一、 工程应用背景

AGV智能搬运小车通常是指装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。本项目以工程中常用的AGV智能搬运小车为背景，保留了设备中的核心功能，对部分进行功能取舍，并结合实验室现有的设备，重新进行了可行性设计。

市面上已有的类似设备如图1，可以作为本设计的参考原型。

图1. 工程应用中的AGV智能搬运小车示例

二、 系统的主要功能

1） 在指定路径下的自动循迹

2） 通过红外遥控进行物料的抓取与摆放

三、 系统总体结构

系统的总体结构示意图如图2所示，由AGV智能搬运小车运动控制平台、循迹系统（电磁感应引导或者相机）、机器臂等组成。

图2. 系统总体结构示意图

四、 智能搬运小车的工作流程

智能搬运小车的工作流程如下：

1) 将智能小车放置于指定的S型轨道上（约5米）的起点处，如图3所示；

2) 在S型轨道上不同位置设置多个路障；

3) 通过红外遥控器，操纵智能小车用机器手臂抓取物料；

4) 通过红外遥控器调整小车到达出发地，然后通过遥控器启动智能小车，让其自动沿着指定的赛道有效规避路障，快速前行；

5) 所有指定路径走完，智能小车来到物料放置区域；

6) 通过红外遥控器，操纵智能小车的机器手臂将物料放在物料指定区域；

7) 取下物料，停止。

图3. S型赛道示意图

五、 主要任务

为满足设计要求,应完成以下任务：

1） 根据给定的赛道路径及跟踪精度要求，进行传感器选型，包括：

a) 传感器在电感式传感器与图像传感器中选定，分析其技术指标；

b) 电感式传感器转换电路设计；

c) 解读图像传感器A/D转换电路；

d) 在示波器或PC机中队传感器信号进行观测，分析其波形特征；

e) 在单片机系统中，根据系统集成要求，设计信号采集程序模块。

2） 小车运动控制, 包括：

a) 解读电机驱动硬件电路，能用示波器等仪器观测驱动信号的波形；

b) 在单片机系统中，根据系统集成要求，编写电机驱动程序

c) 能够控制速度和方向

3） 循迹策略算法的设计, 包括：

a) 根据线路特征，设计循迹策略；

b) 在单片机系统中，根据系统集成要求，编写软件，实现自动循迹。

4） 整车机械结构设计, 包括：

a) 机械手臂的选型，技术指标分析；

b) 整车结构设计与分析；

c) 机械臂的机构原理分析；

d) 机械臂驱动电路与程序分析；

e) 绘制整体装配图及部件图。

5） 系统集成，包括

a) 小车软件系统整体规划，包括运动，抓取，循迹等各模块之间的接口，集成设计；

b) 协调小组其他成员，完成整个程序的集成，调试工作；

c) 红外遥控器的通讯与控制；

d) 要求整机能够正常运行。

6） 项目管理与整机性能测试, 包括：

a) 成本分析，含传感器、机械臂、小车本体；

b) 整机需求分析，要求从AGV、智能化与小车的角度，进行需求分析；

c) 制定小组执行计划与过程控制；

d) 资源基础分析。

e) 设计报告撰写，PPT制作，答辩汇报

六、 预期成果

通过2周的分组设计，学生最终需要完成

1) AGV智能小车一台；

2) 样机能够实现上述的功能；

3) 技术指标参数：

a) 运行速度不小于10cm/s;

b) 一个抓取释放循环时间不超过6min。