磁导式AGV关键技术研究

发布时间：2017-04-15 07:11

  本文关键词：磁导式AGV关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：AGV在欧美国家已经进入到广泛应用的阶段,但在国内还处于发展阶段。当前,部分国内机器人公司已经掌握了大部分AGV核心技术,AGV的迅速推广及应用是科技发展的必然趋势,所以加强对AGV关键技术研究有着深刻意义。在充分比较国内外AGV之后,主要对AGV机械设计、定位技术、路径规划进行了具体研究,主要研究内容为:1.调研了国内外AGV发展现状,充分研究了其所涉及到的路径规划、控制策略、通信技术、自动控制技术,确定了可以作出进一步研究的方向,给出了AGV设计的总体规划。2.基于电机学、材料学,利用Solidworks作为工具,着重从电机选型、传动方式、主动轮设计、减震方式、框架搭建、外观设计六个方面,进行AGV机械设计,并验证机械传动部分的可靠性。3.在控制系统方面,充分比较当前存在的导引技术,确定采用磁导式导引技术作为其导引方式;借鉴轮式移动机器人安全防护方面技术,采用缓停方式与急停方式相结合控制方法;同时,采用COOLMAY一体机作为AGV控制中心,对AGV控制部分进行分析和设计,主要从电路系统、控制程序、人机界面三大方面全面阐述了AGV的控制步骤、方法。4.在VC++6.0中结合Dijkstra,计算出点与点一条最短路径,再通过引入修正矩阵、创建后继节点的方式改进算法,找出点与点所有最短路径,最后通过创建的函数从所有最短路径中挑选出一条最优路径,再结合AGV运行路线,在Matlab进行仿真,仿真结果达到了预期效果。现场调试结果表明,所设计磁导式AGV能够沿着磁带平稳运行,且停靠位置精确,各项功能均能满足要求,在很大程度上减少了工人工作量、提高了车间运行效率、对工厂自动化的形成有着实际意义。
【关键词】：AGV 磁导引 改进Dijkstra 路径规划
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH165.1;TP242
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 AGV的发展历史与现状11-12
• 1.3 研究目的及意义12-14
• 1.4 研究内容及方法14-16
• 1.4.1 AGV总体设计14
• 1.4.2 AGV控制系统设计14-15
• 1.4.3 AGV路径规划15-16
• 第二章 AGV机械结构设计16-37
• 2.1 电机选型16-19
• 2.1.1 步进电机16
• 2.1.2 直流无刷电机16
• 2.1.3 伺服电机16-19
• 2.2 传动方式19-25
• 2.2.1 带传动19
• 2.2.2 链传动19
• 2.2.3 齿轮传动19-20
• 2.2.4 传动方式设计20-25
• 2.3 主动轮设计25-30
• 2.3.1 主动轮轮胎设计25
• 2.3.2 主动轮轮毂设计25-26
• 2.3.3 主动轮轴的设计26-30
• 2.4 动力总成的确定30
• 2.5 框体及减震结构设计30-36
• 2.5.1 框体结构设计30-31
• 2.5.2 减震结构的设计31-36
• 2.6 外观的设计36
• 2.7 本章小结36-37
• 第三章 AGV系统组成37-49
• 3.1 导引系统的选择37-41
• 3.1.1 电磁导引系统37-38
• 3.1.2 光学导引系统38-39
• 3.1.3 激光导引系统39-40
• 3.1.4 图像识别导引40
• 3.1.5 磁导式导引系统40-41
• 3.1.6 导引系统选择总结41
• 3.2 安全防护系统41
• 3.3 人机交互系统41-42
• 3.4 AGV传感器的设计42-48
• 3.4.1 磁导航传感器的设计42-44
• 3.4.2 地标传感器的设计44-47
• 3.4.3 障碍物传感器的设计47-48
• 3.4.4 安全触边传感器的设计48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 AGV控制系统设计49-63
• 4.1 AGV电路系统设计49-52
• 4.1.1 控制器的电路设计49
• 4.1.2 步进电机的电路设计49-51
• 4.1.3 传感器的电路设计51-52
• 4.2 AGV控制系统设计52-60
• 4.2.1 输入输出点的分配53-54
• 4.2.2 子程序设计54-60
• 4.3 AGV人机界面设计60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 AGV路径规划及其优化63-71
• 5.1 常用最短路径规划算法63-65
• 5.2 最短路径的实现65-68
• 5.2.1 Dijkstra实现最短路径步骤65-66
• 5.2.2 C语言实现最短路径长度的计算66-67
• 5.2.3 Matlab实现最短路径的仿真67-68
• 5.3 最优路径的实现68-70
• 5.3.1 所有最短路径的实现68-69
• 5.3.2 最优路径的求解69-70
• 5.4 本章总结70-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 6.1 全文总结71
• 6.2 研究展望71-73
• 参考文献73-81
• 致谢81-82
• 攻读硕士期间的研究成果及发表的学术论文82

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