自动导引小车在电缆车间物流技术中的创新应用

以国内某电线电缆工厂为例,该厂产品具有规格型号多、产量大、生产工艺复杂等特点,存在大量产品线下搬运工作,周转频繁易出错。为升级该厂生产和管理模式,采用自动导引小车（Automated Guided Vehicle,AGV）对生产车间内的物料进行智能化搬运,解决AGV对多品规交货盘兼容取货难题。实践证明,该系统运行稳定可靠,有推广应用价值。     

机器人携带自动导引小车车体设计与分析

将机器人与自动导引小车进行技术整合,提出机器人携带自动导引小车的概念。对驱动力进行分析计算,开发了适用于机器人携带自动导引小车的驱动舵机。应用SolidWorks软件Simulation模块对所设计的机器人携带自动导引小车车体进行仿真分析,确认设计合理。根据各类实际应用需求,设计各类车载标准化模组,并搭载相应的控制系统。开发出机器人携带自动导引小车样机,成功应用于工厂的自动化升级改造项目,确认机器人携带自动导引小车的实用性,能够提升企业生产制造自动化水平,提高生产效率和竞争力。     

基于图像引导的自动导引小车系统设计

图像导引作为自动导引小车AGV众多的导引方式的一种,以其方便灵活性得到了极大的关注和研究。采用联DSP视觉导引系统以及光流场的计算方法,用于AGV的运动物体目标检测以及碰障预测。     

柔性作业车间多自动导引小车和机器的集成调度

针对含有AGV的柔性作业车间调度问题,提出基于时间窗和Dijkstra算法的混合遗传算法。建立了AGV/机器的双资源调度数学模型;采用3种解决策略处理多AGV路径规划冲突和碰撞;为了将机器和AGV调度集成考虑,设计了三链式编码结构及AGV编码链的交叉、变异算子,同时在遗传算法的解码操作中将Dijkstra算法与时间窗原理相结合,以精确地为任务小车规划出一条无碰撞无冲突的最短路径;算例对比验证了该算法的可行性、有效性和优越性。     

基于视觉定位的磁导航AGV系统设计

针对现场自动化物流搬运需求,设计并制造了一套基于视觉定位的磁导航的自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)系统。通过采用视觉识别二维码的方式提高AGV的执行精度、优化场景需求,目的是使AGV能够更好地融入并改造生产制造环节、保障生产环节的运行的柔性化与高效率。     

多目视觉与激光组合导航AGV精确定位技术研究

为进一步提高自动导引车(AGV)的定位精度,提出了一种多目视觉与激光组合导航的精确定位方法。该方法首先提出了一种基于双目视觉实时测量的AGV位姿控制技术,通过多目视觉系统来识别导引线侧的多个圆形标识点完成前瞻预判与精准定姿。采用基于代数距离方差校验的改进型最小二乘拟合椭圆算法来确定各标识中心坐标,结合激光扫描与视觉定位信息,采用无迹卡尔曼滤波算法进行多传感器信息融合,最终实现精确定位。实验结果表明:使用该方法后定位精度明显得到提高,控制曲线更为平滑,定位鲁棒性更好,姿态调整精度可达±0.5°,停车定位精度可达±1 mm。     

自动小车存取系统中轨道导引小车环路死锁控制的研究

为防止自动小车存取系统中轨道导引小车环路死锁现象,提出了一种基于Petri网和有向图的死锁控制方法.该方法首先应用有色赋时Petri网建立了自动小车存取系统的动态模型,并结合有向图工具,阐述了导致环路死锁的原因.在此基础上,针对单一轨道双向运行的轨道导引系统,探讨了其环路死锁的主要表现形式,给出了轨道导引小车无死锁运行的充要条件,并提出了包含临界状态在内的死锁避免控制策略.最后,结合实例说明了环路死锁控制的有效性.     

基于AGV的自动运输及转接单元设计

采用磁条导航技术,选择合适的AGV导航底盘,根据物料转运单元要求,设计相应的物料基站结构、AGV导航小车车体机构和磁条导航的既定路线,编写AGV小车沿着既定路线行驶的磁条AGV行驶的主程序,实现物料精确、稳定地从一端转运到另一端的自动装载、自动运输、自动卸料的功能,完成整套基于磁导航AGV的物料转运单元系统方案的设计,...     

基于冲突预测的多自动导引小车避碰决策优化

为有效解决路径冲突和避碰问题,提高多自动导引小车(AGV)系统的作业效率,提出基于冲突预测的多AGV避碰决策优化方法。结合图论提出一种基于顶点属性和实时位姿信息的冲突预测方法,在考虑路网全局状态的基础上建立避碰决策的数学评价模型,提出一种适用于多AGV系统避碰决策优化的改进粒子群优化算法,通过优化粒子运动的速度和方向避免优化算法过早收敛。采用融合遗传算法的变异思想为粒子引入变异操作,改善优化算法的全局搜索能力。最后通过实验测试表明,该优化方法可以有效解决多AGV系统路径冲突问题,还能缩短避碰过程中AGV的等待总时长,提高多AGV系统运行的安全性与效率。     

基于数字孪生的多自动导引小车系统集中式调度

针对具有多辆自动导引小车的多机器人存取系统在分布式调度时系统性能不明确、优化程度低的难题,提出一种基于数字孪生的集中式调度方法.建立了以物理系统、虚拟系统、孪生数据中心和系统支撑服务为核心的数字孪生模型,提出物理系统接收指令和采集数据机制、虚拟系统方案生成与仿真机制、孪生数据中心数据处理和对比机制,并基于系统支撑服务确...     

自动导向小车与加工设备多目标集成调度的聚类遗传算法

针对AGV与加工设备的集成调度问题,在考虑AGV无冲突路径规划的情况下,建立了以最大完工时间、AGV运行时间及机器总负荷为优化目标的调度优化模型,提出一种基于时间窗和Dijk-stra算法的多目标自适应聚类遗传算法.根据算法在不同迭代时期的特点,提出一种包含自适应个体交叉概率的交叉重组策略;设计了自适应种群变异概率;引...     

自动导引车骨架结构优化设计

针对目前自动导引车自重系数较大的问题,以等强度、轻量化为研究目标,提出了一种适用于自动导引车骨架结构的优化设计方法。在对车身骨架结构进行力学分析的基础上,利用数学规划得出载荷分配与车轮位置的关系,得到车身骨架拓扑优化问题的约束条件,基于变密度法与优化准则法推导并建立了一种适用于自动导引车骨架结构的多准则优化模型,利用优化软件进行求解。最后,利用有限元软件对建立的优化模型进行仿真分析。仿真结果表明,所提方法用于自动导引车车身骨架优化是可行的。     

基于静止和运动两种状态的自动导引车视觉标定

针对一种双向型视觉导引自动导引车,提出一种基于静止和运动两种状态的视觉标定方法。首先采用静止状态下平面模板标定法标定出摄像机的内部参数、径向畸变参数和外部参数,再建立一种针对三种图像失真的联合校正模型,最后,在两种运动状态下标定出失真校正后的图像坐标系相对自动导引车坐标系的旋转和平移参数。实验结果表明该方法具有柔性好、精度高的特点。     

变结构控制方法在AGV控制器设计中的应用

在考虑系统非完整约束和有关假设上,使用矩阵方法推导出前轮驱动转向、后轮从动AGV的状态空间方程和控制方程。通过选择带周期函数输出函数,得到驱动电机和转向电机的驱动转矩。同时,设计了上位机采用PC机,下位机采用单片机的无线通讯系统。实验证明了带周期函数输出函数变结构控制器和无线通讯系统的有效性。     

基于激光雷达回波强度的反光板位置拟合方法

针对目前激光雷达定位系统中的拟合算法存在拟合精度较低、数据容错能力较差等问题,设计了一种基于回波强度的反光板位置拟合方法.首先对原始扫描数据进行滤波,并结合回波强度分割法与基于点距离的分割法进行数据分割,对分割后数据结合回波强度进行反光板圆心拟合,以得到反光板实际位置.最后使用堆垛式叉车搭载激光雷达R2000进行实验,...     

融合多模糊控制器的全方位移动AGV路径跟踪控制技术

针对全方位移动AGV的路径跟踪控制,提出了一种融合多模糊控制器的路径跟踪模糊控制技术,通过对路径跟踪不同方法的研究和实验总结制定了一套用于模糊路径跟踪的控制规则,该控制规则对距离偏差、角度偏差以及它们的变化率的数据进行模糊化处理、推理和输出去模糊化的控制量,避免了大量精确处理偏差值带来的AGV系统调节不稳定的问题.通过仿真和实验结果表明,该控制技术可以使全方位移动AGV更稳定、快速地进行路径跟踪,提高了运行效率.     

基于地磁/惯性算法的行人导航系统设计

设计了基于52单片机为控制器的简易行人导航系统,利用MPU6050运动处理传感器计算实时三轴加速度、速度,采用QMC5883L弱磁通传感器得到实时航向角,这些采集到的数据经过处理即可获取行人的位置数据、行走方向、行走速度,并通过LCD12864将数据显示出来,实现行人位置及运动状态的实时定位。通过对系统实物进行测试,得到了基本的行人导航所需简易信息参数,验证了本设计的正确性。     

基于混合离散蝙蝠算法的跨工序协同调度问题

针对跨工序的生产与配送协同调度问题,构建了前工序单机批加工、后工序多产线逐订单加工,且工序之间采用自动引导车循环配送的协同调度模型。以最小化最大完工时间和后工序前的在制品等待时间为调度目标,设计了融合模拟退火算法与解串算法的混合离散蝙蝠算法,与改进的离散粒子群算法和Ullrich遗传算法相比,该算法能很好地减少后工序产线前的队列等待时间,缩短产品的生产周期。