基于激光反射板的激光導(dǎo)航AGV定位與地圖構(gòu)建方法研究
發(fā)布時間:2021-06-13 15:40
自動導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV)屬于工業(yè)移動機器人的范疇。目前,AGV系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工程機械、能源電力、食品、制藥、印鈔造幣、航空航天及國防科工等很多領(lǐng)域。同時隨著近年來國家對環(huán)保和民生問題的高度重視,作為實現(xiàn)自動化、綠色化生產(chǎn)的重要工具,在輪胎橡膠等高污染行業(yè)以及與民生相關(guān)的食品、飲料和制藥等行業(yè)的應(yīng)用范圍不斷擴大,應(yīng)用規(guī)模顯著提升,在降低環(huán)境污染,保障食品藥品安全等方面發(fā)揮了重大作用。導(dǎo)航定位是AGV的必備功能,是AGV系統(tǒng)中必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。在AGV眾多的導(dǎo)航方式中,基于激光反射板的激光導(dǎo)航AGV系統(tǒng)由于具備導(dǎo)航精度高、抗擾能力強、靈活性高等優(yōu)點,在目前的AGV系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域中占據(jù)了主要的地位。因此本文以所搭建的激光導(dǎo)航AGV實驗車平臺為基礎(chǔ),總結(jié)公司多年來基于激光反射板的激光導(dǎo)航AGV系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗,從實際的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用場景需求的角度出發(fā),通過采用理論分析與實驗驗證相結(jié)合的方法,主要對激光反射板的環(huán)境感知、激光導(dǎo)航AGV的定位與地圖構(gòu)建方法等幾個方面進行了相關(guān)的研究工作。首先,本文從分析激光導(dǎo)航AGV所使用的激光掃描器的工作原理及其...
【文章來源】:機械科學(xué)研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1磁導(dǎo)航AGV?
用激光自然導(dǎo)航方式進行導(dǎo)航或是在需要進行精確定位的站臺??區(qū)域,則采用激光反射板導(dǎo)航的方式。相比于采用單一的激光導(dǎo)航方式,采用激光??的復(fù)合導(dǎo)航方式的AGV系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域會更加廣泛,但復(fù)合導(dǎo)航方式的算法復(fù)雜??度高,需要考慮信息融合的問題,具體表現(xiàn)為AGV實時位置的綜合求解以及地圖??信息的統(tǒng)一描述1"】。??(5)視覺導(dǎo)航??隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展,以及視覺傳感器成本價格的進-步降低(一個相??機的價格要遠比激光掃描器便宜得多),視覺導(dǎo)航AGV是一個比較熱門的研究方??向,如圖1-4所示。視覺導(dǎo)航AGV是通過相機對周圍環(huán)境的圖像信息作為特征進行??導(dǎo)航,當采用周圍環(huán)境的信息進行導(dǎo)航時,視覺導(dǎo)航方式的導(dǎo)航精度比激光導(dǎo)航方??式的導(dǎo)航精度相對較差。有的視覺導(dǎo)航AGV采用檢測貼在墻壁或者立柱上的視覺??標記物進行導(dǎo)航,此種導(dǎo)航方式精度較高和激光反射板導(dǎo)航的精度±5mm基本一??致,還有的視覺導(dǎo)航AGV用地面的紋路信息作為導(dǎo)航的特征信息??圖1-1磁導(dǎo)航AGV?圖1-2二維碼導(dǎo)航AGV??2??
?機械科學(xué)研究總院碩士學(xué)位論文???圓Hk??圖1-3激光導(dǎo)航AGV?圖1-4視覺導(dǎo)航AGV??1.1.2?AGV導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展綜述??1953年,美國Basrrett電子公司將牽引式的拖拉機進行改裝,同時在空中布置??了導(dǎo)線引導(dǎo)其行駛,運輸貨物。這輛改裝運輸車被認為是世界上第一臺AGVl15]。??由此可見,第一臺AGV是采用有線導(dǎo)航的方式運行的。??到了五十年代中期,在英國首次實現(xiàn)電磁導(dǎo)航AGV系統(tǒng)。在這之前,都是在??地上預(yù)先設(shè)計并安置好用以控制導(dǎo)航運輸車的導(dǎo)軌[|61。通過采用電磁導(dǎo)航的新技??術(shù),使AGV系統(tǒng)在英國廣泛使用。此后,歐洲的其他國家紛紛效仿,這項新的技??術(shù)迅速普及[17_18U??1966年,日本的一家工廠與美國的Webb公司合資,這是在日本開設(shè)的第一家??AGV工廠[?20〗。1986年,日本安裝的AGV導(dǎo)航系統(tǒng)已超過兩千個,投入運行AGV??的數(shù)量己逾五千臺。隨后,世界上知名的汽車公司都將AGV引入生產(chǎn)流水線,將??AGV參與生產(chǎn)、組裝和搬運【2N22]。但這些AGV系統(tǒng)也是電磁導(dǎo)航的系統(tǒng)。??1990年位于瑞典的銷售AGV控制系統(tǒng)的公司,NDC自動化公司,為新加坡利??樂公司建造了全球第一輛激光反射板導(dǎo)航的AGV。從1991年開始,NDC公司將激??光反射板導(dǎo)航的AGV系統(tǒng)開始應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。由于剛幵始應(yīng)用,激光反射板導(dǎo)??航AGV系統(tǒng)還不完善,應(yīng)用的數(shù)量不是很多。激光反射板導(dǎo)航的AGV系統(tǒng)的大面??積推廣是從1996年開始的,主要以國外的NDC公司的激光反射板導(dǎo)航AGV控制??系統(tǒng)技術(shù)為代表。同時,采用NDC公司的激光反射板導(dǎo)航技術(shù)的AGV系統(tǒng)也開始??進入了中國市場,由于
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AGV導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀的探討[J]. 陳媛媛,陳菁,張守興. 機械管理開發(fā). 2020(05)
[2]基于故障樹的磁導(dǎo)航AGV系統(tǒng)故障診斷研究[J]. 黃旭. 工業(yè)控制計算機. 2020(01)
[3]激光導(dǎo)航AGV的反光板匹配技術(shù)研究[J]. 楊志江,夏繼強,耿春明. 自動化應(yīng)用. 2020(01)
[4]基于慣性和視覺復(fù)合導(dǎo)航的自動導(dǎo)引小車研究與設(shè)計[J]. 肖獻強,程亞兵,王家恩. 中國機械工程. 2019(22)
[5]基于二維激光雷達的AGV小車定位研究[J]. 張杰,王璐. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(06)
[6]自動導(dǎo)引車導(dǎo)航與路徑規(guī)劃研究[J]. 李永湘. 中國設(shè)備工程. 2019(05)
[7]自動導(dǎo)引小車(AGV)系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 王強,王高亮. 智能計算機與應(yīng)用. 2018(06)
[8]倉儲作業(yè)中AGV的定位導(dǎo)航方法研究[J]. 陽樊,汪婷婷. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(24)
[9]AGV導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新路徑[J]. 張穎川. 物流技術(shù)與應(yīng)用. 2018(07)
[10]一種基于標記碼的AGV小車導(dǎo)航修正方法[J]. 徐仲勛,劉建新,王亞威,曾嬙. 機床與液壓. 2018(03)
碩士論文
[1]AGV智能泊車系統(tǒng)交互區(qū)停車行為視覺識別關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 朱偉枝.華南理工大學(xué) 2019
[2]基于激光視覺信息的AGV即時定位與地圖構(gòu)建方法研究[D]. 丁仁杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]基于圖優(yōu)化激光SLAM的AGV室內(nèi)自主導(dǎo)航算法研究[D]. 桑迪.山東大學(xué) 2019
[4]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的AGV定位方法研究[D]. 李財.電子科技大學(xué) 2019
[5]采用二維碼地標的AGV定位和調(diào)度技術(shù)研究[D]. 曾林全.重慶郵電大學(xué) 2019
[6]基于麥克納姆輪的全向自行式移動平臺研發(fā)[D]. 何超.西安理工大學(xué) 2018
[7]激光叉車AGV的研究與實現(xiàn)[D]. 邱崇偉.江西理工大學(xué) 2018
[8]激光導(dǎo)航AGV車載控制系統(tǒng)設(shè)計與路徑跟蹤算法研究[D]. 丁聲雷.西華大學(xué) 2018
[9]倉儲叉車的激光導(dǎo)引技術(shù)研究[D]. 彭慕蓉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[10]倉庫通道環(huán)境下AGV小車定位技術(shù)與實現(xiàn)[D]. 王俊祥.重慶大學(xué) 2018
本文編號:3227812
【文章來源】:機械科學(xué)研究總院北京市
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1磁導(dǎo)航AGV?
用激光自然導(dǎo)航方式進行導(dǎo)航或是在需要進行精確定位的站臺??區(qū)域,則采用激光反射板導(dǎo)航的方式。相比于采用單一的激光導(dǎo)航方式,采用激光??的復(fù)合導(dǎo)航方式的AGV系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域會更加廣泛,但復(fù)合導(dǎo)航方式的算法復(fù)雜??度高,需要考慮信息融合的問題,具體表現(xiàn)為AGV實時位置的綜合求解以及地圖??信息的統(tǒng)一描述1"】。??(5)視覺導(dǎo)航??隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展,以及視覺傳感器成本價格的進-步降低(一個相??機的價格要遠比激光掃描器便宜得多),視覺導(dǎo)航AGV是一個比較熱門的研究方??向,如圖1-4所示。視覺導(dǎo)航AGV是通過相機對周圍環(huán)境的圖像信息作為特征進行??導(dǎo)航,當采用周圍環(huán)境的信息進行導(dǎo)航時,視覺導(dǎo)航方式的導(dǎo)航精度比激光導(dǎo)航方??式的導(dǎo)航精度相對較差。有的視覺導(dǎo)航AGV采用檢測貼在墻壁或者立柱上的視覺??標記物進行導(dǎo)航,此種導(dǎo)航方式精度較高和激光反射板導(dǎo)航的精度±5mm基本一??致,還有的視覺導(dǎo)航AGV用地面的紋路信息作為導(dǎo)航的特征信息??圖1-1磁導(dǎo)航AGV?圖1-2二維碼導(dǎo)航AGV??2??
?機械科學(xué)研究總院碩士學(xué)位論文???圓Hk??圖1-3激光導(dǎo)航AGV?圖1-4視覺導(dǎo)航AGV??1.1.2?AGV導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展綜述??1953年,美國Basrrett電子公司將牽引式的拖拉機進行改裝,同時在空中布置??了導(dǎo)線引導(dǎo)其行駛,運輸貨物。這輛改裝運輸車被認為是世界上第一臺AGVl15]。??由此可見,第一臺AGV是采用有線導(dǎo)航的方式運行的。??到了五十年代中期,在英國首次實現(xiàn)電磁導(dǎo)航AGV系統(tǒng)。在這之前,都是在??地上預(yù)先設(shè)計并安置好用以控制導(dǎo)航運輸車的導(dǎo)軌[|61。通過采用電磁導(dǎo)航的新技??術(shù),使AGV系統(tǒng)在英國廣泛使用。此后,歐洲的其他國家紛紛效仿,這項新的技??術(shù)迅速普及[17_18U??1966年,日本的一家工廠與美國的Webb公司合資,這是在日本開設(shè)的第一家??AGV工廠[?20〗。1986年,日本安裝的AGV導(dǎo)航系統(tǒng)已超過兩千個,投入運行AGV??的數(shù)量己逾五千臺。隨后,世界上知名的汽車公司都將AGV引入生產(chǎn)流水線,將??AGV參與生產(chǎn)、組裝和搬運【2N22]。但這些AGV系統(tǒng)也是電磁導(dǎo)航的系統(tǒng)。??1990年位于瑞典的銷售AGV控制系統(tǒng)的公司,NDC自動化公司,為新加坡利??樂公司建造了全球第一輛激光反射板導(dǎo)航的AGV。從1991年開始,NDC公司將激??光反射板導(dǎo)航的AGV系統(tǒng)開始應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。由于剛幵始應(yīng)用,激光反射板導(dǎo)??航AGV系統(tǒng)還不完善,應(yīng)用的數(shù)量不是很多。激光反射板導(dǎo)航的AGV系統(tǒng)的大面??積推廣是從1996年開始的,主要以國外的NDC公司的激光反射板導(dǎo)航AGV控制??系統(tǒng)技術(shù)為代表。同時,采用NDC公司的激光反射板導(dǎo)航技術(shù)的AGV系統(tǒng)也開始??進入了中國市場,由于
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AGV導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀的探討[J]. 陳媛媛,陳菁,張守興. 機械管理開發(fā). 2020(05)
[2]基于故障樹的磁導(dǎo)航AGV系統(tǒng)故障診斷研究[J]. 黃旭. 工業(yè)控制計算機. 2020(01)
[3]激光導(dǎo)航AGV的反光板匹配技術(shù)研究[J]. 楊志江,夏繼強,耿春明. 自動化應(yīng)用. 2020(01)
[4]基于慣性和視覺復(fù)合導(dǎo)航的自動導(dǎo)引小車研究與設(shè)計[J]. 肖獻強,程亞兵,王家恩. 中國機械工程. 2019(22)
[5]基于二維激光雷達的AGV小車定位研究[J]. 張杰,王璐. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(06)
[6]自動導(dǎo)引車導(dǎo)航與路徑規(guī)劃研究[J]. 李永湘. 中國設(shè)備工程. 2019(05)
[7]自動導(dǎo)引小車(AGV)系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 王強,王高亮. 智能計算機與應(yīng)用. 2018(06)
[8]倉儲作業(yè)中AGV的定位導(dǎo)航方法研究[J]. 陽樊,汪婷婷. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2018(24)
[9]AGV導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新路徑[J]. 張穎川. 物流技術(shù)與應(yīng)用. 2018(07)
[10]一種基于標記碼的AGV小車導(dǎo)航修正方法[J]. 徐仲勛,劉建新,王亞威,曾嬙. 機床與液壓. 2018(03)
碩士論文
[1]AGV智能泊車系統(tǒng)交互區(qū)停車行為視覺識別關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 朱偉枝.華南理工大學(xué) 2019
[2]基于激光視覺信息的AGV即時定位與地圖構(gòu)建方法研究[D]. 丁仁杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]基于圖優(yōu)化激光SLAM的AGV室內(nèi)自主導(dǎo)航算法研究[D]. 桑迪.山東大學(xué) 2019
[4]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的AGV定位方法研究[D]. 李財.電子科技大學(xué) 2019
[5]采用二維碼地標的AGV定位和調(diào)度技術(shù)研究[D]. 曾林全.重慶郵電大學(xué) 2019
[6]基于麥克納姆輪的全向自行式移動平臺研發(fā)[D]. 何超.西安理工大學(xué) 2018
[7]激光叉車AGV的研究與實現(xiàn)[D]. 邱崇偉.江西理工大學(xué) 2018
[8]激光導(dǎo)航AGV車載控制系統(tǒng)設(shè)計與路徑跟蹤算法研究[D]. 丁聲雷.西華大學(xué) 2018
[9]倉儲叉車的激光導(dǎo)引技術(shù)研究[D]. 彭慕蓉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[10]倉庫通道環(huán)境下AGV小車定位技術(shù)與實現(xiàn)[D]. 王俊祥.重慶大學(xué) 2018
本文編號:3227812
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