基于改进BP-PID算法的双舵轮AGV运动控制技术

针对双舵轮AGV的运动控制技术进行研究,首先建立了双舵轮AGV的简化运动学方程;然后针对其控制的复杂性和非线性特点,提出了一种BP-PID控制算法,使用动量因子对网络的学习率进行优化,抑制网络训练中出现的振荡。在控制系统训练完成后对其进行了仿真,并基于双舵轮AGV样机对控制算法进行试验验证,试验结果验证了所提控制算法的有效性。该控制算法提高了双舵轮AGV运动的控制精度和稳定性。

基于双舵轮驱动的全向搬运装备设计

顺应构建现代化军事物流体系趋势,围绕一线部队导弹仓储搬运保障能力提升,旨在解决因人员编制缩减、任务量增加带来的劳动强度大、作业效率低问题,设计了一种基于双舵轮驱动的全向搬运装备,提出了关键部件的快速设计、选型的工程方法,并初步分析了双舵轮驱动情况下运动模式及其运动参数,通过爬坡试验、速度及转向试验、续航试验等典型工况试验,对全向搬运装备的设计性能进行了实际考核,验证了全向搬运装备的应用工况适应性,对部队库房开展基于舵轮结构的全向搬运装备的普及应用,具有较好的示范意义,对未来进一步智能化仓储物流装备普及应用具有一定的基础探索价值。

双舵轮自动导引车轨迹追踪控制算法

为提高双舵轮自动导引车(automated guided vehicle, AGV)轨迹跟踪控制性能,设计了基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器。以双舵轮自动导引车为研究对象,首先建立自动导引车运动学模型,求得车体转弯半径,并重点分析双舵轮自动导引车转向优势;然后,对双舵轮导引车建立了基于模型预测控制的轨迹跟踪模型,并考虑车体运动性能指标及各类约束,最后通过仿真实验验证了模型预测控制算法用于双舵轮自动导引车的可行性,且分析了控制时域权重和预测时域长度两项模型参数对系统性能的影响;与基于比例-积分-微分轨迹跟踪控制器的自动导引车进行轨迹跟踪对比仿真实验。最终实验表明,采用该模型预测控制器可以满足各类约束条件,高效精准完成对连续大曲率目标路径的有效跟踪,同时具有较高的实时性和鲁棒性。

基于偏差的纯追踪双舵轮停车AGV全向运动轨迹跟踪

提出了一种基于偏差的纯追踪双舵轮停车自动导引车(AGV)的全向运动轨迹跟踪算法。本文对全向双舵轮停车AGV进行了运动模型建模,设计了适合双舵轮全向驱动的运动控制方式。根据双舵轮停车AGV常规曲线运动与横移曲线运动的特点,提出了基于距离与角度偏差的纯追踪双舵轮停车机器人的全向运动轨迹跟踪。本文使用了Python对双舵轮停车机器人的运动控制与轨迹跟踪进行了数学建模并仿真,验证了设计方法的可行性。通过实验验证了基于偏差的纯追踪与纯追踪算法的控制比较,实验结果表明所提出的双舵轮全向轨迹跟踪具有良好的控制性能。

基于改进的动态窗口法的双舵轮轨迹跟踪研究

以双舵轮移动平台为对象,借鉴动态窗口法并改进该算法,研究与分析使用改进动态窗口法后一般驱动形式下的路径跟踪问题。首先,分析常规的三种双舵轮驱动形式下的运动学模型,其次提出覆盖面积计算思想,并将其作为动态窗口法的一个评价指标,然后改进动态窗口法中的速度搜索方法,利用Matlab工具进行仿真分析,最后搭建样机进行相关验证。最终结果表明,利用改进的动态窗口法可以提高路径跟踪准确率,并且比较三种常规驱动形式推论出第一种驱动形式更合适。

双舵轮AGV视觉里程计的设计方法

针对双舵轮AGV在地面崎岖不平和轮胎打滑的情况下编码器失效的问题.本文提出一种使用价格低廉的RGB-D相机做视觉里程计的方案,避免了双舵轮AGV直接运动学建模导致里程计航迹推算累积误差过大的问题.本文采用ORB算子对图像进行特征提取和匹配,使用ICP的方法进行位姿估计.然后在Linux+ROS平台下搭建视觉里程计,并且和激光雷达数据融合,通过粒子滤波算法进行定位.最后,分别在不同环境下对比了编码器和视觉里程计的定位效果,并验证了整个系统的鲁棒性.

基于磁引导的AGV控制系统

针对特种车辆装配现场的零配件运输过程中实时定位需求和避障问题,设计了一种固定线路磁引导型控制系统。该系统采用通用硬件和控制软件相结合的方式,硬件以西门子1200PLC为核心处理器,并搭载避障器,MOXA无线模块等装置,控制软件由AGV车载控制系统、导航系统、智能调度系统组成,可以有效控制AGV的行进和转向、导引和避障、监视AGV运动状态和位置并反馈详细信息等各项功能。经装配现场实际投入运行测试显示,该系统具有成本投入少,开发周期短且满足客户物料运输需求等优点。

重载AGV车辆跟踪算法和运动特性研究

单舵轮AGV存在转弯半径过大和转弯车身摆动较大的问题,而双舵轮AGV的转弯灵活性要好于单舵轮,对其跟踪算法和运动特性的研究非常重要。建立单、双舵轮转角运动模型和算法,通过Matlab对AGV转角曲线进行拟合,并对单、双舵轮AGV理论轨迹进行比较。从运动学角度验证了其转向灵敏性和角速度对车辆的影响,又从电机响应角度分析了AGV车辆轨迹误差存在的原因,并适当给出了补偿措施,以减小轨迹误差。

丘陵山区小型助力式精量种肥穴播机装置设计

针对丘陵山区种植面积小而分散、农业机械化水平低和劳动力短缺且人口老龄化现象严重等问题,研究小组设计了一款基于双舵轮同步穴播、气流排种技术和防堵技术的丘陵山区小型助力式精量种肥穴播机,并对该机具进行实地测试。测试结果表明:该机具利用基于双舵轮同步穴播技术的新型播种播肥盘实现一行播种、一行施肥,种肥同步穴播;通过入土成穴器处的新型防堵机构,避免了固定入土器内通道被土壤堵塞;通过在排种器内置吸种盘的吸种孔处镶嵌弹性橡胶材料,保证了种子入土前的结构完整性,降低了种子空穴率。该机具最终实现了丘陵山区农作物的定量、定距、定穴、定行的精密播种。