Mecanum輪式AGV狹窄直角彎轉(zhuǎn)向規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、AGV運(yùn)動(dòng)規(guī)劃是機(jī)器人領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向。在實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場或智能倉庫中存在狹窄直角彎場景，空間的限制造成了傳統(tǒng)的AGV無法通過或通過性低。Mecanum輪式AGV具有全方位移動(dòng)的特性，具有多種轉(zhuǎn)向方式，在狹窄場景下更具優(yōu)勢。但目前尚缺乏針對(duì)Mecanum輪式AGV在狹窄直角彎下轉(zhuǎn)向的研究，也沒有相關(guān)的解決方案。因此，在考慮直角彎受限特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究結(jié)合Mecanum輪式AGV運(yùn)動(dòng)特性的轉(zhuǎn)向規(guī)劃方法，提高AGV在狹窄直角彎下通過性，

2、具有重要的實(shí)際意義和理論價(jià)值。
　　論文針對(duì)在狹窄直角彎下缺乏有效的Mecanum輪式AGV轉(zhuǎn)向規(guī)劃方法的問題，從狹窄直角彎受限特點(diǎn)及Mecanum輪式AGV運(yùn)動(dòng)特性入手，建立了考慮AGV外輪廓的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型用于描述其轉(zhuǎn)向狀態(tài)，給出了基于激光雷達(dá)的直角彎道及AGV初始姿態(tài)的描述模型，進(jìn)而提出了考慮全方位移動(dòng)特性的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法，并設(shè)計(jì)系統(tǒng)在實(shí)際平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向過程。主要的工作包括：
　?、?Mecanum輪式AGV轉(zhuǎn)向運(yùn)

3、動(dòng)學(xué)建模。論文對(duì)Mecanum輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析，采用速度表示法建立基于質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了航位推算算法，并在此基礎(chǔ)上建立了基于外輪廓的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，用于描述轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全局下的定位。實(shí)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該模型能有效地描述AGV轉(zhuǎn)向過程中外輪廓信息。
　?、诨诩す饫走_(dá)的環(huán)境建模。論文通過分析直角彎道下激光雷達(dá)距離圖像的幾何特征，提出了一種改進(jìn)型split-merge特征提取算法，對(duì)分割合并閾值、準(zhǔn)則，進(jìn)行

4、了改進(jìn)。并在此基礎(chǔ)上建立了基于線段特征的狹窄直角彎幾何描述模型，用于描述直角彎信息以及AGV的初始狀態(tài)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，該算法能有效降低線段擬合誤差，在環(huán)境建模準(zhǔn)確性上優(yōu)于改進(jìn)前的算法。
　?、郦M窄直角彎下Mecanum輪式AGV轉(zhuǎn)向規(guī)劃方法。論文通過分析AGV在狹窄直角彎下受限的特點(diǎn)，提出了一種基于規(guī)則式的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法。該方法將AGV轉(zhuǎn)向過程按狀態(tài)劃分，建立了不同狀態(tài)與轉(zhuǎn)向策略之間的映射關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能克服空間限制