wire guidance control

เป้าหมาย : เพื่อศึกษาการนำทางด้วยเส้นลวดที่ใช้ในระบบAGVของโรงงาน

                  เพื่อวัดค่าความแรงของสัญญาณจาก sensing coil 

อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลอง

1. Dual trace oscilloscope

2. Function generator

3. Sensing coil

4. A spool of wire (20 meters or more)

ขั้นตอนการทดลอง

1.วางsensing coil ให้อยู่ตรงกลางระหว่างขดลวด 2 อัน

2.ต่อsensing coil ทั้งสองอัน ไปที่ ch.1และ ch2.  ของเครื่องออสซิโลสโคป ทำการปรับค่าความถี่เพื่อให้ได้เฟสของเอ้าท์พุตระหว่าง 2 channels ได้เท่ากับ 180 องศา

3.กด ฟังชั่น MATH ของเครื่องออสซิโลสโคป

4.จากเมนู เลือก A+B จะสังเกตุเห็นแถบสีม่วง แสดงผลบวกระหว่าง ch.1 และ ch.2 (A+B)

5.วัดค่าแอมปลิจูด และ เฟส ของ A+B ที่ระยะทางจาก 1 ถึง 20 มิลลิมตร จากขวาและซ้าย โดยเลื่อนทีละ 5 มิลลิเมตร

6.พล๊อตกราฟผลการทดลองที่ได้จากข้อ 5 (แกนตั้งเป็นค่าแรงดัน และแกนนอนเป็นค่าระยะทาง)

Offset(2mm.)	-20	-15	-10	-5	0	5	10	15	20
Vpp(mV.)	30	80	88	68	14	94	124	96	26
Phase	0	0	0	0	0	180	180	180	180

กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางกับแรงดันเอ้าท์พุต

วิจารณ์ผลการทดลอง

1.การทดลองนี้ทำให้ได้รับความรู้เกี่ยวกับการใช้งานในระบบAGV ซึ่งเป็นความรู้ใหม่ ที่มีประโยชน์อย่างมาก

2.ก่อนการทดลองเราต้องกำหนดค่าความถี่เพื่อให้เป็นค่าที่เหมาะสมระหว่างสัญญาณ A+B โดยค่าความถี่ที่ได้มีค่าประมาณ 169 KHz

3.เรากำหนดค่ามุมเริ่มต้นของสัญญาณ A = 0องศา สัญญาณ B = 180 องศา เพื่อทำการทดลองหาค่า Phase ระหว่างทั้งสองสัญญาณ

4.การใช้งานระบบ Wire Guidance เป็นการนำทางโดยใช้เส้นลวด ซึ่งใช้กับโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ โดยฝังเส้นลวดไว้ใต้พื้นของโรงงานและใช้ AGV เป็นตัวควบคุมโดยไม่ต้องมีคนขับ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิต ลดอุบัติเหตุแทนที่จะใช้คนในการส่งของ

5.ค่าความถี่ที่ปรับนี้จะช่วยทำให้รถ AGV เดินทางได้โดยไม่มีข้อผิดพลาดอะไร และจะมีขดลวด 2 ตัว(คือ A กับ B)เป็นตัวช่วยบังคับทิศทางตามเส้นลวด(ซึ่งขดลวดในการทดลองนี้เป็นแบบจำลองตัว sensing coil ) ตัวเส้นลวดจะอยู่กึ่งกลางระหว่าง ขดลวด A และ B

สรุปผลการทดลอง

     ในการทดลองเราพบว่า เมื่อเลื่อนขดลวด (sensing coil) ไปที่  5,10,15 และ 20 mm. จะได้ค่ามุมระหว่าง A กับ B = 180 องศา ตามสัญญาณ B และมีค่าผลต่างแรงดันระหว่าง A กับ B = 94 ,124,96  และ 26 mV. ตามลำดับ ส่วนเมื่อเราเลื่อนขดลวดลงมาที่ –5,-10,-15 และ-20 mm. จะได้ค่ามุมระหว่าง A และ B = 0 องศา (ตามสัญญาณ A)และมีค่าผลต่างแรงดันระหว่าง A กับ B ใกล้เคียงกับระยะทางบวก คือ 68,88,80 และ 30 mV. ตามลำดับ ซึ่งค่า 10 mm. จะมีความต่างของแรงดันมากที่สุดเช่นเดียวกับ -10 mm.แต่ในระบบ Wire Guidance เราต้องการให้ผลต่างแรงดัน = 0 โวลต์ และผลต่างเฟส = 0 องศา เพื่อทำให้รถ AGV สามารถวิ่งได้ถูกต้อง แม่นยำ ดังนั้นเราจึงต้องควบคุมตัว sensing coil ให้อยู่ตรงกลางพอดีจึงจะไม่เกิดความผิดพลาด

ใช้ wire guidance ในAGV โดยทำให้เป็น sensor 

การวิเคราะห์วงจร 

สนามแม่เหล็ก จะถูกสร้างโดยเส้นลวดที่ใช้นำทาง ซึ่งก็คือหาคลื่นโดยขดลวดขวาและซ้าย L1 และ L2  ใน L1 และ C1 เริ่มที่ความถี่ 5 kHz ตัว IC 1B และ D1 เป็นแบบ ไม่มี threshold rectifier และ สัญญาณขยาย ตัว R3 และ C2 เป็น ฟิลเตอร์เอ้าท์พุตดังนั้นเราจะได้ แอมปลิจูดของสัญญาอินพุต

ในการประมวลผลด้านอื่นๆ ที่เหมือนกัน ด้วย IC 1C, D2, R4 และ C3 สัญญาณแอมปลิจูด ทางขวาและซ้าย และจะถูกหักล้างโดย IC 1D และถูกเปลี่ยน ไปเป็นค่ากระแส ด้วย Q1 และ R14 ตัว IC1A และ D3 สร้าง แรงดัน virtual ground 0.6 โวลต์ สำหรับ IC 1B และ IC 1C และแรงดัน offset  จะเลื่อน เอ้าท์พุต ของ ตัวหักล้าง IC1D

ตัว D4,D5 และ C5 สร้างพาวเวอร์ซับพลาย ที่ผ่านการกรองของ เซนเซอร์ RCX 

Simulator สำหรับ การทำงานwire guidance sensor 

Navigation ที่สามารถใช้แทน wire guidance

- Guide tape , Laser target navigation , Inertial (Gyroscopic) navigation,Natural features (Natural Targeting) navigation,Vision guidance,Geoguidance