一文读懂AMR机器人控制系统架构 | 机器人架构
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ARM 硬件架构
架构说明AMR机器人控制系统主要分为感知、 建图与定位、运动规划与控制、操作界面、底盘控制、伺服、状态监控组成。
架构方案AMR的电气硬件产品,根据产品的用途功能,分为导航单元、驱动单元、检测单元、安全单元、供电单元、执行单元、通讯单元、交互单元八个模块单元。
一、导航单元导航单元主要是为AMR提供导航功能,在AMR中导航单元采用的是2D激光雷达,为AGV提供位置信息。激光雷达一般采用12V或者24V供电,通过TCP/IP通讯方式跟IPC进行传输数据。
二、驱动单元 驱动单元主要是为AGV提供动力,在AMR中驱动单元采用的是低压伺服电机,根据具体车型情况,一般采用24V或者48V的电机和驱动器,为AGV通过充足动力。电机驱动器跟IPC之间一般采用CAN Open通讯方式进行传输数据。
三、检测单元 检测单元主要是为AMR提供检测信息,在AMR中,主要是针对二维码、举升位置等信息进行检测。读码相机供电一般为12V或者24V,跟IPC之间通过485或者TCP/IP通讯方式进行传输数据;光电开关、微动开关等供电一般为24V,跟IPC之间一般通过数字量IO方式进行传输数据。
四、安全单元 安全单元主要为AMR提供安全检测,实现避障,在AMR中,一般采用避障激光雷达、安全触边等实现机器人的安全避障。避障激光雷达根据输出数据,分为开关量输出雷达和点云输出雷达,供电一般为24V,开关量输出雷达跟IPC之间通过数字量IO方式进行传输数据,点云输出雷达跟IPC之间通过TCP/IP方式进行传输数据;安全触边供电一般为24V,跟IPC之间通过数字量IO方式进行传输数据。
五、供电单元 供电单元主要为AMR提供电源,在AMR中,为了实现AMR的自动充电、电池的管理控制,电池一般为锂电池,电池电压一般为24V和48V,电池配套12V和24V的电源模块,为AGV提供12V和24V的电源。锂电池根据电芯,分为三元锂电池和磷酸铁锂电池,三元锂电池续航高,但是不支持快充、安全性低、价格高,磷酸铁锂电池可以支持快充、安全性高,但是续航低。电池需要配套自动充电桩,充电桩根据通讯情况,一般分为带通讯的和不带通讯的,带通讯的可以跟上位机系统进行通讯,不带通讯的就是充电桩检测到电压后进行盲充。
六、执行单元 执行单元主要根据IPC的控制指令,实现相应的动作,主要包括自动充电控制器、左右转向灯、三色灯、蜂鸣器、扬声器等。产品供电电压一般为12V或者24V,跟IPC之间一般通过开关量IO进行传输数据。
七、通讯单元 通讯单元主要为AMR实现各个单元之间数据传输,根据传输数据类型,分为CAN通讯模块、串口通讯单元、网络通信单元、IO数字量采集模块等。CAN通信单元主要是传输电机驱动器、拉绳传感器等单元的CAN通讯数据,串口通讯单元主要是传输485或者232通讯产品的数据,网络通信单元主要是传输TCP网络通信数据,IO数字量采集模块主要是采集IO数字量信号并通过TCP方式传给IPC。
八、交互单元 交互单元主要是为AMR提供交互功能,主要包括呼叫盒、触摸显示器、手动遥控器等,呼叫盒主要通过按钮的触发给AMR下发相应的控制指令;触摸显示器通过在显示屏上点选相应的控制指令,实现AMR的控制;手动遥控器主要是通过触发遥控器上的相关按钮,实现AMR的控制。
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