刀具加工中心搬運機器人關鍵技術研究與開發(fā)
發(fā)布時間:2021-02-19 07:08
刀具加工中心由機械設備與數(shù)控系統(tǒng)組成的高效率自動化機床組成,傳統(tǒng)的刀具加工中心物流主要依靠人力推車等方式,一方面運輸效率低下,另一方面,人力成本也隨著勞動力價格的上升而急劇增加。AGV物流運輸系統(tǒng)的出現(xiàn)有效的改善了傳統(tǒng)物流運輸?shù)木窒扌?實現(xiàn)了刀具加工中心的物流信息化。近年來,動力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)以及傳感器系統(tǒng)的模塊化設計使得AGV車身的設計與制造越來越簡便,相對而言,其物流管理系統(tǒng)的設計與開發(fā)則越來越成為整個系統(tǒng)的核心技術。即便同一輛AGV,在不同軟件系統(tǒng)的管理下,其效率也是有所差別的,本文在所搭建AGV硬件平臺的基礎上,結合大量文獻與理論研究,研發(fā)了基于ZigBee無線通訊網(wǎng)絡的多AGV路徑規(guī)劃和調度管理系統(tǒng)。其主要研究內容如下:1、本文對AGV總體設計方案以及相關技術進行研究,搭建了AGV硬件平臺,并通過對比與分析選擇了相對定位與絕對定位結合的定位算法,從而完成了航位推算法與基于FRID地標定位的融合算法的機理研究與算法設計。然后根據(jù)本文主要研究內容,介紹了ZigBee模塊的相關內容以及硬件方案,完成了ZigBee的組網(wǎng)與測試。2、對單AGV路徑規(guī)劃算法進行研究和分析,綜合項目以及實...
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 本課題研究背景以及意義
1.1.1 本課題的研究背景
1.1.2 本課題研究的意義
1.2 本課題研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 AGV發(fā)展概述
1.2.2 AGV定位技術研究現(xiàn)狀
1.2.3 AGV路徑規(guī)劃技術研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內容及組織結構
1.3.1 本文的主要研究內容
1.3.2 本文的組織結構
第2章 AGV總體方案設計與關鍵技術研究
2.1 AGV功能分析以及性能參數(shù)
2.1.1 AGV的功能分析
2.1.2 性能參數(shù)
2.2 AGV總體設計方案及工作流程
2.2.1 控制系統(tǒng)總體設計方案
2.2.2 AGV的工作流程介紹
2.3 關鍵技術研究
2.3.1 路徑規(guī)劃介紹
2.3.2 定位系統(tǒng)設計方案分析和選擇
2.3.3 ZigBee無線通訊技術研究
2.4 AGV相關硬件方案研究
2.4.1 ZigBee模塊硬件設備研究
2.4.2 FRID定位系統(tǒng)
2.5 硬件系統(tǒng)連接
2.6 本章小結
第3章 多AGV定位與通訊系統(tǒng)的研究與設計
3.1 AGV定位機理與定位算法設計
3.1.1 AGV定位機理研究
3.1.2 定位算法設計
3.2 多AGV實時通訊模塊設計
3.2.1 ZigBee組網(wǎng)流程
3.2.3 ZigBee組網(wǎng)測試
3.3 本章小結
第4章 AGV路徑規(guī)劃和任務調度解決方案
4.1 AGV路徑規(guī)劃算法研究
4.1.1 dijstra算法
*算法"> 4.1.2 A*算法
4.1.3 遺傳算法
4.2 算法的選擇
4.3 基于時間窗的多AGV調度方案
4.3.1 時間窗模型簡介
4.3.2 時間窗計算
4.4 算法融合與創(chuàng)新
4.4.1 有效時間窗概念的引入
4.4.2 算法融合與創(chuàng)新
4.5 算法應用實例分析
4.6 本章小結
第5章 多AGV物流管理系統(tǒng)軟件設計及仿真調試
5.1 多AGV物流管理系統(tǒng)功能分析
5.2 多AGV物流管理系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及系統(tǒng)開發(fā)
5.2.1 多AGV物流管理系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
5.2.2 數(shù)據(jù)庫設計
5.2.3 用戶驗證模塊設計
5.2.4 主界面設計
5.2.5 車輛管理模塊設計
5.2.6 任務管理模塊設計
5.2.7 調度及路徑規(guī)劃模塊設計
5.2.8 通訊管理模塊設計
5.2.9 設置模塊設計
5.3 多AGV物流管理系統(tǒng)的運行及仿真結果
5.3.1 單AGV運行試驗
5.3.2 多AGV仿真實驗
5.4 本章小結
總結與展望
總結
展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于一種混合遺傳算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 裴以建,楊亮亮,楊超杰. 現(xiàn)代電子技術. 2019(02)
[2]改進人工勢場法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 陳金鑫,董蛟,朱旭芳. 指揮控制與仿真. 2019(03)
[3]基于粒子群優(yōu)化算法的無人艇路徑規(guī)劃[J]. 薛敏,徐海成,王碩. 中國科技信息. 2018(24)
[4]基于慣性導航、RFID及圖像識別的AGV融合導航系統(tǒng)[J]. 汪思迪,曹小華,周勇. 起重運輸機械. 2018(08)
[5]優(yōu)化Dijkstra算法在工廠內物流AGV路徑規(guī)劃的研究[J]. 湯紅杰,王鼎,皇攀凌,周軍. 機械設計與制造. 2018(S1)
[6]基于柵格法的室內指示路徑規(guī)劃算法[J]. 程向紅,祁藝. 中國慣性技術學報. 2018(02)
[7]基于慣導和視覺定位的AGV倉儲機器人[J]. 朱士光,張帆,張聰. 中國新技術新產(chǎn)品. 2018(03)
[8]基于RFID的變電站巡檢機器人無線充電系統(tǒng)的研究與設計[J]. 孟祥忠,王保磊. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2017(06)
[9]“工業(yè)4.0”背景下產(chǎn)業(yè)、企業(yè)與職業(yè)教育的研究綜述[J]. 李偉. 機械職業(yè)教育. 2017(12)
[10]多AGV路徑規(guī)劃方法研究[J]. 泰應鵬,邢科新,林葉貴,張文安. 計算機科學. 2017(S2)
博士論文
[1]基于現(xiàn)代物流的自動化立體倉庫系統(tǒng)(AS/RS)管理及控制技術研究[D]. 周奇才.西南交通大學 2002
碩士論文
[1]基于航位推算的室內定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 宋紅麗.電子科技大學 2018
[2]自動導引車的路徑跟蹤控制研究[D]. 朱時杰.北京化工大學 2017
[3]基于藍牙和航位推算的室內定位算法研究[D]. 張恒瑞.重慶大學 2017
[4]AGV定位導引與控制軟件系統(tǒng)的研究與設計[D]. 張玉春.電子科技大學 2017
[5]基于GPS/DR/MM組合導航AGV定位系統(tǒng)研究[D]. 張登榜.陜西科技大學 2016
[6]自動搬運車研制及其路徑規(guī)劃實現(xiàn)[D]. 孔德勝.中國計量大學 2016
[7]數(shù)字化工廠中多AGV路徑規(guī)劃研究及應用[D]. 李玉勤.寧夏大學 2016
[8]AGV路徑規(guī)劃與調度系統(tǒng)研究[D]. 劉維民.華南理工大學 2016
本文編號:3040782
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 本課題研究背景以及意義
1.1.1 本課題的研究背景
1.1.2 本課題研究的意義
1.2 本課題研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 AGV發(fā)展概述
1.2.2 AGV定位技術研究現(xiàn)狀
1.2.3 AGV路徑規(guī)劃技術研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內容及組織結構
1.3.1 本文的主要研究內容
1.3.2 本文的組織結構
第2章 AGV總體方案設計與關鍵技術研究
2.1 AGV功能分析以及性能參數(shù)
2.1.1 AGV的功能分析
2.1.2 性能參數(shù)
2.2 AGV總體設計方案及工作流程
2.2.1 控制系統(tǒng)總體設計方案
2.2.2 AGV的工作流程介紹
2.3 關鍵技術研究
2.3.1 路徑規(guī)劃介紹
2.3.2 定位系統(tǒng)設計方案分析和選擇
2.3.3 ZigBee無線通訊技術研究
2.4 AGV相關硬件方案研究
2.4.1 ZigBee模塊硬件設備研究
2.4.2 FRID定位系統(tǒng)
2.5 硬件系統(tǒng)連接
2.6 本章小結
第3章 多AGV定位與通訊系統(tǒng)的研究與設計
3.1 AGV定位機理與定位算法設計
3.1.1 AGV定位機理研究
3.1.2 定位算法設計
3.2 多AGV實時通訊模塊設計
3.2.1 ZigBee組網(wǎng)流程
3.2.3 ZigBee組網(wǎng)測試
3.3 本章小結
第4章 AGV路徑規(guī)劃和任務調度解決方案
4.1 AGV路徑規(guī)劃算法研究
4.1.1 dijstra算法
*算法"> 4.1.2 A*算法
4.1.3 遺傳算法
4.2 算法的選擇
4.3 基于時間窗的多AGV調度方案
4.3.1 時間窗模型簡介
4.3.2 時間窗計算
4.4 算法融合與創(chuàng)新
4.4.1 有效時間窗概念的引入
4.4.2 算法融合與創(chuàng)新
4.5 算法應用實例分析
4.6 本章小結
第5章 多AGV物流管理系統(tǒng)軟件設計及仿真調試
5.1 多AGV物流管理系統(tǒng)功能分析
5.2 多AGV物流管理系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及系統(tǒng)開發(fā)
5.2.1 多AGV物流管理系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
5.2.2 數(shù)據(jù)庫設計
5.2.3 用戶驗證模塊設計
5.2.4 主界面設計
5.2.5 車輛管理模塊設計
5.2.6 任務管理模塊設計
5.2.7 調度及路徑規(guī)劃模塊設計
5.2.8 通訊管理模塊設計
5.2.9 設置模塊設計
5.3 多AGV物流管理系統(tǒng)的運行及仿真結果
5.3.1 單AGV運行試驗
5.3.2 多AGV仿真實驗
5.4 本章小結
總結與展望
總結
展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于一種混合遺傳算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 裴以建,楊亮亮,楊超杰. 現(xiàn)代電子技術. 2019(02)
[2]改進人工勢場法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 陳金鑫,董蛟,朱旭芳. 指揮控制與仿真. 2019(03)
[3]基于粒子群優(yōu)化算法的無人艇路徑規(guī)劃[J]. 薛敏,徐海成,王碩. 中國科技信息. 2018(24)
[4]基于慣性導航、RFID及圖像識別的AGV融合導航系統(tǒng)[J]. 汪思迪,曹小華,周勇. 起重運輸機械. 2018(08)
[5]優(yōu)化Dijkstra算法在工廠內物流AGV路徑規(guī)劃的研究[J]. 湯紅杰,王鼎,皇攀凌,周軍. 機械設計與制造. 2018(S1)
[6]基于柵格法的室內指示路徑規(guī)劃算法[J]. 程向紅,祁藝. 中國慣性技術學報. 2018(02)
[7]基于慣導和視覺定位的AGV倉儲機器人[J]. 朱士光,張帆,張聰. 中國新技術新產(chǎn)品. 2018(03)
[8]基于RFID的變電站巡檢機器人無線充電系統(tǒng)的研究與設計[J]. 孟祥忠,王保磊. 工業(yè)儀表與自動化裝置. 2017(06)
[9]“工業(yè)4.0”背景下產(chǎn)業(yè)、企業(yè)與職業(yè)教育的研究綜述[J]. 李偉. 機械職業(yè)教育. 2017(12)
[10]多AGV路徑規(guī)劃方法研究[J]. 泰應鵬,邢科新,林葉貴,張文安. 計算機科學. 2017(S2)
博士論文
[1]基于現(xiàn)代物流的自動化立體倉庫系統(tǒng)(AS/RS)管理及控制技術研究[D]. 周奇才.西南交通大學 2002
碩士論文
[1]基于航位推算的室內定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 宋紅麗.電子科技大學 2018
[2]自動導引車的路徑跟蹤控制研究[D]. 朱時杰.北京化工大學 2017
[3]基于藍牙和航位推算的室內定位算法研究[D]. 張恒瑞.重慶大學 2017
[4]AGV定位導引與控制軟件系統(tǒng)的研究與設計[D]. 張玉春.電子科技大學 2017
[5]基于GPS/DR/MM組合導航AGV定位系統(tǒng)研究[D]. 張登榜.陜西科技大學 2016
[6]自動搬運車研制及其路徑規(guī)劃實現(xiàn)[D]. 孔德勝.中國計量大學 2016
[7]數(shù)字化工廠中多AGV路徑規(guī)劃研究及應用[D]. 李玉勤.寧夏大學 2016
[8]AGV路徑規(guī)劃與調度系統(tǒng)研究[D]. 劉維民.華南理工大學 2016
本文編號:3040782
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