基于ROS平台的仓储AGV系统设计及路径规划研究

发布时间：2023-02-25 20:45

　　当今物流作为现代商业的生命线、国民经济的重要组成部分,受到了全球各国的重视。AGV(Automated Guided Vehicle,自动引导车)作为物流领域智能化、现代化的特征代表之一,对仓储物流业、智能制造业都具有重要的研究意义。在广泛应用的同时也对AGV系统的兼容性、开发的灵活性以及路径规划功能的高效性都提出了更高的要求。在以上背景下,本文提出一种适用于仓储物流体系的AGV设计方案:基于仓储环境设计仓储AGV模型、基于ROS(Robot Operating System,机器人开源系统)平台搭建仓储AGV系统,并对其路径规划功能进行研究、建模和优化,主要内容如下:首先基于具有较高兼容性、拓展性的A*算法,运用栅格地图法构建基本的路径规划算法模型,在此基础上,重新设计A*算法选择拐点时对节点代价的评判标准,并对路径搜索时的节点选定策略进行调整,以此应对传统A*算法路径规划过程中拐点较多、搜索效果非最佳的问题。使用MATLAB软件平台对所建模型进行多种形式、多种规模的仿真与实验,通过对比算法模型在优化前后得出的各项仿真实验数据,验证了改进后的方法可以有效提高路径搜索的效率和效果,所规...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1.绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 仓储AGV发展概况
        1.2.2 ROS系统研究现状
        1.2.3 路径规划研究现状
    1.3 本文研究内容
2.基于ROS平台的仓储AGV系统设计方案
    2.1 环境设定及AGV模型设计
        2.1.1 仓储环境分析与设定
        2.1.2 仓储AGV模型设计
        2.1.3 仓储AGV路径规划任务描述
    2.2 仓储AGV系统总体架构
    2.3 硬件结构框架搭建
    2.4 应用软件设计框架
    2.5 本章小结
3.仓储AGV路径规划研究
    3.1 环境地图构建
    3.2 路径规划算法
    3.3 基于栅格法的基本A*路径规划算法建模
        3.3.1 栅格法环境建模及仿真
        3.3.2 基本A*算法建模及仿真
    3.4 改进基于栅格法的A*路径规划算法
        3.4.1 转折点优化建模与仿真
        3.4.2 搜索策略优化建模与仿真
    3.5 本章小结
4.仓储AGV系统建模
    4.1 开发环境搭建
    4.2 URDF模块设计
    4.3 GMAPPING模块设计
    4.4 MOVE_BASE模块设计
        4.4.1 导航框架
        4.4.2 自定义路径规划接口设计
        4.4.3 自定义路径规划节点设计
        4.4.4 自定义路径规划实现
    4.5 本章总结
5.仓储AGV实验研究
    5.1 实验准备
        5.1.1 gazebo仿真
        5.1.2 rviz信息可视化
        5.1.3 gazebo仿真与rviz可视化联动
    5.2 系统仿真测试与实验分析
        5.2.1 仿真环境构建实验地图
        5.2.2 路径规划优化前后对比
        5.2.3 路径规划可行性实验
    5.3 本章小结
6.总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢



本文编号：3749164