本文關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)智能運(yùn)行系統(tǒng)及其路徑規(guī)劃研究

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【摘要】：本文以智能化工程機(jī)械為思想基點(diǎn),通過研究機(jī)器人避障路徑規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)了橋式起重機(jī)智能運(yùn)行系統(tǒng)的組成原理以及路徑避障規(guī)劃算法。使橋式起重機(jī)具備在未知、復(fù)雜的環(huán)境中,通過自身對(duì)環(huán)境域的感知規(guī)劃出從任意起始點(diǎn)到任意目標(biāo)位置的避障路徑,實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)無人化運(yùn)行。 首先通過研究機(jī)器人路徑控制系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)各功能模塊之間的聯(lián)系與功能作用。然后結(jié)合橋式起重機(jī)自身的功能特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種適用于橋式起重機(jī)的智能運(yùn)行系統(tǒng)的組成方案,闡述了系統(tǒng)各模塊的功能并繪制了工作流程圖,本文還對(duì)系統(tǒng)的傳感器層提出了相應(yīng)的布置方案。 其次研究了以全局路徑最短為目標(biāo)函數(shù),將遺傳優(yōu)化算法同柵格法結(jié)合的橋式起重機(jī)全局靜態(tài)環(huán)境路徑規(guī)劃的方法。通過在MATLAB的仿真實(shí)驗(yàn)表明,本文研究的橋式起重機(jī)全局路徑規(guī)劃算法在簡(jiǎn)單環(huán)境域或復(fù)雜環(huán)境域都能輸出全局最優(yōu)或次優(yōu)的避障路徑,而且具有良好的避障效果。 最后對(duì)橋式起重機(jī)在未知或半未知的環(huán)境中,利用向量規(guī)劃算法進(jìn)行基于滾動(dòng)窗口的局部路徑規(guī)劃方法的研究。雖然局部路徑的規(guī)劃很難控制橋式起重機(jī)全局行走路徑的長度,但是本文通過引入局部子目標(biāo)與全局目標(biāo)之間最短路徑的啟發(fā)函數(shù),良好地控制了橋式起重機(jī)全局行走路徑。通過基于MATLAB的仿真實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計(jì)的局部路徑規(guī)劃算法不僅能夠有效地繞開障礙物而且橋式起重機(jī)全局行走路徑也得到了控制。 本文利用機(jī)器人技術(shù),實(shí)現(xiàn)了橋式起重機(jī)的無人化智能運(yùn)行。不僅提高了橋式起重機(jī)的智能化、自動(dòng)化,而且提出的橋式起重機(jī)智能運(yùn)行系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)對(duì)未來研究起重機(jī)械智能化的研究提供了參考,同時(shí)也充分證明了利用機(jī)器人技術(shù)智能化工程機(jī)械的可行性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH215

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本文編號(hào)：1203953