發(fā)布時間：2017-07-27 02:10

  本文關(guān)鍵詞：自動控制系統(tǒng)的機械手和AGV的設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：傳統(tǒng)物流輸送系統(tǒng)在信息技術(shù)應(yīng)用上存在弊端,計算機技術(shù)的迅速發(fā)展和對自動智能搬運工具的迫切需求使得AGV(Automatic Guided Vehicle的簡稱)應(yīng)運而生。AGV的概念很簡單,根據(jù)我國國家標準《物流術(shù)語》中的定義,是指裝有自動導(dǎo)引裝置,能夠按規(guī)定路徑行駛,在車體上具有編程和選擇的裝置、安全保護裝置以及物料移載功能的搬運車輛。機械手是一種能自動化定位控制并可重新編程以變動的多功能機器,在現(xiàn)代物流輸送系統(tǒng)中占據(jù)著重要位置�？删幊绦蚩刂破�(PLC)因其可靠性高、編程方便、配置靈活,廣泛應(yīng)用于機械手的電氣控制。論文詳細論述了PLC控制的優(yōu)勢和PLC的選型依據(jù),實現(xiàn)了三自由度直角坐標機械手技術(shù)指標理論體系的關(guān)鍵組成部分。為實現(xiàn)PLC對機械手的水平、上下移動和抓取控制,設(shè)計了電氣控制原理圖并進行梯形圖編程。針對機械手關(guān)鍵技術(shù)中的動作模型、自由度模型和功能模型,提出光電編碼器的位置檢測系統(tǒng)優(yōu)化,并進行上位機監(jiān)控系統(tǒng)的研究。論文分析了智能搬運設(shè)備AGV車載控制系統(tǒng)差速驅(qū)動數(shù)學模型、AGV的運動學模型和差速轉(zhuǎn)向等關(guān)鍵技術(shù),在此基礎(chǔ)上,將磁導(dǎo)引的雙轉(zhuǎn)向架差速驅(qū)動AGV引入自動控制系統(tǒng)領(lǐng)域,設(shè)計本系統(tǒng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)及其特征。結(jié)合傳感器、智能控制和直流電源的關(guān)鍵指標的特點,提出PID糾偏算法作為尋線模式、平移模式和差速平移三種運行模式的切入,糾偏算法關(guān)鍵過程中理論驗證。論文搭建了AGV小車實驗環(huán)境,進行了AGV試驗車的機械設(shè)計,電氣設(shè)計與車載程序設(shè)計,經(jīng)運行實驗驗證,實現(xiàn)了自動全向行駛,RFID可以實時跟蹤AGV小車的位置,自動選擇岔路,自動切換運行速度,實現(xiàn)了磁帶導(dǎo)引的雙轉(zhuǎn)向架驅(qū)動AGV的停位誤差小于±10mm。
【關(guān)鍵詞】：PLC 機械手 AGV 磁帶導(dǎo)引
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP241
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 研究背景和意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究熱點13-14
• 1.3.1 AGV國內(nèi)外發(fā)展概述13
• 1.3.2 歐美模式雙舵輪驅(qū)動AGV磁帶導(dǎo)引技術(shù)13
• 1.3.3 傳感器糾偏問題13-14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排14-17
• 2 智能搬運設(shè)備AGV設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究17-42
• 2.1 AGV設(shè)計要求17-18
• 2.2 AGV系統(tǒng)整體架構(gòu)及數(shù)學模型推導(dǎo)18-27
• 2.2.1 驅(qū)動單元機械設(shè)計18-20
• 2.2.2 車載控制系統(tǒng)方案設(shè)計20-21
• 2.2.3 驅(qū)動結(jié)構(gòu)的數(shù)學模型21-26
• 2.2.4 d值的誤差分析26-27
• 2.2.5 驅(qū)動結(jié)構(gòu)的運動學模型27
• 2.3 AGV系統(tǒng)模塊設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究27-30
• 2.3.1 AGV差速轉(zhuǎn)向模型27-28
• 2.3.2 AGV導(dǎo)航和導(dǎo)引技術(shù)28-29
• 2.3.3 直流伺服控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)29-30
• 2.4 雙轉(zhuǎn)向架驅(qū)動AGV的磁帶導(dǎo)引技術(shù)30-35
• 2.4.1 兩種典型的AGV導(dǎo)航/導(dǎo)引技術(shù)路線30-31
• 2.4.2 歐美模式雙舵輪AGV的磁帶導(dǎo)引技術(shù)31-33
• 2.4.3 雙轉(zhuǎn)向架驅(qū)動AGV的磁帶導(dǎo)引技術(shù)33-35
• 2.5 運動控制與糾偏算法35-41
• 2.5.1 車載控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)35-37
• 2.5.2 運行模式及糾偏算法37-40
• 2.5.3 AGV運行姿態(tài)的控制方法40-41
• 2.6 本章小結(jié)41-42
• 3 基于PLC的機械手控制系統(tǒng)設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究42-57
• 3.1 PLC的選擇標準和選型方法42-43
• 3.1.1 PLC的選擇標準42-43
• 3.1.2 PLC的選型方法43
• 3.2 三自由度直角坐標機械手43-45
• 3.3 電氣控制系統(tǒng)軟件設(shè)計45-52
• 3.3.1 急停45
• 3.3.2 伺服電機正/反轉(zhuǎn)45-47
• 3.3.3 機械手水平移動控制47-49
• 3.3.4 機械手抓取上下移動49-50
• 3.3.5 機械手抓取控制50-52
• 3.4 PLC電氣控制原理圖52-54
• 3.4.1 供電回路52-53
• 3.4.2 機械手水平移動控制回路53-54
• 3.4.3 機械手垂直控制回路54
• 3.5 關(guān)鍵技術(shù)研究54-57
• 3.5.1 基于PLC的4臺電動機的啟/停研究54-55
• 3.5.2 上位機監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的研究55
• 3.5.3 光電編碼器位置檢測系統(tǒng)優(yōu)化55-57
• 4 試驗結(jié)果與分析57-67
• 4.1 試驗車設(shè)計57-64
• 4.1.1 試驗車機械設(shè)計57-58
• 4.1.2 試驗車電氣設(shè)計58-61
• 4.1.3 試驗車車載程序設(shè)計61-64
• 4.2 試驗車運行試驗64-67
• 4.2.1 手動功能檢測65
• 4.2.2 自動功能檢測65-67
• 5 總結(jié)與展望67-69
• 5.1 全文總結(jié)67
• 5.2 研究展望67-69
• 參考文獻69-73
• 附錄1：AGV試驗車總裝73-75
• 附錄2：I/O試驗車Model75-77
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果77-81
• 學位論文數(shù)據(jù)集81

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本文編號：579354