基于磁阻传感芯片阵列的磁导引AGV传感器设计.pdf

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1、108传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2016年第35卷第3期DOI：i0．13873／J．1000-9787(2016)03-0108-03基于磁阻传感芯片阵列的磁导引AGV传感器设计沈忱，夏继强，满庆丰，丁攀(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)摘要：介绍了一种基于磁阻传感芯片设计的通用磁导引自动导航小车(AGV)传感器。根据测量得到的磁导引AGV使用磁条的磁场分布，提出使用磁阻传感芯片HMC1021组成线阵的测量方案，并设计了硬件电路。利用不同标定位置的磁阻传感芯片的输出结果，拟合磁场强度与芯片标定位置的

2、二次函数关系，计算得到磁条中心与传感器中心的横向偏移距离。通过实验验证了设计的传感器的准确性，并提出减小误差的方法和改进方案。关键词：自动导引小车；磁阻传感器；信号处理；距离检测中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)03-0108-03DesignofmagneticguidedAGVsensorbasedonmagnet0resistiVesensingchiparraySHENChen，XIAJi—qiang，MANQing—feng，DINGPan(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，Beiha

3、ngUniversity，Beijing100191，China)Abstract：Adesignofgeneralmagneticguidedautomatedguidedvehicle(AGV)sensorbasedonmagnetore8istivesensorisintroduced．AccordingtomagneticfielddistributionofmagneticstripeusedinAGV，ameasurementsolutionusingmagnetoresistivesensingchipHMC1021toformarrayisproposed，hardwar

4、ecircuitisdesigned．Quadraticfunctionrelationshipbetweenmagneticfieldintensityandchipcalibrationpositionisfittedbyusingoutputofmagnetoresistivesensingchipsindifferentcalibrationposition，thelateraloffsetdistancebetweencenterofmagneticstripeandsensorisobtainedbycalculationisprovedbyexperimentaccurac

5、yofAGVsensor，andmethodsfordecreasingerrorandimprovementschemeareproposed．Keywords：automatedguidedvehicle(AGV)；magnet0resistivesensor；signalprocessing；distancedetection0引言中的磁条导引AGV传感器较多采用多路10数字量方式输自动导航小车(automatedguidedvehicle，AGV)常用于出，不能获得精确偏移距离，日本MACOME公司设计的Gs无人生产车间、仓库和港口码头等场所实现物料的自动搬系列传感器可以输出与偏

6、移距离线性相关的模拟电压，但运，属于移动机器人的范畴。由于具有动作灵活、工作效率其成本较高。高、智能化等优点，AGV在实际生产中的应用日益广泛。本文针对目前常用的AGV导引磁条，设计了一种通用导引技术是AGV的关键技术之一，目前常用的导引方式有的磁导引AGV传感器，采用CAN总线的方式输出偏移距磁导引、激光导引、视觉导引等J，其中，磁导引方式具体离，具有较高精度、成本低、通用性强的特点。又分为磁钉方式和磁条方式。磁导引AGV传感器能够通1磁导引传感器工作原理目前磁条导引AGV使用的磁条由沾结铁氧体料粉与过检测预铺设的磁条或磁钉产生的磁场得到小车的位置或合成橡胶复合，经压延成型等工艺制成，

7、磁条宽度为50mm，姿态信息。为了得到磁场强度与横向偏差的精确关系，国其表面剩磁大约200Gs，随着距离的增加，磁场强度迅速减内外对此都作了深入研究。Young—JaeRyoo和白智慧小，图1是使用高斯计测得磁条在不同高度和偏差距离垂提出了磁钉导引方式的偏差检测算法，徐海贵和Akira直于磁条方向的磁场强度。Asaokal5使用磁传感阵列在较宽范围检测磁场信号，但也HMC1021芯片是由Honeywell公司推出的磁阻传感芯是针对磁