自動導引小車（AGV）屬于輪式移動機器人的一種,是一種高柔性化產品,現(xiàn)如今已被廣泛應用于工廠自動化產線,碼頭,倉庫等需要進行大量搬運工作的場合。隨著AGV在工業(yè)領域的大規(guī)模應用及其相關技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的固定路徑導航式AGV由于功能太過單一、控制精度不高已漸漸不適應工業(yè)的需求,而諸如激光導航、視覺導航以及慣性導航型AGV由于其成本居高不下,實現(xiàn)難度大,也還未廣泛運用。本文通過在實驗室原有磁導航AGV上加裝低成本的慣性元件,開發(fā)出一種具有姿態(tài)自檢功能的磁導航AGV,力求通過這種組合導航方式在不大幅增加成本的情況下提高AGV路徑跟蹤精度和糾偏能力,打造出一個低成本高性能的AGV實驗平臺。本文首先進行了 AGV運動學分析,針對磁導航這種導航方式的特點,總結出了 AGV的基于路徑跟蹤偏差的運動學模型。并通過運用模糊控制理論設計了 AGV循跡運動模糊控制器,用于AGV沿磁條路徑自動行駛,以提高其路徑跟蹤精度。然后運用低成本慣性元件搭建了 AGV慣性信息反饋系統(tǒng),使AGV能獲取自身姿態(tài)信息,并通過對多傳感器信息融合技術進行研究,對幾種濾波方法優(yōu)劣進行了對比,并進行了相關仿真分析。并具體介紹了此系... 

【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＡＧＶ運動學模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?ＡＧＶ?ｋｉｎｅｍａｔｉｃ?ｍｏｄｅｌ??

航ＡＧＶ這類具有固定路徑的移動機器人，其運動過程中需跟隨固有路徑進行運動，往??往是處于一種不斷在進行路徑糾偏的狀態(tài)之中，因此還需在它們的運動學模型中考慮路??徑偏差的影響。具有固定路徑的ＡＧＶ模型如圖２－２所示，圖２－２表示的是ＡＧＶ在直線??路徑上行駛的情況，圖中ＸＯＹ為ＡＧＶ車體坐標系且此時ＡＧＶ處于路徑正中處，因此??Ｙ軸又代表ＡＧＶ所跟蹤的路徑，０點是兩驅動輪中心連接線的中點，Ｌ則代表兩輪輪??心距。當一段時間后，小車由于外部干擾或控制誤差導致小車在循跡運行時與路徑產生??了偏移，即０點與Ｙ軸出現(xiàn)距離偏差ｕ以及角度偏差ａ。ａ則代表當前行駛方向與預定??行駛方向的夾角，以逆時針角度偏轉為正，反之為負；Ｖｂ?ＶＲ、Ｖ〇則代表ＡＧＶ左驅??動輪輪速，右驅動輪輪速以及０點的線速度。Ｒ為小車瞬時轉向半徑。??▲Ｙ??Ｖｌ??４??麵、／??／?？??ｉ?Ｖ?Ｒ??丨?丨之??左驅動輪?［?？ａ?ｘ??０?右驅動輪?°??丨?Ｌ?１??圖２－２具有固定路徑的ＡＧＶ運動學糢型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?ＡＧＶ?ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ?ｍｏｄｅｌ?ｗｉｔｈ?ｆｉｘｅｄ?ｐａｔｈ??根據(jù)剛體運動原理，ＡＧＶ做圓弧運動時始終

需要采集大量輸入輸出測量數(shù)據(jù)以及對這些數(shù)據(jù)進行結構辨識和參數(shù)辨識，前期工作量??巨大。Ｍａｍｄａｎｉ型推理雖然反模糊化過程復雜，但由于運用于ＡＧＶ的軌跡跟蹤時，控??制器使用的是離線計算在線查表方式，反模糊化結果己事先計算完成錄入查詢表中，從??而ＡＧＶ實際運行時車載控制器的運算量并不大，不會影響控制的實時性，因此本文所??研究的磁導航ＡＧＶ模糊控制器選用Ｍａｍｄａｎｉ型模糊推理方法進行設計??２．４ＡＧＶ模糊控制器??．??２．４．１模糊控制器結構設計??本文所研究的ＡＧＶ通過使用磁導航傳感器獲取路面磁帶信息從而沿著固定軌跡進??行自主行駛，所用磁導航傳感器型號為ＹＦ－９０１６，是一種１６路ＮＰＮ輸出型傳感器，只??感應Ｎ極磁場。其內部是由相隔同等間距的１６個霍爾元件組成，每個霍爾元件感應到??磁信號時，都會在對應位激發(fā)一個低電平信號，從而點亮傳感器對應位置上的ＬＥＤ燈，??本文所研宄ＡＧＶ將一個磁導航傳感器布置于驅動單元前端。圖２－４為磁導航原理圖，??圖２－５為磁導航ＡＧＶ示意圖。??

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3507361