2024年4月1日发(作者：)
2021.
10
设计研发
基于激光雷达导引方式下的
AGV
叉车设计
尹玉梅
，
田东亮
(
荆州理工职业学院，
湖北荆州
,
434000
)
摘要
：
本文选用
R2300
激光雷达等传感器
，
以某型号叉车为研究对象
，
对车辆的电气控制系统进行升级改造
。
通过设计
车载软件
，
驱动车辆实现行走功能
，
达到自动导引的目的。
实地实验表明
，
自动导引叉车可以沿既定的路线进行货物的自
行搬运
，
实现工厂无人化生产
。
关键词
：
R2300
；
AGV
；
激光雷达；
叉车
Design
of
AGV
Forklift
Truck
Guided
by
LiDAR
Sensor
Yin
Yumei,
Tian
Dongliang
(
Jingzhou
Vocational
College
of
Technology,
Jingzhou
Hubei,
434000)
Abstract
；
In
this
paper,
a
model
of
forklift
truck
is
taken
as
the
research
object,
the
electrie
con
trol
system
of
the
forklift
truck
is
upgraded
by
the
R2300
LiDAR
sensor
and
others.
The
function
of
driving
forklift
truck
is
achieved
by
on-board
software,
so
as
to
gain
the
goal
of
autoioate
guid
ed,
The
practice
show
that
the
AGV
forklift
truck
can
realize
the
automatic
cargo
handling
along
the
charted
course,
therefore
the
unmanned
plant
of
production
was
realized.
Keywords
；
R2300
；
AGV
；
LiDAR
Sensor
；
Forklift
0
引言
据指令执行相应的动作。
该系统主要由数据釆集模块
、避障
模块
、
人机界面
、
无线通讯和驱动模块几部分组成切,系统框
AGV
自动导引车是指装有传感器自动导引的设备
，
可以
按照预先设定好的路线运行
，
其动力源多以铅酸蓄电池或锂
架如图
1
所示
。
电池等为能量来源
，
在自动化物流车间内自行行驶,一般情
况下
，
无须人员干预运行
。通常釆用
PC
设定行走地图路线或
者通过铺设电磁导轨来制定其行走路线
，
并在设定区域内执
行相关的动作
。
目前
，
AGV
自动导引车的导引方式主要有磁
路
、
激光
、
视觉等
［
U
o
1.1
数据采集
、
导航模块设计
考虑到工况条件的复杂性
，
数据采集
、
导航模块选用可
靠性较高的德国倍加福公司生产的
R2300
3-D
LiDAR
传感
器,该传感器基于脉冲测距技术
(PRT),
提供可靠的且极其精
确的测量
，
产品同时具备高精度和响应时间短的特性
。
PRT
本文根据某公司的实际要求
，
以林德某叉车为研究对
技术发出极短但高能量的光脉冲
，
计算脉冲从发送到接收
之间的持续时间
，
同时以光的速度为常数连续测量目标的
象
，
对其进行一定升级改造
，
设计了一款新型自动导引叉车
。
该自动导引车釆用激光雷达传感技术,可以适应更高的载荷
要求
、
更为复杂和严苛的工作环境
，
并且可以在较复杂的工
况下连续
24
小时工作
，
从而较大的提高了企业的工作效率,
距离
。
发射区和接收区之间的机械隔离意味着极高的耐污染
性
。
3-D
L
辺
AR
传感器的每条扫描线有
1000
个扫描点并且
最快可达
50kHz
的扫描速率
，
适用于广泛的工业自动化应用
。
具有一定的社会效益
。
根据现场实际情况
，
制作的地图如图
2
所示
。
1
硬件设计
1.2
避障模块的设计
由于自动导引叉车应用于承载较大工业环境中,所以选
考虑到现场实际环境会出现无法预测的变化
，
并且白天
用抗干扰能力较强的专用控制器
，
自动导引叉车釆用激光雷
和夜晚光线变化较大等多种因素的影响
，
为了提高自动导引
达扫描外界环境信息
，
根据扫描的数据
，
确定车辆每一时刻
叉车抗干扰和纠错能力
，
分别在车辆的前后左右
，
釆用了若
干个红外避障传感器进行补偿
，
以达到对周围环境的探测的
的位置
，
再根据用户制定的地图,在指定区域的内行驶
，
并根
设计研发
最佳效果
，
从而提高了车辆运行的可靠性
。
2021.
10
者环境中物体变化不大的情况下
，
车辆的定位精度最高可达
1.3
触摸屏界面设计
在
AGV
自动导引车上
，
配有触摸屏
HMI,
方便工作人员直
接对导引车进行数据观察
，
以及切换至手动控制模式
。
触摸
土
10mm,
同时在其工作的范围内
，
AGV
自动导引车以任意的
角度停留在任意位置时,均可按预先设定的程序找正方向并
回到初始点
。
在测试过程中
，
发现自动导引车若是速度很快
的话
，
货叉到达指定高度附近,会出现反复上升和下降的情
屏界面设计采用三菱触摸屏编程调试软件
GTDesigner3,
该
软件可编缉多款系列触摸屏
，
同时可与三菱
、
欧姆龙
、
富士、
况,这种上下震荡的情况
，
可以通过
PID
控制器
，
合理的调节
松下
、
西门子等可编程控制器通信连接
。
通过软件可进行工
程和画面创建
、
图形绘制
、
对象配置和设置
、
公共设置以及数
据传输等操作
。
通过该软件设计的触摸屏界面如图
3
所示
。
P
、
I
、
D
的值,最终得已解决
。
实践证明
，升级改造后的自动
导引叉车可以按照预先编写的任务程序
，
在指定的路径下,
实现从一个点到另一个进行取放货
，
货叉提升高度由拉线式
位移传感器定位
，
且提升高度可以根据需求设置
。
调度系统
3000
年
0
為
01
汨
AM
丢
可以根据仓库和货载信息
，
对
AGV
自动导引车进行灵活调度,
实现无人化生产
[3]
«
图
3
触摸屏设计界面
1.4
行走路径的规划
根据货仓的实际位置情况,选取若干点作为行走节点,
如图
4
所示
。
规划行走路径时
，
任一行走节点和目标站点之间
图
5
车辆载重行走图
尽可能保证两个对象间光顺连续
，
曲率尽可能做到
G2
连续,
以确保载重自动导引车稳定行驶
。
3
结论
本文选用倍加福
R2300
多层扫描器等传感器
，
对某公
司叉车进行了升级改造
，
并进行了触摸屏界面设计
，
最后通
过设计的车载软件,实现了
AGV
自动导引车按给定的路径行
走和货物的搬运
。
结合实际实验测试
，
结果表明
，
车辆可以
可靠
、
高效地完成货物牵引工作。
车辆行走灵活
，
系统安全可
靠
、
调度方便,可以较好地辅助人类进行自动化生产工作
，
具
有一定的社会意义和经济价值
。
图
4
行走路径规划
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2
AGV
承载行走测试
通过对叉车的升级改造
，
最终完成了以
R2300
3-D
LiDAR
传感器导引方式下自动导引车
，
载重行走测试如图
5
所示
，
车辆在轻载时速度可达
1.8
m/s
。
由于
R2300
每次扫描
可达
4000
像素,实际中只要工作环境内无较大光线变化或
(上接第
24
页)
机器的卫星定位
，
无论是迈入智能化行列的水稻直播机
、
安装
上北斗导航系统的拖拉机还是喷洒农药的无人机
，
都离不开卫
星定位的技术支持
；
相信在不久的将来,拖拉机在北斗导航的
与财富
,2018,
(18):53.
指引下
，
在
5G
网络的支持下能够自己进行大面积全天候耕作,
而操作上千台拖拉机的将是一个由年轻人组成的团队
[3
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申耳测说
ELECTRONIC
TEST
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