应用激光陀螺仪和二维码的AGV导航系统研究

发布时间：2020-03-24 19:43

【摘要】：自动导引小车(Automated Guided Vehicle,AGV)又称搬运机器人,是现代智能物流系统中的重要环节。在国家推动从中国制造向中国“智造”转变的背景下,大量的自动化生产线、智慧物流得到快速应用。因此,设计一个合适的AGV导航系统,实现物流智能化,成为了当前的研究热点。本文从实际应用场景出发,以智能化物流仓库为研究背景,结合激光导航及二维码导航的应用特点,提出了一种AGV混合导航系统。针对该导航系统的设计及实现,从导航系统框架、环境建模、导航实现以及导航系统平台的搭建等几个方面进行了分析和研究。首先,综合比较现有导航方式,针对导航系统需求分析,分层次设计了激光导航与二维码导航并存的AGV导航系统总体框架结构,并对各层次分别加以介绍,在此基础上设计了AGV小车结构。其次,结合激光导航的应用特点,介绍了实验选用的激光陀螺仪及构图原理,在实际物流仓库环境中利用激光陀螺仪扫描未知仓库环境得到障碍物信息,利用最小二乘法将离散点障碍物拟合,以此构建仓库地图,并对仓库系统进行环境建模,设计分区化管理。然后,结合拓扑地图和栅格地图设计了电子地图,同时对二维码标签进行设计,利用二维码传感器扫描预设路径上的二维码标签获取当前位置信息,确定运行路径,并随时纠正AGV位姿,以实现导航。最后,基于C++和MATLAB设计了AGV导航系统平台,利用Modbus串口通信协议及WIFI协议实现了导航系统的通信,对实际物流仓库进行环境建模,在导航系统平台中下发订单任务。测试中所有的下发任务均顺利完成,结果表明AGV导航情况良好,从而验证了该导航系统的可行性及有效性。
【图文】：

AGV、综合无线传输技术和其他新技术的应用更多多功能的运输机器人，极大地扩展和丰富立于印度的机器人公司 Gray Orange 制造的“要致力于在零售、物流以及仓储领域构建业务。收购的机器人项目“Kiva”投入其物流仓储中，]扫描地上的条码来实现定位和导航，能根据无线货架运至分拣处，而分拣人员只需要在固定的位大减轻了员工的工作量。

图 1.2 Frech 和 Fright 机器人V 发展状况言，国内对 AGV 的研究和应用工作开展比较京起重运输机械研究所才研制[13]出第一台 AV 标志着中国 AGV 制造业的开端，给中国的为了提高邮局搬运货物的效率，北京邮政研发了一种可通过无线传输通信的 AGV[14,15]，方向发展的道路。1991 年，在国家“863”计划阳自动化研究所对导航机器人导航等相关技[16]，并成功地将较为成熟的电磁导引技术应用第十二届中国工业博览会在杭州举行，会议上型导航技术——惯性导航的 AGV 小车[17]，
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH692;TP242

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本文编号：2598768