基于模糊控制的單舵輪激光導(dǎo)引AGV避障系統(tǒng)研究.pdf

1、AGV是無(wú)人搬運(yùn)車輛(Automated Guided Vehicle)的英文縮寫。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，作為移動(dòng)機(jī)器人的一種，AGV逐漸成為企業(yè)內(nèi)部物流系統(tǒng)的重要組成部分。單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV具有無(wú)軌道、控制精度高、自動(dòng)化程度高、避障線路自由、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中的應(yīng)用價(jià)值頗高。但是由于技術(shù)水平的限制，AGV的避障技術(shù)一直是本領(lǐng)域研究的難點(diǎn)所在。本文以實(shí)驗(yàn)中的一臺(tái)單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV為平臺(tái)，對(duì)其進(jìn)行的避障系統(tǒng)的

2、研究與設(shè)計(jì)，基于模糊控制理論，提出了一種檢測(cè)區(qū)域的新型方法。經(jīng)過多組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該避障系統(tǒng)的有效性。
　　本文首先進(jìn)行了單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV平臺(tái)的搭建，是以寧波力達(dá)CDD20-D930人力叉車改裝而成。并依次說明了車載系統(tǒng)中的車架系統(tǒng)、車載主控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)（驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）、移載系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、激光導(dǎo)引定位系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和人機(jī)交互系統(tǒng)。分析了單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，對(duì)主控制器beckhoff及其附屬

3、模塊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、編碼器，移載油泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、編碼器等關(guān)鍵器件進(jìn)行了選型及功能介紹，并給出了部分電氣原理圖。對(duì)激光掃描定位器三角定位法原理進(jìn)行分析，并用SOPASA軟件規(guī)劃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的地圖，配置反射膠貼的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在人機(jī)交互界面介紹了手動(dòng)操作界面和自動(dòng)操作界面的布局。
　　然后對(duì)幾種常用的避障算法:模糊避障算法、人工勢(shì)場(chǎng)法避障、柵格法避障、遺傳算法避障、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法避障等進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述，介紹了模糊控制系統(tǒng)的定義

4、及一般組成。對(duì)上文搭建的單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV平臺(tái)的避障控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)，提出了一種檢測(cè)區(qū)域的模糊控制-區(qū)域避障法。設(shè)計(jì)障礙物，與檢測(cè)距離方法進(jìn)行比較，比較結(jié)果顯示檢測(cè)區(qū)域方法較檢測(cè)距離方法所獲取的障礙物信息更為準(zhǔn)確。用SICK S300激光避障儀和US100超聲波模塊組合作為避障檢測(cè)模塊，進(jìn)行了避障策略的設(shè)計(jì)和研究。設(shè)計(jì)模糊避障控制器，并輸出模糊控制三維圖Surface Viewer界面。
　　最后進(jìn)行軟件編程，對(duì)變量