【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(yùn)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(yùn),能提高生產(chǎn)效率和企業(yè)競爭力,有較大的社會經(jīng)濟(jì)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(jī),主要研究工作包括:在自動化機(jī)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(yùn)動,對整車與地面的受力進(jìn)行分析后確定驅(qū)動電機(jī)的規(guī)格。主要設(shè)計了一套自動對接貨架機(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu)的3D模型,同樣利用AGV的巡線運(yùn)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(jī)構(gòu)進(jìn)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(jī)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(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動。在AGV巡線糾偏算法方面,提出了將改進(jìn)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(jī)械加工裝配與程序調(diào)試,在車間中對AGV樣機(jī)進(jìn)行實驗,測試了樣機(jī)整車的運(yùn)動控制性能、定位精度,所設(shè)計的自動充電機(jī)構(gòu)、自動貨架對接機(jī)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(hù)理等運(yùn)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(jì)意義。圖1-1 帶機(jī)械臂的AGV[2]圖1-2 某機(jī)車檢修基地的搬運(yùn)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(jī)械臂的AGV[2]圖1-2 某機(jī)車檢修基地的搬運(yùn)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