论文摘要
自动导引车(AGV, Automatic Guided Vehicle)在柔性制造业、物流业和自动仓储中具有广泛的应用前景和价值,己然成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。随着AGV导引技术的不断发展,出现了基于机器视觉的导引方式,并迅速成为研究热点。与传统导引技术相比,视觉导引具有成本低,适应性强,安装灵活等特点。但现有的视觉导引技术尚不够成熟,主要体现在稳定性和鲁棒性上的不足。本文提出并设计了一种基于多传感器组合的AGV导引控制系统,使用CCD摄像头、RFID传感器、编码器、陀螺仪、声纳等多种传感器,通过信息融合和联合导引等方法达到控制目的,课题的研究主要包括以下三个方面:1、针对AGV导引过程中的位姿估计问题,研究了多传感器信息融合技术,对其概念和主流的技术方法进行了分析和探讨,并使用Kalman滤波技术将编码器与电子陀螺仪的信息进行融合,通过实验的方式加以验证。2、针对AGV导引过程中的实时控制问题,研究并提出了一种基于多传感器组合的导引方式(即以机器视觉为主,RFID、编码器、陀螺仪等多种传感器为辅进行联合导引的技术)。针对AGV不同的行驶状态下的控制差异,给出了使用专家P1D控制的直道导引技术和使用模糊控制的弯道导引技术。3、为了使上述导引技术能够运行在一个计算资源相对有限的平台上,使用软件工程的方法设计并实现了一种基于数据流的软件体系架构,通过高度模块化的设计保证了系统的实时性以及可扩展性。经过真实实验场景的验证,本课题提出的基于多传感器组合的AGV导引系统保证了AGV控制的实时性和导航精度,使得AGV机车能够稳定、高效地执行事先布置的任务,达到了项目最初的要求。
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