重载AGV运输平台系统及其关键技术研究

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1、分类号：TH187密级：公开UDC：621编号：201321202018硕士学位论文论文题目重载AGV运输平台系统及其关键技术研究论文作者：王文军学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：机械工程指导教师：郭兰申职称：教授DissertationSubmittedtoforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringStudyonthetransportationplatformsystemofheavyloadAGVandit'stheKeyTechnolog

2、iesByWangWenjunSupervisor:Prof.GuoLanshenApril2016摘要自动导引车AGV(AutomaticGuidedVehicle)是一种集机、电、计算机为一体，融合多学科、多领域先进技术，被广泛应用于电子、医药、化工等物流系统中的自动化物料搬运设备。它具有无人操作、安全保护以及高自动化等优点，对于提高工业生产自动化以及提高生产率都具有重要的意义。针对目前国内AGV载重量较轻的问题，本文主要对如何提高AGV载重量进行研究。在结构形式上采用全新的全方位移动轮系结

3、构，并对其运动控制进行研究及优化，实现AGV的自动导引。论文主要完成了以下几个方面的工作：1.结构设计和车身轻量化：从车架、驱动结构以及悬架结构三方面对重载AGV整体的结构进行了设计，首先建立车架的三维模型，并在此基础上用ANSYSWorkbench对占AGV主要重量的车架进行轻量化设计,根据静态分析结果，对车架进行优化，达到轻量化的目的。2.数学建模及转弯半径优化：设计全新轮系结构，并对这种轮系结构的AGV进行数学建模，得出AGV运动过程中速度与轨迹的一般方程；针对车身尺寸较大且现有转弯半径大

4、多以经验为基础无理论支撑的问题，对AGV转弯过程进行分析，建立转弯半径与AGV小车自身参数之间的关系。针对AGV在行驶过程中产生的偏差，采用模糊PID控制策略对运动误差进行校正，然后利用Simulink进行仿真。3.车载控制系统软件开发及实验：在对AGV车载控制深入研究的基础上，将AGV车载控制系统划分为五个功能模块，分别为安全模块，激光导引模块，无线通讯，状态监控模块，在线自动充电模块，并对这些功能模块进行详细研究与设计。基于ASRF移动机器人开发平台进行上位机的开发，通过该软件对AGV的实际

5、运行过程进行跟踪，最后利用实验小车进行相关定位、导航实验，试验结果验证了本文所设计AGV的可行性和有效性。关键词：AGV，重载，轻量化，模糊PID，激光导引IABSTRACTTheAutomaticGuidedVehicle(AGV)isakindofautomaticmaterialscarrier,whichintegrationsofmechanism,electricity,computerandcombinestheadvancedtechnologyofmulti-disciplin

6、ary,multi-fieldallsortsofadvancedtheoryandtechnology,itiswidelyusedfortransferringequipmentinmanycompany'slogisticssuchaselectron,medicineandchemicalindustry,etc.Ithasagreatofsignificanceinimprovingtheautomationlevelandproductionefficiency.Aimtotheli

7、ghterloadofAGVinourcountry,ThispapermainlystudytheheavyloadofAGV,whichcancompensateforthelackofrespectinheavyloadofAGV.Adoptsanewstructurewhichcanruninomnidirectional,andstudyitsmotioncontrol,Themainresearchcontentsincludethefollowingparts:1.Structur

8、aldesignandLightweightofthecar:IntroductiontheoverallstructuraldesignofheavyloadAGVfromtheframe,thedrivestructure,andsuspensionstructure.Firstadimensionalmodelforthecarframewereformulatedandonthebasic.ThecarframewereoptimizedusingANSYS.whichaccountst