本文關鍵詞：基于物流終端的機器人控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：作為一種用于智能倉儲的移動機器人,自動導引車(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV)主要在物流系統(tǒng)中完成物料的自動運輸,是集機械、電子、無線通訊等技術于一體的高度自動化產(chǎn)品[1]。機器人技術及相關產(chǎn)業(yè)在國務院公布的《中國制造2025》中被納入國家大力推動重點領域突破發(fā)展規(guī)劃,然而目前國內(nèi)輪式移動機器人AGV小車的技術不夠成熟,特別是針對能夠精確導航和定位的AGV,國內(nèi)仍沒有掌握其關鍵技術,與國際水平有著明顯的差距。在這種背景下,研究出高精度、高穩(wěn)定性、高效率的AGV控制系統(tǒng),具有重要的意義。基于以上現(xiàn)狀,本文針對基于物流終端的機器人控制系統(tǒng)進行了研究。(1)本文對物流機器人AGV的控制系統(tǒng)進行了分析,對導航和定位模塊、運動控制模塊、貨叉移載控制模塊等AGV主要模塊的功能進行了梳理。在國內(nèi)外AGV控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上,重點對激光導引AGV控制系統(tǒng)進行研究。(2)本文首先對AGV系統(tǒng)的技術性能、技術參數(shù)和主要功能進行研究,梳理了導引方式、驅(qū)動方式、AGV的控制機理。完成AGV控制系統(tǒng)的硬件設計方案和軟件設計方案。(3)本文對AGV控制系統(tǒng)的硬件進行了設計,介紹了驅(qū)動控制器和轉(zhuǎn)向控制器的工作原理,完成電氣控制的原理設計、硬件選型,以及控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)。以工業(yè)計算機為核心,通過CAN總線技術,實現(xiàn)主控制器與運動控制模塊的通信;通過無線局域網(wǎng)技術,實現(xiàn)AGV與總控室的通信。(4)本文以AGV系統(tǒng)的功能需求和技術參數(shù)為參考,在硬件設計的基礎上,完成AGV控制系統(tǒng)的軟件設計,實現(xiàn)AGV的手/自動控制、通信和故障報警。根據(jù)物流系統(tǒng)中輪式移動機器人AGV的功能需求,應用Visual Studio 2010軟件對AGV的工控機界面進行了設計,完成界面的狀態(tài)顯示、手動控制、重新加載地圖、任務設置和激光防撞等功能。(5)本文對激光導引定位技術和基于單舵輪運動模型的追蹤引導策略進行了研究,在此基礎上提出新的目標參考點選擇方法,提高了路徑追蹤的精度,實現(xiàn)AGV的自動導航。(6)本文最后對輪式移動機器人AGV小車進行調(diào)試和性能分析,其路徑位置誤差不超過±10mm,角度誤差保持在±0.3°。結果表明,該輪式移動機器人小車的控制系統(tǒng)達到了設計要求,滿足物流機器人的性能需求。本機器人控制系統(tǒng)采用先進的激光導引技術實現(xiàn)高精度定位,創(chuàng)新性得引入CAN總線技術實現(xiàn)主控制器與單舵輪驅(qū)動通信,同時提出一種新的路徑追蹤方法,提高了AGV行走精度。該控制系統(tǒng)應用的AGV具有良好的經(jīng)濟性,隨著我國物流行業(yè)的不斷發(fā)展,其應用將會更加廣泛。
【學位授予單位】：上海工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242;TH692.3

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本文編號：1200203