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是無人搬運車輛(Automated Guided Vehicle)的英文縮寫。隨著工業(yè)自動化水平的提高，作為移動機器人的一種，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具有無軌道、控制精度高、自動化程度高、避障線路自由、魯棒性好等優(yōu)點，在實際工業(yè)應(yīng)用中的應(yīng)用價值頗高。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)域研究的難點所在。本文以實驗中的一臺單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV為平臺，對其進行的避障系統(tǒng)的

2、研究與設(shè)計，基于模糊控制理論，提出了一種檢測區(qū)域的新型方法。經(jīng)過多組實驗驗證了該避障系統(tǒng)的有效性。
　　本文首先進行了單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV平臺的搭建，是以寧波力達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)、運動伺服控制系統(tǒng)（驅(qū)動系統(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)和人機交互系統(tǒng)。分析了單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV的運動學(xué)模型，對主控制器beckhoff及其附屬

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

4、及一般組成。對上文搭建的單舵輪激光導(dǎo)引叉車AGV平臺的避障控制系統(tǒng)進行了研究與設(shè)計，提出了一種檢測區(qū)域的模糊控制-區(qū)域避障法。設(shè)計障礙物，與檢測距離方法進行比較，比較結(jié)果顯示檢測區(qū)域方法較檢測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模塊，進行了避障策略的設(shè)計和研究。設(shè)計模糊避障控制器，并輸出模糊控制三維圖Surface Viewer界面。
　　最后進行軟件編程，對變量