基于STM32和机器视觉的AGV小车设计与实现

发布时间：2021-03-28 14:18

　　近年来,随着烟草行业的技术竞争不断加剧,各烟草企业均不断加大技术投入。什邡卷烟厂作为一个百年老厂,面对烟草行业竞争的持续加剧,通过不断改善工艺流程,降低生产成本,做精制造,达到提升生产过程的自动化和柔性化水平的目的。目前,该厂的物流运输采用的仍然是传统的物流输送方式,即由人工驾驶叉车进行,这种方式存在车流量大、安全风险高、人工成本高等缺陷,尤其在什邡卷烟厂易地技改后,生产现场物流量加倍、运送环节更为复杂、柔性化和精益化需求更高,传统的物流运输方式已经不能满足该厂优质高效的生产需求。针对上述问题,本文设计了一款AGV（Automated Guided Vehicle自动导向搬运车）。本文首先对AGV的发展及关键技术进行了总结归纳,并分析了现有不同技术方案的特点与不足,结合什邡卷烟厂实际现场需求,设计了轻型化AGV整体功能。其次,根据功能完成了AGV的整体方案设计并对系统各功能模块进行选型和设计,选用高性能嵌入式处理器STM32F103ZET6作为系统主控制器;采用专用有刷直流电机驱动器及大功率直流减速电机构成驱动单元,建立AGV运动学模型并对其进行分析,总结出运动控制方法;使用线性CCD... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

国内研制的AGV

[17]。本文总结分析了以上几种AGV导航技术及其优缺点，图1-2分别描述了电磁导航、磁带导航、激光导航、轮廓导航。(a) 电磁导航 (b) 磁带导航(b) 激光导航 (d) 轮廓导航图 1-2 不同导航技术表 1-1 对七种不同的导航技术的优缺点进行了对比[18-20]。表 1-1 不同导航技术比较导航方式 简介 优点 缺点电磁导引技术在运行路径下埋设金属线，附加上固定的频率。通过 AGV 车体上面的电磁感应器对频率的识别，实现 AGV的导引。金属线隐藏较好，因此在使用过程中不会受到污染，同时其正常工作时产生的干扰信号是非常小的，成本较低，使用较为简单。修改路径时不方便，导航方式不灵活，也不易于维护。磁带导引技术在路面上铺设磁带

(a) 物料台 (b) 物流通道图 1-3 什邡卷烟厂物料台及物流通道工厂卷包车间实际情况如下：(1) 工厂物料台高度为 100mm 左右；(2) 每一次运送的物料重量大约在 50-60KG；(3) 卷接包机组共 16 组，分为两列，每列 8 组；(4) 生产现场各工作台布局固定不变，有物料通道规划，运送路径不会轻易改针对实际情况和需求，拟设计一款具有数据通信功能、巡线功能、避障功能、报能、显示功能的轻型化视觉导航 AGV，具体从以下几个方面来进行研究：(1) 系统总体方案及控制结构设计通过分析比较国内先进的 AGV 设计的特点，结合实际控制对象，进行系统总体的规划和设计。采用意法半导体公司推出的 STM32F103 系列作为主控制器，系统 CCD 摄像头检测路径线，利用两轮差速控制小车转向，同时使用光电编码器对车行检测。(2) 系统硬件设计本系统采用模块化设计，系统主要由数传模块、视觉模块、驱动模块、避障模块


本文编号：3105707