本文關(guān)鍵詞：基于視覺(jué)導(dǎo)航的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著勞動(dòng)力價(jià)格的上漲,中國(guó)制造業(yè)的"人口紅利"正在不斷消失,以現(xiàn)代化、自動(dòng)化的裝備提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),推動(dòng)技術(shù)紅利替代"人口紅利",近年來(lái)成為我國(guó)制造業(yè)物流運(yùn)輸行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的必然選擇。自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(Automated Guided Vehicle,簡(jiǎn)稱AGV)是生產(chǎn)物料搬運(yùn)的主要設(shè)備,能夠滿足生產(chǎn)物料搬運(yùn)系統(tǒng)的要求,是整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化和物流自動(dòng)化的一個(gè)重要組成部分。本文結(jié)合當(dāng)前研究熱點(diǎn),以自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)目前我國(guó)因起步較晚,現(xiàn)有產(chǎn)品大都采用傳統(tǒng)的磁條、激光、慣性導(dǎo)航,在小型化、低成本和可靠性方面存在不足,產(chǎn)品推廣困難的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了基于QR碼視覺(jué)路標(biāo)導(dǎo)航的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)系統(tǒng)。其主要研究?jī)?nèi)容包含四個(gè)部分:1、自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì);2、實(shí)驗(yàn)用自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì);3、系統(tǒng)的定位和路徑跟蹤功能實(shí)現(xiàn);4、搭建系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試。首先,針對(duì)現(xiàn)有AGV系統(tǒng)方案的不足結(jié)合我國(guó)目前的應(yīng)用情況以及其推廣使用的主要應(yīng)用場(chǎng)景需要,參考國(guó)外先進(jìn)系統(tǒng)方案,本文采用了基于QR碼導(dǎo)航的系統(tǒng)方案進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì),該方案與傳統(tǒng)的電磁和激光方案相比具有低成本、高靈活性和高可靠性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。然后,根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要對(duì)實(shí)驗(yàn)用的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì),完成了自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)包括主控制器、圖像采集設(shè)備、電機(jī)、電機(jī)控制器等系統(tǒng)硬件的選型和連接。并對(duì)設(shè)計(jì)的兩輪差速自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,總結(jié)出運(yùn)動(dòng)控制方法和航位推算法方。接著,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的定位和路徑跟蹤功能。主要包括基于QR碼的精確定位功能和動(dòng)態(tài)路徑跟蹤控制功能。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能自主開(kāi)發(fā)了具有較高識(shí)別效率和成功率的QR碼掃描器,通過(guò)建立視覺(jué)模型和相機(jī)標(biāo)定實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的精確定位,并將定位和航位推算定位結(jié)合增強(qiáng)定位的穩(wěn)定性和魯棒性,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的定位功能。并且根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)路徑特點(diǎn),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的路徑跟蹤控制方案,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的路徑跟蹤功能。路徑跟蹤分為轉(zhuǎn)向點(diǎn)轉(zhuǎn)向和直線路徑糾偏,通過(guò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向方案和基于模糊控制的直線路徑糾偏實(shí)現(xiàn)小車(chē)在動(dòng)態(tài)路徑下的穩(wěn)定路徑跟蹤。編寫(xiě)了搭載本文設(shè)計(jì)的定位算法和路徑跟蹤算法具有路徑設(shè)置、參數(shù)設(shè)置、行使軌跡顯示、行駛狀態(tài)(航向、速度、故障)顯示、手動(dòng)控制、自動(dòng)跟蹤等功能的系統(tǒng)軟件。最后,搭建系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái),設(shè)計(jì)合理的測(cè)試方案,進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試。通過(guò)系統(tǒng)的測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性,掌握系統(tǒng)的基本性能指標(biāo),并分析系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因,總結(jié)未來(lái)改進(jìn)方向。本文研究設(shè)計(jì)的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)系統(tǒng)基本上實(shí)現(xiàn)了期望的功能。小車(chē)采用的導(dǎo)航技術(shù)與傳統(tǒng)磁條和激光導(dǎo)航相比具有低成本、高靈活性、高可靠性的優(yōu)勢(shì)。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的小車(chē)實(shí)驗(yàn)原型機(jī)為未來(lái)開(kāi)發(fā)基于新型導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)奠定了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[Abstract]:With the increase of labor price , the " demographic dividend " in China ' s manufacturing industry is continuously disappearing , in order to modernise and automate the equipment to upgrade the traditional industry and promote the technological dividend to replace the " demographic dividend " This paper designs the automatic guided vehicle system based on QR code navigation . In the end , the system test platform is set up , the reasonable test plan is set up , and the system test is carried out . Through the test of the system , the feasibility of the system is verified , the basic performance index of the system is mastered , and the advantages of the system error are analyzed . The navigation technology adopted in this paper has the advantages of low cost , high flexibility and high reliability compared with the traditional magnetic strip and laser navigation . The car experiment prototype designed in this paper lays a good experimental platform for the future development of the automatic guided vehicle based on the new navigation system .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP23

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10 王睿e，

本文編號(hào)：1428493