2024年4月16日发(作者：)

AGV

设计电机选择计算

篇一：AGV小车设计

系统结构设计以及动力学建模型

内容提要：设计了一辆前后轮分独立驱动的小车，后轮用步进

电机驱动，实现动力源，前轮由私服电机驱动，实现转向。并建立其

动力学方程。

AGV系统结构设置

所设计的AGV小车的模型如图所示。小车采用前后轮独立驱动

的模式，后轮由电机带动齿轮传动，给与合适的动力源。前轮有电机

带动直推轴焊接横轴来实现转向。四轮结构与三轮结构相比有较大的

负载能力和平稳性。

1. 蓄电池组 2. 伺服交流电动机 3. 激光扫描仪 4. 车载控

制器

5. 无线通讯装置 6. 伺服交流电动机 7. 减速器 8. 驱动

车轮

图 AGV小车的模型图

由于采用了两轮独立驱动差速转动的方式，因此两个驱动车轮

的速度的同步性成，成为车辆稳定运行的一个重要指标。鉴于此，齿

轮减速结构与车轮通过柔性连轴器来连接。

AGV小车的动力学建模

自从 A G V问世以来，人们在自动导引车的控制过程中一般满

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足于基于运动学的控制模型，而很少有人进行基于动力学的控制设计

等方面的内容。事实表明，根据AGV车体动力学模型，可以得到直接

的电机输入与行走、导向车轮转速的非线性的耦合关系，将对指导车

体机械结构设计、路径规划以及合理的路径跟踪控制规律设计有重要

而且深远的意义。

由于 A G V在实际问题中有较严格地面要求的环境中运动，车

速较低，限定了加速度的问题，而不会发生明显的车体“上跳”运动

的现象出现，故可以在二维空间来研究其动力学模型。现以我以后轮

为电机带动齿轮来实现动力驱动的方式传达力矩，前轮则为由电机直

接带动轴的转动从而达到转动的方式来实现转向的AGV为例建立动

力学模型。

AGV由车体、蓄电池和充电系统、驱动装置、转向装置、精确停

车装置、车上控制器、通信装置、信息采样子系统、超声探障保护子

系统、移载装置和车体方位计算子系统等等组成。

“智能”较高的AGV都有车上控制器，它类似于机器人控制器，

用以对AGV进行监控。控制器计算机通过通信系统从地面站接受指令

并报告自己的状态。通常监控器可完成以下监控:手动控制、安全装

置启动、蓄电池状态、转向极限、制动器解脱、行走灯光、驱动和转

向电机控制和充电接触器等。某些AGV具有编程能力，允许小车离开

导引路径，驶向某个示教地点，完成任务后路原道返问到导引路径上

来

根据上述的介绍，我们可以不难看出同步行进的四轮 AG V机械

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