發(fā)布時間：2017-12-08 14:23

  本文關鍵詞：基于超聲波與視覺定位的智能小車導航技術研究

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【摘要】：隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,AGV(Automated Guided Vehicle)已成為車間物流系統(tǒng)的關鍵設備之一。目前常用的AGV主要依賴固定磁導線導引來搬運物料,運動柔性較差,難以應對復雜多變的工作場景。柔性更強的以自由路徑工作的AGV是當前的發(fā)展趨勢。本文以智能小車為AGV的相似研究對象,對其室內定位、路徑規(guī)劃和避障技術進行了研究。為解決小車的自身定位問題,構建了1發(fā)4收的超聲波室內定位系統(tǒng),結合超聲波和射頻信號實現了 TDOA(Time Difference of Arrival)測距,并提出了改進三邊定位算法,實現了小車的室內無線定位。在分析不同建模方法優(yōu)缺點的基礎上采用柵格法構建了已知環(huán)境地圖模型,并結合多層次的優(yōu)化方法實現了全局路徑規(guī)劃。從A*算法與蟻群算法的對比到精英蟻群算法再到蟻群模型參數優(yōu)化逐步逼近最優(yōu)解,Matlab仿真結果表明最優(yōu)參數下獲得的規(guī)劃路徑長度為全局最短且算法收斂速度快。搭建了小車硬件平臺,研究了單目視覺定位和避障算法,借助Matlab工具箱實現了參數標定。通過約束障礙物在世界坐標系的z坐標,得出了單目視覺障礙物定位模型。在避障算法方面,通過障礙物邊界和小車的位置關系確定避障方向同時使用評價函數獲取避障最佳航向角。使用Processing開發(fā)了上位機軟件,可在主界面對小車進行實時定位和導航軌跡追蹤,并對定位和導航功能進行了測試,實驗結果表明定位和導航精度均滿足要求。本文所研究的室內定位、路徑規(guī)劃和避障算法對于AGV的導航設計具有一定的參考意義。
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP23;TP18

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 楊惠;韓李濤;類延輝;鄭瑩;吳佳怡;;蟻群算法解決CTSP問題的參數設置研究[J];計算機與數字工程;2016年05期

2 魏星;李燕;;蟻群算法中參數優(yōu)化及其仿真研究[J];制造業(yè)自動化;2015年10期

3 遲德霞;王洋;寧立群;衣娟;;張正友法的攝像機標定試驗[J];中國農機化學報;2015年02期

4 趙開新;王東署;徐立新;;蟻群遺傳算法在移動機器人路徑規(guī)劃中的綜合應用研究[J];制造業(yè)自動化;2014年17期

5 唐軍;蔣朝根;;基于TDOA的有源RFID定位系統(tǒng)[J];工業(yè)控制計算機;2014年07期

6 史恩秀;陳敏敏;李俊;黃玉美;;基于蟻群算法的移動機器人全局路徑規(guī)劃方法研究[J];農業(yè)機械學報;2014年06期

7 趙晴晴;黃亮;傅賢鋒;李明遠;段渭軍;;基于超聲波六元陣列測距的WSN節(jié)點定位技術研究[J];傳感技術學報;2014年03期

8 顧冬雷;李曉格;王碩;;移動機器人路徑規(guī)劃方法[J];機器人技術與應用;2014年01期

9 張勤;賈慶軒;;基于激光與單目視覺的室內場景三維重建[J];系統(tǒng)仿真學報;2014年02期

10 孫景龍;王業(yè)成;陳銳;;STM 32F4xx利用DMA實現異步多串口高速通信設計[J];黑龍江科技信息;2013年27期

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本文編號：1266711