号至所述控制器，通过所述的控制器把控制信号分为第一驱动信号和第二驱动信号，所述的第一驱动信号和第二驱动信号分别控制所述的第二电机和第一电机，其中，通过所述的第一电机的第二驱动信号和通过所述的第二电机的第一驱动信号经过信号处理器合成之后，控制AGV小车的运动。2.根据权利要求I所述的医用AGV控制系统，其特征在于，所述的处理器单元为一双核处理器，包括DSP处理器、FPGA处理器以及设于DSP处理器和FPGA处理器的上位机系统和运动控制系统，所述的所述的上位机系统包括人机界面模块、路径规划模块以及在线输出模块，所述的运动控制系统包括伺服控制模块、数据存储模块以及I/O控制模块，其中，DSP处理器用于控制人机界面模块、路径规划模块、在线输出模块、数据存储模块以及I/O控制模块，FPGA处理器用于控制伺服控制模块，且DSP处理器及FPGA处理器之间实时进行数据交换和调用。3.根据权利要求I所述的医用AGV控制系统，其特征在于，所述的人工装卸控制系统还包括电池，所述电池进一步与第一电机和第二电机的输出端连接，且处理器单元进一步连接至第二电机输出端和电池之间的连接点。4.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张好明，王应海，史小波，
申请(专利权)人：苏州工业园区职业技术学院，
类型：发明
国别省市：