基本信息
- 项目名称：
- 基于磁场导航的智能物流小车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 基于磁场导航的智能物流小车，是一种物流小车。该种物流小车综合了传感器技术、自动控制技术等技术，使小车能够自主识别直道、弯道等路况，借此以最合适的速度自主循线行走。并能够到指定的地点自动完成取货、放货操作。更甚的是，该小车能实时地判断车体是否处正常状态并及时修正，例如当小车碰到传感器盲点时，它能主动找正。该磁导物流小车的发明，为无人驾驶以及物流智能化的后续研究提供经验。
- 详细介绍：
- 利用通以20khz，100mA交变电流产生的电磁场对物流车进行导航。电感在电磁场产生感应电动势，根据离漆包线的不同位置产生的电动势大小不同完成对载物路径信息的采集并送入单片机处理。同时在取放货物处埋下永久磁铁，利用干簧管检测磁铁，使小车能准确的停靠在取放货物处。小车停下后，用单片机控制小车的两个机械臂上升下降完成取放货功能。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、设计目的 随着工业化脚步的迈进，企业在仓库货运方面，对智能物流车的需求量日益攀升。 物流车分为人驾和智能两大类。其中，人驾的物流车需要以耗费劳动力为基础，虽然可靠性强，但是不利于工业化，且不适合在危险环境下工作。而相比之下，智能化的物流车对工作环境的要求相对较高，但可替代人力在危险的条件下工作。在过去，智能物流车主要以激光或者摄像头光电传感为传感器。它们对光照强度的要求比较高，不适合比较复杂恶劣的环境。从取优补缺的角度出发，我们把减少智能化物流车对外界环境依赖程度以及无人工参与的条件下全自动完成物流人物作为设计目标。因此，我们设计的智能物流小车以电磁传感器为导航，它可以在任何光照条件下工作，对工作环境的要求大大降低；同时通过单片机自动控制实现全自动可以代替人工从事各种危险环境，使其工业化成为可能。 二、基本思路 利用通以20khz，100mA交变电流产生的电磁场对物流车进行导航。电感在电磁场产生感应电动势，根据离漆包线的不同位置产生的电动势大小不同完成对载物路径信息的采集并送入单片机处理。同时在取放货物处埋下永久磁铁，利用干簧管检测磁铁，使小车能准确的停靠在取放货物处。小车停下后，用单片机控制小车的两个机械臂上升下降完成取放货功能。 三、创新点：1、全自动，适应危险环境；2、成本低、效益高；3、磁场导航，环境要求低。 四、技术关键与技术指标：1、物流小车自动循迹；2、物流小车自动完成取放货物的准确性；3、物流小车的实用性，适合工业化。
科学性、先进性
- 磁导航技术在智能交通领域中是一项非常有前景的技术，以国家智能交通系统工程技术研究中心(ITSC)的研究成果为例，其采用磁性参考/感知原理，即以车道中心线上布设的离散磁道钉为车道参考标记，通过车载磁传感器探测到磁信号而产生感应电压，来判断车辆当前的位置情况。 现今有两种智能物流小车使用于市场上。 一种是沿着既定的铁轨或支架实现循迹的物流小车。此种有轨小车由于需要机械式导轨，其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。相比于此种物流小车，我们的作品扩展性好，灵活性更高；适用范围广，安全性更高。 另外一种是使用激光感应的智能循迹物流小车。此种小车，在小车的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过传感器对轨道采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引，其灵活性比较好，地面路线设置简单易行，但对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，精度较低。相比于此种物流小车，我们的作品对外界的要求低，更适用于在恶劣的环境下工作，精度更高。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型、现在演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、使用说明 1、根据各自需要与场合需求铺设漆包线，以产生20KHZ交流电。 2、设定取放货物地点并埋下永磁铁。 3、打开电源开关，智能物流车 会沿着跑到进行搬运货物；当关闭电源开关时，智能物流车停止工作。 二、技术特点和优势 1、本作品采用电磁作为感应系统，不受外界光照条件影响，大大提高安全性； 2、本作品使用电源供电，具有较高的使用效率，又能够环保节能； 四、推广前景：1、成本低、投资效益高，可以大规模的生产使用；2、适用各类车以及各种场地；3、从《自动导引小车（AGV）》一文对国外公司物料搬运系统装配类型的统计可以看出，采用自动导向车、有轨搬运车、起重机、辊子输送机和悬挂运输机的分别占41%、29%、9%、10%和11%。从数据中我们可以看出自动导向车越来越重要了。 综合以上，各方面内容都显示此智能物流小车将被大力推广于各个场合使用。
同类课题研究水平概述
- 随着科技的发展，现在市场上有多种智能导航物流小车，在各方面都存在着优点和不足，现将其概括为以下几种： 1 直接坐标（Cartesian Guidance）式物流小车 用定位块将物流小车的行驶区域分成若干坐标小区域，通过对小区域的计数实现导引，一般有光电式和电磁式两种形式，其优点是可以实现路径的修改，导引的可靠性好，对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度和定位精度较低，且无法满足复杂路径的要求。 2 光学导引（Optical Guidance）式物流小车 在物流小车的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过对摄像机采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引，其灵活性比较好，地面路线设置简单易行，但对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，精度较低。 3激光导航（Laser Navigation）式物流小车 激光导引是在物流小车行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，物流小车通过激光扫描器发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和航向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。此项技术最大的优点是，物流小车定位精确；地面无需其他定位设施；行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多物流小车生产厂家优先采用的先进导引方式；缺点是制造成本高，对环境要求较相对苛刻（外界光线，地面要求，能见度要求等），不适合室外（尤其是易受雨、雪、雾的影响）。
