AGV系统的设计与实现

发布时间：2017-10-07 12:04

  本文关键词：AGV系统的设计与实现

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【摘要】：自动导引小车(Automated Guided Vehicle,简称AGV)集光、电、机、计算机为一体,融合了多种先进控制理论及电子信息等先进技术,具有智能化、柔性化、数字化、网络化和信息化等众多特点,可满足现代化生产对物流系统提出的柔性化,自动化及高效率等要求。在简单外部环境下,普通AGV进行物流运输时,其方便、快捷、安全等诸多特点比其他配送设备具有不可代替的优势。但在复杂的外部环境下,普通AGV的二自由度平面移动无法满足各种特殊物流运输的要求。为了解决AGV应对复杂环境移动自由度不足的问题,本文研究了基于位置推断导航方式,并采用基于双舵轮结构的AGV,可实现其多种运动方式,并解决了其定位、导航的关键技术。论文主要完成的工作有:1、通过查阅国内外大量相关文献,总结出AGV概述、研究背景以及国内外发展的趋势,并阐述了本文的研究内容和目标;2、介绍了AGV性能参数和全方位AGV轮型的机械结构及原理,对本文的系统设计进行了总体概括,对AGV系统的软硬件框架进行了设计;3、根据AGV系统的功能要求,对主控芯片进行合理选型,设计出AGV系统的硬件电路,并对各模块进行了详细的分析;4、根据AGV系统正常的工作需求设计了AGV软件部分,分析了μC/OS-II实时操作系统的特点及工作原理和Modbus协议的触摸屏串口通讯的程序设计;5、研究了基于相对坐标系AGV在全局坐标系下准确的运动学方程的建模方法,且对比了采用模糊控制算法与采用传统PID控制算法分别进行AGV轨迹跟踪的控制效果;6、AGV系统的性能测试与评价。主要包括AGV的运行稳定性及运行效率,在AGV系统实际运行过程中,AGV定位精度能满足物流交互要求。
【关键词】：AGV 轮型结构 软硬件设计 运动学方程 模糊控制
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP23
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 引言8-17
• 1.1 AGV概述8-13
• 1.1.1 AGV定义8
• 1.1.2 AGV导航方式8-10
• 1.1.3 AGV系统的组成部分10-13
• 1.2 研究背景及意义13
• 1.3 国内外研究现状和发展趋势13-15
• 1.3.1 国内外研究现状13-15
• 1.3.2 发展趋势15
• 1.4 课题研究目标和内容15-16
• 1.5 论文的组织和安排16
• 1.6 本章小结16-17
• 第2章 AGV系统设计方案17-23
• 2.1 AGV性能参数17-18
• 2.2 AGV的轮型结构分析18-19
• 2.3 系统设计方案19-20
• 2.4 系统框架设计20-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 AGV系统的硬件设计23-39
• 3.1 主控芯片的选择23-24
• 3.2 AGV系统的硬件模块24-38
• 3.2.1 主控电路24-25
• 3.2.2 片外存储器模块25-26
• 3.2.3 电源模块26-27
• 3.2.4 位置数据模块27-32
• 3.2.5 电压转换模块32-33
• 3.2.6 串口电路33-34
• 3.2.7 I/O输入输出模块34-35
• 3.2.8 语音提示模块35-37
• 3.2.9 舵轮驱动模块37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 AGV系统的软件设计39-45
• 4.1 AGV软件程序设计39-42
• 4.1.1 μC/OS-II操作系统39-40
• 4.1.2 μC/OS-II操作系统工作原理40-42
• 4.2 基于Modbus协议的触摸屏通讯42-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第5章 双舵轮AGV建模及轨迹跟踪45-54
• 5.1 双舵轮AGV建模45-48
• 5.1.1 相对纵向坐标下建模45-47
• 5.1.2 相对横向坐标系建模47-48
• 5.2 双舵轮AGV轨迹跟踪算法48-52
• 5.2.1 模糊控制器总体设计48-49
• 5.2.2 模糊推理模型49-51
• 5.2.3 AGV轨迹跟踪51-52
• 5.3 仿真分析52-53
• 5.4 本章小结53-54
• 第6章 测试结果与分析54-57
• 6.1 测试结果54-55
• 6.2 测试分析55-57
• 第7章 总结与展望57-59
• 7.1 总结57
• 7.2 展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-62
• 攻读学位期间的研究成果62

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本文编号：987735