【摘要】：在現(xiàn)代化生產(chǎn)中,越來越多的AGV在制造業(yè)等領(lǐng)域輔助搬運發(fā)揮了重大作用。研發(fā)功能豐富且成本適宜的帶嵌入式系統(tǒng)的AGV應(yīng)用于物料搬運,能提高生產(chǎn)效率和企業(yè)競爭力,有較大的社會經(jīng)濟意義。在分析了國內(nèi)外關(guān)于AGV新近的重要研究成果的基礎(chǔ)上,本文根據(jù)項目需求,研制出一臺功能多樣的視覺引導(dǎo)的AGV樣機,主要研究工作包括:在自動化機構(gòu)設(shè)計方面,選用了Mecanum輪并計算AGV的速度雅可比矩陣以實現(xiàn)全向運動,對整車與地面的受力進行分析后確定驅(qū)動電機的規(guī)格。主要設(shè)計了一套自動對接貨架機構(gòu),利用該系統(tǒng)的巡線導(dǎo)引和RFID定位功能,以及Kinect對貨架對接標(biāo)識進行圖像識別以調(diào)整對中位置,然后主控制器控制推桿等部件完成與貨架自動對接。另外,設(shè)計了自動充電機構(gòu)的3D模型,同樣利用AGV的巡線運動和所攜帶的超聲波傳感器實現(xiàn)自身的初步定位和與充電位置的精確位姿調(diào)整,伸出電極對接機構(gòu)進行充電。在AGV控制系統(tǒng)設(shè)計方面,將其分為上層決策與計算控制和下層的電機分布式控制,設(shè)計了基于嵌入式Linux系統(tǒng)的ROS軟件框架的主控制器樹莓派與Arduino相配合的控制系統(tǒng)。分析和設(shè)計了Arduino控制電機流程及控制程序,主控制器樹莓派與Arduino以及與調(diào)度系統(tǒng)的wifi通訊協(xié)議和RFID的功能站點編號設(shè)計。對AGV避障方案,采用了Kinect圖像識別和超聲波傳感器、人體紅外傳感器相融合,在地面站點的定位方案使用RFID技術(shù)。還基于ROS的傳感器驅(qū)動模塊,實現(xiàn)了用語音控制AGV運動。在AGV巡線糾偏算法方面,提出了將改進型的積分分離和抗積分飽和的增量式PID控制算法應(yīng)用于AGV巡線糾偏控制,通過調(diào)節(jié)積分分離閾值,使AGV能糾正因地面摩擦等因素而導(dǎo)致的偏差,巡線更平穩(wěn)而且不會失去響應(yīng)。最后,通過機械加工裝配與程序調(diào)試,在車間中對AGV樣機進行實驗,測試了樣機整車的運動控制性能、定位精度,所設(shè)計的自動充電機構(gòu)、自動貨架對接機構(gòu)等功能和流程的可行性和可靠性,實驗證明符合項目實際應(yīng)用要求。
【圖文】：

、自動化立體倉庫、醫(yī)療護理等運輸或存儲行業(yè)中，，如圖 1-1 與圖 1-2 所示。因此對 AGV 的研究有科研價值和社會經(jīng)濟意義。圖1-1 帶機械臂的AGV[2]圖1-2 某機車檢修基地的搬運AGV[24]1.2.2 AGV 的國外研究現(xiàn)狀關(guān)于 AGV 的研究和應(yīng)用最早在歐美國家開展。福特汽車公司在 1913 年為轎車底

圖1-1 帶機械臂的AGV[2]圖1-2 某機車檢修基地的搬運AGV[24]1.2.2 AGV 的國外研究現(xiàn)狀關(guān)于 AGV 的研究和應(yīng)用最早在歐美國家開展。福特汽車公司在 1913 年為轎車底
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH112

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本文編號：2632656