车体物理防撞系统的设计.doc

摘  要：近些年来AGV小车发展迅猛，其灵活性高，功能性强，在各行各业中应用广泛，特别是工作空间狭窄，普通小车难以运转的工业场景，本论文研究内容是基于麦克纳姆技术、单片机技术、蓝牙技术的AGV小车的运动及其实现方式，包括：麦克纳姆轮小车的前进、后退、平移、旋转及其组合等运动的PWM脉宽调制控制；全向平台的红外避障控制；全向平台的防撞条的中断控制设计；全向平台的HC-05蓝牙模块与手机的通信控制。且所有控制皆通过51单片机实现。本论文重点研究该基于麦克纳姆轮技术的AGV小车的车体物理防撞系统的设计，即在小车红外避障系统失效的情况下，为了避免小车撞上障碍物后依然保持运动，进而造成更大损伤，薄膜压力传感器在小车撞上障碍物后，通过电压转换模块将薄膜压力传感器的电阻变化转化为电压变化并将该变化传输至51单片机的外部中断口，经51单片机内部程序的判断给小车发出停车指令，使小车及时停下。所设计的基于麦克纳姆轮技术的AGV小车实现了手机蓝牙控制小车的运动、小车的红外避障，物理防撞等功能。由于小车带电路系统的精度不够高、运动场景地面的不够光滑，小车最终的运动路线不是特别完美，与理想路线有些许偏差。猜想后期可通过加入自动纠偏系统抵消外部条件所导致的路线偏离现象。           

关键词：麦克纳姆轮；51单片机；蓝牙技术；薄膜压力传感器

目录

摘要

Abstract

1 引言-1

1.1 课题研究的背景和意义-1

1.2 国内外发展现状-1

1.3 本文的主要工作-1

2 麦克纳姆轮小车的硬件设计-2

2.1 麦克纳姆轮技术-3

2.1.1 麦克纳姆轮运动控制分析-4

2.2 51单片机主控系统-5

2.3 红外避障系统-7

2.4 物理防撞系统-8

2.5 蓝牙接收和发送系统-10

2.6 手机终端SPP蓝牙控制系统-12

3 麦克纳姆轮小车的软件设计-14

3.1 麦克纳姆轮小车的C语言程序引脚的设定-15

3.2 麦克纳姆轮小车的C语言程序的普通串口通信-17

3.3 麦克纳姆轮小车的C语言程序的蓝牙串口通信-17

3.4 麦克纳姆轮小车的速度控制程序-18

3.5 麦克纳姆轮小车的运动程序-19

3.6 麦克纳姆轮小车的外部中断程序-24

4 结论-25

4.1 麦克纳姆轮小车的系统整合-25

4.2 麦克纳姆轮小车的整体改进-27

5 展望-27

参 考 文 献-29

致 谢-30