桥式起重机吊物的空间自动运移路径规划研究

发布时间：2024-03-21 19:22

　　无人化车间是智能化工厂的重要组成部分,对提高生产效率、保障作业人员的生命安全以及提高设备的可靠性等方面具有重要意义。桥式起重机作为主要的起重搬运设备,在现代化车间中发挥着不可或缺的作用,所以,要实现车间的无人化作业,桥式起重机的智能化、无人化控制是其重要的一个环节。本文在研究移动机器人控制技术的基础上,设计桥式起重机智能化运行的传感器布局方案,提出二维平面和三维空间路径规划算法,为桥式起重机在无人化的复杂环境中具备自我感知,自我规划,自我运作的能力提供基础理论。首先,对无人化车间环境建模与桥式起重机定位技术进行研究,采用栅格法建立起重机工作环境地图,为计算机提供模拟的作业环境与场景,对桥式起重机定位技术进行分析,选取传感器采集大车、小车、以及吊物的位置信息,并对传感器进行选型及对比分析,设计传感器布局方案及定位系统控制方案。在此基础上,确定采用蚁群算法为桥式起重机路径规划算法,在二维平面内,设计基于蚁群算法的平面路径规划算法;相比于二维平面环境,三维空间环境增加了高度方向上的信息,能够更直观、精确的表达出环境信息,在三维空间内,设计基于蚁群算法的空间路径规划算法。二维平面以及三维空间的...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 桥式起重机概述
        1.1.1 桥式起重机简介
        1.1.2 桥式起重机国内外发展现状与趋势
    1.2 桥式起重机智能化研究
        1.2.1 定位技术研究现状与发展趋势
        1.2.2 路径规划技术研究现状与发展趋势
    1.3 论文主要研究内容及组织构架
        1.3.1 课题主要研究方向
        1.3.2 论文组织架构
2 无人化车间环境建模与桥式起重机定位技术
    2.1 路径规划系统
    2.2 环境地图的构建
    2.3 定位技术
        2.3.1 激光测距传感器
        2.3.2 绝对值型编码器
        2.3.3 超声波传感器
        2.3.4 传感器布置方案
    2.4 定位系统控制方案
    2.5 本章小结
3 基于蚁群算法的二维路径规划
    3.1 路径规划算法概述
    3.2 蚁群算法概述
    3.3 二维平面环境仿真结果
        3.3.1 精细化网格划分仿真结果
        3.3.2 不规则地图仿真结果
    3.4 有中转点的路径规划算法
    3.5 本章小结
4 基于蚁群算法的三维路径规划
    4.1 三维空间抽象建模
    4.2 三维空间路径规划算法
        4.2.1 信息素更新
        4.2.2 路径规划算法
    4.3 三维空间环境仿真结果
        4.3.1 三维空间仿真
        4.3.2 不规则地图三维仿真
    4.4 本章小结
5 实验方案设计与运行
    5.1 桥式起重机实验模型方案设计
    5.2 控制系统方案设计
    5.3 桥式起重机实验模型搭建
    5.4 桥式起重机实验模型实验结果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3934029