AGV tervezése és építése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Stumpf Péter Pál
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Diplomamunkám témája egy AGV (Automated Guided Vehicle) robot tervezése és építése. A robot autonóm módon képes egy meghatározott pályát bejárni. A pálya vonalát egy padlóra rögzített, aktív vezeték hurok jelöli ki, melyet a robot induktív szenzorok segítségével követ. A robot működése LabVIEW programon keresztül monitorozható és vezérelhető.

A tervezést irodalomkutatás előzte meg, mely során az AGV-k felépítéséről és működéséről gyűjtöttem információt. A tervezés folyamata több részből állt össze. A robot vázának tervezésekor a cél a stabil, de könnyű szerkezet elérése volt. Ennek elérésére a váz lézervágott PMMA lapokból állítható össze. Az elektronika tervezése során analóg, digitális és teljesítmény elektronikai ismeretek is felhasználásra kerültek. A vezetékérzékelő áramkör analóg felépítésű, a motorvezérlő és a tápegység a teljesítményelektronika, a vezérlő panel pedig a digitális elektronika témakörét érinti. Ezt követően a váz és az elektronika megépítésére került sor, majd a szabályozó körök tervezése és mikrokontrollerbe történő implementálása következett. A szabályozást és a robot feladatainak végrehajtását egy STM32F401 mikrokontroller végzi el. A vezeték megfelelő követéséhez több szabályozókör is implementálásra került. A motorok kaszkád PI szabályozót kaptak az áram és a sebesség szabályozására, illetve a vezeték követéséért felelős kormányzást PD szabályozó végzi. Az áram és sebesség szabályozókhoz a rendszer átviteli függvénye identifikációval került meghatározásra, majd ehhez terveztem meg a szabályozókat és paramétereit. A kormányzásért felelős szabályozó paraméterei kézi hangolással lettek beállítva. Ezután következett a LabVIEW program létrehozása, melynek feladata a fontosabb paraméterek nyomon követése, illetve a robot elindítása automatikus módban vagy kézi vezérléssel. A robot és a számítógép közötti UART kommunikáció Wi-Fi-n keresztül történik. A robot programjába egy egyszerű állomáskövető rendszer is implementálásra került, mely beállítható távolságoknál megállítja a robotot egy meghatározott időre a pálya követése során.

A kiírt feladatot teljesítettem, az elkészült robot képes a pálya önálló követésére. A feladat teljesítése során tapasztalatot gyűjtöttem összetett rendszer tervezésében, illetve szabályozó körök tervezésében és mikrokontrollerbe való implementálásában.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.