基于多传感器的全方位移动装配机器人运动研究
[Abstract]:The omnidirectional mobile robot (OMR) can become the dominant automatic guided vehicle (AGV),) and AGV is an important part of the intelligent logistics field, which has great development potential. The purpose of this paper is to develop a kind of omnidirectional mobile assembly robot (A-OMR) which can be used in the assembly environment of factory workshop and freight logistics field. This paper focuses on the design of multi-sensor based control system, trajectory tracking control, target location rotation, collaborative assembly and obstacle avoidance methods. Finally, the effectiveness of the related methods is verified by experiments. Firstly, the whole structure of A-OMR is introduced. On the basis of considering the advantages and disadvantages of each MY wheel, a double spherical crown differential omnidirectional wheel (DSCDOW) structure is proposed. The structure of the wheel has been greatly improved, especially the traditional series installation mode has been changed to parallel mode, and a parallel operation mechanism with two degrees of freedom has been built on the mobile platform composed of four groups of DSCDOW. Based on the whole structure of A-OMR, the kinematics model of the robot is obtained by the kinematics analysis of the mobile mechanism and the parallel lifting mechanism. After that, the control system of the robot is built. In order to ensure stability and real-time, a control system with NI myRIO-1900 microcontroller as main controller is developed. The system has three layers of control structure: upper computer, middle-level microcontroller, bottom driver and multi-sensor. At the same time, the software system based on LabVIEW is developed to realize man-machine interaction. Finally, a multi-sensor based control method is proposed. The infrared sensor is used to realize the trajectory tracking control method, and a circular infrared tracking array is proposed based on the omnidirectional characteristics of the robot. In order to improve the tracking accuracy, the single-layer circular array and the double-layer circular array are compared and analyzed. It is concluded that the double-layer circular array has higher tracking accuracy. Furthermore, the trajectory characteristics are optimized and the optimal trajectory width is obtained, which is suitable for the double-layer circular array module. Based on the above trajectory tracking control methods, in order to enable the robot to accurately locate the target position to achieve high precision assembly, the target position rotation positioning method is proposed, and the motion simulation of the positioning process is carried out, which verifies the effectiveness of the method. In addition, the methods of multi-sensor cooperative assembly and obstacle avoidance based on infrared tracking module are calculated and analyzed, and the correctness of the above methods is verified by experiments.
【学位授予单位】:沈阳航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP242
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,本文编号:2250094
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