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基于全向底盘的前移式叉车AGV应用研究

中国储运 2019年第6期 96-98页

作者：张贻弓山东兰剑物流科技股份有限公司

本文针对行业常用的改造叉车AGV存在的应用问题,提出了走自主研制路线,基于全向底盘的前移式叉车AGV应用研究。通过分析全向底盘结构和货叉前移机构的设计架构,技术上论证了自主研制AGV在作业空间、托盘兼容型方面具有明显优势。最后,... 详细信息

本文针对行业常用的改造叉车AGV存在的应用问题,提出了走自主研制路线,基于全向底盘的前移式叉车AGV应用研究。通过分析全向底盘结构和货叉前移机构的设计架构,技术上论证了自主研制AGV在作业空间、托盘兼容型方面具有明显优势。最后,本文通过分析该AGV组成的系统解决方案,在实际项目中的应用情况,进一步验证了基于全向底盘的前移式叉车AGV的优越性。

关键词：叉车AGV 前移式全向底盘

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四轮驱动全向底盘的控制方法研究

计算机测量与控制 2015年第5期23卷 1549-1552页

作者：滕鑫淼李昆瑜曾琼中国石油集团钻井工程技术研究院井下控制工程所北京100083 中国石油物资公司北京100029 北京航空航天大学北京100191

为提高机器人移动的灵活性和机动性,使机器人到任意位置均沿直线行走并改变姿态,需在传统的两轮驱动底盘上增加驱动轮,文章主要针对四轮驱动全向底盘的控制方法进行研究;文章对四轮驱动全向底盘进行运动学分析并建模,得到了控制系统传... 详细信息

为提高机器人移动的灵活性和机动性,使机器人到任意位置均沿直线行走并改变姿态,需在传统的两轮驱动底盘上增加驱动轮,文章主要针对四轮驱动全向底盘的控制方法进行研究;文章对四轮驱动全向底盘进行运动学分析并建模,得到了控制系统传递函数,并进仿真验证;对四轮驱动全向底盘进行了动力学建模,分析了如何避免出现"打滑"现象;导航方式采用了经济、精度较高的全向码盘导航方式;控制上采用闭环控制,加入前置探测点和超前校正环节,并且考虑了实际过程中机体的加减速问题;实验结果表明,提出的控制方法可以使四轮驱动全向底盘实现预设功能,并且具有较高的控制精度,研究内容对机器人的灵活移动有着十分重要的意义。

关键词：四轮驱动全向底盘全向码盘导航闭环控制

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床椅一体化机器人结构设计与智能控制

床椅一体化机器人结构设计与智能控制

作者：刘瑞吉林大学

学位级别：硕士

随着我国人口结构中中老年人所占比例的增大,失能人群的护理问题也日渐突出,医疗行业中护理人员也出现了巨大的人力缺口,家庭护工的雇佣成本也成为一项长期的高昂开销。为解决护理贵、护理繁琐这一难题,本文设计了一款可以在医院和居家... 详细信息

随着我国人口结构中中老年人所占比例的增大,失能人群的护理问题也日渐突出,医疗行业中护理人员也出现了巨大的人力缺口,家庭护工的雇佣成本也成为一项长期的高昂开销。为解决护理贵、护理繁琐这一难题,本文设计了一款可以在医院和居家等多场所使用的床椅一体化机器人,并对其结构功能、软硬件控制进行详细研究,具体内容如下。首先,以实际应用为导向确定床椅一体化机器人的功能指标。从人机工程学出发,对人体的基本尺寸参数进行了介绍,进一步地对轮椅单元和床体单元的主要结构尺寸进行设计。轮椅底盘部分可以实现全向自动行走、轮椅坐姿和躺姿的姿态变换、轮椅与马桶对接如厕以及与床完成对接,其中首次提出了用户在轮椅上无需转换直接完成马桶如厕的机构。对用于实现各项功能的具体机械结构做了详细阐述,包括底盘类型和所采用的麦克纳姆轮底盘运动原理,以及伺服电机,减速器、电源的选择,如厕结构的设计包括对应的舵机选用和滑轨的安装方式。其次,对腿部和背部四连杆机构进行运动学和动力学分析。使用ADAMS和MATLAB软件对背部推杆机构和腿部推杆机构进行运动学仿真,再利用试验设计的方法对背部和腿部的连杆机构进行参数化建模,将推杆驱动力和背部腿部的角速度等参数为目标进行优化设计,从而减小所需的驱动力。使用ABAQUS软件对关键零部件进行强度、刚度的静力学分析。然后,对控制方式进行了总体介绍,选用工业控制器,系统更加稳定,选用CAN总线通讯方式,并对其报文传输方式和通讯性能进行介绍。选用禾晟C470控制器作为总控制器完成电器元件的控制,使用CAN总线的通讯方式完成人机界面和控制器的通讯。依次介绍了全向移动底盘电机驱动器的工作方式、电动推杆和PWM调速驱动的工作原理、基于光耦的高压控制器、舵机的控制方式以及床椅对接用传感器的工作原理并绘制了上述元器件的布线图。最后,完成控制软件、控制界面的设计。利用HMIEditor界面编辑软件设计了一款人机交互界面,人机界面主要由底盘控制界面、姿态变换控制界面和如厕控制界面三大模块组成。其中底盘控制界面分为速度选择和方向控制按钮;姿态变换控制界面的背部和腿部单独运动按钮;如厕控制界面的两组舵机控制和推杆控制按钮。还对不同界面的切换逻辑和单个界面内部的互锁逻辑进行了设计。在已知人机交互界面基础上使用Co De Sys软件对核心控制程序编写,绘制各个模块的工作流程图并用ST语言开发了底盘运动模块、姿态变化模块、如厕模块和床椅对接模块的具体控制程序,对床椅一体化机器人的总体功能进行展示。

关键词：床椅一体化全向底盘可如厕轮椅参数优化设计 CAN总线通讯

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基于STM32的智能定位分拣机器人设计

新型工业化 2021年第1期11卷 7-9,16页

作者：赵晋秀尹志荣张鑫王羲岳洪志太原工业学院机械工程系山西太原030000

为提高分拣机器人效率,设计了一种全向底盘与机械臂相结合的智能定位分拣机器人,并对其程序算法、机械结构、定位精度进行了研究。使用基于STM32F407ZGT6芯片的全向底盘与机械臂,结合颜色识别模块进行快速、准确识别物体颜色和分拣搬运... 详细信息

为提高分拣机器人效率,设计了一种全向底盘与机械臂相结合的智能定位分拣机器人,并对其程序算法、机械结构、定位精度进行了研究。使用基于STM32F407ZGT6芯片的全向底盘与机械臂,结合颜色识别模块进行快速、准确识别物体颜色和分拣搬运。解决了在定位算法、颜色识别算法解算和实物模型制作方面的难题,使得机器人定位精度不断提高。实验结果表明,这种自主定位分拣机器人分拣精度可以达到5mm/m,能够满足短距离物料搬运和机器人竞赛的精度要求。对远距离搬运进行了初步研究,针对精度误差累计,提出用特定点处黑线校准来矫正误差,此方法对于提高远距离移动和狭窄通道拐角移动精度有显著作用。

关键词：机器人智能定位 STM32 全向底盘颜色识别物料搬运