该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本实用新型涉及智能制造技术领域，具体涉及了一种无人叉车定位定向嵌入式电路板。


背景技术：

2.随着物流自动化程度的提升，无人叉车越来越多地被引用在工业上的分拣、包装、搬运等环节，以替代人工运输货物，其作为实现物流自动化的必要搬运手段，在自动化立体仓库、自动搬运装卸产线等起到了关键作用。
3.现有的无人叉车的引导控制模式，主要是面向室内已知环境，由人工通过各种地磁线圈或磁条或反光板等进行标识，当工作环境发生变化后，还需要重新进行各种标识。此外一些基于机器视觉引导控制技术还需要保证外部光线充足，这类现有技术无法使无人叉车全天候在未知环境里行驶。并且，光学传感器外围电路复杂，电路板体积大，成本高；地磁线圈功耗较高，还需要提前在地下布置，而且磁条可能会因为车辆辗轧造成损坏，维护成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型所解决的技术问题在于提供一种无人叉车定位定向嵌入式电路板，无需提前标识对无人叉车进行引导控制。
5.本实用新型提供的基础方案：一种无人叉车定位定向嵌入式电路板，包括传感器模块、控制模块、通讯模块、驱动模块，所述传感器模块包括倾角传感器和角速率传感器，所述倾角传感器的输出端与控制模块的输入端电连接，所述角速率传感器的输出端与控制模块的输入端电连接，所述通讯模块与控制模块电连接，所述通讯模块网络连接有服务器，所述控制模块的输出端与驱动模块的输入端电连接；
6.所述倾角传感器用于采集无人叉车的倾角数据，所述角速率传感器用于采集无人叉车的角速率数据，所述控制模块用于通过通讯模块将倾角数据和角速率数据上传至服务器，并接收服务器下发的指令，所述控制模块还用于根据指令控制驱动模块运行。
7.本实用新型的原理及优点在于：通过设置倾角传感器采集倾角数据，通过角速率传感器采集角速率数据，通过通讯模块将倾角数据和角速率数据上传至服务器，服务器根据倾角数据得到无人叉车的转速和前进方向，便能够确定无人叉车的位置。服务器根据当前无人叉车的位置与目标位置之间的关系，向无人叉车发送指令，控制器模块接收到指令后，根据指令对驱动模块进行控制，控制无人叉车进行行驶。相比于现有技术，使无人叉车能够全天候在未知环境里行驶，并且无需提前布置，成本较低。
8.进一步，所述控制模块包括第一控制器、第二控制器以及存储模块，所述第一控制器与第二控制器电连接，存储模块与第二控制器电连接；
9.所述第一控制器用于接收倾角数据和角速率数据的原始信号，发送给第二控制器，所述存储模块存储有传感器模块的全温校正补偿参数，所述第二控制器用于对倾角数
据和角速率数据的原始信号进行处理，所述第一控制器还用于通过通讯模块，将处理后的倾角数据和角速率数据发送至服务器。
10.由第一控制器负责信号采集和对外通讯，采集到倾角数据和角速率数据的原始信号。由第二控制器负责导航解算和无人叉车行驶控制，对倾角数据和角速率数据的原始信号，并接收服务器的指令对无人叉车进行控制。
11.进一步，所述驱动模块包括方向盘舵机和双车轮电机，所述第二控制器的输出端分别于方向盘舵机和双车轮电机的输入端电连接，所述第二控制器还用于根据服务器的指令控制方向盘舵机和双车轮电机运行。
12.通过第二控制器向方向盘舵机发送pwm信号控制无人叉车转向，向双车轮电机发送pwm数据控制无人叉车行驶。
13.进一步，还包括超声波雷达，所述超声波雷达的输出端与第二控制器的输入端电连接，所述超声波雷达用于检测障碍物信息，所述第二控制器还用根据障碍物信息控制方向盘舵机和双车轮电机运行。
14.通过超声波雷达监测周围的障碍物信息，实现在位置环境中的安全避障。
15.进一步，所述倾角传感器为数字式倾角仪，所述数字式倾角仪采用rs232电平转换芯片与控制模块电连接。
16.数字倾角仪通过rs232电平转换芯片进行通讯，无需ad和模拟信号调理电路。
17.进一步，所述角速率传感器为三轴一体光纤陀螺，所述三轴一体光纤陀螺通过6路高速时钟接口与控制模块电连接。
18.通过6路高速时钟接口，采集三轴一体光纤陀螺输出的6路脉冲信号，可靠性高，引导控制响应速度快。
19.进一步，所述存储模块为eeprom。
20.进一步，第一控制器和第二控制器之间采用缓冲ram芯片进行数据传递。
附图说明
21.图1为本实用新型一种无人叉车定位定向嵌入式电路板实施例的逻辑框图。
具体实施方式
22.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
23.实施例基本如附图1所示：
24.一种无人叉车定位定向嵌入式电路包括，包括传感器模块、控制模块、通讯模块、驱动模块、存储模块。
25.传感器模块包括有倾角传感器和角速率传感器，倾角传感器用于采集无人叉车的倾角数据，角速率传感器用于采集无人叉车的角速率数据。本实施例中，倾角传感器优选为数字倾角仪，角速率传感器优选为三轴一体光纤陀螺。
26.传感器模块的输出端与控制模块的输入端电连接，控制模块包括有第一控制器和第二控制器，具体为arm1和arm2，本实施例中，arm1和arm2的型号均为stm32f407，arm1和arm2之间电连接，具体在arm1和arm2之间通过缓冲ram芯片作为数据传递芯片。
27.数字倾角仪的输出端与arm1的输入端电连接，具体采用rs232电平转换芯片进行
数据传递，rs232电平转换芯片的输入端与数字倾角仪的数据通讯端连接，rs232芯片的输出端与arm1的uart通讯接口连接。
28.三轴一体光纤陀螺的输出端与控制器的输入端电连接，具体的，arm1通过etr(外部触发输入)模式的tier引脚，来采集三轴一体光纤陀螺6路脉冲信号。etr模式可靠性强，不易发生计算精度丢失现象。
29.还包括存储模块，存储模块与arm2电连接，用于存储数字倾角仪和三轴一体陀螺的全温校正补偿参数，本实施例中存储模块优选为eeprom，eeppom与arm1通过spi接口连接，eeprom掉电数据不丢失，可存8000个32bit浮点数。
30.通讯模块与arm1电连接，网络连接有服务器，本实施例中具体采用esp8266wifi通讯模块与服务器之间进行通讯。
31.驱动模块包括方向盘舵机和双车轮电机，均与arm2电连接，通过arm2发出pwm信号，驱动方向盘舵机和双车轮电机运行。
32.通过arm1负责信号采集和对外通讯，arm2负责导航解算和叉车控制，通过arm1采集到数字倾角仪和三轴一体陀螺检测的倾角数据和角速率数据的原始信号，发送给arm2，arm2根据eeprom中记录的全温校正补偿参数，对原始信号进行处理，将补偿后的倾角数据和角速率数据发送给arm1，arm1通过esp8266wifi通讯模块，将补偿后的倾角数据和角速率数据发送至服务器，从而能够使用户了解到无人叉车的工作状态，并且也通过服务器向无人叉车发送指令，arm1接收服务器下发的指令，将指令传输给arm2，arm2根据指令发送pwm信号对方向盘舵机和双车轮电机进行控制。
33.此外，无人叉车前后左右分别设有超声波雷达，超声波雷达的输出端与arm2的输入端电连接，通过超声波雷达感知无人叉车周围是否有障碍物。
34.以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。