激光導航AGV車載控制系統(tǒng)設計與路徑跟蹤算法研究
發(fā)布時間：2020-12-15 11:26
激光導航AGV是一種采用激光掃描器作為定位導航模塊的自動導引車,是物流運輸系統(tǒng)中的重要裝備之一。就導航方式而言,激光導航AGV相對于其他導引方式定位精度更加準確。無軌道的特點又使AGV行駛路徑更加的靈活,相對于其他類型AGV產(chǎn)品自動化更高,因此在工業(yè)應用中實用價值很高,并成為未來AGV發(fā)展的一個重要的方向。本文以某曲軸制造工廠物流自動化項目為工程背景,從工程應用實際出發(fā),選擇了比較常用的單舵輪托盤搬運車結構作為AGV車體,在此基礎上設計激光導航AGV車載控制系統(tǒng)方案,重點是對車載控制系統(tǒng)以及路徑跟蹤算法進行設計與研究,主要內(nèi)容包括:首先,完成了AGV車載控制系統(tǒng)方案設計。簡要介紹了數(shù)字化工廠中自動化倉儲系統(tǒng)的架構,各個部分的功能與聯(lián)系,并將研究方向定位在AGV底層控制系統(tǒng)上。分析設計指標,對舵輪驅(qū)動單元進行計算與選型,并建立了AGV車載控制系統(tǒng)架構;研究AGV的工作模式與工作流程,并對系統(tǒng)外圍設備進行分析。其次,完成AGV車載系統(tǒng)的硬件設計。通過深入研究分析AGV控制系統(tǒng)的原理,將車載系統(tǒng)劃分成8個模塊,包括主控器模塊、定位導航模塊、運動控制模塊、移載模塊、無線通訊模塊等。按照各個模塊...
【文章來源】：西華大學四川省
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
比利時英杰明AGV叉車
圖 1.1 比利時英杰明 AGV 叉車 圖 1.2 日本明電舍 AGVFig.1.1 Belgium Egmin AGV forklift Fig.1.2 Japan meidensha AGV1.2.2 國內(nèi) AGV 的發(fā)展相對于工業(yè)技術先進的歐美國家，我國的 AGV 研究和應用起步相對較晚，技術相對落后。國內(nèi) AGV 技術的發(fā)展主要依靠兩種模式：一種是技術引進的方式，直接引進國外先進成熟的 AGV 技術產(chǎn)品，并在此基礎上創(chuàng)新創(chuàng)造，代表性的公司有北京機科發(fā)展科技、云南昆明船舶公司，該種方式有利于公司掌握當下應用市場條件下技術的制高點，利用技術優(yōu)勢迅速搶占市場，但容易受到國外技術壁壘的限制，并且引進國外設備成本較高；另外一種方式就是依托于高校、科研院所和資金雄厚的公司相結合自主研發(fā)，代表性的公司是沈陽新松[15]。該種方式投入周期較長，資金投入量大，可一旦取得技術突破就可以打破國外對中國的技術壟斷限制，形成具有自主知識產(chǎn)權的 AGV 產(chǎn)品。1976 年，北京起重運輸機械研究所自主研發(fā)設計出了我國首臺電磁導引定點通信型AGV，極大地便利了滾珠加工的工業(yè)現(xiàn)場，這臺 AGV 同樣也填補了我國在 AGV 技術方面的空白。1989 年，北京郵政科學研究規(guī)劃院研發(fā)出依靠雙向通信技術的 AGV。1991年，中科院沈陽自動化研究所為實現(xiàn)沈陽金杯汽車廠客車裝配線自動化研發(fā)的 AGV，
西華大學碩士學位論文的應用，例如亞馬遜的 Kiva 機器人成為了 貨到人 解決方案在倉儲物流領域運用典型案例[17]，如圖 1.4。Dematic 在 2016 年上海 CeMAT ASIA 物流展上的 RapidPick移動揀選機器人，如圖 1.5，配備 2D/3D 視覺系統(tǒng)揀選效率可以達到每小時 1200 件可以實現(xiàn)與穿梭車的多機協(xié)同作業(yè)。國內(nèi)最大的自建物流電商京東發(fā)力 無人倉 的術研發(fā)與應用，其中比較關鍵的技術就是建立多機協(xié)同作業(yè)的智能化物流，如圖 1.圖 1.7。物流機器人高度的靈活性、自動化、智能化特點，除了可以與工業(yè)的柔性制系統(tǒng)高效對接，還大規(guī)模的應用于汽車制造、印鈔、電子、紡織、、新聞、造紙、食品醫(yī)療等許多行業(yè)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國智能制造發(fā)展的特點及趨勢[J]. 李珂. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2017(11)
[2]中國智能制造發(fā)展的國際背景與政策研究[J]. 趙光輝,馮帆. 中國市場. 2017(31)
[3]物流機器人時代全面到來?[J]. 張穎川. 物流技術與應用. 2017(07)
[4]機器人2.0時代來臨 智能化發(fā)展快于軀體技術發(fā)展[J]. 曲道奎. 智能城市. 2017(05)
[5]中國“智能制造”發(fā)展之路——《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》解讀[J]. 孫柏林. 電氣時代. 2017(05)
[6]我們正處在機器人轉(zhuǎn)折的關鍵轉(zhuǎn)折點上[J]. 曲道奎. 智能機器人. 2017(01)
[7]通過WMS系統(tǒng)打造企業(yè)信息化戰(zhàn)略[J]. 劉超. 物流技術與應用. 2017(02)
[8]淺析基于PLC控制的AGV技術研究及其應用[J]. 李林琛. 信息系統(tǒng)工程. 2016(08)
[9]AGV技術發(fā)展綜述[J]. 楊文華. 物流技術與應用. 2015(11)
[10]基于AGV萬向輪特性的動力學分析[J]. 王海東,王國棟,洪鷹. 機械設計. 2015(04)
博士論文
[1]基于仿人智能控制的無人地面車輛自動駕駛系統(tǒng)研究[D]. 張衛(wèi)忠.中國科學技術大學 2014
[2]基于RFID的AGV定位與導引研究[D]. 盧少平.山東大學 2011
[3]視覺導航的輪式移動機器人運動控制技術研究[D]. 武星.南京航空航天大學 2010
碩士論文
[1]“工業(yè)4.0”對推進“中國制造2025”的啟示[D]. 李衛(wèi)東.外交學院 2017
[2]基于CAN總線激光導引AGV車載控制系統(tǒng)研究[D]. 趙國棟.湖北工業(yè)大學 2016
[3]基于模糊控制的單舵輪激光導引AGV避障系統(tǒng)研究[D]. 石林煒.山東大學 2016
[4]激光AGV分段軌跡控制技術研究[D]. 趙巍.山東大學 2016
[5]激光導引AGV控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 王忠海.江西理工大學 2015
[6]自動導引車車載系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 范堃.浙江大學 2013
[7]智能車路徑跟蹤及其底層控制方法研究[D]. 劉蕊.北京工業(yè)大學 2013
[8]AGV用鋰離子電池管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 桂文勝.昆明理工大學 2012
[9]基于圖像處理的AGV視覺導航研究[D]. 李靈芝.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[10]視覺導引AGV的自動駕駛系統(tǒng)[D]. 王視鎏.復旦大學 2011
本文編號：2918184
【文章來源】：西華大學四川省
【文章頁數(shù)】：82 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
比利時英杰明AGV叉車
圖 1.1 比利時英杰明 AGV 叉車 圖 1.2 日本明電舍 AGVFig.1.1 Belgium Egmin AGV forklift Fig.1.2 Japan meidensha AGV1.2.2 國內(nèi) AGV 的發(fā)展相對于工業(yè)技術先進的歐美國家，我國的 AGV 研究和應用起步相對較晚，技術相對落后。國內(nèi) AGV 技術的發(fā)展主要依靠兩種模式：一種是技術引進的方式，直接引進國外先進成熟的 AGV 技術產(chǎn)品，并在此基礎上創(chuàng)新創(chuàng)造，代表性的公司有北京機科發(fā)展科技、云南昆明船舶公司，該種方式有利于公司掌握當下應用市場條件下技術的制高點，利用技術優(yōu)勢迅速搶占市場，但容易受到國外技術壁壘的限制，并且引進國外設備成本較高；另外一種方式就是依托于高校、科研院所和資金雄厚的公司相結合自主研發(fā)，代表性的公司是沈陽新松[15]。該種方式投入周期較長，資金投入量大，可一旦取得技術突破就可以打破國外對中國的技術壟斷限制，形成具有自主知識產(chǎn)權的 AGV 產(chǎn)品。1976 年，北京起重運輸機械研究所自主研發(fā)設計出了我國首臺電磁導引定點通信型AGV，極大地便利了滾珠加工的工業(yè)現(xiàn)場，這臺 AGV 同樣也填補了我國在 AGV 技術方面的空白。1989 年，北京郵政科學研究規(guī)劃院研發(fā)出依靠雙向通信技術的 AGV。1991年，中科院沈陽自動化研究所為實現(xiàn)沈陽金杯汽車廠客車裝配線自動化研發(fā)的 AGV，
西華大學碩士學位論文的應用，例如亞馬遜的 Kiva 機器人成為了 貨到人 解決方案在倉儲物流領域運用典型案例[17]，如圖 1.4。Dematic 在 2016 年上海 CeMAT ASIA 物流展上的 RapidPick移動揀選機器人，如圖 1.5，配備 2D/3D 視覺系統(tǒng)揀選效率可以達到每小時 1200 件可以實現(xiàn)與穿梭車的多機協(xié)同作業(yè)。國內(nèi)最大的自建物流電商京東發(fā)力 無人倉 的術研發(fā)與應用，其中比較關鍵的技術就是建立多機協(xié)同作業(yè)的智能化物流，如圖 1.圖 1.7。物流機器人高度的靈活性、自動化、智能化特點，除了可以與工業(yè)的柔性制系統(tǒng)高效對接，還大規(guī)模的應用于汽車制造、印鈔、電子、紡織、、新聞、造紙、食品醫(yī)療等許多行業(yè)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國智能制造發(fā)展的特點及趨勢[J]. 李珂. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2017(11)
[2]中國智能制造發(fā)展的國際背景與政策研究[J]. 趙光輝,馮帆. 中國市場. 2017(31)
[3]物流機器人時代全面到來?[J]. 張穎川. 物流技術與應用. 2017(07)
[4]機器人2.0時代來臨 智能化發(fā)展快于軀體技術發(fā)展[J]. 曲道奎. 智能城市. 2017(05)
[5]中國“智能制造”發(fā)展之路——《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》解讀[J]. 孫柏林. 電氣時代. 2017(05)
[6]我們正處在機器人轉(zhuǎn)折的關鍵轉(zhuǎn)折點上[J]. 曲道奎. 智能機器人. 2017(01)
[7]通過WMS系統(tǒng)打造企業(yè)信息化戰(zhàn)略[J]. 劉超. 物流技術與應用. 2017(02)
[8]淺析基于PLC控制的AGV技術研究及其應用[J]. 李林琛. 信息系統(tǒng)工程. 2016(08)
[9]AGV技術發(fā)展綜述[J]. 楊文華. 物流技術與應用. 2015(11)
[10]基于AGV萬向輪特性的動力學分析[J]. 王海東,王國棟,洪鷹. 機械設計. 2015(04)
博士論文
[1]基于仿人智能控制的無人地面車輛自動駕駛系統(tǒng)研究[D]. 張衛(wèi)忠.中國科學技術大學 2014
[2]基于RFID的AGV定位與導引研究[D]. 盧少平.山東大學 2011
[3]視覺導航的輪式移動機器人運動控制技術研究[D]. 武星.南京航空航天大學 2010
碩士論文
[1]“工業(yè)4.0”對推進“中國制造2025”的啟示[D]. 李衛(wèi)東.外交學院 2017
[2]基于CAN總線激光導引AGV車載控制系統(tǒng)研究[D]. 趙國棟.湖北工業(yè)大學 2016
[3]基于模糊控制的單舵輪激光導引AGV避障系統(tǒng)研究[D]. 石林煒.山東大學 2016
[4]激光AGV分段軌跡控制技術研究[D]. 趙巍.山東大學 2016
[5]激光導引AGV控制系統(tǒng)的研究與設計[D]. 王忠海.江西理工大學 2015
[6]自動導引車車載系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 范堃.浙江大學 2013
[7]智能車路徑跟蹤及其底層控制方法研究[D]. 劉蕊.北京工業(yè)大學 2013
[8]AGV用鋰離子電池管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 桂文勝.昆明理工大學 2012
[9]基于圖像處理的AGV視覺導航研究[D]. 李靈芝.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[10]視覺導引AGV的自動駕駛系統(tǒng)[D]. 王視鎏.復旦大學 2011
本文編號：2918184
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