隨著自動化技術(shù)與物流業(yè)的發(fā)展,工廠與倉庫的物料傳輸因其強流動性與動態(tài)變化的特點,對物流傳輸設(shè)備提出了更高的要求,除了需要考慮待傳輸對象的類別、尺寸、應(yīng)用場合外,如何有效提升傳輸設(shè)備的智能化程度也成為研究的重點。傳統(tǒng)的物流傳輸設(shè)備結(jié)構(gòu)一般采用一體化設(shè)計,應(yīng)用場景單一,可塑性差,且固定的機械結(jié)構(gòu)一定程度上也降低了控制系統(tǒng)的靈活性。針對上述存在的不足,本文提出了一種基于模板匹配的模塊化物料傳輸平臺及路徑規(guī)劃設(shè)計,平臺以蜂窩狀布局的模塊體為控制單元,通過圖形化上位機界面,實現(xiàn)貨物傳輸路徑的靈活規(guī)劃;通過基于圖像分割的模板匹配算法以及優(yōu)化后的動態(tài)窗口法,實現(xiàn)多目標(biāo)動態(tài)避障;并實時映射物料軌跡與環(huán)境障礙物,便于工作模塊的系統(tǒng)管理。本文的主要研究內(nèi)容如下:1)對基于模板匹配的模塊化物料傳輸平臺機械結(jié)構(gòu)進行總體設(shè)計;將平臺傳輸方式設(shè)置為托盤傳輸,便于單模塊及多模塊協(xié)同的運動學(xué)與動力學(xué)模型建立;針對平臺模塊布局,設(shè)計控制系統(tǒng)總體方案,包括下位機模塊軟硬件設(shè)計、上位機圖形化控制界面設(shè)計,以及采用工業(yè)相機作為視覺反饋設(shè)備實現(xiàn)平臺閉環(huán)控制的控制策略;2)對常用柵格布局以及傳統(tǒng)機器人路徑規(guī)劃算法進行分析,針對本...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 物料傳輸設(shè)備的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 模板匹配算法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 路徑規(guī)劃算法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究思路和主要內(nèi)容
        1.3.1 本課題來源
        1.3.2 本課題研究內(nèi)容
第2章 基于模板匹配的模塊化傳輸平臺系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 概述
    2.2 平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.1 功能需求與技術(shù)指標(biāo)
        2.2.2 平臺布局及模塊體設(shè)計
    2.3 運動學(xué)與動力學(xué)模型分析
        2.3.1 運動學(xué)模型分析
        2.3.2 動力學(xué)模型分析
    2.4 基于模板匹配的傳輸平臺控制方案設(shè)計
        2.4.1 控制系統(tǒng)總體方案
        2.4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
        2.4.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于圖像分割的Hu不變矩模板匹配算法
    3.1 概述
    3.2 基于圖像分割的目標(biāo)特征提取
        3.2.1 常用的圖像分割算法
        3.2.2 基于形態(tài)學(xué)的圖像分割處理
    3.3 基于改進Hu矩的快速模板匹配
        3.3.1 Hu矩陣數(shù)學(xué)模型
        3.3.2 改進Hu不變矩匹配算法
    3.4 算法測試比較
    3.5 本章小結(jié)
第4章 傳輸平臺路徑規(guī)劃算法研究
    4.1 概述
    4.2 常用路徑規(guī)劃算法的對比分析
        4.2.1 全局路徑規(guī)劃算法
        4.2.2 局部路徑規(guī)劃算法
    4.3 基于模板匹配的模塊化傳輸平臺的路徑規(guī)劃算法
        4.3.1 柵格模型建立
        4.3.2 A^*算法的改進與全局靜態(tài)路徑規(guī)劃
        4.3.3 改進動態(tài)窗口法的局部路徑規(guī)劃
        4.3.4 矩陣干涉檢測及Bezier曲線擬合
    4.4 基于改進A^*算法與動態(tài)窗口法的matlab仿真分析
        4.4.1 傳統(tǒng)柵格與改進柵格的路徑仿真
        4.4.2 加權(quán)A^*算法的改進及bezier擬合仿真
        4.4.3 改進動態(tài)窗口法的局部路徑仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實驗樣機搭建及典型實驗測試
    5.1 概述
    5.2 實驗樣機搭建
    5.3 實驗采樣設(shè)備及測試參數(shù)選取
        5.3.1 采樣設(shè)備及實驗環(huán)境確定
        5.3.2 測試參數(shù)
    5.4 實驗記錄與分析
        5.4.1 典型路徑實驗及數(shù)據(jù)分析
        5.4.2 載重實驗及數(shù)據(jù)分析
        5.4.3 障礙物避障及數(shù)據(jù)分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果及參與的項目
致謝



本文編號：3770549