發(fā)布時(shí)間：2021-05-20 17:11

　　整體上本課題圍繞著倉儲(chǔ)多機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題,從實(shí)際應(yīng)用場景出發(fā),研究了倉儲(chǔ)多機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)中幾大關(guān)鍵技術(shù)問題:定位導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、多機(jī)器人任務(wù)調(diào)度。本課題主要包括以下幾個(gè)方面研究內(nèi)容:首先,本課題針對(duì)輪式倉儲(chǔ)機(jī)器人的自主定位問題,提出了一種基于視覺信標(biāo)和里程計(jì)數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)定位方法。通過建立相機(jī)模型巧妙地解算信標(biāo)與相機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)和平移關(guān)系獲取定位信息。然后針對(duì)信標(biāo)定位方式更新頻率低、定位信息不連續(xù)等問題,在分析陀螺儀和里程計(jì)角度誤差特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出基于方差加權(quán)角度融合的方法實(shí)現(xiàn)角度融合。并使用Kalman濾波器融合里程計(jì)和視覺定位信息彌補(bǔ)單個(gè)傳感器定位缺陷。然后,針對(duì)機(jī)器人路徑規(guī)劃問題,在實(shí)現(xiàn)經(jīng)典A*算法基礎(chǔ)上,從減少路徑轉(zhuǎn)角次數(shù)的角度出發(fā)對(duì)A*算法進(jìn)行轉(zhuǎn)角約束,同時(shí)為減少多機(jī)器人在倉儲(chǔ)環(huán)境中運(yùn)行時(shí)可能發(fā)生的碰撞,引入單行道約束對(duì)規(guī)劃出的路徑進(jìn)行限制。最后,進(jìn)一步研究并設(shè)計(jì)倉儲(chǔ)多機(jī)器人揀選系統(tǒng)。針對(duì)多機(jī)器人揀選系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的擁塞問題,提出基于擁塞控制的多機(jī)器人路徑規(guī)劃策略,建立預(yù)測擁塞概率和擁塞概率地圖,使機(jī)器人遠(yuǎn)離擁擠區(qū)域從而提高工作效率。詳細(xì)分析揀選流程,設(shè)計(jì)基于貪心思想的多... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 倉儲(chǔ)機(jī)器人
        1.2.2 自主定位導(dǎo)航與路徑規(guī)劃
        1.2.3 多機(jī)器人任務(wù)調(diào)度
    1.3 研究內(nèi)容與目標(biāo)
        1.3.1 自主定位導(dǎo)航與路徑規(guī)劃
        1.3.2 多機(jī)器人揀選系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 倉儲(chǔ)機(jī)器人系統(tǒng)
    2.1 倉儲(chǔ)機(jī)器人系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)
        2.1.1 機(jī)器人系統(tǒng)硬件框架
        2.1.2 機(jī)器人系統(tǒng)定位軟件框架
    2.2 單目相機(jī)模型
    2.3 離散型卡爾曼濾波
    2.4 圖搜索理論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 倉儲(chǔ)機(jī)器人室內(nèi)定位設(shè)計(jì)
    3.1 倉儲(chǔ)機(jī)器人室內(nèi)定位原理簡介
    3.2 信標(biāo)定位信息的捕獲與提取
        3.2.1 基于邊緣特征定位信標(biāo)初分割
        3.2.2 單目視覺定位信息提取
    3.3 多傳感器定位信息融合
        3.3.1 倉儲(chǔ)機(jī)器人里程計(jì)誤差模型
        3.3.2 基于方差加權(quán)的角度融合
        3.3.3 基于Kalman濾波的定位信息融合
    3.4 機(jī)器人定位軟件設(shè)計(jì)
    3.5 機(jī)器人室內(nèi)定位實(shí)驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 倉儲(chǔ)機(jī)器人路徑規(guī)劃
    4.1 標(biāo)準(zhǔn)A*尋路算法研究
    4.2 改進(jìn)A*尋路算法設(shè)計(jì)
        4.2.1 引入轉(zhuǎn)角和單行道約束
        4.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比與分析
    4.3 點(diǎn)到點(diǎn)路徑規(guī)劃軟件設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 倉儲(chǔ)多機(jī)器人揀選系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 倉儲(chǔ)環(huán)境建模與揀選任務(wù)描述
        5.1.1 倉庫環(huán)境建模
        5.1.2 揀選任務(wù)描述
    5.2 倉儲(chǔ)多機(jī)器任務(wù)調(diào)度與路徑生成
        5.2.1 基于擁塞控制的多機(jī)器人路徑規(guī)劃策略
        5.2.2 多機(jī)器人任務(wù)調(diào)度策略
        5.2.3 多機(jī)器人碰撞避免與死鎖
    5.3 倉儲(chǔ)多機(jī)器人揀選系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        5.3.1 多機(jī)器人揀選系統(tǒng)軟件框架與模塊劃分
        5.3.2 基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移的單次揀選任務(wù)軟件設(shè)計(jì)
    5.4 揀選系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.1 多機(jī)器人揀選軟件實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.2 擁塞控制實(shí)驗(yàn)分析
        5.4.3 任務(wù)調(diào)度實(shí)驗(yàn)分析
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多機(jī)器人智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)中智能調(diào)度的研究[J]. 蔣家志,劉國.  機(jī)電工程技術(shù). 2017(09)
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博士論文
[1]車載自主定位定向系統(tǒng)研究[D]. 嚴(yán)恭敏.西北工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]變電站巡檢機(jī)器人路徑規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 向光海.西南交通大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3198128