發(fā)布時間：2021-02-12 07:22

　　目前普通的倉庫還是采用人工來取貨和存放貨物,普遍存在勞動強度大、貨物存取節(jié)奏慢、生產效率低和空間利用率低等問題,采用AGV進行物件轉運可以很好地解決該問題。但是對于倉庫這樣多鋼架結構的復雜環(huán)境,需要探索一種合適的導航方法:二維激光雷達導航具有精度高、可靠性好且數(shù)據量相對較小等優(yōu)點,但是識別鋼架結構還是比較困難,對激光雷達的分辨率要求高,且存在全局匹配定位計算量大的問題;無線射頻識別（Radio Frequency Identification,簡稱RFID）技術作為自動識別技術的一種,具有可非接觸自動識別且作用距離遠、識別速度快等優(yōu)點,可用來存儲位置信息和環(huán)境信息等信息,但是RFID技術用于定位時由于其技術特點往往需要將標簽陣列,存在定位精度依賴標簽陣列的密度且定位精度不高的問題。本文借鑒了人類到達陌生環(huán)境時往往借助環(huán)境中的特殊地標來幫助記憶位置和路線的思想,將二維激光雷達和RFID技術相結合用于AGV導航,相當于為AGV裝上了“眼睛”和“大腦”,不僅可以“看到”周圍環(huán)境,還可以“記住”周圍環(huán)境特征并在下一次經過時快速地“認出來”,即同時具備了激光雷達精度高可靠性好的優(yōu)點以及RFID定... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 激光雷達與AGV導航技術
        1.2.1 AGV導航技術的國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 AGV導航方式及其特點
        1.2.3 基于激光雷達的AGV導航技術
    1.3 RFID定位技術
    1.4 論文結構和研究目標
        1.4.1 本文研究內容和技術思路
        1.4.2 本文的研究目標
    1.5 本章小結
第2章 二維激光雷達導航AGV系統(tǒng)建模
    2.1 二維激光雷達導航AGV系統(tǒng)分析與設計
        2.1.1 倉庫環(huán)境下對AGV的工程需求和整體方案確定
        2.1.2 AGV系統(tǒng)構建和運動驅動方案的確定
    2.2 二維激光雷達導航AGV運動學分析
        2.2.1 運動控制分解
        2.2.2 運動軌跡推算
    2.3 二維激光雷達導航AGV運動學控制器設計
    2.4 仿真實驗
    2.5 本章小結
第3章 基于RFID和二維激光雷達的定位與地圖構建
    3.1 RFID定位系統(tǒng)設計
        3.1.1 RFID系統(tǒng)的構成、分類及選擇
        3.1.2 RFID標簽信息格式設計
        3.1.3 RFID系統(tǒng)的布置方式
        3.1.4 RFID電子標簽的粗略定位和精確定位
    3.2 基于二維激光雷達的地圖構建
        3.2.1 激光數(shù)據預處理
        3.2.2 環(huán)境特征提取
    3.3 基于RFID和二維激光雷達的室內地圖構建與更新
        3.3.1 多傳感器信息融合的AGV定位
        3.3.2 人工路標設計
        3.3.3 半動態(tài)柵格地圖構建與更新
        3.3.4 AGV導航的初始定位和過程定位
    3.4 本章小結
第4章 基于柵格地圖的單AGV路徑規(guī)劃
    4.1 AGV的路徑規(guī)劃方案設計
        4.1.1 路徑規(guī)劃的分類和整體方案設計
        4.1.2 AGV在地圖上的移動方式
    4.2 基于變粒度柵格地圖法的單AGV全局路徑規(guī)劃
        4.2.1 柵格地圖的預處理
        4.2.2 變粒度柵格地圖法
        4.2.3 路徑搜索算法
<sup>*算法的單AGV局部路徑規(guī)劃">    4.3 基于A^<sup>*算法的單AGV局部路徑規(guī)劃
<sup>*算法">        4.3.1 傳統(tǒng)的A^<sup>*算法
<sup>*算法的改進和優(yōu)化">        4.3.2 A^<sup>*算法的改進和優(yōu)化
<sup>*算法改進效果驗證仿真實驗">    4.4 A^<sup>*算法改進效果驗證仿真實驗
        4.4.1 啟發(fā)函數(shù)優(yōu)化效果驗證
        4.4.2 搜索策略改進效果驗證
        4.4.3 總體改進效果驗證
    4.5 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 論文總結
        5.1.1 論文研究工作總結
        5.1.2 論文的創(chuàng)新點
        5.1.3 論文和研究的不足
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術成果
附錄A


【參考文獻】：
期刊論文
[1]改進A*算法在機器人室內路徑規(guī)劃中的應用[J]. 陳若男,文聰聰,彭玲,尤承增.  計算機應用. 2019(04)
[2]基于改進A*算法的移動機器人路徑規(guī)劃[J]. 趙曉,王錚,黃程侃,趙燕偉.  機器人. 2018(06)
[3]雙輪差速移動機器人軌跡跟蹤混合控制算法研究[J]. 許萬,曹松,羅西,王琪,楊維.  組合機床與自動化加工技術. 2018(03)
[4]應用于機器人路徑規(guī)劃的雙向時效A*算法[J]. 高民東,張雅妮,朱凌云.  計算機應用研究. 2019(03)
[5]二維激光雷達室內定位數(shù)據預處理方法研究[J]. 鄒鑫慈,郭哲,隋心,張涵.  礦山測量. 2017(03)
[6]基于激光雷達的重型自動導引運載車定位研究[J]. 林偉民,頓向明,林子洋,山磊,高愛軍,范俊.  機械與電子. 2017(03)
[7]自動導向小車的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 戚鈺,付維波.  山東工業(yè)技術. 2017(06)
[8]局部路徑規(guī)劃在無人工程機械作業(yè)中的應用[J]. 鄧博文,張春華,李娟,雷雨能,王鈐,張穗華.  兵工自動化. 2016(10)
[9]室內激光雷達導航系統(tǒng)設計[J]. 史風棟,劉文皓,汪鑫,丁娟,史屹君,修春波.  紅外與激光工程. 2015(12)
[10]改進的A*算法在機器人路徑規(guī)劃中的應用[J]. 顧辰.  電子設計工程. 2014(19)

博士論文
[1]基于RFID的AGV定位與導引研究[D]. 盧少平.山東大學 2011

碩士論文
[1]輪式移動機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 徐梁.西南交通大學 2018
[2]基于無線射頻技術（RFID）的倉庫管理系統(tǒng)設計[D]. 于亦男.青島科技大學 2018
[3]基于光纖陀螺/激光雷達組合定位系統(tǒng)研究[D]. 霍炎.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]融合激光測距儀和慣導信息的移動機器人室內定位方法研究[D]. 閆浩月.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[5]移動服務機器人室內激光導航系統(tǒng)研究[D]. 管國倫.重慶郵電大學 2017
[6]基于CAN總線激光導引AGV車載控制系統(tǒng)研究[D]. 趙國棟.湖北工業(yè)大學 2016
[7]多AGV系統(tǒng)協(xié)調控制的研究與開發(fā)[D]. 宗辰光.河北科技大學 2016
[8]室內自主導航移動機器人路徑規(guī)劃研究[D]. 楊興.中北大學 2016
[9]激光導引AGV樣機研制[D]. 路程.合肥工業(yè)大學 2016
[10]基于STM32的自動引導小車（AGV）導航系統(tǒng)的研究[D]. 孫洪偉.武漢理工大學 2014



本文編號：3030474