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基于视觉定位的仓储搬运机器人避障控制方法

测控技术 2024年第9期43卷 79-85页

作者：毕海婷付龙海任大伟烟台职业学院智能控制系山东烟台264670 烟台职业学院科研处山东烟台264670 冰轮环境技术股份有限公司山东烟台264670

为保证仓储搬运机器人的工作效率和安全,在动态环境下,提出基于视觉定位的仓储搬运机器人避障控制方法。利用视觉定位技术,通过环境图像生成、预处理、特征提取、障碍物识别等步骤,确定动态环境中的障碍物位置。检测仓储搬运机器人实时... 详细信息

为保证仓储搬运机器人的工作效率和安全,在动态环境下,提出基于视觉定位的仓储搬运机器人避障控制方法。利用视觉定位技术,通过环境图像生成、预处理、特征提取、障碍物识别等步骤,确定动态环境中的障碍物位置。检测仓储搬运机器人实时位姿,考虑障碍物实时位置和搬运目标地点,规划出机器人移动路径。根据机器人位姿与规划路径之间的偏差,计算仓储搬运机器人避障控制量,在控制器的支持下,实现仓储搬运机器人避障控制工作。实验结果表明:与传统方法相比,采用优化设计的避障控制方法后,仓储搬运机器人在动态环境中的碰撞次数明显减少,位置和姿态角控制误差均值分别为0.08 m和0.029°,所提方法的控制数据优于传统控制方法。

关键词：动态环境视觉定位仓储搬运机器人机器人避障控制

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基于动态纠偏的仓储搬运机器人避障控制方法

测控技术 2024年

作者：毕海婷付龙海任大伟烟台职业学院智能控制系烟台职业学院科研处冰轮环境技术股份有限公司

为保证仓储搬运机器人的工作效率与安全，在动态环境下，提出基于视觉定位的仓储搬运机器人避障控制方法研究。利用视觉定位技术，通过环境图像生成、预处理、特征提取、障碍物识别等步骤，确定动态环境中的障碍物位置。检测仓储搬运机... 详细信息

为保证仓储搬运机器人的工作效率与安全，在动态环境下，提出基于视觉定位的仓储搬运机器人避障控制方法研究。利用视觉定位技术，通过环境图像生成、预处理、特征提取、障碍物识别等步骤，确定动态环境中的障碍物位置。检测仓储搬运机器人实时位姿，考虑障碍物实时位置和搬运目标地点，规划机器人移动路径。根据机器人位姿与规划路径之间的偏差，计算仓储搬运机器人避障控制量，在控制器的支持下，实现仓储搬运机器人避障控制工作。通过效果测试实验得出结论：与传统方法相比，在优化设计避障控制方法作用下，仓储搬运机器人在动态环境中的碰撞次数明显降低，位置和姿态角控制误差均值分别0.08m和0.029°，控制数据优于传统控制方法。

关键词：动态环境视觉定位仓储搬运机器人机器人避障控制

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悬挂式仓储搬运机器人的设计与路径规划研究

悬挂式仓储搬运机器人的设计与路径规划研究

作者：陈思华北理工大学

学位级别：硕士

为应对复杂多变的仓储作业环境,降低人工作业强度,提高存储空间利用率,文章以仓储搬运系统的实际运营为背景,设计一款可独立完成系统存储运输任务的悬挂式仓储搬运机器人,同时实现多搬运机器人系统的动态路径规划,以满足物流企业对轻载... 详细信息

为应对复杂多变的仓储作业环境,降低人工作业强度,提高存储空间利用率,文章以仓储搬运系统的实际运营为背景,设计一款可独立完成系统存储运输任务的悬挂式仓储搬运机器人,同时实现多搬运机器人系统的动态路径规划,以满足物流企业对轻载、灵活、高效的运输需求,主要研究工作如下:设计悬挂式的仓储搬运机器人机械结构,确定悬挂式仓储搬运机器人系统的总体设计方案以及技术参数。依据总体设计方案,分析搬运机器人的工作流程以及路径规划目标,选择适用于悬挂式轨道的高精度移动定位系统,并提出动态搜索搬运机器人行驶路径的规划策略。利用模块化设计方法,对搬运机器人的整体结构进行功能性分解。依据功能设计将其划分为行走机构、升降机构、夹紧机构,以及悬挂轨道系统等模块,对各机构模块的工作原理和结构参数进行分析与计算,利用CREO创建悬挂式仓储搬运机器人的三维结构模型。设计可更新求解路径的动态改进Dijkstra算法,建立多搬运机器人系统的多目标路径规划数学模型。利用动态改进Dijkstra算法求解多台搬运机器人的行驶路径,并针对搬运机器人在运行过程中可能存在的行驶冲突,制定冲突解决策略,规避搬运机器人之间的冲突碰撞。通过MATLAB完成仓储搬运机器人的路径规划仿真,验证多目标路径规划数学模型以及动态改进Dijkstra算法的有效性,同时也为解决多搬运机器人系统的路径规划问题提供了有效方法。图53幅;表20个;参57篇。

关键词：仓储搬运机器人结构设计动态路径规划协调策略

智能仓储搬运机器人室内外无缝导航技术与应用研究

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智能仓储搬运机器人室内外无缝导航技术与应用研究

作者：薛朝升福建农林大学

学位级别：硕士

目前仓储领域广泛应用的AGV小车过度依赖固定循迹的室内导航技术,无法适应现代物流柔性化、智能化作业需求。AGV小车也缺乏室外运动与自控能力,无法承担跨库调货或远距离配货等工作,使仓储环节增加了许多不必要的卸货、变换载运工具、... 详细信息

目前仓储领域广泛应用的AGV小车过度依赖固定循迹的室内导航技术,无法适应现代物流柔性化、智能化作业需求。AGV小车也缺乏室外运动与自控能力,无法承担跨库调货或远距离配货等工作,使仓储环节增加了许多不必要的卸货、变换载运工具、转运的工序。因此室内外无缝导航技术是仓储领域载运工具的关键技术。本论文首先对室内外无缝导航的运动模型进行了研究,在室外选择北斗差分定位技术,在室内采用UWB伪距差分定位技术,采用自适应场景的算法切换定位技术。同时在室外建立绝对坐标系,在室内建立相对坐标系,将相对坐标系平移并旋转叠加在绝对坐标系之上,形成室内外共用的复合坐标系,从而建立了统一的运动控制方程。同时,研究了室内定位技术的无线测距误差来源,并通过双边双向测距方法降低片上时钟偏频误差,建立多基站室内定位的抗噪数学模型,从而提高室内定位精度,在实验环境下将误差降至7cm左右。最后以图书馆需求为例,设计一种图书搬运机器人,为了提高运动效率,以惯性导航为主,应用北斗差分定位技术及UWB伪距差分定位技术为校正手段,同时还研发了适宜平移运动特性的麦克纳姆轮底盘、图书识别机器视觉模块、取书机械手,并通过原型机模拟场景实测,初步证明了本研究的室内外无缝导航技术的有效性。该无缝定位导航方案在室内外衔接处及定位信号被遮蔽的情况下,采用惯性导航快速通过,一定程度上避免了室内外定位误差影响以及切换时所需要的时间和停顿,达到了“无缝定位导航”的需求。周期性的解算定位提高了载具运动以及定位的效率,节约云端服务器算力。为室内外不同定位方式的衔接与切换提供了解决方案,在无人仓库的物流载具控制、小型无人机运动定位以及军事无人区的巡逻装置等领域有着广泛的应用前景。

关键词：仓储搬运机器人 UWB室内定位北斗差分定位无缝导航

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仓储搬运机器人控制系统设计与实现

仓储搬运机器人控制系统设计与实现

作者：徐航宇南京理工大学

学位级别：硕士

随着"中国制造2025"规划的提出,智能化生产理念受到越来越多的重视,其中物流行业就是一个代表。传统的物流作业模式由于存在劳动力成本高、安全性较差、效率低等问题,已经无法满足物流行业快速发展的需求。为弥补传统模式的不足,需要采... 详细信息

随着"中国制造2025"规划的提出,智能化生产理念受到越来越多的重视,其中物流行业就是一个代表。传统的物流作业模式由于存在劳动力成本高、安全性较差、效率低等问题,已经无法满足物流行业快速发展的需求。为弥补传统模式的不足,需要采用更智能化的设备以代替人工完成搬运工作。在此背景下,本文设计并实现了一种仓储搬运机器人控制系统。首先,根据系统的实际功能需求,结合机器人的性能指标参数,提出了仓储搬运机器人控制系统的总体设计方案。针对机器人的工作环境,设计了一种惯性测量技术、二维码识别技术与灰度循迹技术相结合的室内导航定位方式,并介绍了潜入式仓储搬运机器人的机械结构。基于理论分析与计算,完成了系统核心部件的选型。其次,采用模块化设计思想,完成了以MSP430F5438为核心的控制系统硬件电路设计,主要包括:最小系统模块电路设计、电源管理模块电路设计、运动控制模块接口电路设计、导航定位模块接口电路设计、无线通信模块接口电路设计以及安全避障模块接口电路设计,并完成了印制电路板的设计与制作。然后,完成了仓储搬运机器人控制系统的软件设计,主要包括软件系统总体构架设计、初始化模块设计、中断模块设计、数据采集模块设计、车体运动控制模块设计和无线通信模块设计等。采用模糊PI控制策略和PD控制策略分别对机器人的速度和方向进行控制,保证了仓储搬运机器人工作的抗干扰性。采用S曲线加减速算法保证了机器人启停过程的平滑性。最后,对仓储搬运机器人控制系统进行了分模块测试,并在实验室搭建了模拟场景,完成了控制系统的联合调试。实验结果表明,机器人控制系统能较好地满足系统设计要求,初步验证了整个控制系统的有效性。

关键词：仓储搬运机器人控制系统惯性导航无线通信二维码

仓储搬运机器人在汽车工厂一次物流领域的应用

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物流技术 2019年第3期38卷 96-101,142页

作者：葛世恭邹康宇风神物流有限公司物流技术部广东广州510800

基于仓储搬运机器人的设备特点,吸取仓储搬运机器人在电商物流领域的应用经验,并结合汽车工厂一次物流的作业特点,对仓储搬运机器人在集配拣选作业和供给作业的应用模式和信息传递方式进行了分析。并利用Flexsim软件模拟了仓储搬运机器... 详细信息

基于仓储搬运机器人的设备特点,吸取仓储搬运机器人在电商物流领域的应用经验,并结合汽车工厂一次物流的作业特点,对仓储搬运机器人在集配拣选作业和供给作业的应用模式和信息传递方式进行了分析。并利用Flexsim软件模拟了仓储搬运机器人在某汽车工厂供给作业的应用场景,结果表明:针对不同零部件设置不同的预置换台份可减少仓储搬运机器人供给不及时的情况。

关键词：仓储搬运机器人汽车工厂一次物流

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