基于AGV系统的路径规划技术研究
发布时间：2022-12-11 02:46
随着工业中无人自动化和人工智能化水平的快速提高,实现智慧工厂的目标越来越急迫。自动导引运输车（AGV）作为智慧工厂中重要运输工具,目前在智慧工厂中已经取得广泛应用。AGV系统主要应用在物料运输环节,便于工厂的自动化管理,节省人力成本,提升车间的生产效率。本文基于合作项目研制AGV样机及控制管理系统,结合理论与实践重点解决路径规划技术的深入研究,主要研究内容如下:首先,AGV样机系统的研制,主要研究内容包括:硬件选型、控制系统搭建、程序开发与调试、上位机管理系统开发等,AGV系统结构包括上位机和下位机两部分。上位机负责地图模型管理、路径规划和任务管理;下位机为自主导引运输车,包括导引系统、运动控制系统、行走机构、安全装置、液压系统等。规划整个系统执行任务的流程,通过无线通讯使上位机和下位机之间进行指令控制和信息传输。其次,对于核心研究内容路径规划部分进行深入研究,路径规划方法分为全局规划和局部规划两类方法,研究全局路径规划方法:分别比较拓扑图法、可视图法和栅格图法三种建模方法,并选取栅格图法作为本文的地图建模方法,通过比较Dijkstra算法、A*算法和JPS算法三种算法的优缺点,选择搜...
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 自动导引运输车介绍
1.2 AGV的发展与现状
1.2.1 AGV发展概述
1.2.2 国内外现状概述
1.3 AGV的组成与分类
1.3.1 AGV的组成
1.3.2 AGV的分类
1.4 AGV研制的关键技术
1.4.1 导引技术
1.4.2 路径规划技术
1.5 课题背景意义及内容
第二章 AGV系统方案设计
2.1 AGV系统需求分析
2.2 AGV系统结构构成
2.3 AGV系统硬件结构
2.3.1 AGV车体
2.3.2 导引系统
2.3.3 AGV控制系统
2.3.4 AGV行走机构
2.3.5 AGV安全装置
2.3.6 AGV货叉液压系统
2.4 AGV系统软件设计
2.5 AGV系统工作流程
2.6 本章小结
第三章 AGV全局路径规划技术研究
3.1 地图建模及路径规划系统分析
3.1.1 拓扑地图法
3.1.2 可视图法
3.1.3 栅格地图法
3.1.4 地图建模
3.2 全局路径规划算法现状及分析
3.2.1 路径规划性能指标
3.2.2 全局路径规划算法
3.2.3 全局路径规划综合分析
3.3 全局路径规划算法优化与实现
3.3.1 路径搜索算法优化与实现
3.3.2 路径轨迹曲线平滑处理
3.3.3 路径信息转化
3.4 本章小结
第四章 AGV局部路径规划技术研究
4.1 局部路径规划算法现状及分析
4.1.1 局部路径规划算法
4.1.2 局部路径规划算法综合分析
4.2 局部路径规划算法实现
4.2.1 建立AGV运动学模型
4.2.2 速度矢量空间采样
4.2.3 最优评估函数
4.2.4 DWA算法实验仿真
4.3 局部路径规划算法优化与实现
4.3.1 DWA算法缺陷分析
4.3.2 DWA算法优化处理
4.3.3 优化DWA算法实验结果
4.4 本章小结
第五章 基于JPS和DWA融合路径规划方法
5.1 融合路径规划方法
5.2 基于ROS的实验环境设计
5.3 实验过程及结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划[J]. 程传奇,郝向阳,李建胜,张振杰,孙国鹏. 西安交通大学学报. 2017(11)
[2]改进动态窗口法的阿克曼移动机器人局部路径规划器[J]. 徐保来,管贻生,苏泽荣,谷世超,黄晶. 机电工程技术. 2016(09)
[3]利用跳点搜索算法加速A*寻路[J]. 邱磊. 兰州理工大学学报. 2015(03)
[4]智能控制下的AGV路径规划研究[J]. 马志远. 河南科技. 2013(19)
[5]柔性制造系统在汽车工业中的应用[J]. 陈斌. 现代零部件. 2013(06)
[6]基于PLC控制的AGV制动系统研究[J]. 韩腾,樊瑜瑾,李浙昆,赵培林,王俊杰. 机电一体化. 2013 (05)
[7]一种基于改进Theta*的机器人路径规划算法[J]. 肖国宝,严宣辉. 智能系统学报. 2013(01)
[8]广义几何规划的加速全局优化算法[J]. 王开荣,马琳. 山东大学学报(理学版). 2013(01)
[9]多AGV系统的动态路径规划算法[J]. 蓝志坤,蓝志环. 公路交通科技. 2012(10)
[10]改进Dijkstra算法在GIS导航应用中最短路径搜索研究[J]. 董俊,黄传河. 计算机科学. 2012(10)
博士论文
[1]拓扑图的可靠性分析及其在移动社会网络中的应用[D]. 林丽美.福建师范大学 2016
[2]全方位移动仿人型机器人运动规划研究[D]. 余蕾斌.上海交通大学 2010
[3]基于知识和多种群进化的遗传算法研究[D]. 李军华.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]激光导引AGV样机研制[D]. 路程.合肥工业大学 2016
[2]基于ROS系统的简易服务机器人关键技术的研究[D]. 郑梓均.江南大学 2016
[3]室内移动机器人的动态路径规划[D]. 刘敬坤.郑州大学 2014
[4]基于ROS的机器人即时定位与地图构建技术的研究[D]. 夏汉均.东北大学 2013
[5]视觉AGV的导引系统研究[D]. 刘忠强.太原科技大学 2013
[6]AGV系统路径规划技术研究[D]. 孙奇.浙江大学 2012
[7]自动导引小车AGV的导航和避障技术研究[D]. 胡克维.浙江大学 2012
[8]基于路径跟踪的移动机器人导航控制系统设计[D]. 杨丹明.苏州大学 2011
[9]基于遗传算法智能小车路径规划的研究[D]. 李亚杰.辽宁工程技术大学 2011
[10]AGV在自动化物流系统中应用的规划研究[D]. 郭娜娜.西安科技大学 2010
本文编号：3717994
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 自动导引运输车介绍
1.2 AGV的发展与现状
1.2.1 AGV发展概述
1.2.2 国内外现状概述
1.3 AGV的组成与分类
1.3.1 AGV的组成
1.3.2 AGV的分类
1.4 AGV研制的关键技术
1.4.1 导引技术
1.4.2 路径规划技术
1.5 课题背景意义及内容
第二章 AGV系统方案设计
2.1 AGV系统需求分析
2.2 AGV系统结构构成
2.3 AGV系统硬件结构
2.3.1 AGV车体
2.3.2 导引系统
2.3.3 AGV控制系统
2.3.4 AGV行走机构
2.3.5 AGV安全装置
2.3.6 AGV货叉液压系统
2.4 AGV系统软件设计
2.5 AGV系统工作流程
2.6 本章小结
第三章 AGV全局路径规划技术研究
3.1 地图建模及路径规划系统分析
3.1.1 拓扑地图法
3.1.2 可视图法
3.1.3 栅格地图法
3.1.4 地图建模
3.2 全局路径规划算法现状及分析
3.2.1 路径规划性能指标
3.2.2 全局路径规划算法
3.2.3 全局路径规划综合分析
3.3 全局路径规划算法优化与实现
3.3.1 路径搜索算法优化与实现
3.3.2 路径轨迹曲线平滑处理
3.3.3 路径信息转化
3.4 本章小结
第四章 AGV局部路径规划技术研究
4.1 局部路径规划算法现状及分析
4.1.1 局部路径规划算法
4.1.2 局部路径规划算法综合分析
4.2 局部路径规划算法实现
4.2.1 建立AGV运动学模型
4.2.2 速度矢量空间采样
4.2.3 最优评估函数
4.2.4 DWA算法实验仿真
4.3 局部路径规划算法优化与实现
4.3.1 DWA算法缺陷分析
4.3.2 DWA算法优化处理
4.3.3 优化DWA算法实验结果
4.4 本章小结
第五章 基于JPS和DWA融合路径规划方法
5.1 融合路径规划方法
5.2 基于ROS的实验环境设计
5.3 实验过程及结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划[J]. 程传奇,郝向阳,李建胜,张振杰,孙国鹏. 西安交通大学学报. 2017(11)
[2]改进动态窗口法的阿克曼移动机器人局部路径规划器[J]. 徐保来,管贻生,苏泽荣,谷世超,黄晶. 机电工程技术. 2016(09)
[3]利用跳点搜索算法加速A*寻路[J]. 邱磊. 兰州理工大学学报. 2015(03)
[4]智能控制下的AGV路径规划研究[J]. 马志远. 河南科技. 2013(19)
[5]柔性制造系统在汽车工业中的应用[J]. 陈斌. 现代零部件. 2013(06)
[6]基于PLC控制的AGV制动系统研究[J]. 韩腾,樊瑜瑾,李浙昆,赵培林,王俊杰. 机电一体化. 2013 (05)
[7]一种基于改进Theta*的机器人路径规划算法[J]. 肖国宝,严宣辉. 智能系统学报. 2013(01)
[8]广义几何规划的加速全局优化算法[J]. 王开荣,马琳. 山东大学学报(理学版). 2013(01)
[9]多AGV系统的动态路径规划算法[J]. 蓝志坤,蓝志环. 公路交通科技. 2012(10)
[10]改进Dijkstra算法在GIS导航应用中最短路径搜索研究[J]. 董俊,黄传河. 计算机科学. 2012(10)
博士论文
[1]拓扑图的可靠性分析及其在移动社会网络中的应用[D]. 林丽美.福建师范大学 2016
[2]全方位移动仿人型机器人运动规划研究[D]. 余蕾斌.上海交通大学 2010
[3]基于知识和多种群进化的遗传算法研究[D]. 李军华.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]激光导引AGV样机研制[D]. 路程.合肥工业大学 2016
[2]基于ROS系统的简易服务机器人关键技术的研究[D]. 郑梓均.江南大学 2016
[3]室内移动机器人的动态路径规划[D]. 刘敬坤.郑州大学 2014
[4]基于ROS的机器人即时定位与地图构建技术的研究[D]. 夏汉均.东北大学 2013
[5]视觉AGV的导引系统研究[D]. 刘忠强.太原科技大学 2013
[6]AGV系统路径规划技术研究[D]. 孙奇.浙江大学 2012
[7]自动导引小车AGV的导航和避障技术研究[D]. 胡克维.浙江大学 2012
[8]基于路径跟踪的移动机器人导航控制系统设计[D]. 杨丹明.苏州大学 2011
[9]基于遗传算法智能小车路径规划的研究[D]. 李亚杰.辽宁工程技术大学 2011
[10]AGV在自动化物流系统中应用的规划研究[D]. 郭娜娜.西安科技大学 2010
本文编号：3717994
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