论文总字数：15527字

摘 要

移动小车种类繁多，本论文设计的是一台AGV。AGV是当今社会科技的结合体，将声、电、光、计算机等技术融为一体。AGV有很多的有点，比如灵活性好、操作便捷、效率高等。所以，AGV小车被广泛的运用在工厂中，这大大的提高了企业的生产效率。同时随着科技的发展，AGV小车技术必然会更加的完善，能够使用的领域也必然会更加广阔。

本文简单介绍了AGV的发展情况，并设计了一台移动小车（5Kg负载），设计主要有三大步，一是设计小车的机械结构，二是设计小车的控制系统，三是对小车进行Adams仿真。要求设计的小车能够实现基本运动，同时能够按规定的路线行走。

关键词：AGV 设计 自动化 程序

Design and control of mobile car

Abstract

There are many moving cars. This article was developed for the AGV. AGV is the combination of sound, electricity, light and computer technology in modern society. Agvs have the advantage of being flexible, fast and efficient. As a result, agvs are widely used in factories, greatly increasing enterprise productivity. At the same time, with the development of science and technology^[5], AGV technology will become more advanced and can be used in a wider range of fields.

A brief introduction to the development of autonomous mobile car, the development of mobile car (5 kg load), mainly consists of three steps: first, the mechanical structure of the car, second, the vehicle control system, third, the use of Adams model of the car. Cars are designed to achieve basic movement and follow a given route^[4].

Key words：AGV；design；automation；program

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究的背景和意义 1

1.2国外发展 1

1.3国内发展 2

第二章 机械部分设计 4

2.1设计任务 4

2.2确定机械传动方案 4

2.3电机选型 4

2.4设计联轴器 7

2.5设计蜗杆 7

2.6轴的设计 10

2.6.1前轮轴设计 10

2.6.2后轮轴设计 13

2.7滚动轴承的设计与校核 14

2.8蜗轮轴上的轴承 15

2.9本章小结 17

第3章 小车控制系统 18

3.1控制方案 18

3.1.1单片机 18

3.1.2鉴相电路 18

3.1.3计数扩展 20

3.1.4中断系统 21

3.2小车运动 22

3.2.1设计要求 22

3.2.2小车运动（循迹）原理 22

3.2.3系统的总体设计方案 22

3.3硬件电路设计 23

3.3.1主控模块 23

3.3.2检测模块 23

3.3.3驱动模块 24

3.3.4电源模块 25

3.4软件设计 25

3.5程序 26

第四章 运动仿真 29

4.1三维建模 29

4.2Adams仿真模拟 29

4.3仿真结果 33

第五章 经济分析 34

5.1经济分析 34

5.2安全环保分析 34

参考文献 35

致 谢 37

第一章 绪论

1.1研究的背景和意义

制造业的发展在21世纪进入了一个新的阶段，企业主要的生产模式逐渐变成了快速生产，企业迫切需要提高自己的竞争力。AGV小车很灵活，它的可靠性和适应性可以自动和系统地生产和运输。因此，在许多国家和地区的一些工业中广泛使用。

现代社会发展迅速，但也面临许多挑战，如提高劳动力成本、缺乏高技能工人等，这导致机器人需求急剧增加，因为制造高价格的工业机器人是当今社会面临的问题。

1.2国外发展

20世纪中期，国外开始对智能车辆进行研究，大致有三个阶段。

1954年，世界上第一个AGVS自动制导系统由一个名为barrett electronics的美国公司研发。当时，该系统只是一个基于拖车的平台，在实际线路上运行，但最基本的功能是无人机。AGV的设计目的就是为了便于货物的运输，但具有局限性，只能用来搬运货物。随着科技的发展，智能小车的发展进入下一个阶段。

20世纪后期，发展进入第二阶段。此时智能汽车已经相继在发达国家出现。1996年，亚洲成立了巡洋舰/辅助驾驶学院，致力于学习自动驾驶技术，并促进日本知识汽车技术的全面进步。1995年，美国为了研究智能汽车的发展情况，成立了国家高速公路系统(NAHSC)^[1]。

20世纪末期，发展进入第三阶段。此时智能汽车进入了较为系统和广泛的研究。Navlab 1- Navlab 10系列在卡内基梅隆大学机器人研究所研究成功是智能小车研究的重大成果。

第一辆独立的小型智能汽车是尼尔斯·尼森，它是由像夏琳·罗森这样的人发明的，他被称为夏琳·罗森。20世纪初，美国DARPA部门发起了一项名为“无人驾驶地面飞行器”的项目，该项目开启了全球小型智能汽车研究的序言。20世纪50年代，第一个AGVS自治系统由Barrrtt电子公司开发和开发。AGVS通常配备自动引导设备，可以在预先设定的路线上运行，通过计算机控制器来确定路线。它的设计只是为了提高仓库运输的效率。计算机应用程序和感官技术的快速发展导致了智能汽车的新技术。

美国俄亥俄州立大学开发出了车身内装有多个传感器的智能型车辆^[2]实现了车辆与信息的融合。

梅赛德斯有限公司与德国慕尼黑联邦防御大学合作，完成了瓦莫尔系统。汽车最引人注目的时刻是能够控制前进、后退、停止等车辆的检测系统，包括视觉和转速传感器。车身是在奔驰500的车身上建造的，而车内的系统和传感器不断地向电脑发送数据，给出不同的指示。

日本大阪大学研究的船体还包含了许多传感器，这些传感器主要用于绘制车辆的坐标，如航程等参数。下次计算智能手推车的确切位置。数据是由加速度计、数字罗盘、陀螺仪等传感器接收的。

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