新型AGV设计及其运动学与动力学研究
发布时间：2021-01-30 02:43
“中国智能制造2025”的提出,推动了传统制造业的智能化升级和服务化大跨步发展。作为智能制造的重要一环,AGV在物料转运、物流分拣等方面具有重要作用。在AGV设计过程中,对于AGV机械结构设计重视不够,对AGV运动特性、动力特性、载荷分布状况等设计边界条件认识不足,常常导致AGV服役中出现重大失误。此外,设计过程的规范化和车体的轻量化,对于AGV的设计均具有重要意义。本文以某轴承生产线项目为背景,通过调研、构型综合、功率匹配、运动学、动力学建模优化、拓扑优化、应力分析、调试等过程,完成了新型搬运AGV的设计。主要内容包括以下四个方面:首先,经过数次实测,对AGV使用过程中出现的问题进行总结、分析,明确了AGV设计任务。对AGV行走机构、驱动单元进行构型分析,最终确定了AGV的车体结构。通过对AGV的运动状态分析,确定了AGV的功率、转矩及转速,并完成了驱动电机、减速器和车轮的参数选择。其次,建立AGV运动学和动力学模型,确定AGV运动和动力参数与结构参数之间的关系。选取最恶劣工况与运行状态作为其边界条件,得到AGV各车轮与地面压力的可行域。并通过曲线拟合及优化,确定主体结构的设计参数。...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单轮驱动形式和双轮驱动形式
2图 1.2 不同运载机构的 AGV3 电源系统：电源系统通常包括 AGV 的供电系统和充电系统。其中 AGV 的供电电源通常采用铅酸电池或锂电池，通过电源电路实现电压的转变，电池保护和电量的测量显示。充电系统通常有手动充电和自动充电两种。手动充电需要人工进行充电，常用于 AGV 数量较少的场合。自动充电常采用充电桩的方式，当AGV 自身电量低于一定值时，自动运动到充电位置，完成充电过程。另外随着无线充电技术的不断发展，AGV 的电源系统也正在向无线充电和小电源、无电源的方向发展[9]。4 导引系统：导引系统的任务是使 AGV 沿设定路径行驶，常见的导引方式有电磁导引、磁带导引、光学导引、坐标导引、激光导引、惯性导引、视觉导引、
1 绪论GPS 导引、复合导引等。其中磁带导引简单可靠，视觉导引柔性更高，应用较为广泛[10]。5 通信系统：AGV 与控制台的通信方式通常有定点通信、无线通信和局域网通信。定点通信是通过在某些固定点设置预先编写好的通信指令与 AGV 进行通信，无线遥控通信通常采用超高频无线波与 AGV 进行通信，局域网通信采用AGV 与控制台构成的局域网，通过网络通信协议进行信息交换[11-13]。6 控制系统：AGV 控制系统可以大体分为车载系统和上位机系统。车载控制系统主要完成 AGV 的基本动作和信号逻辑的本机控制，上位机控制系统则主要通过调度算法向 AGV 传输运行目的指令，AGV 接受到上位机指令后，自动调用相关运行指令，完成上位机指令并给予反馈[14]。7 安全系统：安全系统主要确保 AGV 不与其他物体产生碰撞并产生预警与急停，常用的形式有接触式防碰撞装置、非接触式防碰撞装置和预警灯、预警声音。如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变密度SIMP方法的二维悬臂梁结构拓扑优化[J]. 朱杰. 电子元器件与信息技术. 2018(09)
[2]基于差速驱动的AGV驱动单元分析与改进设计[J]. 赵华东,江南,雷超帆. 郑州大学学报(工学版). 2018(05)
[3]AGV差速驱动单元的减震结构设计[J]. 蒋小龙. 机械工程与自动化. 2017(01)
[4]AGV+工业机器人在精密搬运中的应用[J]. 任云星,马世杰. 山西电子技术. 2016(03)
[5]基于Solidworks Simulation的工装压板有限元分析及优化设计[J]. 苗玉刚,赵峰,何斌. 煤矿机械. 2015(11)
[6]基于ADAMS的差速AGV转弯过程仿真实验研究[J]. 高延峰,王承洋. 制造业自动化. 2015(12)
[7]两挡纯电动汽车动力传动系统参数设计与仿真[J]. 龚贤武,唐自强,吴德军,马建. 郑州大学学报(工学版). 2015(03)
[8]重载AGV轻量化设计研究[J]. 刘国刚. 制造业自动化. 2014(10)
[9]差速转向的AGV动力学分析及仿真[J]. 夏田,李医中,金超,白娟娟. 煤矿机械. 2012(03)
[10]基于Solidworks Simulation的随车吊吊臂整体有限元分析[J]. 李立顺,李红勋,孟祥德. 制造业自动化. 2011(10)
博士论文
[1]基于无源信标的移动机器人室内定位技术研究[D]. 李月华.浙江大学 2018
[2]连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D]. 左孔天.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]AGV小车电池健康状态的研究与应用[D]. 林怡.北京交通大学 2018
[2]自动导引小车稳定快速过弯技术的实验研究[D]. 郭鹏翔.哈尔滨工业大学 2018
[3]基于二维激光雷达的室内AGV样机研制[D]. 程苏全.郑州大学 2018
[4]支持制造物联的多AGV系统调度关键技术研究[D]. 孙颖.南京航空航天大学 2018
[5]新型AGV驱动单元关键技术研究[D]. 雷川川.郑州大学 2017
[6]磁导引双轮差动AGV的关键技术研究[D]. 蒋小龙.合肥工业大学 2016
[7]7050铝合金时效成形工艺及力学性能研究[D]. 肖丽.南昌航空大学 2014
[8]基于驱动单元的自动导引车（AGV）载荷分析及结构优化[D]. 吴斌.南京航空航天大学 2014
[9]全方位移动平台的设计以及定位和路径规划[D]. 张晓.北京工业大学 2013
[10]基于PLC控制的AGV技术研究及其应用[D]. 黄胄.华东理工大学 2013
本文编号：3008082
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单轮驱动形式和双轮驱动形式
2图 1.2 不同运载机构的 AGV3 电源系统：电源系统通常包括 AGV 的供电系统和充电系统。其中 AGV 的供电电源通常采用铅酸电池或锂电池，通过电源电路实现电压的转变，电池保护和电量的测量显示。充电系统通常有手动充电和自动充电两种。手动充电需要人工进行充电，常用于 AGV 数量较少的场合。自动充电常采用充电桩的方式，当AGV 自身电量低于一定值时，自动运动到充电位置，完成充电过程。另外随着无线充电技术的不断发展，AGV 的电源系统也正在向无线充电和小电源、无电源的方向发展[9]。4 导引系统：导引系统的任务是使 AGV 沿设定路径行驶，常见的导引方式有电磁导引、磁带导引、光学导引、坐标导引、激光导引、惯性导引、视觉导引、
1 绪论GPS 导引、复合导引等。其中磁带导引简单可靠，视觉导引柔性更高，应用较为广泛[10]。5 通信系统：AGV 与控制台的通信方式通常有定点通信、无线通信和局域网通信。定点通信是通过在某些固定点设置预先编写好的通信指令与 AGV 进行通信，无线遥控通信通常采用超高频无线波与 AGV 进行通信，局域网通信采用AGV 与控制台构成的局域网，通过网络通信协议进行信息交换[11-13]。6 控制系统：AGV 控制系统可以大体分为车载系统和上位机系统。车载控制系统主要完成 AGV 的基本动作和信号逻辑的本机控制，上位机控制系统则主要通过调度算法向 AGV 传输运行目的指令，AGV 接受到上位机指令后，自动调用相关运行指令，完成上位机指令并给予反馈[14]。7 安全系统：安全系统主要确保 AGV 不与其他物体产生碰撞并产生预警与急停，常用的形式有接触式防碰撞装置、非接触式防碰撞装置和预警灯、预警声音。如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于变密度SIMP方法的二维悬臂梁结构拓扑优化[J]. 朱杰. 电子元器件与信息技术. 2018(09)
[2]基于差速驱动的AGV驱动单元分析与改进设计[J]. 赵华东,江南,雷超帆. 郑州大学学报(工学版). 2018(05)
[3]AGV差速驱动单元的减震结构设计[J]. 蒋小龙. 机械工程与自动化. 2017(01)
[4]AGV+工业机器人在精密搬运中的应用[J]. 任云星,马世杰. 山西电子技术. 2016(03)
[5]基于Solidworks Simulation的工装压板有限元分析及优化设计[J]. 苗玉刚,赵峰,何斌. 煤矿机械. 2015(11)
[6]基于ADAMS的差速AGV转弯过程仿真实验研究[J]. 高延峰,王承洋. 制造业自动化. 2015(12)
[7]两挡纯电动汽车动力传动系统参数设计与仿真[J]. 龚贤武,唐自强,吴德军,马建. 郑州大学学报(工学版). 2015(03)
[8]重载AGV轻量化设计研究[J]. 刘国刚. 制造业自动化. 2014(10)
[9]差速转向的AGV动力学分析及仿真[J]. 夏田,李医中,金超,白娟娟. 煤矿机械. 2012(03)
[10]基于Solidworks Simulation的随车吊吊臂整体有限元分析[J]. 李立顺,李红勋,孟祥德. 制造业自动化. 2011(10)
博士论文
[1]基于无源信标的移动机器人室内定位技术研究[D]. 李月华.浙江大学 2018
[2]连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D]. 左孔天.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]AGV小车电池健康状态的研究与应用[D]. 林怡.北京交通大学 2018
[2]自动导引小车稳定快速过弯技术的实验研究[D]. 郭鹏翔.哈尔滨工业大学 2018
[3]基于二维激光雷达的室内AGV样机研制[D]. 程苏全.郑州大学 2018
[4]支持制造物联的多AGV系统调度关键技术研究[D]. 孙颖.南京航空航天大学 2018
[5]新型AGV驱动单元关键技术研究[D]. 雷川川.郑州大学 2017
[6]磁导引双轮差动AGV的关键技术研究[D]. 蒋小龙.合肥工业大学 2016
[7]7050铝合金时效成形工艺及力学性能研究[D]. 肖丽.南昌航空大学 2014
[8]基于驱动单元的自动导引车（AGV）载荷分析及结构优化[D]. 吴斌.南京航空航天大学 2014
[9]全方位移动平台的设计以及定位和路径规划[D]. 张晓.北京工业大学 2013
[10]基于PLC控制的AGV技术研究及其应用[D]. 黄胄.华东理工大学 2013
本文编号：3008082
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