基于激光反射板的激光导航AGV定位与地图构建方法研究
发布时间：2021-06-13 15:40
自动导引车（Automated Guided Vehicle,简称AGV）属于工业移动机器人的范畴。目前,AGV系统已广泛应用于工程机械、能源电力、食品、制药、印钞造币、航空航天及国防科工等很多领域。同时随着近年来国家对环保和民生问题的高度重视,作为实现自动化、绿色化生产的重要工具,在轮胎橡胶等高污染行业以及与民生相关的食品、饮料和制药等行业的应用范围不断扩大,应用规模显著提升,在降低环境污染,保障食品药品安全等方面发挥了重大作用。导航定位是AGV的必备功能,是AGV系统中必不可少的关键技术。在AGV众多的导航方式中,基于激光反射板的激光导航AGV系统由于具备导航精度高、抗扰能力强、灵活性高等优点,在目前的AGV系统的应用领域中占据了主要的地位。因此本文以所搭建的激光导航AGV实验车平台为基础,总结公司多年来基于激光反射板的激光导航AGV系统的应用经验,从实际的工业生产应用场景需求的角度出发,通过采用理论分析与实验验证相结合的方法,主要对激光反射板的环境感知、激光导航AGV的定位与地图构建方法等几个方面进行了相关的研究工作。首先,本文从分析激光导航AGV所使用的激光扫描器的工作原理及其...
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１磁导航ＡＧＶ?
用激光自然导航方式进行导航或是在需要进行精确定位的站台??区域，则采用激光反射板导航的方式。相比于采用单一的激光导航方式，采用激光??的复合导航方式的ＡＧＶ系统的应用领域会更加广泛，但复合导航方式的算法复杂??度高，需要考虑信息融合的问题，具体表现为ＡＧＶ实时位置的综合求解以及地图??信息的统一描述１＂】。??（５）视觉导航??随着计算机视觉技术的发展，以及视觉传感器成本价格的进－步降低（一个相??机的价格要远比激光扫描器便宜得多），视觉导航ＡＧＶ是一个比较热门的研究方??向，如图１－４所示。视觉导航ＡＧＶ是通过相机对周围环境的图像信息作为特征进行??导航，当采用周围环境的信息进行导航时，视觉导航方式的导航精度比激光导航方??式的导航精度相对较差。有的视觉导航ＡＧＶ采用检测贴在墙壁或者立柱上的视觉??标记物进行导航，此种导航方式精度较高和激光反射板导航的精度±５ｍｍ基本一??致，还有的视觉导航ＡＧＶ用地面的纹路信息作为导航的特征信息??图１－１磁导航ＡＧＶ?图１－２二维码导航ＡＧＶ??２??
?机械科学研究总院硕士学位论文???圓Ｈｋ??图１－３激光导航ＡＧＶ?图１－４视觉导航ＡＧＶ??１．１．２?ＡＧＶ导航技术的发展综述??１９５３年，美国Ｂａｓｒｒｅｔｔ电子公司将牵引式的拖拉机进行改装，同时在空中布置??了导线引导其行驶，运输货物。这辆改装运输车被认为是世界上第一台ＡＧＶｌ１５］。??由此可见，第一台ＡＧＶ是采用有线导航的方式运行的。??到了五十年代中期，在英国首次实现电磁导航ＡＧＶ系统。在这之前，都是在??地上预先设计并安置好用以控制导航运输车的导轨［｜６１。通过采用电磁导航的新技??术，使ＡＧＶ系统在英国广泛使用。此后，欧洲的其他国家纷纷效仿，这项新的技??术迅速普及［１７＿１８Ｕ??１９６６年，日本的一家工厂与美国的Ｗｅｂｂ公司合资，这是在日本开设的第一家??ＡＧＶ工厂［？２０〗。１９８６年，日本安装的ＡＧＶ导航系统已超过两千个，投入运行ＡＧＶ??的数量己逾五千台。随后，世界上知名的汽车公司都将ＡＧＶ引入生产流水线，将??ＡＧＶ参与生产、组装和搬运【２Ｎ２２］。但这些ＡＧＶ系统也是电磁导航的系统。??１９９０年位于瑞典的销售ＡＧＶ控制系统的公司，ＮＤＣ自动化公司，为新加坡利??乐公司建造了全球第一辆激光反射板导航的ＡＧＶ。从１９９１年开始，ＮＤＣ公司将激??光反射板导航的ＡＧＶ系统开始应用于工业领域。由于刚幵始应用，激光反射板导??航ＡＧＶ系统还不完善，应用的数量不是很多。激光反射板导航的ＡＧＶ系统的大面??积推广是从１９９６年开始的，主要以国外的ＮＤＣ公司的激光反射板导航ＡＧＶ控制??系统技术为代表。同时，采用ＮＤＣ公司的激光反射板导航技术的ＡＧＶ系统也开始??进入了中国市场，由于
【参考文献】：
期刊论文
[1]AGV导航技术研究现状的探讨[J]. 陈媛媛,陈菁,张守兴. 机械管理开发. 2020(05)
[2]基于故障树的磁导航AGV系统故障诊断研究[J]. 黄旭. 工业控制计算机. 2020(01)
[3]激光导航AGV的反光板匹配技术研究[J]. 杨志江,夏继强,耿春明. 自动化应用. 2020(01)
[4]基于惯性和视觉复合导航的自动导引小车研究与设计[J]. 肖献强,程亚兵,王家恩. 中国机械工程. 2019(22)
[5]基于二维激光雷达的AGV小车定位研究[J]. 张杰,王璐. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2019(06)
[6]自动导引车导航与路径规划研究[J]. 李永湘. 中国设备工程. 2019(05)
[7]自动导引小车（AGV）系统的设计[J]. 王强,王高亮. 智能计算机与应用. 2018(06)
[8]仓储作业中AGV的定位导航方法研究[J]. 阳樊,汪婷婷. 科学技术创新. 2018(24)
[9]AGV导航技术的创新路径[J]. 张颖川. 物流技术与应用. 2018(07)
[10]一种基于标记码的AGV小车导航修正方法[J]. 徐仲勋,刘建新,王亚威,曾嫱. 机床与液压. 2018(03)
硕士论文
[1]AGV智能泊车系统交互区停车行为视觉识别关键技术的研究[D]. 朱伟枝.华南理工大学 2019
[2]基于激光视觉信息的AGV即时定位与地图构建方法研究[D]. 丁仁杰.哈尔滨工业大学 2019
[3]基于图优化激光SLAM的AGV室内自主导航算法研究[D]. 桑迪.山东大学 2019
[4]基于多传感器数据融合的AGV定位方法研究[D]. 李财.电子科技大学 2019
[5]采用二维码地标的AGV定位和调度技术研究[D]. 曾林全.重庆邮电大学 2019
[6]基于麦克纳姆轮的全向自行式移动平台研发[D]. 何超.西安理工大学 2018
[7]激光叉车AGV的研究与实现[D]. 邱崇伟.江西理工大学 2018
[8]激光导航AGV车载控制系统设计与路径跟踪算法研究[D]. 丁声雷.西华大学 2018
[9]仓储叉车的激光导引技术研究[D]. 彭慕蓉.合肥工业大学 2018
[10]仓库通道环境下AGV小车定位技术与实现[D]. 王俊祥.重庆大学 2018
本文编号：3227812
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１磁导航ＡＧＶ?
用激光自然导航方式进行导航或是在需要进行精确定位的站台??区域，则采用激光反射板导航的方式。相比于采用单一的激光导航方式，采用激光??的复合导航方式的ＡＧＶ系统的应用领域会更加广泛，但复合导航方式的算法复杂??度高，需要考虑信息融合的问题，具体表现为ＡＧＶ实时位置的综合求解以及地图??信息的统一描述１＂】。??（５）视觉导航??随着计算机视觉技术的发展，以及视觉传感器成本价格的进－步降低（一个相??机的价格要远比激光扫描器便宜得多），视觉导航ＡＧＶ是一个比较热门的研究方??向，如图１－４所示。视觉导航ＡＧＶ是通过相机对周围环境的图像信息作为特征进行??导航，当采用周围环境的信息进行导航时，视觉导航方式的导航精度比激光导航方??式的导航精度相对较差。有的视觉导航ＡＧＶ采用检测贴在墙壁或者立柱上的视觉??标记物进行导航，此种导航方式精度较高和激光反射板导航的精度±５ｍｍ基本一??致，还有的视觉导航ＡＧＶ用地面的纹路信息作为导航的特征信息??图１－１磁导航ＡＧＶ?图１－２二维码导航ＡＧＶ??２??
?机械科学研究总院硕士学位论文???圓Ｈｋ??图１－３激光导航ＡＧＶ?图１－４视觉导航ＡＧＶ??１．１．２?ＡＧＶ导航技术的发展综述??１９５３年，美国Ｂａｓｒｒｅｔｔ电子公司将牵引式的拖拉机进行改装，同时在空中布置??了导线引导其行驶，运输货物。这辆改装运输车被认为是世界上第一台ＡＧＶｌ１５］。??由此可见，第一台ＡＧＶ是采用有线导航的方式运行的。??到了五十年代中期，在英国首次实现电磁导航ＡＧＶ系统。在这之前，都是在??地上预先设计并安置好用以控制导航运输车的导轨［｜６１。通过采用电磁导航的新技??术，使ＡＧＶ系统在英国广泛使用。此后，欧洲的其他国家纷纷效仿，这项新的技??术迅速普及［１７＿１８Ｕ??１９６６年，日本的一家工厂与美国的Ｗｅｂｂ公司合资，这是在日本开设的第一家??ＡＧＶ工厂［？２０〗。１９８６年，日本安装的ＡＧＶ导航系统已超过两千个，投入运行ＡＧＶ??的数量己逾五千台。随后，世界上知名的汽车公司都将ＡＧＶ引入生产流水线，将??ＡＧＶ参与生产、组装和搬运【２Ｎ２２］。但这些ＡＧＶ系统也是电磁导航的系统。??１９９０年位于瑞典的销售ＡＧＶ控制系统的公司，ＮＤＣ自动化公司，为新加坡利??乐公司建造了全球第一辆激光反射板导航的ＡＧＶ。从１９９１年开始，ＮＤＣ公司将激??光反射板导航的ＡＧＶ系统开始应用于工业领域。由于刚幵始应用，激光反射板导??航ＡＧＶ系统还不完善，应用的数量不是很多。激光反射板导航的ＡＧＶ系统的大面??积推广是从１９９６年开始的，主要以国外的ＮＤＣ公司的激光反射板导航ＡＧＶ控制??系统技术为代表。同时，采用ＮＤＣ公司的激光反射板导航技术的ＡＧＶ系统也开始??进入了中国市场，由于
【参考文献】：
期刊论文
[1]AGV导航技术研究现状的探讨[J]. 陈媛媛,陈菁,张守兴. 机械管理开发. 2020(05)
[2]基于故障树的磁导航AGV系统故障诊断研究[J]. 黄旭. 工业控制计算机. 2020(01)
[3]激光导航AGV的反光板匹配技术研究[J]. 杨志江,夏继强,耿春明. 自动化应用. 2020(01)
[4]基于惯性和视觉复合导航的自动导引小车研究与设计[J]. 肖献强,程亚兵,王家恩. 中国机械工程. 2019(22)
[5]基于二维激光雷达的AGV小车定位研究[J]. 张杰,王璐. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2019(06)
[6]自动导引车导航与路径规划研究[J]. 李永湘. 中国设备工程. 2019(05)
[7]自动导引小车（AGV）系统的设计[J]. 王强,王高亮. 智能计算机与应用. 2018(06)
[8]仓储作业中AGV的定位导航方法研究[J]. 阳樊,汪婷婷. 科学技术创新. 2018(24)
[9]AGV导航技术的创新路径[J]. 张颖川. 物流技术与应用. 2018(07)
[10]一种基于标记码的AGV小车导航修正方法[J]. 徐仲勋,刘建新,王亚威,曾嫱. 机床与液压. 2018(03)
硕士论文
[1]AGV智能泊车系统交互区停车行为视觉识别关键技术的研究[D]. 朱伟枝.华南理工大学 2019
[2]基于激光视觉信息的AGV即时定位与地图构建方法研究[D]. 丁仁杰.哈尔滨工业大学 2019
[3]基于图优化激光SLAM的AGV室内自主导航算法研究[D]. 桑迪.山东大学 2019
[4]基于多传感器数据融合的AGV定位方法研究[D]. 李财.电子科技大学 2019
[5]采用二维码地标的AGV定位和调度技术研究[D]. 曾林全.重庆邮电大学 2019
[6]基于麦克纳姆轮的全向自行式移动平台研发[D]. 何超.西安理工大学 2018
[7]激光叉车AGV的研究与实现[D]. 邱崇伟.江西理工大学 2018
[8]激光导航AGV车载控制系统设计与路径跟踪算法研究[D]. 丁声雷.西华大学 2018
[9]仓储叉车的激光导引技术研究[D]. 彭慕蓉.合肥工业大学 2018
[10]仓库通道环境下AGV小车定位技术与实现[D]. 王俊祥.重庆大学 2018
本文编号：3227812
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