室内AGV组合定位系统研究

发布时间：2017-03-16 09:05

  本文关键词：室内AGV组合定位系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着物流自动化的发展,AGV被广泛应用于工厂等室内区域,提高AGV智能化首先需要解决的是定位问题。目前,应用成熟的GPS由于微波信号易受遮挡,并不适用于室内定位。所以研究应用于室内AGV的定位方法很有必要。本文通过对当前常见的室内定位技术进行研究,对比各个定位技术的优缺点,最终确定了采用航位推算与超声波定位相融合的定位方法。主要进行了以下几个方面的工作:通过研究两种常用的超声波定位方法,提出对传统被动式定位方法的改进。传统方法无法对具有较快移动速度的AGV进行定位,经过对超声波发射端发射间隔的控制改进了被动式定位方法,并进行了仿真验证。仿真表明,改进后的方法能在一定程度上提高系统的实时性。为解决超声波信号容易受遮挡,无法完成定位的缺点,首先建立AGV运动学模型,将航位推算结果作为预测值;然后利用电子罗盘和超声波定位结果建立观测模型;最后利用扩展卡尔曼滤波将两种定位方法进行融合,并进行仿真验证。设计了室内定位系统结构并搭建了实验环境。首先对所使用的超声波传感器进行标定,并测量AGV静止时的超声波定位结果;然后,进行动态AGV定位实验,与改进前定位效果进行对比,验证了改进方法的有效性;最后,模拟超声波信号受遮挡的情况,采用扩展卡尔曼滤波将两种定位方法融合,完成室内组合定位。
【关键词】：自动导航车 室内定位 超声波定位 扩展卡尔曼滤波
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP23;TB559
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 论文研究背景及意义9-10
• 1.2 室内定位系统研究现状10-14
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-14
• 1.3 论文研究内容14-15
• 第二章 AGV室内定位相关理论分析15-24
• 2.1 AGV室内定位技术简介15-17
• 2.1.1 航位推算15
• 2.1.2 基于信标的定位方法15-16
• 2.1.3 AGV室内定位技术小结16-17
• 2.2 定位算法17-20
• 2.2.1 基于测距的定位算法17-19
• 2.2.2 基于非测距的定位算法19-20
• 2.3 定位坐标计算方法20-22
• 2.4 传感器融合的方法22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 基于航位推算和超声波的AGV定位24-34
• 3.1 AGV系统模型24-27
• 3.1.1 AGV坐标模型24
• 3.1.2 AGV运动学模型24-27
• 3.2 观测模型27
• 3.3 扩展卡尔曼滤波27-28
• 3.3.1 卡尔曼滤波基本原理27
• 3.3.2 扩展卡尔曼滤波模型27-28
• 3.4 基于扩展卡尔曼滤波的AGV定位28-32
• 3.5 仿真分析32-33
• 3.6 本章小结33-34
• 第四章 组合定位系统设计34-47
• 4.1 定位系统总体设计34
• 4.2 航位推算定位硬件设计34-36
• 4.2.1 电机驱动模块35
• 4.2.2 电子罗盘35-36
• 4.3 超声波定位硬件设计36-41
• 4.3.1 超声波定位控制器36-37
• 4.3.2 超声波发射模块37-39
• 4.3.3 超声波接收模块39-40
• 4.3.4 无线收发模块40-41
• 4.4 被动式超声波定位的改进41-44
• 4.5 通讯程序设计44-45
• 4.6 仿真验证45-46
• 4.7 本章小结46-47
• 第五章 室内AGV组合定位实验47-57
• 5.1 实验平台47
• 5.2 定位系统性能调试47-56
• 5.2.1 超声波传感器调试47-50
• 5.2.2 静态AGV超声波定位实验50-52
• 5.2.3 动态AGV超声波定位实验52-54
• 5.2.4 室内组合定位实验54-56
• 5.3 本章小结56-57
• 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 攻读学位期间发表的学术论文63

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本文编号：251559