叉车智能控制系统设计研究

发布时间：2017-03-17 17:02

  本文关键词：叉车智能控制系统设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文设计了一款叉车智能控制系统。提出了针对大型工厂多个叉车的控制方案。该方案由两个部分构成,第一部分,仓库间的相互运输过程,由控制中心生成二维码的控制方案,该方案涉及智能叉车对道路的识别,控制中心对线路切换装置回转中心的控制和对搬运信息的二维码的生成与识别。第二部分,仓库内部的对特定物体的颜色和形状的识别,对自身位置和目标位置以及障碍物的位置进行确定,设计合理的bezier曲线前进路线、进行自动装载和自动卸载,将指定物体放置到给定地点。整个过程由控制中心控制该系统可以监控和配合控制叉车,叉车下位机通过WIFI模块将图像及数据信息上传给上位机,上位机进行分析、处理,并对叉车进行实时控制。系统使用Microsoft Visual Studio 2010平台上的C#语言开发出上位机并生成exe可执行软件,使软件具有通用性。采用Keil uVision4开发平台开发下位机控制程序。高度的智能化可以实现自我控制,完成给定的作业目标,大大提高了工作效率,节省了财力人力。工作过程全程由电脑监控、控制和任务分配工作,使得对叉车的控制更精确,工作更合理,更节能,最终整个系统可以达到控制整个工厂,实现无人工厂,而且这个系统通用性很强,可以应用于各种车辆。该系统为工程车辆的智能化、信息化、自动化和产业化提供了条件。
【关键词】：智能化 叉车 PC上位机 C# 二维码
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH242;TP273.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及研究意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 相关技术的研究现状10-15
• 1.2.1 机器视觉系统的研究现状10-12
• 1.2.2 机器人定位的研究现状12-13
• 1.2.3 路径规划的研究现状13-15
• 1.3 论文的研究内容和机构安排15-16
• 第二章 叉车智能控制系统总体设计方案16-20
• 2.1 系统总体设计16-17
• 2.1.1 实现目标和面临问题16
• 2.1.2 提出解决方案16-17
• 2.2 系统特点17-19
• 2.2.1 系统主要功能17-18
• 2.2.2 控制方案提出18-19
• 2.3 系统创新点19
• 2.4 本章小结19-20
• 第三章 叉车智能控制系统硬件设计20-29
• 3.1 叉车控制方案中识别方案的选择20-23
• 3.1.1 双目物体识别方案20-22
• 3.1.2 单目物体识别方案22-23
• 3.1.3 方案对比与确定23
• 3.2 叉车控制方案的硬件选择23-25
• 3.3 主要硬件介绍25-28
• 3.3.1 处理器25
• 3.3.2 WIFI模块25-26
• 3.3.3 超声波模块26
• 3.3.4 摄像头26-27
• 3.3.5 舵机模块27
• 3.3.6 电机模块27
• 3.3.7 红外线传感器27-28
• 3.3.8 叉车速度检测模块28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 智能叉车下位机系统设计29-33
• 4.1 下位机连接方案29-30
• 4.2 单片机内部控制方案30
• 4.3 硬件设备的控制实现30-32
• 4.3.1 舵机控制30
• 4.3.2 电机控制30-31
• 4.3.3 超声波控制31
• 4.3.4 车速控制31
• 4.3.5 红外传感器控制31
• 4.3.6 定时器控制31-32
• 4.4 数据传输识别方案32
• 4.4.1 单片机数据传输识别原理32
• 4.4.2 控制指令明细32
• 4.5 本章小结32-33
• 第五章 智能叉车上位机系统33-61
• 5.1 二维码识别控制方案33-41
• 5.1.1 二维码简介33-34
• 5.1.2 二维码QR码种类的确定34-35
• 5.1.3 二维码QR码介绍35-37
• 5.1.4 二维码QR码的编码37-38
• 5.1.5 二维码QR码的解码38-39
• 5.1.6 二维码识别方案的产生原因39
• 5.1.7 二维码识别方案的具体内容39-41
• 5.2 物体识别控制方案41-48
• 5.2.1 颜色处理和识别方法41-44
• 5.2.2 形状处理和识别方法44-47
• 5.2.3 物体识别方案的产生原因47
• 5.2.4 物体识别方案的具体内容47-48
• 5.3 前行方案的设计48-55
• 5.3.1 路径规范方案确定48
• 5.3.2 Bezier曲线定义48-49
• 5.3.3 Bezier曲线的性质49-50
• 5.3.4 Bezier曲线路径规划基本方法50-51
• 5.3.5 基于Bezier曲线的最优路径规划51
• 5.3.6 最优Bezier曲线路径规划问题分析51-52
• 5.3.7 最优Bezier曲线路径目标函数和约束分析52-53
• 5.3.8 基于粒子群算法的最优Bezier曲线路径求解53-55
• 5.4 其余部件在上位机实现方案55-57
• 5.4.1 超声波控制原理55-56
• 5.4.2 物体识别原理56
• 5.4.3 工作装置控制56
• 5.4.4 叉车全程控制流程56-57
• 5.5 软件实现57-60
• 5.6 本章小结60-61
• 第六章 叉车智能控制系统测试与分析61-70
• 6.1 控制方案第一部分的测试61-62
• 6.1.1 二维码的生成和检测61
• 6.1.2 叉车控制方案中的第一部分测试61-62
• 6.2 控制方案第二部分的测试62-66
• 6.2.1 颜色识别测试与结果62-63
• 6.2.2 形状识别测试与结果63-65
• 6.2.3 智能叉车物体识别控制方案的识别结果65-66
• 6.3 前行方案的测试与结果66-67
• 6.4 手动测试和搬运测试67-69
• 6.5 本章小结69-70
• 结论70-71
• 参考文献71-75
• 攻读学位期间取得的研究成果75-76
• 致谢76

【参考文献】

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本文编号：253163