泊车AGV控制系统设计与路径规划

发布时间：2020-04-22 22:24

【摘要】：为了解决城市快速发展带来的泊车难问题,提出一种智能化和机械化的停车技术和设备。即以单片机为核心的差速驱动控制导引小车试验系统,利用相关的外围传感器,使AGV小车能够沿设定好的轨道进行车体转向、前进、后退等控制,并且能够使AGV小车在已知的地图环境下自动规划最优的工作路径。本文以泊车AGV控制系统设计与路径规划作为重点研究方向。经过充分的调研并结合目前实际的需求,确立了本文主要的研究内容。论文主要研究的内容如下。首先针对AGV控制系统的总体方案进行设计,包括AGV的运动机构分析、AGV的车体组成方案设计、电机驱动控制等。其中对涉及到的AGV相关参数、运动学建模等给予了分析。通过对比电机常用的驱动方法,确定了本文的电机驱动设计方案,同时列举了常用的导引方式并进行对比分析。针对AGV控制系统的硬件设计,围绕导引控制器、外围传感器、通讯单元、电源模块等进行选型分析和电路设计。通过Altium Designer软件进行PCB制板并调试。然后针对AGV导引控制进行详细分析,首先着重阐述了电机闭环控制系统的设计,同时给出了在阶跃输入响应下,电机的速度和位置控制仿真实验。对电机驱动中的经典PID算法和P+前馈控制算法给予对比分析,同时在P+前馈控制算法下针对AGV完成非线性输入仿真和实验,并给出相应的仿真和实验结果。最后对AGV磁带导引的实现以及纠偏进行了分析。针对AGV的路径搜索,首先对该类问题给予初步理论分析,并介绍了相关搜索算法。针对泊车AGV适合静态环境的背景下,首先对AGV电子地图的建立给予详细分析。并就AGV路径规划过程进行介绍。随后对适合已知环境下的A*算法和BFS算法进行横向比较,接着针对A*算法存在的缺点进行改进完善。最后本文主要就栅格建模结合“分割+平滑A*算法”实现AGV的路径规划进行详细阐述,并在文中给出了具体实验流程以及仿真验证和数据分析,直至使AGV在有效的时间内快速并准确的搜索出最优的可行路径,并保证其运行连贯性,进而提高AGV的效率。最后针对AGV所涉及的主要研究内容进行相关试验,并对各传感器的工作状态以及整体控制系统进行调试试验分析。从而确保该系统硬件设计方案的可靠性。通过泊车控制系统进行驱动控制和路径规划测试,验证了本系统可在预期环境和工程要求下AGV稳定受控并可规划出相对理想的路径。
【图文】：

哈尔滨工程大学硕士学位论文的转变，其中包括泊车行业。在传统物流领域 AGV 应用具有代表性的当属京东物储中心以及天猫国际等电商快递产业。深圳怡丰自动化公司是国内首家提出将 A入泊车行业的公司，为解决城市泊车难题打开了一个新思路[5]。国际安防巨头海视也看中了 AGV 在泊车领域的发展机遇，于 2016 年在乌镇互联网大会上推出了研发的“小黄人”——阡陌机器人，利用其自身视频处理的优势采用“视觉导航导航技术”实现了预约取车、停车等功能。为 AGV 在泊车领域的应用提供了较为的设计方案。

深圳怡丰泊车AGV
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP273;U491.7

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨文华;;AGV技术发展综述[J];物流技术与应用;2015年11期

2 陈卓;;自动导引小车(AGV)运动学模型研究和动力学仿真[J];河南科技;2015年01期

3 顾辰;;改进的A*算法在机器人路径规划中的应用[J];电子设计工程;2014年19期

4 付天照;盖旗涛;;常用可充电电池的性能比较[J];通信电源技术;2013年03期

5 马志强;张希铭;张明;李超然;曲仕茹;;基于无线通信的智能泊车系统设计[J];测控技术;2013年01期

6 张欢;秦刚;;AGV自动引导车控制系统的设计与研究[J];企业导报;2012年21期

7 王殿君;;基于改进A~*算法的室内移动机器人路径规划[J];清华大学学报(自然科学版);2012年08期

8 伍明;李琳琳;尹宗润;;未知环境下机器人定位与运动目标侦测[J];山东科技大学学报(自然科学版);2012年03期

9 张嵩;丁广乾;胡铁军;高洪雨;;磷酸铁锂电池性能与应用研究[J];山东电力技术;2012年03期

10 吴宝珍;赵轩;;基于RFID技术的图书馆智能库架管理系统研究[J];图书馆学刊;2012年02期

相关博士学位论文 前1条

1 武星;视觉导航的轮式移动机器人运动控制技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 常运;羽毛球机器人的目标检测与BEZIER曲线路径规划[D];天津工业大学;2017年

2 蒋小龙;磁导引双轮差动AGV的关键技术研究[D];合肥工业大学;2016年

3 彭帅;结构化环境中智能搬运车的设计[D];内蒙古科技大学;2015年

4 史太露;自动化立体仓库中单AGV的路径规划研究与实现[D];安徽理工大学;2015年

5 周美慧;基于ARM嵌入式导引控制的AGV设计研究[D];上海交通大学;2015年

6 高建东;SG2300巷道式仓储中心智能搬运AGV小车研制[D];内蒙古工业大学;2015年

7 尹俊;移动机器人小区域导航关键问题研究[D];浙江大学;2015年

8 熊菡;移动机器人全局路径规划及轨迹跟踪研究[D];武汉科技大学;2014年

9 胡蝶;自动导引车（AGV）控制系统的研究与设计[D];湖北工业大学;2014年

10 张汉斌;用于电商配送中心的物流仓储搬运机器人（AGV）的研究[D];北京物资学院;2014年

，

本文编号：2637031