本发明涉及叉车agv领域，特别是涉及一种agv导航控制装置。
背景技术：
agv是自动导引车的简称，是指具有磁条、轨道或者激光等自动导引设备，沿规划好的路径行驶，其配备转向电机、转向控制器、单片机、上位机、电池、导航仪等无人驾驶的自动化车辆。传统的agv通过运用一些电磁装置和光学元件实现agv的自动导航，按照人为规定的方向和路线进行行驶，可以实现自动搬货、卸货；运用上位机等来控制其行进以及行为。目前市面上大多数agv小车都是通过电磁导航或者激光导航，电磁导航需要规划好路径，在路面铺设磁条或者磁钉，其铺设成本较高，容易受到外界干扰，维护成本也高。而单纯的激光导航，也需要在场地安装反光桶，给作业带来一定的难度和安装成本。因此为解决这种问题，找到一种利用视觉导航和激光定位的导航方式，导航精度高铺设成本低，维护成本低就十分重要。
技术实现要素：
本发明主要提供一种agv导航控制装置，克服传统导航中铺设成本高、干扰大等问题，设计成本较低，且导航精度高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种agv导航控制装置，包括安装在agv上的转向电机、上位机，以及用于将激光导航仪信号输送给转向控制器的单片机，所述转向控制器与转向电机连接，所述agv上分别安装有摄像头和陀螺仪，所述激光导航仪、摄像头、陀螺仪的信号输出端均通过上位机与单片机连接。
进一步方案，所述agv的转向桥上安装有转角传感器和转向接近开关，所述转角传感器、单片机串联后并接在转向控制器的两端，转向接近开关的信号输出端与转向控制器电连接。
进一步方案，还包括蓄电池，所述转向控制器串接在蓄电池的两端，所述蓄电池的正极端分别与转向控制器、dc/dc变换器连接，所述dc/dc变换器的输出端分别与单片机、模数转换器、上位机、激光导航仪连接用于供电。
进一步方案，所述蓄电池和转向控制器之间依次串接有急停开关、保险丝。
进一步方案，所述模数转换器的信号端分别与转向控制器、单片机、上位机电连接。
进一步方案，所述单片机与上位机之间、激光导航仪与上位机之间均通过ttl转换器连接；所述单片机和模数转换器之间、摄像头和陀螺仪之间、陀螺仪和上位机之间均是通过rs232-usb转换线连接。
进一步方案，所述转向电机的为变频电机，其上的速度编码器的输出端与转向控制器。
本实用新型中转向电机（0.15kw，如abb电机中qabp变频电机）、单片机(采用stm32系列)、上位机、转向控制器(力达dc24v,25a)、蓄电池、激光导航仪均是agv中现有的电子器件，不涉及对其本身的原理、方法的改进，本实用新型是在现的agv导航装置上进行改进的，仅涉及它们之间电路及信号的连接关系。转角传感器、陀螺仪也是工业领域内常用的电子器件，速度编码器是变频电机上自带的装置，均是可市购。为了便于配有不同标准串行接口的外部设备或智能仪器之间进行数据通信，必须进行标准串行接口的相互转换，本装置中采用ttl转换器是将数字信号转换为模拟信号进行通信，rs232-usb转换线是将rs232串口转换为usb接口；模数转换器是将模拟信号转换为数字信号。上述转换器或线都是工业领域内常用的电子器件，可市购，如深圳市宇泰科技有限公司生产有种类型的rs-232转rs-485/422转换器、rs-232转ttl、串口转canbus等接口转换器。
本实用新型的改进点在于在agv上安装上摄像头、陀螺仪，通过摄像头实时监测地面信息，并将采集的图像传给上位机进行处理；陀螺仪是用于检测agv自身实际的运行角度，并将检测的信息反馈给上位机；同时激光导航仪将agv运行的位置信息传给上位机。上位机将图像、位置信息进行融合处理后，通过ttl转换器传输给单片机，单片机控制转向控制器控制转向电机进行转向工作。当转向接近开关感应到转向电机转向工作时，开启转角传感器工作，转角传感器及时将转角信息发送转向控制器和单片机，速度编码器将转向电机的实际运行速度传输给转向控制器，同时陀螺仪将agv自身实际运行角度反馈给上位机，最终转向控制器结合上述信息后来控制转向电机进行一定角度行进或直行。
所以本装置关联了agv的转向和位置，精准定位的同时agv接收到陀螺仪的偏转角度，进行自身角度的修正，实现agv的导航控制,减少铺设路线的成本，增强抗干扰性能，提高了工作效率。
即本装置通过转角传感器和陀螺仪监测agv的实时状态，进行agv的路线导航和转向，同时将摄像头和激光导航的信息传给上位机进行处理，无需在路面铺设复杂的导轨和磁条，减少了安装成本和维护成本。上位机接收来自摄像头和激光导航仪的信息，并与agv实际的位置信息整合起来，完成对agv的自主导航定位和转向功能，设计成本低，精度较高，同时也减少了后期的人力资源的浪费，保证车辆精确导航和提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利进行详细阐述，以使本发明专利的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示，一种agv导航控制装置，包括安装在agv上的转向电机4、上位机13，以及用于将激光导航仪14信号输送给转向控制器6的单片机10，所述转向控制器6与转向电机4电连接，所述agv上分别安装有摄像头15和陀螺仪16，所述激光导航仪14、摄像头15、陀螺仪16的信号输出端均通过上位机13与单片机10连接。
进一步方案，所述agv的转向桥上安装有转角传感器8和转向接近开关5，所述转角传感器8、单片机10串联后并接在转向控制器6的两端，转向接近开关5的信号输出端与转向控制器6电连接。
进一步方案，还包括蓄电池1，所述转向控制器6串接在蓄电池1的两端，所述蓄电池1的正极端分别与转向控制器6、dc/dc变换器7连接，所述dc/dc变换器7的输出端分别与单片机10、模数转换器11、上位机13、激光导航仪14连接用于供电。
进一步方案，所述蓄电池1和转向控制器6之间依次串接有急停开关2、保险丝3。
进一步方案，所述模数转换器11的信号端分别与转向控制器6、单片机10、上位机13电连接。
进一步方案，所述单片机10与上位机13之间、激光导航仪14与上位机13之间均通过ttl转换器12连接；所述单片机10和模数转换器11之间、摄像头15和陀螺仪16之间、陀螺仪16和上位机13之间均是通过rs232-usb转换线连接。
进一步方案，所述转向电机4为变频电机，其自带的速度编码器9的输出端与转向控制器6。
具体的，蓄电池1和转向控制器6之间接有急停开关2和保险丝3，转向电机4的正负极和转向控制器6的a3、a5端口进行连接，转向接近开关5与转向控制器6的a9端口进行连接，安装在转向电机4上的速度编码器9的电源正极1、a相2、b相3和电源负极4分别和转向控制器6的a9、a10、a11、a12端口进行连接。转角传感器8的输出1、正极2、负极3分别和转向控制器6的a6、a7、a8端口进行连接。
dc/dc变换器7将蓄电池1的24v电压进行转换，为激光导航仪14和模数转换器11提供12v的电压，为单片机10提供5v的电压。
转角传感器8与转向控制器6的连接线与单片机10的7端口进行连接，接收转向控制器6的输出信号，单片机10与ttl转换器12一一对应连接，ttl转换器12的riin、tiout端口与上位机13的p2.0和p2.1端口进行连接。
本装置通过转角传感器和陀螺仪监测agv的实时状态，进行agv的路线导航和转向，同时将摄像头和激光导航的信息传给上位机进行处理，无需在路面铺设复杂的导轨和磁条，减少了安装成本和维护成本。上位机接收来自摄像头和激光导航仪的信息，并与agv实际的位置信息整合起来，完成对agv的自主导航定位和转向功能，设计成本低，精度较高，同时也减少了后期的人力资源的浪费，保证车辆精确导航和提高工作效率。
以上所述仅为本实用新型实施例，并非因此限制本专利范围，凡是利用本专利说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本专利保护范围内。
1.一种agv导航控制装置，包括安装在agv上的转向电机（4）、上位机（13），以及用于将激光导航仪（14）信号输送给转向控制器（6）的单片机（10），所述转向控制器（6）与转向电机（4）电连接，其特征在于：所述agv上分别安装有摄像头（15）和陀螺仪（16），所述激光导航仪（14）、摄像头（15）、陀螺仪（16）的信号输出端均通过上位机（13）与单片机（10）连接。
2.根据权利要求1所述的一种agv导航控制装置，其特征在于：所述agv的转向桥上安装有转角传感器（8）和转向接近开关（5），所述转角传感器（8）、单片机（10）串联后并接在转向控制器（6）的两端，转向接近开关（5）的信号输出端与转向控制器（6）电连接。
3.根据权利要求1所述的一种agv导航控制装置，其特征在于：还包括蓄电池（1），所述转向控制器（6）串接在蓄电池（1）的两端，所述蓄电池（1）的正极端分别与转向控制器（6）、dc/dc变换器（7）连接，所述dc/dc变换器（7）的输出端分别与单片机（10）、模数转换器（11）、上位机（13）、激光导航仪（14）连接用于供电。
4.根据权利要求3所述的一种agv导航控制装置，其特征在于：所述蓄电池（1）和转向控制器（6）之间依次串接有急停开关（2）、保险丝（3）。
5.根据权利要求3所述的一种agv导航控制装置，其特征在于：所述模数转换器（11）的信号端分别与转向控制器（6）、单片机（10）、上位机（13）电连接。
6.根据权利要求3所述的一种agv导航控制装置，其特征在于：所述单片机（10）与上位机（13）之间、激光导航仪（14）与上位机（13）之间均通过ttl转换器（12）连接；所述单片机（10）和模数转换器（11）之间、摄像头（15）和陀螺仪（16）之间、陀螺仪（16）和上位机（13）之间均是通过rs232-usb转换线连接。
7.根据权利要求1所述的一种agv导航控制装置，其特征在于：所述转向电机（4）为变频电机，其上的速度编码器（9）的输出端与转向控制器（6）连接。
技术总结