背負(fù)式激光導(dǎo)航全向AGV移動(dòng)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-08-05 18:26
背負(fù)式激光導(dǎo)航全向AGV移動(dòng)平臺(tái)是以Mecanum輪作為驅(qū)動(dòng)輪并且采用激光引導(dǎo)作為導(dǎo)航方式的一種新型輪式移動(dòng)平臺(tái),具有承載能力強(qiáng)、導(dǎo)航精確、運(yùn)行靈巧、控制簡單等優(yōu)點(diǎn)。本文主要通過對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、全方位運(yùn)動(dòng)性能、激光引導(dǎo)方式、控制系統(tǒng)搭建等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)出了一種應(yīng)用于室內(nèi)物流倉儲(chǔ)的激光引導(dǎo)全向AGV移動(dòng)平臺(tái)。具體研究內(nèi)容及方法如下:1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和車體輕量化:從車架、車殼、驅(qū)動(dòng)單元、減震單元四方面對(duì)背負(fù)式激光導(dǎo)航全向AGV移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建立出基于Solidworks環(huán)境的整車三維模型;運(yùn)用ANSYS Workbench軟件對(duì)車架結(jié)構(gòu)完成靜力學(xué)分析,根據(jù)分析結(jié)果對(duì)車架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),從而達(dá)到輕量化的目的。2、Mecanum輪的設(shè)計(jì)和全向AGV移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析:在深入分析Mecanum輪結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)上,利用等速螺線曲線法對(duì)Mecanum輪輥?zhàn)舆M(jìn)行理論研究并得出其母線方程,進(jìn)一步建立出Mecanum輪的三維模型;結(jié)合Mecanum輪的全方位運(yùn)動(dòng)特性,對(duì)AGV移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得出運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,為系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)控制提供理論基礎(chǔ)。3、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì):根據(jù)使用環(huán)境和功能要求,建...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要內(nèi)容
第二章 背負(fù)式AGV移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
2.1 總體設(shè)計(jì)要求分析
2.2 整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.1 車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.2.3 減震機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3 基于有限元結(jié)構(gòu)分析的車架輕量化設(shè)計(jì)
2.3.1 結(jié)構(gòu)分析模型建立
2.3.2 施加約束及滿載狀態(tài)下受力分析
2.3.3 車體重量優(yōu)化及分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 Mecanum輪設(shè)計(jì)及整車運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.1 Mecanum輪總體概述
3.2 Mecanum輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.2.1 Mecanum輪的結(jié)構(gòu)特性分析
3.2.2 輥輪曲面設(shè)計(jì)及建模
3.2.3 Mecanum 材料分析與選型
3.3 全向AGV移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 背負(fù)式AGV移動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)框架構(gòu)建
4.2 導(dǎo)航系統(tǒng)研究
4.2.1 激光導(dǎo)航器的選型
4.2.2 定位原理分析
4.2.3 位姿感知模型建立
4.2.4 反光板布置要求分析
4.2.5 導(dǎo)航功能實(shí)現(xiàn)
4.3 通訊模塊設(shè)計(jì)
4.4 安全模塊設(shè)計(jì)
4.4.1 非接觸式避障傳感器
4.4.2 障礙物接觸式緩沖器
4.5 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.5.1 車載電池
4.5.2 自動(dòng)充電模塊
4.6 本章小結(jié)
第五章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)
5.1 基于ROS操作系統(tǒng)的控制器軟件設(shè)計(jì)
5.1.1 ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)
5.1.2 控制器軟件功能分析
5.2 節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)及通訊機(jī)制
5.2.1 節(jié)點(diǎn)分析
5.2.2 子程序設(shè)計(jì)
5.2.3 ROS通訊機(jī)制
5.3 AGV移動(dòng)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)研究
5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.3.2 激光場地建立
5.3.3 參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的相關(guān)科研成果
致謝
本文編號(hào):3839120
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題來源及主要內(nèi)容
第二章 背負(fù)式AGV移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化
2.1 總體設(shè)計(jì)要求分析
2.2 整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.1 車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.2.3 減震機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3 基于有限元結(jié)構(gòu)分析的車架輕量化設(shè)計(jì)
2.3.1 結(jié)構(gòu)分析模型建立
2.3.2 施加約束及滿載狀態(tài)下受力分析
2.3.3 車體重量優(yōu)化及分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 Mecanum輪設(shè)計(jì)及整車運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.1 Mecanum輪總體概述
3.2 Mecanum輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.2.1 Mecanum輪的結(jié)構(gòu)特性分析
3.2.2 輥輪曲面設(shè)計(jì)及建模
3.2.3 Mecanum 材料分析與選型
3.3 全向AGV移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 背負(fù)式AGV移動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)框架構(gòu)建
4.2 導(dǎo)航系統(tǒng)研究
4.2.1 激光導(dǎo)航器的選型
4.2.2 定位原理分析
4.2.3 位姿感知模型建立
4.2.4 反光板布置要求分析
4.2.5 導(dǎo)航功能實(shí)現(xiàn)
4.3 通訊模塊設(shè)計(jì)
4.4 安全模塊設(shè)計(jì)
4.4.1 非接觸式避障傳感器
4.4.2 障礙物接觸式緩沖器
4.5 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.5.1 車載電池
4.5.2 自動(dòng)充電模塊
4.6 本章小結(jié)
第五章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)
5.1 基于ROS操作系統(tǒng)的控制器軟件設(shè)計(jì)
5.1.1 ROS機(jī)器人操作系統(tǒng)
5.1.2 控制器軟件功能分析
5.2 節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)及通訊機(jī)制
5.2.1 節(jié)點(diǎn)分析
5.2.2 子程序設(shè)計(jì)
5.2.3 ROS通訊機(jī)制
5.3 AGV移動(dòng)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)研究
5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
5.3.2 激光場地建立
5.3.3 參數(shù)設(shè)置與調(diào)試
5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 前景展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的相關(guān)科研成果
致謝
本文編號(hào):3839120
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