【摘 要】
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近年来,小包装中药饮片以其计量准确、干净卫生的优势逐渐取代了传统的散装中药,然而其在出配药方式上与散装中药并无明显差异,仍存在效率低下的问题,这阻碍了小包装中药饮片的进一步发展,因此,有必要设计一种散袋小包装中药自动出配药系统用以提升中药房的信息化建设。而在散袋小包装中药自动出配药系统中,采用AGV（Automated Guided Vehicle）可以减少人力成本,节约中药房的空间,提升系统运行
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近年来,小包装中药饮片以其计量准确、干净卫生的优势逐渐取代了传统的散装中药,然而其在出配药方式上与散装中药并无明显差异,仍存在效率低下的问题,这阻碍了小包装中药饮片的进一步发展,因此,有必要设计一种散袋小包装中药自动出配药系统用以提升中药房的信息化建设。而在散袋小包装中药自动出配药系统中,采用AGV（Automated Guided Vehicle）可以减少人力成本,节约中药房的空间,提升系统运行效率。本文从AGV系统中的任务调度和运动控制方面着手研究,主要工作内容如下:（1）针对多AGV任务调度问题,考虑到AGV在运输过程中可能出现的冲突、碰撞情形,论文设计了一种基于路径冲突的时间窗模型。此外,针对遗传算法在解决该目标模型时的局限性,论文对遗传算法中初始种群的产生、交叉、变异等操作做出了改进,并设计了基于精英库的局部搜索算子用以扩大算法的搜索空间。通过多组仿真对比实验,验证了改进后的遗传算法相较于基本遗传算法具有更好的寻优能力。（2）针对AGV的控制问题,论文通过分析两轮差速驱动AGV的运动过程,建立了AGV的运动学模型。在该模型的基础上,设计了模糊PID控制器,并通过仿真实验对比了PID控制器和模糊PID控制器的轨迹跟踪能力。（3）根据AGV的功能要求,确定了AGV控制系统的整体方案。然后对磁导航传感器、无线通信模块、超声波传感器等硬件模块进行选型,从而搭建了AGV硬件平台并完成了AGV的功能模块设计。实验结果表明,多AGV的任务调度可以解决AGV在单向环道行驶过程中的冲突和碰撞问题,保证系统的顺利运行;而在运动控制方面,AGV在不同初始偏差下均能实现位置偏差的修复,AGV能够正常行驶,具有较好的稳定性。
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