【摘 要】
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随着制造业与物流业的快速发展,AGV（Automated Guided Vehicle,自动导引车）作为自动化仓储系统、智能物流系统的重要载体,具有广泛的应用前景。与其他AGV导航方式相比,视觉导航以硬件成本低、定位精确、路径灵活等优势成为导航领域研究的热点。本文以智能制造车间为应用场景,对视觉导航AGV的运动控制系统展开深入研究,主要内容如下:首先,对AGV运动控制系统进行总体设计。结合课题的应
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随着制造业与物流业的快速发展,AGV（Automated Guided Vehicle,自动导引车）作为自动化仓储系统、智能物流系统的重要载体,具有广泛的应用前景。与其他AGV导航方式相比,视觉导航以硬件成本低、定位精确、路径灵活等优势成为导航领域研究的热点。本文以智能制造车间为应用场景,对视觉导航AGV的运动控制系统展开深入研究,主要内容如下:首先,对AGV运动控制系统进行总体设计。结合课题的应用场景,对运动控制系统的功能需求进行分析,设计AGV实验平台,完成了运动控制系统的总体方案设计。其次,对视觉定位算法进行设计。算法包括图像预处理、特征点检测、路标解码以及位置求解等过程。针对路标的特征点检测,研究基于轮廓曲线的特征点检测方法,设计了基于二值图和基于边缘聚类的两种轮廓检测算法。为提高路标解码受光照变化的稳定性,设计了一种辨识编码单元阈值的选择方法,并在此基础上提出了一种基于路标编码规则与均值原理的位置求解算法,提高了位置求解的精确性。然后,对基于模糊控制的PID参数自整定方法进行研究。建立AGV路径跟踪误差模型,通过Matlab仿真系统建立了模糊PID与常规PID的仿真模型,经仿真对比两种控制方法的优劣性。最后,对运动控制系统进行功能实现。基于TMS320DM8148高性能多核视频处理器,完成硬件平台的选型以及外部设备接口电路设计。结合ARM、DSP处理器的性能优势,搭建运动控制系统的软件系统框架,完成了对视觉定位、路径跟踪算法的实现以及其他功能模块的程序设计。
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