多AGV物流分拣系统的设计与关键技术研究

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1、硕士学位论文多AGV物流分拣系统的设计与关键技术研究作者姓名周忠太学科专业控制理论与控制工程指导教师谢巍教授所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2018年5月14日DesignandKeyTechnologiesofMultiAGVLogisticsSortingSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhouZhongtaiSupervisor：Prof.XieWeiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP242学校代号：1056

2、1学号：201520112727华南理工大学硕士学位论文多AGV物流分拣系统的设计与关键技术研究作者姓名：周忠太指导教师姓名、职称：谢巍教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：控制理论与控制工程研究方向：智能机器人与物流分拣论文提交日期：2018年5月14日论文答辩日期：2018年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：胥布工委员：谢巍祁恬乔宇鹏摘要我国物流行业的分拣环节基本还处于人工分拣阶段，存在分拣效率低下、人工成本高、差错率高等问题。自动化物流分拣正朝着智能化方向发展，AGV（自动引导车）具有智能化程度高和灵活性高的特点，应用AGV来

3、分拣快递包裹可以极大地提高分拣效率、降低人工成本和减小差错率。本文研究的对象是一种多AGV物流分拣系统，在对多AGV物流分拣系统进行设计的基础上，对视觉导航及定位、多AGV路径规划两个关键技术进行了研究。论文主要研究工作包括三个部分：（1）AGV视觉导航及定位技术的研究与实现。本文分析了现有视觉导航及定位技术的不足之处，如摄像头昂贵、定位不精确，并针对这些不足提出了一种基于编码标志的视觉导航及定位方法，采用这种方法的AGV即使利用普通摄像头也能够精准导航和精确定位。（2）多AGV路径规划方法的研究。多AGV物流分拣系统具有路径网络复杂、AGV数量庞大等特点，基于静态确定网络的

4、传统多AGV路径规划方法不适用于多AGV物流分拣系统。本文针对多AGV物流分拣系统的特点，建立基于动态随机网络的路径规划模型，并对A*算法进行改进，如引入时间变量、考虑转弯耗费、优化OPEN表。最后通过实验对两种路径规划方法进行了分析和对比。（3）多AGV物流分拣系统的设计与实现。本文重点阐述了多AGV物流分拣系统的总体设计，根据设计要求制作了快递分拣机器人，并基于Java开发了上位机系统软件，采用C++结合OpenCv编程实现了基于编码标志的视觉导航及定位方法和基于动态随机网络的路径规划方法。实验结果表明，基于编码标志的视觉导航及定位方法能够实现精准导航和精确定位，且基于动

5、态随机网络的路径规划方法具有良好的性能，采用以上两种技术的多AGV物流分拣系统具有可行性、可靠性和实用性。关键字：自动物流化分拣；自动引导小车；路径规划；动态随机网络；视觉导航IABSTRACTThesortingprocessofChina'slogisticsindustryisstillatthestageofmanualsorting,whichhastheproblemsoflowsortingefficiency,highlaborcostandhigherrorrate.Automatedlogisticssortingisdevelopinginthedire

6、ctionofintellectualization.AGV(automaticguidecar)hasthecharacteristicsofhighintelligenceandhighflexibility.UsingalargenumberofAGVtopickuptheexpresspackagecangreatlyimprovethesortingefficiency,reducethelaborcostandreducetheerrorrate.TheobjectofthispaperisamultiAGVlogisticssortingsystem.Onthe

7、basisofthedesignofthemultiAGVlogisticssortingsystem,twokeytechnologiesofvisualnavigation,positioningandmultiAGVpathplanningarestudied.Themainresearchworkofthispaperconsistsofthreeparts:(1)researchandimplementationofAGVvisionnavigationandpositioningtechno