agv视觉导引及其路径规划策略研究

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1、工学硕士学位论文AGV视觉导引及其路径规划策略研究贾建成燕山大学2010年5月万方数据国内图书分类号：TP273国际图书分类号：621.8工学硕士学位论文AGV视觉导引及其路径规划策略研究硕士研究生：贾建成导师：李惠光教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：控制理论与控制工程所在单位：电气工程学院授予学位单位：燕山大学万方数据ClassifiedIndex:TP273U.D.C.:621.8DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringVISIONGUIDA

2、NCEOFAGVANDITSPATHPLANNINGSTRATEGYSTUDYCandidate:JiaJianchengSupervisor:Prof.LiHuiguangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ControlTheoryandControlEngineeringUniversity:YanshanUniversity万方数据燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《AGV视觉导引

3、及其路径规划策略研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《AGV视觉导引及其路径规划策略研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本人如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关

4、人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要AGV（AutomatedGuidedVehicle，自动导引车）是一种物料搬运设备，具有自动化程度高、应用灵活、安全可靠、无人操作等诸多

5、优点。它是柔性生产系统（FMS）、柔性搬运系统、自动化仓库和现代物流系统的关键设备。基于视觉导引的AGV具有路径设置简单、便于维护与改线、不受电磁场干扰、可以方便地识别多工位和路径分支等诸多优点，近年来得到了很快发展，是AGV技术研究的热点。本文在现有文献的基础上，以Reinovo型视觉导引AGV为研究平台，针对其硬件组成和关键技术进行了分析和研究。主要内容概括如下：首先，分析了视觉导引车的整体结构和硬件组成。并将其主要硬件分为感知层，决策层和执行层三个部分进行了详细说明。在此基础上，给出了AG

6、V系统的电气结构图。其次，详细说明了AGV图像预处理的过程。介绍了Hough变换的原理，对其进行改进后应用到AGV标识符的识别中，并且使用VisualC++6.0进行编程实验，证明了改进Hough变换算法的有效性。再次，根据AGV系统要求，对其控制器设计和多AGV的路径规划进行了研究。本文在图像分割的基础上使用最小二乘法提取AGV路径和角度偏差信号，在建立了系统的数学模型后使用最优控制器实现了AGV的行走功能，并进行了仿真和编程实验。针对多AGV系统路径规划中存在的NP问题和系统路径节点增多的情

7、况下系统稳定性降低的问题，提出了一种分步控制算法。实例分析证明了该算法的有效性。最后，本文分析了AGV系统的软件结构，着重介绍了AGV车载控制系统的各个功能子模块。在此基础上，编写了基于改进Hough变换算法的工位识别模块，并对其进行了调试。关键词路径规划；最优控制；目标识别；图像处理；Hough变换；视觉导引AGV万方数据AbstractAGV(AutomatedGuidedVehicle)isakindofmaterialcarrierwithmanyadvantages,suchashig

8、hdegreeofautomation,flexibleoperation,safeandreliable.Itisthekeyequipmentofflexiblemanufacturingsystems(FMS),flexiblecarringsystem,automatedwarehouseandmodernlogisticssystem.Inrecentyears,theAGVbasedonthevisionnavigationdevelopesrapidly,becauseitisea