一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车技术领域
本发明属于机器人技术领域。
背景技术
AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写，意即“自动导引运输车”，是指装备有
电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载
功能的运输车，AGV属于轮式移动机器人(WMR——Wheeled Mobile Robot)的范畴，也称为
移载机器人，AGV使用最多的场合大多在于自动化程度较高的工厂。
工厂车间运动空间有限，需要AGV在转弯时尽量不占用空间，目前的AGV车辆均在
转弯时占用一定的转弯空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车，解决
了AGV小车原地转向的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车，包括底盘、车厢、4个轮子、
运动控制板、4个伺服直流电机、通信控制板和EtherCAT总线，底盘上设置所述4个轮子，所
述4个伺服直流电机分别带动所述4个轮子，在所述底盘上侧设有所述车厢，在所述底盘上
还设置有运动控制板，在所述车厢的后侧壁的内表面上设有通信控制板，通信控制板与运
动控制板之间通过EtherCAT总线通信；
通信控制板包括主站电源模块、主站控制器、主站RJ45接口、WIFI模块和显示屏，
主站RJ45接口、WIFI模块和显示屏均与主站控制器电连接，主站电源模块为主站控制器、
WIFI模块和显示屏；
运动控制板包括EtherCAT从站模块、从站控制器、从站RJ45接口、运动控制器、从
站电源模块、编码器单元和IGBT驱动单元，从站RJ45接口连接EtherCAT从站模块、EtherCAT
从站模块连接从站控制器，从站控制器连接运动控制器；
编码器单元包括4个伺服电机编码器，每一个所述伺服电机编码器均连接一个所
述伺服直流电机，所有所述伺服电机编码器均连接运动控制器；
IGBT驱动单元包括4个IGBT驱动模块，每一个所述IGBT驱动模块均连接一个所述
伺服直流电机，所有所述IGBT驱动模块均连接运动控制器；
从站电源模块为从站控制器、运动控制器、从站电源模块、编码器单元和IGBT驱动
单元供电；
主站RJ45接口与从站RJ45接口之间通过EtherCAT总线连接在一起。
所述主站控制器为EP4CE22F256型FPGA控制器；所述从站控制器的型号为
MC56F8346；所述运动控制器的型号为EP4CE22F256型FPGA控制器；所述EtherCAT从站模块
的型号为ET1100。
所述WIFI模块的型号为TLG09UA01；所述4个伺服电机编码器的型号均为BLD-
120A；所述4个伺服直流电机的型号均为57BL125-48。
所述轮子包括轮毂和围绕轮毂外圈依次间隔均布设置的数个滚轮，所述滚轮包括
辊轴和辊轴外圈套设的橡胶辊套；所述辊轴的中心轴线与其所在轮毂的中心轴线倾斜设
置。
所述4个轮子分为两对，其中一对轮子设置在底盘前部的左右两侧，另一对轮子设
置在底盘后部的左右两侧；在底盘前部左侧轮子上的辊轴与底盘后部右侧轮子上的辊轴平
行，底盘后部左侧轮子上的辊轴与底盘前部右侧轮子上的辊轴平行，底盘前部左侧轮子与
底盘后部左侧轮子前后对称设置。
本发明所述的一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车，解决了AGV小
车原地转向的问题，本发明采用EtherCAT总线技术，实现了对AGV小车的高效率控制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的原理图方框图；
图3是本发明的俯视图；
图4是本发明的轮子的机械结构示意图；
图中：底盘1、车厢2、4个轮子3、运动控制板4、4个伺服直流电机5、通信控制板7、
EtherCAT总线8、主站电源模块9、主站RJ45接口10、从站RJ45接口11、从站电源模块12、从站
控制器13、运动控制器14、IGBT驱动单元15、编码器单元16、上位机17、WIFI模块19、显示屏
18、主站控制器20、EtherCAT从站模块21、轮毂22、橡胶辊套23、辊轴24、轮轴25。
具体实施方式
如图1-4所示的一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车，包括底盘1、
车厢2、4个轮子3、运动控制板4、4个伺服直流电机5、通信控制板7和EtherCAT总线8，底盘1
上设置所述4个轮子3，所述4个伺服直流电机5分别带动所述4个轮子3，在所述底盘1上侧设
有所述车厢2，在所述底盘1上还设置有运动控制板4，在所述车厢2的后侧壁的内表面上设
有通信控制板7，通信控制板7与运动控制板4之间通过EtherCAT总线8通信；
通信控制板7包括主站电源模块9、主站控制器20、主站RJ45接口10、WIFI模块19和
显示屏18，主站RJ45接口10、WIFI模块19和显示屏18均与主站控制器20电连接，主站电源模
块9为主站控制器20、WIFI模块19和显示屏18；
运动控制板4包括EtherCAT从站模块21、从站控制器13、从站RJ45接口11、运动控
制器14、从站电源模块12、编码器单元16和IGBT驱动单元15，从站RJ45接口11连接EtherCAT
从站模块21、EtherCAT从站模块21连接从站控制器13，从站控制器13连接运动控制器14；
编码器单元16包括4个伺服电机编码器，每一个所述伺服电机编码器均连接一个
所述伺服直流电机5，所有所述伺服电机编码器均连接运动控制器14；
IGBT驱动单元15包括4个IGBT驱动模块，每一个所述IGBT驱动模块均连接一个所
述伺服直流电机5，所有所述IGBT驱动模块均连接运动控制器14；
从站电源模块12为从站控制器13、运动控制器14、从站电源模块12、编码器单元16
和IGBT驱动单元15供电；
主站RJ45接口10与从站RJ45接口11之间通过EtherCAT总线8连接在一起。
所述主站控制器20为EP4CE22F256型FPGA控制器；所述从站控制器13的型号为
MC56F8346；所述运动控制器14的型号为EP4CE22F256型FPGA控制器；所述EtherCAT从站模
块21的型号为ET1100。
所述WIFI模块19的型号为TLG09UA01；所述4个伺服电机编码器的型号均为BLD-
120A；所述4个伺服直流电机5的型号均为57BL125-48。
所述轮子3包括轮轴25、轮轴25上设置的轮毂22和围绕轮毂22外圈依次间隔均布
设置的数个滚轮，轮轴25与其上轮毂22同轴设置，四个轮毂22的四个轮轴25分别对接四个
伺服直流电机5的输出轴，数个滚轮围绕轮毂22(或者轮轴25)的中心轴线中心对称设置，所
述滚轮包括辊轴24和辊轴24外圈套设的橡胶辊套23；所述辊轴24的中心轴线与其所在轮毂
22(或轮轴)的中心轴线倾斜设置，即辊轴24的中心轴线为倾斜于其所在轮毂(或轮轴)的中
心轴线的斜直线，辊轴的中心轴线与其所在轮毂(或轮轴)的中心轴线为异面直线或者异面
相交的直线。
所述4个轮子3分为两对，其中一对轮子3设置在底盘1前部的左右两侧并同轴设
置，另一对轮子3设置在底盘1后部的左右两侧并同轴设置；在底盘1前部左侧轮子3上的辊
轴与底盘1后部右侧轮子3上的辊轴平行且均为从前至后斜向左延伸，底盘1后部左侧轮子3
上的辊轴与底盘1前部右侧轮子3上的辊轴平行且均为从前至后斜向右延伸，底盘1前部左
侧轮子3与底盘1后部左侧轮子3前后对称设置，底盘1前部右侧轮子3与底盘1后部右侧轮子
3前后对称设置，底盘1前部的左右两轮子3左右对称，底盘1后部的左右两轮子3左右对称。
工作时，通信控制板7通过WIFI与上位机18通信，上位机18包括智能手机或电脑，
通信控制板7通过EtherCAT总线8将上位机18的控制指令发送给运动控制板4，运动控制板4
控制4个伺服直流电机5的转动，从而控制4个轮子3的转动。
当所述一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车需要向右转向时，设
置在底盘1前部左侧轮子3上的辊轴和底盘1后部右侧轮子3均做顺时针转动，底盘1后部左
侧轮子3上的辊轴和底盘1前部右侧轮子3均做逆时针转动，并且4个轮子3的运动速度均相
同，此时4个轮子3的纵向力相互抵消，横向力叠加，所述一种用WIFI控制可以向任意方向自
由移动的AGV小车原地向右转动。
当所述一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车需要向左转向时，设
置在底盘1前部左侧轮子3上的辊轴和底盘1后部右侧轮子3均做逆时针转动，底盘1后部左
侧轮子3上的辊轴和底盘1前部右侧轮子3均做顺时针转动，并且4个轮子3的运动速度均相
同，此时4个轮子3的纵向力相互抵消，横向力叠加，所述一种用WIFI控制可以向任意方向自
由移动的AGV小车原地向左转动。
本发明通过控制4个轮子3的运动速度可以精确的控制所述一种用WIFI控制可以
向任意方向自由移动的AGV小车原地转动的角度。
本发明所述的一种用WIFI控制可以向任意方向自由移动的AGV小车，解决了AGV小
车原地转向的问题，本发明采用EtherCAT总线技术，实现了对AGV小车的高效率控制。