摘 要

随着现代工业化的发展，自动化搬运技术在车间中的应用越来越普遍，企业对于自动化搬运技术的要求也越来越高。我国的自动化搬运技术起步较晚，很多企业还处于人工搬运货物或半自动化搬运的状态，其人力成本和局限性已经很难满足现有的需求，而自动导引小车（Automated Guided Vehicle,AGV)经过多年的研究和发展，其关键技术已经有了很大的突破，凭借其稳定、高效、灵活、安全等优点，适应了企业对于自动搬运技术的最新要求，具有非常广阔的应用前景。

本文在查阅了大量AGV及机械自动化等相关资料的基础上，探讨了一些常见的AGV系统，分析总结了AGV技术的发展历程、国内外的应用现状及未来的发展趋势，同时根据我国现今的实际需求，明确了AGV技术发展的必要性。

在简要概述了AGV小车整体的基础上，本文主要完成了对AGV小车牵引舵机的设计。AGV小车作为自动化搬运技术的最新应用，牵引舵机是其设计的核心之一，牵引舵机主要完成AGV小车的牵引及转向控制，在AGV小车中是最重要的部件之一。在本文中设计了一种新型的AGV牵引舵机，其同时具有牵引、转向控制、驱动、缓冲多种功能。在本次设计中采用了差速转向的方法，对舵机的两个驱动轮采用分别的直流调速的驱动方法，设计了其机械结构，建立三维模型，完成了本次设计。通过仿真测试本次设计达到了设计的预期目标和要求，实验结果证明了本文方案的有效性和可行性。

最后，对本文的研究工作和设计成果进行了总结，结合设计过程中的心得和体会，提出了进一步的期望。

关键词：自动导引小车，差速驱动，机械自动化，牵引舵机

Abstract

With the development of modern industrialization,the application of automatic handling technology in the workshop has become increasing common , and for companies handling automation technologies are increasingly high requirements.In our country,automated handling technology started late, many enterprises are still in a state of semi-automated or manual handling cargo handling,of which the human cost and limitations have been difficult to meet the demand of the existing.However,the key technology of automatic Guided vehicles (Automated Guided Vehicle, AGV) has made great breakthrough with years of research and development.With its stable, efficient, flexible, safe, etc, which adapted to the latest requirements for automatic handling enterprise technology, it has a very broad application prospects .

On the basis of A large number of AGV and automation of machinery and other related information,this article has discussed Some common AGV system and,analyzed and summarized the development course AGV technology and the application status at home and abroad and future trends.

On the basis of a brief overview of the AGV car,in this paper, we mainly completed the design of AGV traction servos.As the latest application of automated handling technology,traction steering gear is one of the core of its design,which is mainly used to complete AGV car traction and steering control.In this paper, I has designed a new type of AGV steering , called differential steering.It has multiple functions,including traction, steering control, drive, buffer and so on.In this design , I used a method called differential steering,during this method,we can make the two drive wheels use separate DC speed drive.With this method,I hai designed its mechanical structure,established its 3D model and completed this design.Through the simulation test ,this design has achieved the desired objectives and requirements of the design and the experimental results show that the scheme is effective and feasible.

Finally, I have summarized the research work of this paper and the designed results and put forward further expectations combined with ideas and experience in the design process.

Key words: AGV, Differential, mechanical automation, drive unit

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1本文研究的背景和意义 1

1.2 AGV自动导引车的发展与应用 3

1.2 .1国外AGV自动导引车的发展现状 3

1.2 .2国内AGV自动导引车的发展现状 4

1.2 .3AGV自动导引小车未来的发展趋势 5

1.3本文研究的主要内容 5

第2章 AGV小车驱动单元方案设计 7

2.1方案的设计要求 7

2.2机械传动方案 7

2.2.1驱动方式比较分析 7

2.2.2传动方式比较分析 8

2.2.3转向方式比较分析 9

2.3AGV小车驱动单元结构设计 11

2.3.1驱动单元导引模块 11

2.3.2驱动单元驱动系统布局 11

2.3.3驱动单元弹性连接装置结构 12

2.3.4驱动单元与车体转动机构 13

2.4AGV小车驱动单元驱动电机选型 14

2.4.1AGV小车驱动力的计算 14

2.4.2AGV小车驱动电机选型 16

第3章 AGV驱动单元运动学分析及经济性分析 17

3.1AGV小车驱动单元运动学分析 17

3.2AGV小车驱动单元经济性分析 19

第4章 AGV小车驱动单元三维建模与仿真 21

4.1Solidworks软件简介 21

4.2三维建模 21

第5章 结论与展望 23

参考文献 24

致谢 24

附录A 26

附录B 27

附录C 28

附录D 29

附录E 30

第1章 绪论

1.1本文研究的背景和意义

AGV是自动导引车（Automated Guided Vehicle)的英文缩写。根据美国物流协会定义：是指具有自动导引装置（通常是电磁式或光学式），可以按照给定的导引路径行驶，具有小车编程模块、停车选择模块、安全保护和各种装载卸载功能模块的运输车。伴随着现代工业化的发展，AGV逐渐成为现代化物流系统的关键技术，极大的提高了现代物流系统的智能化和自动化，AGV的动力主要由蓄电池提供，装备有独立的空间寻址系统和非接触式的引导装置，能够准确又高效地完成任务需求。

AGV属于轮式移动机器人（Wheeled Mobile Robot)的范畴。一般多台自动导引车和安装有管理系统的上位机（控制计算机），非接触式引导装置，充电装置以及其他附属装置构成AGV系统（AGVS)。其工作流程一般为：在安装有管理系统的上位机的实时监控以及任务分配和调度下，能够精准地按照规划好的导引路径前行，在抵达任务终点（任务目标坐标）后，解析控制计算机给定的任务并自主完成，上位机控制软件可按照本身的当前电量决定其是否需要到充电位置完成充电动作。图所示为两种自动导引车的实际应用，它们分别是在汽车行业的应用和在烟草行业中的应用。