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磁带导引AGV的循迹控制系统设计

磁带导引AGV的循迹控制系统设计

作者：周海海浙江工业大学

学位级别：硕士

随着柔性制造装配、仓储物流、汽车等行业的不断发展,自动导引小车(AGV)已经成为运输货物及物料管理中的重要研究课题。AGV的主要作用是代替人工进行物料的运输、搬运、卸载等工作,连接不同工作站点的生产任务,其在智能化生产管理中具... 详细信息

随着柔性制造装配、仓储物流、汽车等行业的不断发展,自动导引小车(AGV)已经成为运输货物及物料管理中的重要研究课题。AGV的主要作用是代替人工进行物料的运输、搬运、卸载等工作,连接不同工作站点的生产任务,其在智能化生产管理中具有重要的作用。本文首先介绍了 AGV的硬件平台,从AGV的导引方式、驱动方式及控制器的选择上进行了分析讨论,并确定了实验平台设计方案,即导引传感器为16位阵列排布的霍尔传感器,AGV驱动方式采用两轮差速驱动,控制器选择STM32系列控制板。然后介绍了 AGV循迹控制系统的软件平台,从底层AGV的循迹控制软件流程和上位机监控界面软件流程上进行详细的设计,并基于Keil uVision5和VS/MFC开发环境分别编写下位机控制代码和上位机监控界面代码。为了验证自抗扰控制算法在磁带导引AGV循迹控制上的有效性,本文从AGV的运动学模型、循迹误差模型、循迹控制算法设计等方面进行了详尽的分析,设计了基于全状态反馈的LQR&PID控制方法和基于扩张状态观测器的自抗扰控制方法,并在MATLAB进行了仿真实验,验证了所设计控制方法在磁带导引AGV循迹控制上的有效性,仿真结果表明,两种控制方法都具有较好的循迹效果和一定的抗干扰能力。为了进一步验证所提出的循迹控制方法,本文在所设计的磁带导引AGV平台上进行了实验研究,在确定了磁带铺设方案、定位实现方案及算法设计方案后,通过上位机界面的定位效果演示及循迹误差数据,AGV运行试验表明,PID控制和LADRC控制在磁带导引AGV平台上都具有有效性,且能实现较好的循迹效果。最后,对本课题所做工作进行了总结,同时就实验平台设计中存在的问题以及需要改进的方向进行了讨论。

关键词：自动导引小车磁带导引自抗扰控制循迹控制

基于Mecanum轮配送车的视觉与磁带双重导引技术研究

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航空制造技术 2014年第21期57卷 138-140,143页

作者：潘尚洁赵璐于洋中国空间技术研究院总装与环境工程部

针对卫星总装过程中提出的物料配送需求,设计并实现了以Mecanum轮全方位移动平台为基础,可在狭窄配送通道内快速、灵活移动的智能物料配送车。结合总装现场实际环境条件,配送车采用了视觉导引与磁带导引相结合的智能导引策略,有效消除... 详细信息

针对卫星总装过程中提出的物料配送需求,设计并实现了以Mecanum轮全方位移动平台为基础,可在狭窄配送通道内快速、灵活移动的智能物料配送车。结合总装现场实际环境条件,配送车采用了视觉导引与磁带导引相结合的智能导引策略,有效消除了光照强度变化、地面裂纹、电磁信号干扰等环境因素对车道线采集的影响,最终实现总装物料从库房至多工位的自动配送。

关键词： Mecanum轮视觉导引磁带导引

灭菌生产线用单驱双向式AGV的结构设计及运动控制

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灭菌生产线用单驱双向式AGV的结构设计及运动控制

作者：赵凯江苏科技大学

学位级别：硕士

AGV作为灭菌生产线的关键环节,承担着物料输送的重任,具有降低物流运输成本以及避免灭菌制品受到污染的作用。目前市面上已经开发了很多种类的AGV,但是这些AGV一般只具备搬运能力,并不注重自动装卸载功能,且双向运动方式中常规单驱双向... 详细信息

AGV作为灭菌生产线的关键环节,承担着物料输送的重任,具有降低物流运输成本以及避免灭菌制品受到污染的作用。目前市面上已经开发了很多种类的AGV,但是这些AGV一般只具备搬运能力,并不注重自动装卸载功能,且双向运动方式中常规单驱双向式AGV行驶稳定性欠佳,而双驱双向式AGV控制复杂,使用成本高。针对以上问题,本文设计了一种改进的单驱双向式AGV系统,对其在食品、药品灭菌生产线中实现物料自动化输送应用方面做了一些研究。(1)从用户需求角度出发,给出了AGV需要满足的基本参数,并根据参数要求对AGV进行了一个整体设计方案的确定,首先对AGV进行了设备的选型,主要包括两个方面,一个是对AGV机械结构的选型工作,另一个则是对AGV用到的电气设备进行了型号的选择,重点对驱动电机的选型进行了介绍。同时,用户需求也关系到后续的车体结构设计、运动控制设计以及系统工作流程设计。(2)利用Creo三维绘图软件绘制了AGV的样车模型,详细阐述了整车的各模块功能及零部件装配情况,通过实例,对AGV的工作情况作了进一步的说明。选取其中的夹紧机构和承重轮机构进行了单独的介绍,通过对承重轮进行受力分析,剖析了承重轮的可能运行状态,利用Creo软件的运动仿真模块,对承重轮进行了运动仿真,论证了该机构设计的合理性与可行性。(3)在运动控制方面,本文重点研究了模糊PI控制算法对所设计的6轮差速驱动AGV的偏差校正情况。首先建立了AGV的运动学模型,然后提出了基于移动窗滤波的路径识别及信号处理方法,根据处理得到的数据建立了模糊控制器,但这种控制器存在稳态误差,因此引进了PID算法,两者结合得到模糊PI控制算法。为了验证模糊PI算法的优越性,搭建了基于AGV运动学模型的仿真实验平台,最后将模糊PI算法与模糊算法和PID算法进行对比。结果表明,模糊PI控制算法在校正偏差方面具有更好的表现。(4)为了使AGV更加符合企业实用需求,文中根据生产车间场地布局情况,制定了物料转运系统工作流程;根据AGV的工作方式,制定了车载机软件工作流程;根据以上工作流程给出了基于STM32单片机系统下的程序编写流程及用到的模块参数配置过程。

关键词：磁带导引单驱双向式AGV 承重轮模糊PI控制灭菌生产线

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AGV控制系统设计及导航算法研究

AGV控制系统设计及导航算法研究

作者：江正川青岛科技大学

学位级别：硕士

随着物流技术的广泛应用，自动导引运输车(Automatic Guided Vehicle,AGV)以其灵活性、高效性和柔性在车间仓储物流系统中成为实现敏捷物料处理的重要工具。论文首先介绍了AGV在国内外的发展现状以及AGV系统技术的研究方向。在此基础之... 详细信息

随着物流技术的广泛应用，自动导引运输车(Automatic Guided Vehicle,AGV)以其灵活性、高效性和柔性在车间仓储物流系统中成为实现敏捷物料处理的重要工具。论文首先介绍了AGV在国内外的发展现状以及AGV系统技术的研究方向。在此基础之上，结合实际项目需要，对控制系统进行了总体设计。为了最大限度的降低日常维护的工作量以及增加AGV系统的使用寿命，选择了富士康本体车、日产驱动设备作为车体集成单元，并阐述了AGV的特性、功能、应用领域、以及使用电池的相关参数。车载控制器选用三菱公司FX2N系列PLC，通过对应的接口和各功能模块相连，实时监控各功能模块的工作状态。分析了AGV系统的驱动单元以及安全与辅助装置。通过无线通讯装置可以方便的与AGV管理监控计算机进行信息互通、接受AGV管理监控计算发出的调度指令、反馈AGV单车的状态信息，并把各状态通过MCGS组态软件实时地显示，便于对整个系统的监控管理。其次，分析了AGV的导引方式，综合各种引导方式的优缺点，本课题选用磁带导引的方式，设计了不同的磁条组合方式来实现AGV的行进、加速、减速、暂停、分歧等动作。而且还研究了导航系统中路径规划的方法，通过比较全局路径规划和局部路径规划的各种算法，选择了基于蚁群算法的路径规划，并研究了几种改进的蚁群算法。最后，把蚁群算法应用在AGV导航系统中，分析了标准旅行商问题的蚁群算法求解方法，在此基础上使用改进的蚁群算法来解决多AGV调度中的车辆路径问题，通过MATLAB仿真实验得到了最优路径以及最佳配送方案。

关键词：路径规划磁带导引自动导引运输车蚁群算法导航

双转向架驱动自动导引车车载控制系统关键技术研究

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双转向架驱动自动导引车车载控制系统关键技术研究

作者：孟琦机械科学研究总院

学位级别：硕士

根据我国国家标准《物流术语》中的定义,AGV是指装有自动导引装置,能够沿规定的路径行驶,在车体上具有编程和选择的装置、安全保护装置以及物料移载功能的搬运车辆。AGV具有自动化程度高、安全、灵活等特点,所以在各国的许多行业都得到... 详细信息

根据我国国家标准《物流术语》中的定义,AGV是指装有自动导引装置,能够沿规定的路径行驶,在车体上具有编程和选择的装置、安全保护装置以及物料移载功能的搬运车辆。AGV具有自动化程度高、安全、灵活等特点,所以在各国的许多行业都得到广泛的应用。转向架是一种可以绕垂直轴与车体相对旋转的差速机构。双转向架驱动是在车体前后分别安装一组转向架机构,用以实现全向运动的驱动方式。双转向架驱动AGV具备车身高度低、载重大、控制精度高等优点。本文针对磁导引的双转向架驱动AGV,研究其车载控制系统的关键技术,包括导航技术、导引技术、运动控制技术等。为了实现AGV的全向运动,本文提出了寻线、平移和差速平移三种运行模式。推导双转向架驱动结构的数学模型,研究基于磁带导引的运动学模型。基于PID控制研究双转向架驱动AGV的纠偏算法,分别对三种运行模式的纠偏算法进行分析。在运动控制中,输入变量通过数学模型与运动学方程计算转化为输出变量,再根据纠偏算法得出控制变量。基于本文的控制方式,设计实验车,验证了数学模型与控制算法,实现了AGV的全向行驶。

关键词： AGV 双转向架驱动磁带导引全向运动

自动控制系统的机械手和AGV的设计与关键技术研究

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自动控制系统的机械手和AGV的设计与关键技术研究

作者：李莹莹北京交通大学

学位级别：硕士

传统物流输送系统在信息技术应用上存在弊端,计算机技术的迅速发展和对自动智能搬运工具的迫切需求使得AGV(Automatic Guided Vehicle的简称)应运而生。AGV的概念很简单,根据我国国家标准《物流术语》中的定义,是指装有自动导引装置,能... 详细信息

传统物流输送系统在信息技术应用上存在弊端,计算机技术的迅速发展和对自动智能搬运工具的迫切需求使得AGV(Automatic Guided Vehicle的简称)应运而生。AGV的概念很简单,根据我国国家标准《物流术语》中的定义,是指装有自动导引装置,能够按规定路径行驶,在车体上具有编程和选择的装置、安全保护装置以及物料移载功能的搬运车辆。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器,在现代物流输送系统中占据着重要位置。可编程序控制器(PLC)因其可靠性高、编程方便、配置灵活,广泛应用于机械手的电气控制。论文详细论述了PLC控制的优势和PLC的选型依据,实现了三自由度直角坐标机械手技术指标理论体系的关键组成部分。为实现PLC对机械手的水平、上下移动和抓取控制,设计了电气控制原理图并进行梯形图编程。针对机械手关键技术中的动作模型、自由度模型和功能模型,提出光电编码器的位置检测系统优化,并进行上位机监控系统的研究。论文分析了智能搬运设备AGV车载控制系统差速驱动数学模型、AGV的运动学模型和差速转向等关键技术,在此基础上,将磁导引的双转向架差速驱动AGV引入自动控制系统领域,设计本系统技术体系结构及其特征。结合传感器、智能控制和直流电源的关键指标的特点,提出PID纠偏算法作为寻线模式、平移模式和差速平移三种运行模式的切入,纠偏算法关键过程中理论验证。论文搭建了AGV小车实验环境,进行了AGV试验车的机械设计,电气设计与车载程序设计,经运行实验验证,实现了自动全向行驶,RFID可以实时跟踪AGV小车的位置,自动选择岔路,自动切换运行速度,实现了磁带导引的双转向架驱动AGV的停位误差小于±10mm。

关键词： PLC 机械手 AGV 磁带导引

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全方位移动AGV固定路径导引方案设计

中国设备工程 2019年第18期 153-154页

作者：潘世丽硅湖职业技术学院

随着现代工业的自动化程度进一步加深,具有可靠、安全、高效以及灵活等特点的自动导航小车(AutomatedGuidedVehicle,AGV)的应用也越来越广。本文研究了全方位移动AGV固定路径导引方案,介绍了磁带导引原理、传感器的安装与分布方案以及与... 详细信息

随着现代工业的自动化程度进一步加深,具有可靠、安全、高效以及灵活等特点的自动导航小车(AutomatedGuidedVehicle,AGV)的应用也越来越广。本文研究了全方位移动AGV固定路径导引方案,介绍了磁带导引原理、传感器的安装与分布方案以及与S7-1200PLC的接线框图,通过多次实验的对比不断优化控制程序,最终达到了比较理想的实验结果。

关键词： AGV 固定路径磁带导引