【摘要】：近年來由于人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,人們對于導(dǎo)航技術(shù)的要求越來越高,一些受周圍環(huán)境影響較大、路徑不易改變、后期維護(hù)較麻煩的電磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航以及磁導(dǎo)航等導(dǎo)航方式已經(jīng)滿足不了人們對導(dǎo)航的需求,而受環(huán)境影響較小、后期維護(hù)簡單且靈活度更高的導(dǎo)航方式深受人們喜愛。本課題為九軸陀螺儀在自主導(dǎo)航中的應(yīng)用能夠使導(dǎo)航過程不僅不受環(huán)境的影響,后期維護(hù)較簡單,而且運(yùn)動過程的路徑容易擴(kuò)展,所以九軸陀螺儀在自主導(dǎo)航中的研究必定是未來導(dǎo)航研究的熱點(diǎn)。本課題是九軸陀螺儀在AGV自主導(dǎo)航中的應(yīng)用設(shè)計,為該項目的落地實(shí)現(xiàn)提供了理論依據(jù)并打下了良好的基礎(chǔ)。AGV(Automated Guided Vehicles)是自主導(dǎo)引車輛的意思。本課題是在AGV小車上面安裝MPU9250九軸陀螺儀,其中包括3軸加速度計、3軸磁力計和3軸陀螺儀,然后將采集到的九軸數(shù)據(jù)通過卡爾曼濾波進(jìn)行角度的濾波以及角度的融合,最后通過數(shù)字PID算法控制小車從出發(fā)點(diǎn)準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。本文的主要研究內(nèi)容有:(1)坐標(biāo)系之間關(guān)系的研究。本課題中使用了車體坐標(biāo)系、場地坐標(biāo)系以及地理坐標(biāo)系。首先需要確定場地坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系之間的夾角,其次需要根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣將車體坐標(biāo)系與地理坐標(biāo)系重合,然后再計算小車行駛過程中的航向角,兩者求和之后才是小車運(yùn)動過程中的初始航向角。(2)AGV小車航向角的濾波與融合。本課題采用卡爾曼濾波對九軸傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,降低了系統(tǒng)的噪聲干擾,使得精確度更高;將九軸傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理,最后輸出融合后的航向角。并對卡爾曼濾波進(jìn)行了仿真。(3)AGV小車在行駛過程中使用數(shù)字PID(P為比例,I為積分,D為微分)控制。本課題分析了數(shù)字PID控制小車行駛的原理,介紹了P、I、D三個參數(shù)對系統(tǒng)的影響,并分析了如何通過數(shù)字PID算法實(shí)時控制小車行駛過程中的航向角,從而使小車能夠更準(zhǔn)確的到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。(4)從具體事例介紹整個系統(tǒng)的流程,對小車從出發(fā)點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的整個過程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。確定出AGV小車行駛過程的初始航向角計算公式,此公式對平面自主導(dǎo)航具有普適性。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN96;TP273
【圖文】：

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文運(yùn)貨物。據(jù)統(tǒng)計傳統(tǒng)的倉庫揀貨員每天連續(xù)工作七個半小時，行貨1500件，而在配合使用AGV的倉庫里面，揀貨員每天僅需行走揀貨3000件。AGV最大的載重量達(dá)到了250公斤，單人更是無法物流倉儲業(yè)中，AGV的使用極大的提升了工作的效率，減輕了工景如海爾集團(tuán)的立體倉庫、申通的“小黃人”，如圖1-1所示。

九軸陀螺儀在 AGV 自主導(dǎo)航中的應(yīng)用設(shè)計圖 1-2.機(jī)械制造 AGVFig.1-2 Mechanical Manufacturing AGV3）郵局、圖書館、機(jī)場、港口和碼頭這些作業(yè)量變化大、動態(tài)變化強(qiáng)而且作業(yè)流程會經(jīng)常調(diào)動的行業(yè)，由于作大，所需人工費(fèi)較高，效率較低，而靈活度較高的AGV正好符合其要求。京的多摩郵局、廈門遠(yuǎn)海、青島的新前灣等場所得到了很到的應(yīng)用，如圖

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本文編號：2726222