背负式激光导航全向AGV移动平台关键技术研究

发布时间：2023-08-05 18:26

　　背负式激光导航全向AGV移动平台是以Mecanum轮作为驱动轮并且采用激光引导作为导航方式的一种新型轮式移动平台,具有承载能力强、导航精确、运行灵巧、控制简单等优点。本文主要通过对其结构设计、全方位运动性能、激光引导方式、控制系统搭建等关键技术进行研究,设计出了一种应用于室内物流仓储的激光引导全向AGV移动平台。具体研究内容及方法如下:1、结构设计和车体轻量化:从车架、车壳、驱动单元、减震单元四方面对背负式激光导航全向AGV移动平台进行结构设计,建立出基于Solidworks环境的整车三维模型;运用ANSYS Workbench软件对车架结构完成静力学分析,根据分析结果对车架进行优化设计,从而达到轻量化的目的。2、Mecanum轮的设计和全向AGV移动平台运动学分析:在深入分析Mecanum轮结构组成的基础上,利用等速螺线曲线法对Mecanum轮辊子进行理论研究并得出其母线方程,进一步建立出Mecanum轮的三维模型;结合Mecanum轮的全方位运动特性,对AGV移动平台进行运动学分析,得出运动学方程,为系统的运动和姿态控制提供理论基础。3、控制系统硬件设计:根据使用环境和功能要求,建...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题来源及主要内容
第二章 背负式AGV移动平台结构设计及优化
    2.1 总体设计要求分析
    2.2 整车结构设计
        2.2.1 车体结构设计
        2.2.2 驱动系统设计
        2.2.3 减震机构设计
    2.3 基于有限元结构分析的车架轻量化设计
        2.3.1 结构分析模型建立
        2.3.2 施加约束及满载状态下受力分析
        2.3.3 车体重量优化及分析
    2.4 本章小结
第三章 Mecanum轮设计及整车运动学分析
    3.1 Mecanum轮总体概述
    3.2 Mecanum轮的参数化设计
        3.2.1 Mecanum轮的结构特性分析
        3.2.2 辊轮曲面设计及建模
        3.2.3 Mecanum 材料分析与选型
    3.3 全向AGV移动平台运动学分析
    3.4 本章小结
第四章 背负式AGV移动平台控制系统硬件设计
    4.1 控制系统框架构建
    4.2 导航系统研究
        4.2.1 激光导航器的选型
        4.2.2 定位原理分析
        4.2.3 位姿感知模型建立
        4.2.4 反光板布置要求分析
        4.2.5 导航功能实现
    4.3 通讯模块设计
    4.4 安全模块设计
        4.4.1 非接触式避障传感器
        4.4.2 障碍物接触式缓冲器
    4.5 供电系统设计
        4.5.1 车载电池
        4.5.2 自动充电模块
    4.6 本章小结
第五章 控制系统软件设计及实验
    5.1 基于ROS操作系统的控制器软件设计
        5.1.1 ROS机器人操作系统
        5.1.2 控制器软件功能分析
    5.2 节点程序设计及通讯机制
        5.2.1 节点分析
        5.2.2 子程序设计
        5.2.3 ROS通讯机制
    5.3 AGV移动平台实验研究
        5.3.1 实验平台搭建
        5.3.2 激光场地建立
        5.3.3 参数设置与调试
        5.3.4 实验结果及分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 前景展望
参考文献
攻读学位期间取得的相关科研成果
致谢



本文编号：3839120