本文關(guān)鍵詞：自主導(dǎo)航搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著“網(wǎng)購(gòu)”的興起,我國(guó)的電子商務(wù)行業(yè)迎來了飛速的發(fā)展,與之相隨,電商對(duì)物流的要求也不斷提高。這就需要電商行業(yè)采用自動(dòng)化、智能化的物流系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),改變傳統(tǒng)物流配送中心人工搬運(yùn)的作業(yè)模式,提高物流揀選準(zhǔn)確率和搬運(yùn)效率,以更好滿足現(xiàn)代物流系統(tǒng)批量少,種類多等特點(diǎn),從而提升電子商務(wù)行業(yè)在物流環(huán)節(jié)的處理能力。針對(duì)目前我國(guó)電子商務(wù)行業(yè)物流配送中心揀選效率低和成本高的問題,本論文設(shè)計(jì)了一種用于電商物流中心的倉儲(chǔ)搬運(yùn)設(shè)備—自主導(dǎo)航搬運(yùn)機(jī)器人(AGV),該AGV機(jī)器人基于差速控制,以TI公司的DSP TMS320F28335為主控制器,可完成自動(dòng)揀選并自主導(dǎo)航搬運(yùn)物品,具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,在具體分析AGV自主導(dǎo)航搬運(yùn)機(jī)器人設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上,確定了系統(tǒng)的整體控制方案和各模塊的控制思路,并在此基礎(chǔ)上建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行分析。接著,根據(jù)所選器件的參數(shù)要求繪制電氣原理圖,并完成相應(yīng)的硬件電路設(shè)計(jì),包括:電源模塊電路、DSP最小系統(tǒng)電路、傳感器信息采集電路及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。其次,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,本論文重點(diǎn)完成對(duì)基于雙光電編碼器定位的軌跡推算、基于雙光電編碼器定位的運(yùn)動(dòng)控制和基于紅外傳感器的循跡導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)的算法分析。然后,基于硬件電路,依托于控制算法,論文完成對(duì)AGV自主導(dǎo)航搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括DSP主程序、中斷服務(wù)子程序,軟件采用模塊化設(shè)計(jì),具體包括:基于雙光電編碼器定位的子程序設(shè)計(jì)、基于紅外傳感器循跡導(dǎo)航的子程序設(shè)計(jì)、基于灰度傳感器的路徑選擇子程序設(shè)計(jì)、避障子程序設(shè)計(jì)、抓取物體子程序設(shè)計(jì)、條型碼信息采集子程序設(shè)計(jì)和人機(jī)交互子程序設(shè)計(jì)。最后,使用Simulink搭建運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行軟件仿真,并在實(shí)驗(yàn)室搭建實(shí)物樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,結(jié)果表明,本控制系統(tǒng)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。
【關(guān)鍵詞】：DSP AGV機(jī)器人 差速控制 物流分揀 倉儲(chǔ)搬運(yùn) 定位導(dǎo)航
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 研究背景11
• 1.2 研究意義11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外的研究12-14
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本課題的主要研究和設(shè)計(jì)內(nèi)容14-15
• 2 控制系統(tǒng)整體控制方案15-30
• 2.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求15-16
• 2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16-17
• 2.3 控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)17-18
• 2.4 控制系統(tǒng)各個(gè)模塊的控制思路18-29
• 2.4.1 底盤行進(jìn)控制思路18-27
• 2.4.1.1 底盤行進(jìn)電機(jī)選型19-20
• 2.4.1.2 基于差速運(yùn)動(dòng)控制的AGV機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型20-22
• 2.4.1.3 基于雙光電編碼器定位的軌跡推算算法分析22-24
• 2.4.1.4 基于雙編碼器定位的運(yùn)動(dòng)控制算法分析24-27
• 2.4.2 提升機(jī)構(gòu)控制思路27
• 2.4.3 抓取機(jī)構(gòu)與條形碼信息采集控制思路27-29
• 2.5 主處理器29-30
• 3 AGV機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)30-44
• 3.1 電源模塊30-31
• 3.2 DSP最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-35
• 3.2.1 時(shí)鐘電路31-32
• 3.2.2 JTAG仿真接口電路32-33
• 3.2.3 電源和復(fù)位電路33
• 3.2.4 外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路33-34
• 3.2.5 28335芯片電路34-35
• 3.3 信息采集模塊35-40
• 3.3.1 灰度傳感器35-36
• 3.3.2 紅外循跡傳感器模塊36-37
• 3.3.3 紅外漫反射光電開關(guān)37
• 3.3.4 光電編碼器37-39
• 3.3.5 條形碼信息采集39-40
• 3.4 電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路40-42
• 3.5 人機(jī)交互模塊42-44
• 3.5.1 PS2手柄通信42-43
• 3.5.2 串口無線通信43-44
• 4 AGV機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)44-71
• 4.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境的簡(jiǎn)介44-51
• 4.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的總體構(gòu)成51-54
• 4.2.1 控制系統(tǒng)的主程序51-53
• 4.2.2 控制系統(tǒng)的中斷服務(wù)子程序53-54
• 4.3 基于雙光電編碼器定位的子程序設(shè)計(jì)54-56
• 4.4 基于灰度傳感器的路徑選擇的算法與程序設(shè)計(jì)56-58
• 4.5 基于紅外傳感器的循跡導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)的算法與程序設(shè)計(jì)58-61
• 4.5.1 基于紅外傳感器的循跡導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)算法58-59
• 4.5.2 基于紅外傳感器循跡導(dǎo)航的子程序設(shè)計(jì)59-61
• 4.6 基于紅外傳感器的避障子程序設(shè)計(jì)61-65
• 4.7 抓取物體與條形碼信息采集子程序65-68
• 4.8 人機(jī)交互子程序68-71
• 5 AGV機(jī)器人的性能測(cè)試和分析71-81
• 5.1 基于雙光電編碼器的航跡推算與運(yùn)動(dòng)控制算法的建模與仿真71-74
• 5.2 基于雙光電編碼器定位的實(shí)物性能測(cè)試與分析74-75
• 5.3 基于紅外傳感器循跡的性能測(cè)試與分析75-77
• 5.4 條形碼信息采集的測(cè)試77-78
• 5.5 抓取物體性能測(cè)試與分析78-81
• 6 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81
• 6.2 展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文86-87
• 致謝87-88

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：自主導(dǎo)航搬運(yùn)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：357039