基于视觉导引的智能叉车控制系统设计

发布时间：2020-10-16 17:49

　　 在物流、制造、仓储等行业中,叉车是搬运的主力军,常用于仓储大型物件的运输,如车站、港口、机场、仓库、仓库等。相对于AGV技术,智能AGV叉车不仅要完成传统AGV的工作,而且要实现托盘、货物的自动识别、对孔、搬运、码垛、装卸等任务。随着人工智能、大数据等新兴产业的迅速发展,有别于传统叉车的智能AGV叉车成为当前研究的热点和重点。本文是以实际仓库为背景,进行整体叉车控制系统的设计,主要的工作内容包括以下几个方面:一、通过对现有仓储系统及叉车系统存在的问题的分析,确定了本文的研究重点,整个系统模型、选型、设计等工作。二、针对AGV叉车的特点,应用图像处理技术,对路况信息、周围环境信息、托盘孔位等信息进行预处理。在对图像边缘信息的处理时,提出一种基于微分跟踪器的边缘检测算法,通过该算法可以快速、准确实现路况信息、周围环境、托盘插孔轮廓的准确检测、导引,实现托盘的正确识别,准确对孔。三、为提高工作效率,对AGV叉车仓库内行驶进行路径规划,基本的蚁群算法不能满足快速性的要求,所以结合精英蚁群系统,实现快速路径寻优。通过仿真、实验验证了其效果。四、对AGV叉车进行实时控制,采用了分数阶PID控制,提高了控制精度,调节时间更快。经过在某国有大型企业现场测试,该套智能叉车控制系统在软件和硬件两个方面都能很好满足仓储系统要求,本文设计的基于视觉导引的智能仓储系统,具有效率高,成本低的特点,可广泛的应用于实际仓库中,具有一定的实际应用和推广价值。
【学位单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：F274;TP273
【部分图文】：

第二章 系统工作原理和框架设计第二章 系统工作原理和框架设计本课题根据实际仓库要求，研究设计了基于视觉导引的智能仓储系统。该系统准确、功能完善、成本低廉，主要根据图像处理来识别 AGV 叉车路径、标识牌盘插孔信息；基于 UWB 定位实现路径规划；运用控制算法实现 AGV 叉车在仓库速准确的进行物料配送。为进一步实现无人化仓储打下良好基础。§2.1 设计依据2.1.1 生产场地布局图某大型国有企业仓库现有布局图如图 2-1 所示。

表 2-1 现场基本技术条件名称 性能指标温度 -25℃～45℃湿度 60—95%防护等级 IP54动力电源 交流 380±10% 50HZ±2% 3 相 5 线§2.2 总体设计，基于视觉导引的智能仓储系统要求能够实现物料的全自动化的堆放准确识别路径、标识牌及周围环境信息。根据用户对适用性和经济性由 AGV 叉车、AGV 控制器、充电系统、通讯系统、数据采集系统部分组成。AGV 控制系统主要由 AGV 管理监控计算机、调度管理块、AGV 自动调度软件等软件组成，通过无线局域网进行通讯。结构示意图如图 2-2 所示：

图 2-3 MV-VDM USB3.0 接口高速工业数字相机该工业数字相机采用 CCD 作为传感器，在成像明锐度和通透性上都十分好，快速地得到高质量且颜色还原性好的图像，通过外部信号可连续采集或触发采集供高品质图像。以 USB3.0 为输出可以得到稳定的信号，可实现一台电脑对多台相机的操作处理。通过高速的传输界面，帧速率可达 120 帧/秒。同时支持 WindoP、Win7 下程序开发工具，可支持 VC、VB、C#等语言，对图像处理比较灵活方此选用该套工业相机。工业相机安装在 AGV 叉车车体的中下位置。表 2-2 是该工机的详细性能参数表：表 2-2 MV-VDM USB3.0 接口高速工业数字相机详细参数参数名称 参数值成像器件 MV-VDM USB3.0 接口高速工业数字相机分辨率 1280×960电子快门 1/10000-1/4s数据位数 A/D：12 位，输出：8 位镜头接口类型 C/CS 接口
【参考文献】

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本文编号：2843571