基于RFID和磁导航的AGV小车S7-1200PLC控制系统设计

该项目利用S7-1200PLC作为AGV主控制器,采取驱动轮差速进行转向控制,采用磁导航传感器和RFID标签传感器实现循迹和定位功能,实现AGV小车在立体仓库、VMC850数控加工中心、CK40S数控车床、RB20工业机器人、装配单元之间产品的搬运功能。

无线充电技术发展综述

无线充电技术是通过电磁波进行无线电力输送。无线充电技术可以使产品设计摆脱线缆的束缚,使得产品设计更加紧凑和小型化。文中介绍了电动汽车的无线充电技术,为克服电动车充电线缆较粗重,实现随时随地的无线充电;消费电子无线充电的标准化、小型化、低功耗化的发展趋势;物联网应用和无线传感网络的传感器无需通过线缆连接、供电和数据下发和上传;远距离微波和激光输电技术。以及纯电动汽车无线充电、充电效率、其对人体的影响、超低功耗传感器和无线充电技术的商业化运营是未来无线充电技术的研究重点。

畜禽舍防疫消毒机器人设计与试验

针对畜禽养殖防疫消毒劳动强度大、安全性差的问题,设计了防疫消毒机器人系统,以实现畜禽舍防疫消毒喷雾的智能化作业。机器人系统由移动承载平台、防疫喷雾部件、环境监测传感器以及控制器等4部分构成,支持全自动运行和遥控操作2种工作模式。针对畜禽舍内弱光、低应激的工况条件,提出了"磁标-射频识别"组合的导航路径探测方法,实现在畜禽舍内养殖笼架间的自主移动。设计了风助式药液喷嘴,可同步实现消毒药液的雾化和扩散。通过对喷嘴内腔风场进行流体动力学仿真,对喷嘴气体导流和药液雾化部件结构参数进行了优化设计,确定了锥形导流垫块和雾化栅板的倾角分别为75°和90°。最后,在禽舍内对机器人导航和喷雾性能进行了现场测试。试验结果表明,机器人移动平台可满足0.1~0.5 m/s速度范围的自动巡线导航,其实际轨迹相对磁钉标记的最大偏移量为50.8 mm;风助式喷嘴可适用于200~400 mL/min流量的药液喷洒,形成的雾滴直径(DV.9)为51.82~137.23μm,雾滴沉积密度为116~149个/cm^2。本畜禽舍防疫消毒机器人可实现养殖舍内消毒和免疫药液的智能化喷雾作业。

自主导览互动机器人的设计

为增强公共场馆的讲解的趣味性、互动性,节省人力成本,提升场馆服务水平,增强场馆品牌影响力,设计研发了一款火箭样式可变形自主导览互动讲解机器人。机器人使用STM32系列微控制器进行数据处理与系统控制,采用标准ModBus通信协议,提高了系统通信的可靠性,机器人基于自动导航运输车(AGV)磁导航和射频识别(RFID)技术实现自主定位导航,应用多种无线通信技术,解决机器人与场馆设备的通信控制问题,实现讲解过程中机器人与场馆设备的联动。该导览机器人可实现引导参访者沿着固定路线参访,进行解说以及简单对话,并自主调度控制现场设备等功能。实践应用表明,所设计的自主导览互动机器人具有操作简单、智能化水平高、运行可靠等特点,具有一定的扩展应用价值和意义。

磁导航移动机器人里程检测系统的设计与实现

针对户外轮式移动机器人传统里程计由于轮子打滑与累积误差等导致里程准确度降低的缺陷,提出了一种利用磁导航系统和RFID技术相结合来测量里程的方法。该方法基于机器人磁导航系统,通过相邻磁条间距获得相邻磁条间磁场间隙,根据磁传感器检测到无磁场区域的次数,计算出机器人里程,同时通过机器人前进线路上RFID标签对当前里程进行误差修正。最后,设计了系统软硬件的整体架构和主要功能模块,实验结果验证了该里程检测方法的可行性和有效性。

图书馆图书磁条改造新探——以无锡商业职业技术学院图书馆为例

图书馆"大流通"管理模式下,需要进行图书磁条改造工作。文章以无锡商业职业技术学院图书馆为例,提出适合该院的磁条改造技术,将原来的永久磁条改造为可充消磁的复合磁条,提出"原磁条相邻页加贴复合磁条"的新方法;并就磁条改造工作的前期准备、实施方案和过程进行了详细论述。

实现以RFID卡仿真磁卡的模块设计

设计一种能从射频识别(RFID)卡读取数据,而后又仿真磁卡格式输出的模块,借助这种模块,能在不改变原有应用系统的基础上,将系统的磁卡替换为RFID卡.本文介绍的模块选择H4001作为替代磁卡的RFID卡,模块本身则主要由天线、非接触式射频卡读写基站芯片U2270B和单片机AT89C2051构成.在介绍应用电路的同时,分析了RFID卡、磁卡的相关编码格式,提出实现RFID卡信息读取、磁卡仿真输出的方法和步骤,并给出了相应的程序流程图.

面积限定下13.56MHz RFID天线的仿真和设计

由于在实际环境下,产品对天线的尺寸有着一定的限制,所以对面积限定下天线磁场强度的研究具有一定的价值.简要介绍了RFID系统的基本工作原理,并通过三维电磁仿真软件Ansoft HFSS和MATLAB软件在面积限定的条件下对不同线宽、线距和匝数的环形天线的磁场强度进行了对比,旨在找出在面积限定下具有较强磁场强度的环形天线的设计参数,对实际设计13.56MHz PCB平面RFID读写器天线具有一定的参考价值.

应用于近场通信(NFC)系统中的软磁屏蔽材料

近距离无线通信技术的发展,对系统的安全性、稳定性提出了更高的要求。概述了近场通信(NFC)技术基本原理,分别从软磁屏蔽材料的作用、国内外研究状况、软磁材料表征方法以及NFC系统用软磁屏蔽材料的关键技术等方面,对这种材料进行了评述。文章还介绍了应用于甚高频段(UHF)NFC系统中的软磁材料研究状况。

板式家具自动导引车的设计与关键零部件的有限元分析

随着我国制造业水平的飞速发展,为了提高工厂中运送人造板的效率和运送设备的自动化程度,根据实际生产需求,设计了一种利用磁导航传感器和RFID标签读写器来完成路径识别与规划的人造板自动运送设备,并运用三维软件完成了对该设备整体结构的三维建模。为确保设计的可靠性以及运送过程中的稳定性,利用ANSYS软件对减振单元模块进行了有限元分析,并通过计算得出相应结论,从而验证设计是否符合实际生产需求,为木工机械的发展提供了一种新的思路。

基于S7-1200 PLC的AGV控制系统的设计与实现

以西门子公司S7-1200 PLC作为AGV运动控制器,利用磁导航传感器对地面铺设磁条路径寻迹,通过RFID对站点位置进行读取,同时以触摸屏作为人机交互界面,开发建立了AGV控制系统。实现了AGV的直行、转向、自动运行、调速及站点停车等功能。通过实验表明,使用该控制系统的AGV在运行过程中稳定可靠,操作便捷,很好地实现了功能需求。

图书馆RFID+永久磁条服务模式的构建

目的本文期望构建一种既能更高效便捷地服务读者又能兼顾图书防盗等问题的新的服务模式。方法对现有图书馆服务模式进行调研,讨论各自服务模式的优缺点,最终确定适合新技术条件下的最佳服务模式。结果经过调研比较,确定使用RFID+永久磁条服务模式,并阐述了RFID+永久磁条服务模式的工作原理和功能。结论通过RFID+永久磁条的服务模式,既可以极大地提高图书处理的效率,节省时间、提高服务效能,又减少图书被盗风险,值得推广使用。

RFID读写器天线的研究与设计

本文简要介绍了RFID技术的基本工作原理,指出天线设计是RFID系统设计的关键部分。然后介绍了RFID读写器天线的基本工作原理,指明其相应的物理基础,说明了天线设计的基本步骤,并给出了一些优化措施。

微型非晶软磁RFID标签的设计

利用非晶软磁磁感应强度高、易产生高次谐波的特点,将铁镍钴基非晶软磁合金材料作为RFID标签的天线。阐述了微型非晶软磁RFID标签天线的设计思路和方法,使检测系统可以通过检测特定谐波存在与否而判断是否发生物品失窃,同时又可读取物品RFID标签数据的双重效果,从而增强了UHF频段RFID标签的防盗性能,改变了UHF频段RFID标签怕金属屏蔽和怕水的缺点。

对数周期偶极子结构的新型近场均匀天线

为满足超高频射频识别阅读器近场天线对宽频带内均匀场分布的需求,将同向电流环和反向电流对两种技术结合,提出了一种中心馈电的多环天线。通过4个双面微带线馈电的弯曲四元印刷对数周期偶极子天线组成圆环阵列,易于获得宽频带阻抗匹配,并有效改善圆形区域均匀磁场分布。对天线进行了加工与测试,结果表明在799~971 MHz频率范围内|S 11|<-10 dB,覆盖全球通用超高频射频识别频段。当输入功率为30 dBm,在天线上方20 cm×20 cm×15 cm内实现对标签100%的读取率,最大的读取距离为22 cm。该天线结构简单,设计灵活,可通过增加对数周期天线个数增大识别区域,通过调整弯曲的偶极子单元个数改善识别区域的均匀场分布。

智能载重AGV控制系统设计

针对目前国内载重AGV市场价格昂贵,普及性较低等问题,设计一款基于双CPU架构的智能载重AGV控制系统,该AGV控制系统采用嵌入式上位机主控板与底层驱动板相结合的双层架构,由主控板实现对各个传感器信息的逻辑处理,由底层板实现对传感器信息的采集以及AGV的运动控制。经实验测试,该智能载重AGV控制系统设计合理,负重举升误差能够控制在2%以内,具有一定的应用价值。

双驱动端口的中高频RFID双层天线设计

为了提升天线线圈在空间中产生的磁场强度,提出一种双驱动端口的双层天线方案.首先,从理论出发介绍了设计双层天线时应该考虑的各个参数;其次,改变双层天线的参数,通过三维电磁仿真软件Ansoft HFSS进行建模仿真,探究两线圈的匝数、间距、半径以及相对位置对双层天线的影响;最后,对仿真结果进行分析,找出了最优的双层天线设计方案,对实际设计的中高频RFID读写器天线具有一定的参考价值.

金属磁性对超高频RFID标签增益的影响

金属介质尤其是磁性金属对UHF射频信号存在干扰,严重影响了超高频射频识别(UHF RFID)技术的有效应用。该文采用电磁仿真软件Ansoft Maxwell分析不同金属内电磁损耗的差异,并运用Ansoft HFSS软件研究了超高频RFID标签天线在磁性金属与非磁性金属表面工作的特性。结果显示磁性材料金属内电磁损耗远大于非磁性金属,表现为对电磁波的吸收作用。金属磁性对标签天线辐射方向性影响不明显,但对天线增益抑制作用较为严重,并随着磁导率损耗正切tanμ从0增大到0.5,磁性金属表面天线的增益从2.41 dB衰减到1.72 dB。基于理论分析及仿真分析结果,该文提出一种将陶瓷基板与添加环形微带线相结合的天线结构设计方法增大辐射阻抗,提高天线增益,从而减小金属磁性对天线工作性能的影响。

嵌入豁口磁芯的13.56MHz RFID读写器天线

本文针对天线线圈产生的磁场强度分布不均匀的现象,提出一种增强天线局部磁场强度的方案.首先,本文从理论出发解释了高频磁场的趋肤效应;其次,基于高频磁场的趋肤效应,提出往线圈中央添加开了豁口的金属磁芯,用以增强磁芯边缘和豁口位置的磁场强度;最后,通过三维电磁仿真软件Ansoft HFSS和MATLAB软件研究不同张角的豁口磁芯对环形天线的磁场强度的影响,旨在找出最优豁口的设计方案,对实际设计的13.56MHz RFID读写器天线具有一定的参考价值.

双频电子标签低频接收天线设计

本文在低频磁通信与磁感应原理的基础上,设计了一种应用于双频电子标签低频部分的接收天线。通过对小型化低频磁性天线的研究,设计出了磁芯及线圈,并进一步制作了实验用天线。经测试表明,在电子标签的125KHz工作频段,该天线距发射天线5m处能够产生3~5mv的感应电压,从而能够接收到发射信号,满足实际应用要求。