导　　师： 刘其洪;王春宝

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 在现代化生产中,越来越多的AGV在制造业等领域辅助搬运发挥了重大作用。研发功能丰富且成本适宜的带嵌入式系统的AGV应用于物料搬运,能提高生产效率和企业竞争力,有较大的社会经济意义。在分析了国内外关于AGV新近的重要研究成果的基础上,本文根据项目需求,研制出一台功能多样的视觉引导的AGV样机,主要研究工作包括:在自动化机构设计方面,选用了Mecanum轮并计算AGV的速度雅可比矩阵以实现全向运动,对整车与地面的受力进行分析后确定驱动电机的规格。主要设计了一套自动对接货架机构,利用该系统的巡线导引和RFID定位功能,以及Kinect对货架对接标识进行图像识别以调整对中位置,然后主控制器控制推杆等部件完成与货架自动对接。另外,设计了自动充电机构的3D模型,同样利用AGV的巡线运动和所携带的超声波传感器实现自身的初步定位和与充电位置的精确位姿调整,伸出电极对接机构进行充电。在AGV控制系统设计方面,将其分为上层决策与计算控制和下层的电机分布式控制,设计了基于嵌入式Linux系统的ROS软件框架的主控制器树莓派与Arduino相配合的控制系统。分析和设计了Arduino控制电机流程及控制程序,主控制器树莓派与Arduino以及与调度系统的wifi通讯协议和RFID的功能站点编号设计。对AGV避障方案,采用了Kinect图像识别和超声波传感器、人体红外传感器相融合,在地面站点的定位方案使用RFID技术。还基于ROS的传感器驱动模块,实现了用语音控制AGV运动。在AGV巡线纠偏算法方面,提出了将改进型的积分分离和抗积分饱和的增量式PID控制算法应用于AGV巡线纠偏控制,通过调节积分分离阈值,使AGV能纠正因地面摩擦等因素而导致的偏差,巡线更平稳而且不会失去响应。最后,通过机械加工装配与程序调试,在车间中对AGV样机进行实验,测试了样机整车�

关 键 词： 全向运动 运动控制 视觉引导 自动充电 定位

领　　域： []