AGV路径纠偏控制器设计与分析

AGV路径导航算法是提高AGV运行效率的关键问题之一。为了避免AGV在作业过程中受到外界不确定因素影响而偏离既定路径,文章对差速驱动四轮AGV进行了PID控制器设计,能够完成自动纠偏任务。首先,进行AGV运动学建模,分析位置偏差和角度偏差与左、右驱动轮速度差和电机输出电压之间的关系;然后,以位置偏差和角度偏差为输入,以左、右驱动轮速度差为输出,设计PID控制器,对AGV的运动路径进行控制。最后,对PID控制与常规闭环控制进行Matlab仿真对比,验证了PID控制算法的高效性和鲁棒性。     

纺纱车间棉条筒自动运输系统设计

针对纺纱车间人工搬运棉条筒劳动强度大、效率低、不便于生产管理等问题,设计了一种棉条筒自动运输系统。该系统基于机器人操作系统(ROS)搭建的自动引导运输车(AGV),采用激光雷达导航,用Gmapping算法构建环境地图,应用AStar和Teb混合的路径规划算法自主规划行驶路径,采用AMCL辅助定位,可最终实现AGV的自主导航功能。模拟场景试验结果表明：手动控制AGV构建地图误差在1 cm左右;在0.5 m/s的安全速度下,AGV自主导航定位的距离误差小于7 cm,角度误差小于5°;在避障试验中,动态加入障碍物,AGV能够扫描到障碍物并重新规划路径进行避障。所设计的棉条筒自动运输系统可为纺纱车间的智能化改造提供参考。     

基于联合卡尔曼滤波的道路养护施工机械定位精度研究

针对道路养护施工质量监测系统,为提高施工机械的定位精度,设计了一种基于GPS数据的联合卡尔曼滤波器。GPS数据包含位置和速度信息,运用标准卡尔曼滤扩波修正定位子系统,选用展卡尔曼滤波修正测速子系统,主系统给子系统的运算结果分配系数,并进行最优估计,从而利用速度信息校正位置,提高定位精度。实验结果表明,算法能够满足对施工机械准确定位的要求,有助于道路养护管理部门对施工过程进行质量控制。     

食品配料机器人位置误差容错运动规划方法

食品配料机器人在狭窄空间作业过程中,为灵活利用作业空间而需要移动基座,从而导致末端执行器偏离期望位置。针对该问题,提出一种基于伪逆的位置误差容错方案。根据机械臂运动过程中实时产生的位置误差来设计末端笛卡尔轨迹速度;基于伪逆求解的方法设计机械臂的运动规划方案,消除由于基座移动引起的末端执行器的位置误差;以基座可移动的四自由度机械臂为例进行MATLAB仿真试验,对比性的仿真结果验证该容错方案的有效性和可行性。     

基于道路监控的无人车路径优化控制系统

为充分提高道路的使用率,缓解因视觉盲区及道路拥堵所造成的道路安全等问题,针对无人驾驶技术高速发展的未来对基于道路监控的无人车路径优化系统展开研究。通过模拟道路监控下的无人驾驶,采用高低位相机采集图像,进行图像处理和视觉识别等算法研究,得到车辆和道路的信息选择合适车道并通过车辆进行决策,实现了一种可与道路监控系统相融合的基于高位监控相机与车载低位相机双目融合、多视极线约束的无人车路径优化控制系统。     

基于危险斥力场的车间AGV挂接路径规划算法研究

自动导航车辆（AGV）要实现物料的运输,需要通过车钩等装置挂接料车。在对车间AGV物流车的导航算法研究中,避障路径规划一直都是研究的重点。借鉴人工势场法和万有引力定律,使用危险斥力场对车间自动导航小车挂接工况中的道路和障碍物建立模型,考虑到AGV慢速行驶的特点,选择线性二自由度动力学模型对车辆建模,进一步分析AGV挂接过程中的约束条件,采用危险斥力场积分最小的“最安全”及兼顾快速的性能指标作为优化目标,建立最优控制问题数学模型,使用高斯伪谱法进行求解。求解结果和仿真分析验证算法的有效性,基于危险斥力场的车间AGV挂接路径规划算法能够规划出一条安全无碰撞的路径。     

卷烟工业自动导引车(AGV)系统的优化改进

卷烟工业AGV系统在实际运行中,存在着辅料在运送途中跌落、AGV使用效率偏低、路径欠优化及保养方案缺乏理论依据等问题。为此,对长沙卷烟厂自动化物流AGV系统进行了优化改进:①配盘方式由小盒和条盒混合配盘方式改为小盒和条盒分开以单品牌方式进行配盘,同时机台辅料站台由原来的两用一备改为3用;②废料桶回收和输送调度任务由原来的两个任务改为采用一个任务执行,调度控制系统增加一组I/O点采集AGV与废料房隔离门之间的信息,在机台换牌时针对不同任务采取不同的任务级别;③废料房门前路径采用了双向双车道,K区AGV同向行进路径增加至2~3条;④为保证AGV小车长期稳定运行,制定了周期性的AGV保养制度,以达到保养要求。长沙卷烟厂物流AGV系统优化改进后,提高了AGV系统对生产的保障能力,应用结果表明,AGV系统的平均辅料输送时间由23 min减少到约10 min,提高了物流AGV系统的运行效率,保证了辅料输送的安全和高效。     

阀体搬运自动导向车轨迹跟踪控制

为解决阀体搬运自动导向车AGV在移动过程中,由于质心偏移而出现移动偏离既定轨迹的问题,课题组在建立AGV运动学模型的基础上,基于改进切换函数,设计了滑模变结构轨迹跟踪控制器;在此基础上,引入了基于Lyapunov函数的反馈控制律,得到了一种新型轨迹跟踪控制器。仿真结果表明:所设计的控制器在对目标轨迹实现精确跟踪的同时,实现了位姿误差的快速收敛,具有良好的抗干扰能力。     

基于转子位置角预测的车用异步电机控制算法

在车用异步电机控制系统中,采用的低线数光电编码器不但影响速度和位置的检测精度,而且影响电机解耦算法的准确实现。课题组根据间接转子磁场定向控制算法,设计了基于位置而非速度的转子磁链角观测模块,规避了速度计算误差的干扰;提出了一种基于加速度在线辨识的转子位置角预测算法。该方案通过前一时刻的转子位置,结合转动惯量辨识和负载观测器计算得出加速度,从而对转子当前位置进行估算,并在光电编码器的位置更新点进行修正,提高了位置精度。仿真和实验结果表明:在车用异步电机矢量控制系统中,该方案能够有效提高低线数光电编码器电机控制系统的解耦精度,改善加速性能。     

图书识别整理机器人的设计与研发

文章设计一种图书识别整理机器人,该机器人利用CCD进行循迹移动来进行路径规划,使用RFID技术识别图书电子标签,获取图书相关信息,采用多联动舵机组成机械臂对书籍进行抓取,实现图书的取放与整理,并利用图像回传实时监测,保证机器人稳定运行。该机器人能够识别图书信息并判断图书存放位置,将图书归还书架,减少管理人员的工作量,提高图书整理的工作效率,具有广阔的应用前景。     

基于机器人技术的道路病害自动化检测系统应用研究

为研制面向道路病害自动化检测业务的智能道路检测机器人系统,考虑到机器人检测作业时的定位和轨迹精度,设计基于四转四驱结构的轮式机器人运动底盘,构建基于差分GPS、惯性传感器和编码器等多源传感器数据融合的定位导航系统;结合道路表观损伤和内部损伤特征,搭建基于面阵相机的道路表观图像采集系统以及基于三维探地雷达的道路结构层信息采集系统,并给出基于探地雷达反射波特征的道路隐性病害分析方法.在福建省某公路主干道开展实际工程检测应用,并完成现场开挖验证.工程应用及验证结果表明,道路检测机器人系统能够在划定的检测作业区域内实现自主导航、路径规划,并完成道路表观图像及探地雷达数据的自动采集任务.根据探地雷达数据检测出的疏松、脱空、富水和内部裂缝等多处道路结构层隐性病害,包括病害的类型及位置,与现场开挖验证得到的结果一致,证明道路检测机器人在病害自动化检测中的有效性.     

基于图像识别技术的卷烟零售数据采集方法

为了实现卷烟零售数据的自动化采集,提出了一种基于图像识别技术的卷烟零售数据采集方法。首先,基于深度图设计一种人体检测与跟踪算法,稳定跟踪消费者在购买卷烟期间的行动轨迹;其次,实现一种7点式的人体关键点检测算法,检测顶式视角下的人体关键点;然后,构建卷烟的检测与识别算法,检测卷烟在图像中位置与姿态并识别卷烟的牌号;最后,融合人体跟踪信息、人体关键点信息、卷烟位置和牌号信息构建一种消费者行为识别方法,实现卷烟零售数据的采集。结果表明:数据采集方法的准确率达到95.6%,通过图像识别技术实现卷烟零售数据的自动化采集是可行的。      

基于颜色和形状的机器人运动目标跟踪

针对类人足球机器人存在识别运动目标效果差、容易受光照变化影响等问题,提出了一种基于颜色和形状的运动目标跟踪算法:在HSI空间执行基于颜色信息的快速阈值分割,获取目标信息,加入自适应阈值更新,以增加算法的鲁棒性;利用卡尔曼滤波预测运动目标下一帧的位置,在局部范围根据目标形状信息执行优化边缘检测识别目标,获取目标准确的位置信息,然后继续跟踪.实验证明:该算法能够对运动目标进行准确跟踪,可满足实时性的要求.     

数媒背景下品牌传播与创新设计探析

分析基于品牌识别设计的传播策略，为数媒时代的品牌设计与推广能够更好实现消费者信息的交互传递，解决设计过程中的传播识别问题。     

布浆器均流出浆结构参数的影响分析

为改善布浆器的喷浆流量分布,基于Fluent,仿真分析布浆器总管三种结构设计方案的布浆效果,并考察支管口径参数的影响作用。研究表明:采用总管近似分段设计时,分段数越多布浆均流效果越好,48段设计与3段相比流量误差可缩减约30%;通过调节总管出口回流率可实现出浆均流效果的改善,以10%回流率设计出的总管结构采用13%回流率设置效果更佳;支管口径设计建议选择3倍速度比,增大或减小该值,不同支管位置的流量分布会出现更大的波动偏离。     

胶印机叼纸牙机构关键六要素

正众所周知,在胶印机中,叼纸牙机构是保证纸张精准传递、确保图文准确转移的重要部件。如果叼纸牙机构工作状况不佳,纸张在传递过程中就会偏离理想位置,发生错位或者位移,直接导致套印不准、重影、变色等严重的质量问题。所以,为确保叼纸牙机构稳定工作,必须重视叼纸牙机构的设计、制造和维护等环节,对此,笔者总结了关键的六要素,希望能够帮助行业人士了解叼纸牙机构,以更好地应对印刷生产。     

试论弯沉值对道路施工的重要性

在城市道路工程的建设管理过程中,路面弯沉值是评价路面整体强度质量的一项重要指标。弯沉值对于城市道路施工是有着重要的影响的,其不但被用来评价道路的使用性能,同时也是改建道路和新建道路的主要设计参数。而为了更好的满足对道路使用性能设计和评价过程中对弯沉值的实际要求,那么就应深入的研究各类因素弯沉值的实际影响,同时采取有针对性的修正措施,从而保证道路路面具有良好的使用性能和服务质量。本文便对路面弯沉检测以及弯沉值在道路施工中的具体应用两个方面的内容进行了详细的分析和探讨,从而详细的论述了弯沉值对道路施工的重要性。     

基于MC9S12DG128控制器的智能寻迹车的设计与实现

采用红外检测方式,并基于MC9S12DG128控制器,设计了智能寻迹车.通过红外传感器检测道路的引导线信息,如有偏离则控制器控制舵机输出转角进行方向调整,从而达到智能跟踪引导线的设计要求.测试结果表明,该车抗光线干扰能力强,程序代码少,能够准确跟踪引导线运行.     

基于灰度图像的车道线识别系统研究

本文主要介绍基于灰度图像的车道线识别算法设计的过程。首先,对采集到的道路图像素材进行图像预处理,将原始的彩色图像通过灰度转换为灰度图;然后,进行图像平滑去噪、边缘锐化;最后,在预设的ROI区域检测车道边缘,对车道线进行识别和拟合。本设计利用自适应均值滤波、Otsu阈值分割和Hough变换直线提取实现道路边界识别过程,利用MATLAB软件进行仿真测试,通过GUI人机界面,导入道路图像实现各环节道路图像处理,最终实现车道线的识别和显示,实验结果验证了所用方法的可行性。     

摄像头寻迹智能车的系统设计

以全国大学生"飞思卡尔"杯智能车竞赛为背景,设计能够自主识别路径的智能车系统。该系统采用"飞思卡尔"16位单片机MC9S12XS128作为控制核心;采用面阵CCD光电传感器进行模式识别;运用PID控制策略形成速度闭环控制;通过最小二乘法控制小车前轮转向。实践证明小车能够精准识别路线,并在赛道上快速行驶。