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ZLG周立功单片机

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基于AWorks平台的AGV小车应用

2018-10-16
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高科技对物流行业的赋能可谓是革命性的,表面是效率和服务之争,那背后又有哪些黑科技做支撑呢?


最近几年,相信大家对物流配送速度提升的感受比较直观,配送时间从一个礼拜到次日达的飞速跨越,幸福总是来得太突然,手撕快递的幸福感很容易得到满足,这一切都归功于科技对物流行业的不断赋能,从有人到无人的演变,一切都在紧锣密鼓地进行中。


AGV是科技赋能物流行业的一个典型代表,它也是实现从有人到无人分拣的科技产物,是建立无人仓储的重中之重,那它到底在仓储物流有什么举足轻重的作用?

 

图1 仓储AGV


AGV是指装备有电磁或光学等自动引导装置,能够沿规定的引导路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,以可充电之蓄电池为主要动力来源,在仓储环节中,主要代替了分拣的复杂工作,实现24小时不间断自动分拣。

 

图2 无人仓储实现原理图


整个无人仓储实现主要囊括两个部分:后台管理系统和仓储AGV小车。如图2所示,中央控制系统实现整仓储AGV小车后台管理,包括仓库地图管理、任务调度以及路径规划的工作,实现对AGV小车的实时监控和指令下达,相当于指挥部,其中后台管理系统和AGV小车通过Wifi的形式实现链接,针对面积较大的仓库,还需要AGV在不同的热点之间无缝切换,完成与后台的不间断通信和数据上传。

 

图3 AGV功能框架


对于AGV小车而言,其主要由自主导航定位、任务执行、自主避障、环境感知以及电池管理构成,其中:

  • 导航传感系统主要实现AGV小车的路径识别,一般通过二维码和激光的方式实现导航;

  • 避障安全系统主要实现防碰撞措施,出于安全性和自我保护机制考虑;

  • 位置采集系统主要是定位AGV小车当前的位置。


以上三个系统的实现完全取决与传感器本身,将数据传输到主控系统,实现优先级实时处理,其次AGV的位置也在实时的变化,后台对于数据更新的实时性要求同样也很高,针对AGV小车,ZLG集团针对此提供基于M1052为载体自主研发的Aworks实时操作系统平台,满足AGV主控系统的软硬件需求。


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1、软件-实时操作系统平台Aworks


导航传感系统、避障安全系统、运动控制系统以及位置采集系统都需要主控实时处理传感器的数据,根据对当前事务优先级进行实时抢占处理,高达528Mhz主频,完全可以及时响应控制AGV小车转向、刹车以及避障等紧急措施,保证AGV高效安全的运行。

 

图4 可裁剪实时操作系统


ZLG将数十年对嵌入式底层开发的积累和对操作系统的理解,统一符合Posix标准的API接口,实现平台组件的可插拔、可替换的特性,针对不同的DSP、ARM等处理器,实现应用层代码跨平台使用,让用户关注自己的核心域-应用层功能实现,最快速度实现产品化。

 

图5 可替换、可插拔组件


针对运动控制系统,Aworks系统平台提供成熟、稳定的CANopen应用层协议栈,ZLG提供支持I/O模组CIA401和运动控制CIA402,也可以根据客户的需求移植不同的开源版本,以组件的方式提供给用户适配,ZLG集团作为CiA协会的长期会员,专注CAN总线的软硬件开发和前沿技术研究长达10余年,提供从硬件隔离收发器模块、CANopen协议栈以及CAN总线故障定位全套解决方案,为AGV稳步前行提供强有力的保障。

 

图6 丰富的协议栈支持


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2、硬件—麻雀虽小五脏俱全


AGV属于一个高度集成化的遥控自动驾驶微系统,小体积、大容量以及多接口是其主要特征,M1052提供7路串口、2路CAN口以及多路可复用IO口,接口扩展性极强。

 

图7 M1052核心板


在仓库实际进行分拣工作中,任务下发主要是通过Wifi的方式,通过UDP模式不断与AGV实现数据交互和确认,后台对AGV本身的位置、运行状态以及电池信息的实时性极强,这就对Wifi的稳定性和数据上传和下发速率和稳定性要求很高,同时针对在跨AP切换时wifi重连的速率都极其关键,ZLG也提供从芯片到模块的解决方案。

 

图8 WIFI模块


针对仓储的实际环境,AGV小车必须经受夏日寒冬的考验,实际运送过程中的震动等多方面外界因素,ZLG经过多年的项目实战经验积累,希望通过对嵌入式硬件和软件系统的深度理解,在产品开发中,助力客户专注自己的核心域,增强产品竞争力,如有更多详细的个性化需求,请随时致电ZLG。


任何疑惑可添加ZLG官方客服微信号咨询:zlgmcu-888


周立功单片机介绍


广州周立功单片机科技有限公司成立于1999年,专注于芯片分销业务与增值服务,是国际半导体进入中国首选的合作品牌。

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