本文關(guān)鍵詞：基于視覺導(dǎo)航的自動導(dǎo)引車設(shè)計與實現(xiàn)　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 自動導(dǎo)引車 視覺導(dǎo)航 路徑跟蹤 QR碼

【摘要】：隨著勞動力價格的上漲,中國制造業(yè)的"人口紅利"正在不斷消失,以現(xiàn)代化、自動化的裝備提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),推動技術(shù)紅利替代"人口紅利",近年來成為我國制造業(yè)物流運輸行業(yè)實現(xiàn)持續(xù)增長的必然選擇。自動導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle,簡稱AGV)是生產(chǎn)物料搬運的主要設(shè)備,能夠滿足生產(chǎn)物料搬運系統(tǒng)的要求,是整個工業(yè)自動化和物流自動化的一個重要組成部分。本文結(jié)合當(dāng)前研究熱點,以自動導(dǎo)引車系統(tǒng)為研究對象,針對目前我國因起步較晚,現(xiàn)有產(chǎn)品大都采用傳統(tǒng)的磁條、激光、慣性導(dǎo)航,在小型化、低成本和可靠性方面存在不足,產(chǎn)品推廣困難的問題,設(shè)計了基于QR碼視覺路標(biāo)導(dǎo)航的自動導(dǎo)引車系統(tǒng)。其主要研究內(nèi)容包含四個部分:1、自動導(dǎo)引車系統(tǒng)總體方案設(shè)計;2、實驗用自動導(dǎo)引車硬件平臺設(shè)計;3、系統(tǒng)的定位和路徑跟蹤功能實現(xiàn);4、搭建系統(tǒng)測試平臺對系統(tǒng)功能進行測試。首先,針對現(xiàn)有AGV系統(tǒng)方案的不足結(jié)合我國目前的應(yīng)用情況以及其推廣使用的主要應(yīng)用場景需要,參考國外先進系統(tǒng)方案,本文采用了基于QR碼導(dǎo)航的系統(tǒng)方案進行自動導(dǎo)引車系統(tǒng)設(shè)計,該方案與傳統(tǒng)的電磁和激光方案相比具有低成本、高靈活性和高可靠性的技術(shù)優(yōu)勢。然后,根據(jù)系統(tǒng)的實際需要對實驗用的自動導(dǎo)引車系統(tǒng)平臺進行設(shè)計,完成了自動導(dǎo)引車包括主控制器、圖像采集設(shè)備、電機、電機控制器等系統(tǒng)硬件的選型和連接。并對設(shè)計的兩輪差速自動導(dǎo)引車進行運動學(xué)分析,總結(jié)出運動控制方法和航位推算法方。接著,實現(xiàn)了系統(tǒng)的定位和路徑跟蹤功能。主要包括基于QR碼的精確定位功能和動態(tài)路徑跟蹤控制功能。為了實現(xiàn)系統(tǒng)功能自主開發(fā)了具有較高識別效率和成功率的QR碼掃描器,通過建立視覺模型和相機標(biāo)定實現(xiàn)了系統(tǒng)的精確定位,并將定位和航位推算定位結(jié)合增強定位的穩(wěn)定性和魯棒性,實現(xiàn)了系統(tǒng)的定位功能。并且根據(jù)系統(tǒng)動態(tài)路徑特點,設(shè)計了系統(tǒng)的路徑跟蹤控制方案,實現(xiàn)系統(tǒng)的路徑跟蹤功能。路徑跟蹤分為轉(zhuǎn)向點轉(zhuǎn)向和直線路徑糾偏,通過設(shè)計轉(zhuǎn)向方案和基于模糊控制的直線路徑糾偏實現(xiàn)小車在動態(tài)路徑下的穩(wěn)定路徑跟蹤。編寫了搭載本文設(shè)計的定位算法和路徑跟蹤算法具有路徑設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、行使軌跡顯示、行駛狀態(tài)(航向、速度、故障)顯示、手動控制、自動跟蹤等功能的系統(tǒng)軟件。最后,搭建系統(tǒng)測試平臺,設(shè)計合理的測試方案,進行了系統(tǒng)測試。通過系統(tǒng)的測試,驗證了系統(tǒng)的可行性,掌握系統(tǒng)的基本性能指標(biāo),并分析系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因,總結(jié)未來改進方向。本文研究設(shè)計的自動導(dǎo)引車系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了期望的功能。小車采用的導(dǎo)航技術(shù)與傳統(tǒng)磁條和激光導(dǎo)航相比具有低成本、高靈活性、高可靠性的優(yōu)勢。本文設(shè)計實現(xiàn)的小車實驗原型機為未來開發(fā)基于新型導(dǎo)航系統(tǒng)的實際應(yīng)用的自動導(dǎo)引車奠定了一個良好的實驗平臺。
[Abstract]:With the increase of labor price , the " demographic dividend " in China ' s manufacturing industry is continuously disappearing , in order to modernise and automate the equipment to upgrade the traditional industry and promote the technological dividend to replace the " demographic dividend " This paper designs the automatic guided vehicle system based on QR code navigation . In the end , the system test platform is set up , the reasonable test plan is set up , and the system test is carried out . Through the test of the system , the feasibility of the system is verified , the basic performance index of the system is mastered , and the advantages of the system error are analyzed . The navigation technology adopted in this paper has the advantages of low cost , high flexibility and high reliability compared with the traditional magnetic strip and laser navigation . The car experiment prototype designed in this paper lays a good experimental platform for the future development of the automatic guided vehicle based on the new navigation system .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP23

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本文編號：1428493