本文關(guān)鍵詞：遮欄收放AGV及其控制方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在客流高峰時機場候機樓存在旅客擁堵,短時間內(nèi)難以疏散等現(xiàn)象,需要使用遮欄桿座來規(guī)范秩序。為解決人工搬運遮欄桿座時效率低的問題,本課題提出一種遮欄收放AGV(Cordons Collecting and Placing Automatic Guided Vehicle,簡稱CCP-AGV,或稱為Collecting and Placing Robot,簡稱CPR)的設(shè)計方法,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)自主搬運、合理擺放遮欄桿座等功能。結(jié)合遮欄桿座異形結(jié)構(gòu)的特點,分別設(shè)計了能夠自主收放遮欄桿座的機械臂、上下疊放可回轉(zhuǎn)形式的遮欄傳送機構(gòu)和可原地轉(zhuǎn)向的CPR本體部分。根據(jù)D-H法建立機械臂的運動學(xué)模型,進行運動學(xué)正解和逆解計算,并在MATLAB環(huán)境下進行仿真,得到收放遮欄桿座的理想軌跡;通過重心模型,對CPR穩(wěn)定性進行分析。根據(jù)任務(wù)特點和系統(tǒng)的復(fù)雜程度,以PLC為核心設(shè)計了CPR控制系統(tǒng),包括中央控制單元、底盤驅(qū)動單元、搬運機構(gòu)單元、檢測單元、人機接口單元等。分析機械臂的夾手裝置、抬升部分直線模組、前后移動部分直線模組的受力情況,對各部分電機進行選型,并設(shè)計了相應(yīng)驅(qū)動電路。為了確保CPR穩(wěn)定運行,采用PID算法調(diào)節(jié)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速,通過衰減曲線法對PID參數(shù)進行工程整定。運用查表方式實現(xiàn)磁條尋跡功能,完成自主導(dǎo)航任務(wù),滿足CPR的功能需求。依照上述設(shè)計方法開發(fā)了一臺CPR樣機,在PLC編程環(huán)境下通過編寫應(yīng)用程序,對各個功能模塊和整機性能進行測試,測試結(jié)果表明該樣機可以實現(xiàn)多個遮欄桿座的連續(xù)自主收放功能,達到了預(yù)期設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：運動學(xué) 自主搬運 磁導(dǎo)航 衰減曲線法
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題背景與意義9-10
• 1.2 機器人移動操作的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 幾種典型移動操作機器人10-11
• 1.2.2 移動機械臂研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題研究內(nèi)容12-14
• 第二章 CPR結(jié)構(gòu)設(shè)計及運動學(xué)分析14-29
• 2.1 CPR機械結(jié)構(gòu)設(shè)計14-15
• 2.2 機械臂設(shè)計與運動學(xué)分析15-23
• 2.2.1 機械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計15-18
• 2.2.2 機械臂運動學(xué)分析18-23
• 2.3 遮欄桿座傳送裝置優(yōu)化設(shè)計23-24
• 2.4 車體設(shè)計與運動學(xué)分析24-28
• 2.4.1 車體結(jié)構(gòu)設(shè)計24-25
• 2.4.2 車體運動分析25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 CPR控制系統(tǒng)方案設(shè)計29-42
• 3.1 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計29-31
• 3.2 CPR驅(qū)動電路設(shè)計31-34
• 3.2.1 CPR車體受力分析31-33
• 3.2.2 無刷直流電機的工作原理及驅(qū)動電路設(shè)計33-34
• 3.3 搬運機構(gòu)系統(tǒng)傳動方案設(shè)計34-37
• 3.3.1 夾手部分傳動方案設(shè)計34-35
• 3.3.2 抬升部分傳動方案設(shè)計35-36
• 3.3.3 平移部分傳動方案設(shè)計36-37
• 3.3.4 遮攔桿座傳送裝置傳動方案設(shè)計37
• 3.4 CPR各部分控制方案設(shè)計37-40
• 3.4.1 無刷直流電機控制電路設(shè)計37-38
• 3.4.2 搬運機構(gòu)控制電路設(shè)計38-40
• 3.5 傳感器選型與接口電路設(shè)計40-41
• 3.5.1 輪速測量電路設(shè)計40
• 3.5.2 磁道檢測電路設(shè)計40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第四章 CPR控制算法設(shè)計42-52
• 4.1 CPR收放算法設(shè)計42-47
• 4.2 車體運動控制器的設(shè)計47-50
• 4.3 磁道跟蹤算法設(shè)計50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 樣機開發(fā)與實驗結(jié)論分析52-61
• 5.1 PID參數(shù)整定53-56
• 5.2 遮欄收放控制實驗56-58
• 5.3 運動精度實驗58-60
• 5.4 實驗小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-65
• 致謝65-66
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66

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本文編號：298548