基于视觉的厂区运料AGV关键元素检测技术研究
发布时间：2021-03-05 08:34
随着生产自动化水平日益提高,人工成本不断增加,厂区运料AGV（Automatic Guided Vehicle）逐渐被各行各业广泛需求。基于视觉导航的AGV有较好的灵活性和前期投入成本低的特点,应用前景良好,但其在国内技术仍然不够成熟,难以投入生产应用。为开发一款应用于厂区的无人运料AGV,本文对基于视觉的厂区内运料AGV关键元素的检测技术展开研究,针对各元素的特点分别提出了基于视觉的检测方法。本文关注于厂区内的三类关键元素:导航标志、厂区人员、地面警示线。三类元素具有很不相同的视觉特性,相应的检测算法也面临着不同的需求和挑战:（1）导航标志通常图像占比较小,且形状、颜色、纹理特征相近,易于混淆,难以同时保证检测速度和准确率;（2）厂区人员因不同的距离、动作,导致尺度范围较大,尤其是形状特征变化范围极大,且易存在遮挡问题,难以保证检测召回率;（3）地面警示线具有较为明显和稳定的特征,因而检测准确率较易保证,但其对于检测速度的要求更高,以保证AGV的平稳循迹行驶。针对这些问题,本文在深入研究现有目标检测方法的基础上,对各元素分别设计了有效的检测方法:在导航标志检测框架中,使用YOLO v...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２我国新松公司自主研发的ＡＧＶ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｘｉｎｓｏｎｇ?ＡＧＶ??２００００??ＳＳｏｄＴ－??
图１．１国外运料ＡＧＶ??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｏｒｅｉｇｎ?Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ?ＡＧＶ??
华东理工大学硕士学位论文?第３页??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓａｌｅｓ?ｏｆＡＧＶ?ｉｎ?２０１３－２０１８??挪丨：Ｖ??ｉｓ％?？祕饮料??，ｉ?３ｃ，?ｒ??、＾?發汽车电子??１３％?她??辑＇??图１．４?ＡＧＶ的行业占比??Ｆｉｇ．?１．４?Ｉｎｄｕｓｔｒｙ?Ｒａｔｉｏ?ｏｆ?ＡＧＶ??然而，虽然销量己经在飞速增长，但其投入使用的数目仍然远远达不到生产性企??业庞大的需求量，经过与企业的交流及车间的走访发现，其根本原因为以下三点：??１．目前厂区运料ＡＧＶ的典型导航方式是依赖厂区环境中预设的特定物体。在目前??生产车间里最常用的电磁导航方法中，车间中需要预先在地面以下埋入通电磁性导??体，ＡＧＶ行进时通过自身配备的传感器检测和追踪地面下方的电磁场来完成循迹。而??后来出现的成本较低的磁带导航也有类似的问题。这就要求厂房建设时预先考虑到生??产制造时ＡＧＶ的使用路线，在其下方或周围提前埋设用于传递信息的电、磁元件。这??对于老厂房翻新改进项目及车间自动化改造的匹配度显然存在很大问题，且为了装备??ＡＧＶ而花费的前期成本不言而喻。??２．目前厂区运料ＡＧＶ的路线规划方式不能很好地适用于小批量、非标准生产。在??汽车、家用电器的生产领域，流水线中每一步操作都相对固定，在一个长达数月甚至??几年的产品周期中，生产时物料供应、运输的路径和方式都基本不会改变，而在一般??企业的生产中，设备及工位的调整不可避免，需要经常进行调整及临时变更。因而电??磁导航显然缺乏灵活性，无论是行驶区域的限制，还是临时变更行进路线。??３．激光雷达导航及视觉导航的ＡＧＶ不需要预设“轨道”，能够很好地适应多变的??环境和灵活的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目视觉的AGV障碍物检测与避障[J]. 王铮,赵晓,佘宏杰,刘洪海,赵燕伟. 计算机集成制造系统. 2018(02)
[2]基于单目视觉的自动导引车导航系统研究[J]. 彭江涛,李希,孟华林,杨冬. 机械制造. 2017(06)
[3]AGV引爆物流智能化革命[J]. 金亚萍. 机器人产业. 2017(02)
[4]基于多特征协同的交通标志检测[J]. 汤凯,李实英,刘娟,李仁发. 计算机工程. 2015(03)
[5]迁移学习研究进展[J]. 庄福振,罗平,何清,史忠植. 软件学报. 2015(01)
[6]基于改进模板匹配的限速标志识别方法研究[J]. 冯春贵,祝诗平,王海军,贺园园. 西南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]基于背景像素突变检测的交通标志图像分割[J]. 申中鸿,付梦印,杨毅,王美玲. 计算机应用研究. 2012(09)
[8]一种用于道路交通标志识别的颜色—几何模型[J]. 朱双东,刘兰兰,陆晓峰. 仪器仪表学报. 2007(05)
[9]智能机器人及其发展[J]. 孟庆春,齐勇,张淑军,杜春侠,殷波,高云. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2004(05)
博士论文
[1]双向运动型视觉导引AGV关键技术研究及实现[D]. 喻俊.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于深度卷积神经网络的目标检测算法研究[D]. 黄莉芝.西南交通大学 2018
[2]基于深度网络的图像特征提取及应用[D]. 李欣怡.江南大学 2018
[3]基于机器视觉的智能移动系统设计及避障导航算法研究[D]. 张永军.哈尔滨工程大学 2017
[4]基于多种导航技术混合的AGV系统设计[D]. 钟钜斌.浙江大学 2016
[5]磁导引AGV的设计[D]. 李季.山东大学 2013
[6]自动导引车系统控制器设计与调度算法的研究[D]. 王川.哈尔滨工业大学 2010
[7]一种单目视觉下的同时定位与环境特征构建[D]. 李胜辉.重庆大学 2010
[8]自引导小车的全方位视觉技术研究[D]. 秦洁.天津大学 2008
[9]基于视觉导引的港口智能AGV路径跟踪系统研究[D]. 冯葳.武汉理工大学 2006
[10]户外小车标线及障碍物视觉检测系统[D]. 汪卫红.天津大学 2005
本文编号：3064902
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２我国新松公司自主研发的ＡＧＶ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｘｉｎｓｏｎｇ?ＡＧＶ??２００００??ＳＳｏｄＴ－??
图１．１国外运料ＡＧＶ??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｏｒｅｉｇｎ?Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ?ＡＧＶ??
华东理工大学硕士学位论文?第３页??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓａｌｅｓ?ｏｆＡＧＶ?ｉｎ?２０１３－２０１８??挪丨：Ｖ??ｉｓ％?？祕饮料??，ｉ?３ｃ，?ｒ??、＾?發汽车电子??１３％?她??辑＇??图１．４?ＡＧＶ的行业占比??Ｆｉｇ．?１．４?Ｉｎｄｕｓｔｒｙ?Ｒａｔｉｏ?ｏｆ?ＡＧＶ??然而，虽然销量己经在飞速增长，但其投入使用的数目仍然远远达不到生产性企??业庞大的需求量，经过与企业的交流及车间的走访发现，其根本原因为以下三点：??１．目前厂区运料ＡＧＶ的典型导航方式是依赖厂区环境中预设的特定物体。在目前??生产车间里最常用的电磁导航方法中，车间中需要预先在地面以下埋入通电磁性导??体，ＡＧＶ行进时通过自身配备的传感器检测和追踪地面下方的电磁场来完成循迹。而??后来出现的成本较低的磁带导航也有类似的问题。这就要求厂房建设时预先考虑到生??产制造时ＡＧＶ的使用路线，在其下方或周围提前埋设用于传递信息的电、磁元件。这??对于老厂房翻新改进项目及车间自动化改造的匹配度显然存在很大问题，且为了装备??ＡＧＶ而花费的前期成本不言而喻。??２．目前厂区运料ＡＧＶ的路线规划方式不能很好地适用于小批量、非标准生产。在??汽车、家用电器的生产领域，流水线中每一步操作都相对固定，在一个长达数月甚至??几年的产品周期中，生产时物料供应、运输的路径和方式都基本不会改变，而在一般??企业的生产中，设备及工位的调整不可避免，需要经常进行调整及临时变更。因而电??磁导航显然缺乏灵活性，无论是行驶区域的限制，还是临时变更行进路线。??３．激光雷达导航及视觉导航的ＡＧＶ不需要预设“轨道”，能够很好地适应多变的??环境和灵活的
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目视觉的AGV障碍物检测与避障[J]. 王铮,赵晓,佘宏杰,刘洪海,赵燕伟. 计算机集成制造系统. 2018(02)
[2]基于单目视觉的自动导引车导航系统研究[J]. 彭江涛,李希,孟华林,杨冬. 机械制造. 2017(06)
[3]AGV引爆物流智能化革命[J]. 金亚萍. 机器人产业. 2017(02)
[4]基于多特征协同的交通标志检测[J]. 汤凯,李实英,刘娟,李仁发. 计算机工程. 2015(03)
[5]迁移学习研究进展[J]. 庄福振,罗平,何清,史忠植. 软件学报. 2015(01)
[6]基于改进模板匹配的限速标志识别方法研究[J]. 冯春贵,祝诗平,王海军,贺园园. 西南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]基于背景像素突变检测的交通标志图像分割[J]. 申中鸿,付梦印,杨毅,王美玲. 计算机应用研究. 2012(09)
[8]一种用于道路交通标志识别的颜色—几何模型[J]. 朱双东,刘兰兰,陆晓峰. 仪器仪表学报. 2007(05)
[9]智能机器人及其发展[J]. 孟庆春,齐勇,张淑军,杜春侠,殷波,高云. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2004(05)
博士论文
[1]双向运动型视觉导引AGV关键技术研究及实现[D]. 喻俊.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]基于深度卷积神经网络的目标检测算法研究[D]. 黄莉芝.西南交通大学 2018
[2]基于深度网络的图像特征提取及应用[D]. 李欣怡.江南大学 2018
[3]基于机器视觉的智能移动系统设计及避障导航算法研究[D]. 张永军.哈尔滨工程大学 2017
[4]基于多种导航技术混合的AGV系统设计[D]. 钟钜斌.浙江大学 2016
[5]磁导引AGV的设计[D]. 李季.山东大学 2013
[6]自动导引车系统控制器设计与调度算法的研究[D]. 王川.哈尔滨工业大学 2010
[7]一种单目视觉下的同时定位与环境特征构建[D]. 李胜辉.重庆大学 2010
[8]自引导小车的全方位视觉技术研究[D]. 秦洁.天津大学 2008
[9]基于视觉导引的港口智能AGV路径跟踪系统研究[D]. 冯葳.武汉理工大学 2006
[10]户外小车标线及障碍物视觉检测系统[D]. 汪卫红.天津大学 2005
本文编号：3064902
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3064902.html
