激光导航AGV车载控制系统设计与路径跟踪算法研究
发布时间：2020-12-15 11:26
激光导航AGV是一种采用激光扫描器作为定位导航模块的自动导引车,是物流运输系统中的重要装备之一。就导航方式而言,激光导航AGV相对于其他导引方式定位精度更加准确。无轨道的特点又使AGV行驶路径更加的灵活,相对于其他类型AGV产品自动化更高,因此在工业应用中实用价值很高,并成为未来AGV发展的一个重要的方向。本文以某曲轴制造工厂物流自动化项目为工程背景,从工程应用实际出发,选择了比较常用的单舵轮托盘搬运车结构作为AGV车体,在此基础上设计激光导航AGV车载控制系统方案,重点是对车载控制系统以及路径跟踪算法进行设计与研究,主要内容包括:首先,完成了AGV车载控制系统方案设计。简要介绍了数字化工厂中自动化仓储系统的架构,各个部分的功能与联系,并将研究方向定位在AGV底层控制系统上。分析设计指标,对舵轮驱动单元进行计算与选型,并建立了AGV车载控制系统架构;研究AGV的工作模式与工作流程,并对系统外围设备进行分析。其次,完成AGV车载系统的硬件设计。通过深入研究分析AGV控制系统的原理,将车载系统划分成8个模块,包括主控器模块、定位导航模块、运动控制模块、移载模块、无线通讯模块等。按照各个模块...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
比利时英杰明AGV叉车
图 1.1 比利时英杰明 AGV 叉车 图 1.2 日本明电舍 AGVFig.1.1 Belgium Egmin AGV forklift Fig.1.2 Japan meidensha AGV1.2.2 国内 AGV 的发展相对于工业技术先进的欧美国家，我国的 AGV 研究和应用起步相对较晚，技术相对落后。国内 AGV 技术的发展主要依靠两种模式：一种是技术引进的方式，直接引进国外先进成熟的 AGV 技术产品，并在此基础上创新创造，代表性的公司有北京机科发展科技、云南昆明船舶公司，该种方式有利于公司掌握当下应用市场条件下技术的制高点，利用技术优势迅速抢占市场，但容易受到国外技术壁垒的限制，并且引进国外设备成本较高；另外一种方式就是依托于高校、科研院所和资金雄厚的公司相结合自主研发，代表性的公司是沈阳新松[15]。该种方式投入周期较长，资金投入量大，可一旦取得技术突破就可以打破国外对中国的技术垄断限制，形成具有自主知识产权的 AGV 产品。1976 年，北京起重运输机械研究所自主研发设计出了我国首台电磁导引定点通信型AGV，极大地便利了滚珠加工的工业现场，这台 AGV 同样也填补了我国在 AGV 技术方面的空白。1989 年，北京邮政科学研究规划院研发出依靠双向通信技术的 AGV。1991年，中科院沈阳自动化研究所为实现沈阳金杯汽车厂客车装配线自动化研发的 AGV，
西华大学硕士学位论文的应用，例如亚马逊的 Kiva 机器人成为了 货到人 解决方案在仓储物流领域运用典型案例[17]，如图 1.4。Dematic 在 2016 年上海 CeMAT ASIA 物流展上的 RapidPick移动拣选机器人，如图 1.5，配备 2D/3D 视觉系统拣选效率可以达到每小时 1200 件可以实现与穿梭车的多机协同作业。国内最大的自建物流电商京东发力 无人仓 的术研发与应用，其中比较关键的技术就是建立多机协同作业的智能化物流，如图 1.图 1.7。物流机器人高度的灵活性、自动化、智能化特点，除了可以与工业的柔性制系统高效对接，还大规模的应用于汽车制造、印钞、电子、纺织、、新闻、造纸、食品医疗等许多行业。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国智能制造发展的特点及趋势[J]. 李珂. 高科技与产业化. 2017(11)
[2]中国智能制造发展的国际背景与政策研究[J]. 赵光辉,冯帆. 中国市场. 2017(31)
[3]物流机器人时代全面到来?[J]. 张颖川. 物流技术与应用. 2017(07)
[4]机器人2.0时代来临 智能化发展快于躯体技术发展[J]. 曲道奎. 智能城市. 2017(05)
[5]中国“智能制造”发展之路——《智能制造发展规划（2016-2020年）》解读[J]. 孙柏林. 电气时代. 2017(05)
[6]我们正处在机器人转折的关键转折点上[J]. 曲道奎. 智能机器人. 2017(01)
[7]通过WMS系统打造企业信息化战略[J]. 刘超. 物流技术与应用. 2017(02)
[8]浅析基于PLC控制的AGV技术研究及其应用[J]. 李林琛. 信息系统工程. 2016(08)
[9]AGV技术发展综述[J]. 杨文华. 物流技术与应用. 2015(11)
[10]基于AGV万向轮特性的动力学分析[J]. 王海东,王国栋,洪鹰. 机械设计. 2015(04)
博士论文
[1]基于仿人智能控制的无人地面车辆自动驾驶系统研究[D]. 张卫忠.中国科学技术大学 2014
[2]基于RFID的AGV定位与导引研究[D]. 卢少平.山东大学 2011
[3]视觉导航的轮式移动机器人运动控制技术研究[D]. 武星.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]“工业4.0”对推进“中国制造2025”的启示[D]. 李卫东.外交学院 2017
[2]基于CAN总线激光导引AGV车载控制系统研究[D]. 赵国栋.湖北工业大学 2016
[3]基于模糊控制的单舵轮激光导引AGV避障系统研究[D]. 石林炜.山东大学 2016
[4]激光AGV分段轨迹控制技术研究[D]. 赵巍.山东大学 2016
[5]激光导引AGV控制系统的研究与设计[D]. 王忠海.江西理工大学 2015
[6]自动导引车车载系统研究与实现[D]. 范堃.浙江大学 2013
[7]智能车路径跟踪及其底层控制方法研究[D]. 刘蕊.北京工业大学 2013
[8]AGV用锂离子电池管理系统的研究与实现[D]. 桂文胜.昆明理工大学 2012
[9]基于图像处理的AGV视觉导航研究[D]. 李灵芝.哈尔滨工业大学 2011
[10]视觉导引AGV的自动驾驶系统[D]. 王视鎏.复旦大学 2011
本文编号：2918184
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
比利时英杰明AGV叉车
图 1.1 比利时英杰明 AGV 叉车 图 1.2 日本明电舍 AGVFig.1.1 Belgium Egmin AGV forklift Fig.1.2 Japan meidensha AGV1.2.2 国内 AGV 的发展相对于工业技术先进的欧美国家，我国的 AGV 研究和应用起步相对较晚，技术相对落后。国内 AGV 技术的发展主要依靠两种模式：一种是技术引进的方式，直接引进国外先进成熟的 AGV 技术产品，并在此基础上创新创造，代表性的公司有北京机科发展科技、云南昆明船舶公司，该种方式有利于公司掌握当下应用市场条件下技术的制高点，利用技术优势迅速抢占市场，但容易受到国外技术壁垒的限制，并且引进国外设备成本较高；另外一种方式就是依托于高校、科研院所和资金雄厚的公司相结合自主研发，代表性的公司是沈阳新松[15]。该种方式投入周期较长，资金投入量大，可一旦取得技术突破就可以打破国外对中国的技术垄断限制，形成具有自主知识产权的 AGV 产品。1976 年，北京起重运输机械研究所自主研发设计出了我国首台电磁导引定点通信型AGV，极大地便利了滚珠加工的工业现场，这台 AGV 同样也填补了我国在 AGV 技术方面的空白。1989 年，北京邮政科学研究规划院研发出依靠双向通信技术的 AGV。1991年，中科院沈阳自动化研究所为实现沈阳金杯汽车厂客车装配线自动化研发的 AGV，
西华大学硕士学位论文的应用，例如亚马逊的 Kiva 机器人成为了 货到人 解决方案在仓储物流领域运用典型案例[17]，如图 1.4。Dematic 在 2016 年上海 CeMAT ASIA 物流展上的 RapidPick移动拣选机器人，如图 1.5，配备 2D/3D 视觉系统拣选效率可以达到每小时 1200 件可以实现与穿梭车的多机协同作业。国内最大的自建物流电商京东发力 无人仓 的术研发与应用，其中比较关键的技术就是建立多机协同作业的智能化物流，如图 1.图 1.7。物流机器人高度的灵活性、自动化、智能化特点，除了可以与工业的柔性制系统高效对接，还大规模的应用于汽车制造、印钞、电子、纺织、、新闻、造纸、食品医疗等许多行业。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国智能制造发展的特点及趋势[J]. 李珂. 高科技与产业化. 2017(11)
[2]中国智能制造发展的国际背景与政策研究[J]. 赵光辉,冯帆. 中国市场. 2017(31)
[3]物流机器人时代全面到来?[J]. 张颖川. 物流技术与应用. 2017(07)
[4]机器人2.0时代来临 智能化发展快于躯体技术发展[J]. 曲道奎. 智能城市. 2017(05)
[5]中国“智能制造”发展之路——《智能制造发展规划（2016-2020年）》解读[J]. 孙柏林. 电气时代. 2017(05)
[6]我们正处在机器人转折的关键转折点上[J]. 曲道奎. 智能机器人. 2017(01)
[7]通过WMS系统打造企业信息化战略[J]. 刘超. 物流技术与应用. 2017(02)
[8]浅析基于PLC控制的AGV技术研究及其应用[J]. 李林琛. 信息系统工程. 2016(08)
[9]AGV技术发展综述[J]. 杨文华. 物流技术与应用. 2015(11)
[10]基于AGV万向轮特性的动力学分析[J]. 王海东,王国栋,洪鹰. 机械设计. 2015(04)
博士论文
[1]基于仿人智能控制的无人地面车辆自动驾驶系统研究[D]. 张卫忠.中国科学技术大学 2014
[2]基于RFID的AGV定位与导引研究[D]. 卢少平.山东大学 2011
[3]视觉导航的轮式移动机器人运动控制技术研究[D]. 武星.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]“工业4.0”对推进“中国制造2025”的启示[D]. 李卫东.外交学院 2017
[2]基于CAN总线激光导引AGV车载控制系统研究[D]. 赵国栋.湖北工业大学 2016
[3]基于模糊控制的单舵轮激光导引AGV避障系统研究[D]. 石林炜.山东大学 2016
[4]激光AGV分段轨迹控制技术研究[D]. 赵巍.山东大学 2016
[5]激光导引AGV控制系统的研究与设计[D]. 王忠海.江西理工大学 2015
[6]自动导引车车载系统研究与实现[D]. 范堃.浙江大学 2013
[7]智能车路径跟踪及其底层控制方法研究[D]. 刘蕊.北京工业大学 2013
[8]AGV用锂离子电池管理系统的研究与实现[D]. 桂文胜.昆明理工大学 2012
[9]基于图像处理的AGV视觉导航研究[D]. 李灵芝.哈尔滨工业大学 2011
[10]视觉导引AGV的自动驾驶系统[D]. 王视鎏.复旦大学 2011
本文编号：2918184
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