背負式激光導航全向AGV移動平臺是以Mecanum輪作為驅動輪并且采用激光引導作為導航方式的一種新型輪式移動平臺,具有承載能力強、導航精確、運行靈巧、控制簡單等優(yōu)點。本文主要通過對其結構設計、全方位運動性能、激光引導方式、控制系統(tǒng)搭建等關鍵技術進行研究,設計出了一種應用于室內物流倉儲的激光引導全向AGV移動平臺。具體研究內容及方法如下:1、結構設計和車體輕量化:從車架、車殼、驅動單元、減震單元四方面對背負式激光導航全向AGV移動平臺進行結構設計,建立出基于Solidworks環(huán)境的整車三維模型;運用ANSYS Workbench軟件對車架結構完成靜力學分析,根據分析結果對車架進行優(yōu)化設計,從而達到輕量化的目的。2、Mecanum輪的設計和全向AGV移動平臺運動學分析:在深入分析Mecanum輪結構組成的基礎上,利用等速螺線曲線法對Mecanum輪輥子進行理論研究并得出其母線方程,進一步建立出Mecanum輪的三維模型;結合Mecanum輪的全方位運動特性,對AGV移動平臺進行運動學分析,得出運動學方程,為系統(tǒng)的運動和姿態(tài)控制提供理論基礎。3、控制系統(tǒng)硬件設計:根據使用環(huán)境和功能要求,建...

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及主要內容
第二章 背負式AGV移動平臺結構設計及優(yōu)化
    2.1 總體設計要求分析
    2.2 整車結構設計
        2.2.1 車體結構設計
        2.2.2 驅動系統(tǒng)設計
        2.2.3 減震機構設計
    2.3 基于有限元結構分析的車架輕量化設計
        2.3.1 結構分析模型建立
        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
第三章 Mecanum輪設計及整車運動學分析
    3.1 Mecanum輪總體概述
    3.2 Mecanum輪的參數化設計
        3.2.1 Mecanum輪的結構特性分析
        3.2.2 輥輪曲面設計及建模
        3.2.3 Mecanum 材料分析與選型
    3.3 全向AGV移動平臺運動學分析
    3.4 本章小結
第四章 背負式AGV移動平臺控制系統(tǒng)硬件設計
    4.1 控制系統(tǒng)框架構建
    4.2 導航系統(tǒng)研究
        4.2.1 激光導航器的選型
        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 導航功能實現(xiàn)
    4.3 通訊模塊設計
    4.4 安全模塊設計
        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)設計
        4.5.1 車載電池
        4.5.2 自動充電模塊
    4.6 本章小結
第五章 控制系統(tǒng)軟件設計及實驗
    5.1 基于ROS操作系統(tǒng)的控制器軟件設計
        5.1.1 ROS機器人操作系統(tǒng)
        5.1.2 控制器軟件功能分析
    5.2 節(jié)點程序設計及通訊機制
        5.2.1 節(jié)點分析
        5.2.2 子程序設計
        5.2.3 ROS通訊機制
    5.3 AGV移動平臺實驗研究
        5.3.1 實驗平臺搭建
        5.3.2 激光場地建立
        5.3.3 參數設置與調試
        5.3.4 實驗結果及分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 前景展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的相關科研成果
致謝



本文編號：3839120