物流自动导引小车系统的管理和控制

提出基于一种多级网络控制系统(NCS)结构的物流自动导引小车系统(AGVS)的控制系统。系统采用集中控制和分散控制相结合的控制方式,具有控制整体性和局部工作自主性的优点。AGVS的管理系统比较复杂,引入矩阵管理方法管理系统,这种管理方法具有简单直观,推理严谨的优点,用构造函数比较的方式代替模糊推理形式,使推理更严谨、直观和简单。

应用于自动导引小车无线充电系统的导航与供电一体化线圈研究

在自动导引小车(AGV)中采用无线电能传输(WPT)可以提高AGV充电及搬运效率。相比于电动汽车,AGV的导航系统为WPT的应用增加了新的挑战。为降低系统的复杂性和成本,该文提出一种无线充电线圈结构:DAD线圈,该线圈既可以实现无线供电,又可以实现偏移检测。首先,结合DAD线圈的气隙磁场分布,对比方形线圈结构,分析DAD线圈导航和供电的原理;然后,对采用LCC-S型补偿拓扑的DAD线圈进行建模分析,提出具有耦合机构输出电压不受负载影响的谐振元件参数配置条件,进而给出耦合机构的电压增益、输出功率与传输效率表达式;最后,为验证所提出的DAD耦合机构偏移检测性能和系统传输特性,搭建30 mm间距的400 W无线充电样机装置,对DAD线圈的导航性能与供电性能进行了验证,在偏移范围为(-50~+50) mm之间,DAD线圈可以指示偏移方向与偏移大小,且效率波动在5%范围内,可以实现稳定的电能传输。

基于单片机的自动循迹激光导引智能车PID控制系统设计

智能车在运行过程中,如果遇到突然出现的障碍物或者道路塌陷等情况,容易发生意外;为保证智能车的辅助驾驶功能和安全性能,设计一种基于单片机的自动循迹激光导引智能车PID控制系统;加设MC9S12XS128单片机处理器,改装激光器、测速与测角单元、智能车PID控制器和智能车驱动模块,完成硬件系统的优化;在硬件系统的支持下,根据激光信号的接收结果,规划智能车的引导轨迹,完成自动循迹激光导引工作;利用硬件设备获取智能车的移动速度、位置和转向角,实现对智能车实时运动状态的检测;综合考虑运动参数与规划轨迹之间的偏差,生成智能车PID控制指令,通过舵机转向控制和驱动速度控制,完成系统的控制功能;通过系统测试实验得出结论:优化设计系统的速度和转向角控制误差分别降低了5.37 mm/s和0.25°,同时智能车移动平衡度得到明显提升。

基于自动导引小车系统盆栽水稻高通量输送系统的设计

针对栽培区中盆栽水稻需频繁搬运的问题,该文以自动导引小车AGV(automated guided vehicle)系统为核心设计了一套盆栽水稻高通量输送系统。盆栽水稻高通量输送系统包括AGV、无动力种植槽、输送线、上下线机、通讯与控制系统等。水稻主要通过AGV和输送线实现移动。无动力种植槽成行放置于栽培区中,且每个无动力种植槽中栽培24株水稻。AGV按照指令从栽培区中提取种植槽,并将其移动至上下线机,24株盆栽水稻通过上下线机整体进入输送线,并依次移动至指定地点进行作业,作业完成后24株盆栽水稻从上下线机又整体离开输送线,由AGV将盆栽水稻放回原址。AGV移动时通过激光条码定位,定位准确,误差为±5 mm。AGV移动速度快,最高速度达60 m/min。AGV移动平稳,取放、移动种植槽时,盆栽水稻不易倾翻。随机选取的240株盆栽水稻进行输送试验,试验表明,盆栽水稻高通量输送系统联机自动运行可以满足盆栽水稻表型检测速度要求,AGV提取和存放盆栽水稻时位置准确,无歪斜无碰撞,盆栽水稻在移动过程,状态平稳,无倾翻,无折断现象,而且实现了温室中设备的分区管理。该研究成果为其他温室盆栽植物输送提供了参考。

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。

基于磁导引的履带式小车作物图像自动采集系统设计与试验

为实现自动高效获取农作物的生长图像,设计了1种适用于旱田作物的高通量履带式小车图像采集系统。系统采用磁导引传感器和磁条实现小车在田间按路径自动行走;采用履带式小车底盘结构以保证系统在田间复杂环境下能稳定运行;在小车支架两侧分别安装俯视和侧视相机,可同时采集2个作物行的俯视图和侧视图,以提高工作效率;运用无线通信技术远程监控小车运行情况;系统顶端安装太阳能电池板,为小车在运行时补充电能。以盆栽玉米植株为研究对象,用该系统采集了玉米幼苗期到抽穗期的植株图像,结果表明,该系统运行稳定可靠,在旱田以0.1 m/s速度作直线行驶时,绝对误差小于2 cm,最小转弯半径为0.5 m,连续采集模式下单个相机采集效率为30张/min,能满足实际需求。

一种仓储物流自动导引小车的动力学建模及验证

为缩短仓储物流行业中自动导引小车的开发设计周期,构建自动导引小车的仿真模型。从质量和质心出发,采用拉格朗日法建立差速驱动自动导引小车本体的动力学方程。对电机部分进行分析,建立电压响应方程。通过将二者结合,建立负载与质心可变的差速驱动自动导引小车完整的动力学整车模型。通过MATLAB仿真,与实际系统的速度响应进行了对比分析。结果表明:所设计的负载与质心可变的差速驱动自动导引小车动力学整车模型与实际系统的响应误差在一个量级中,验证了动力学整车模型的正确性和可行性。

制动梁自动导引运载系统研究

当前制动梁检修大部分是通过车辆段制动梁运载、人工运输的方式完成,存在着运送线路较长、人工劳动强度大、作业效率较低等弊端。文章根据制动梁检修作业环境和配送功能要求,开发制动梁自动运载系统,采用高精度二维码导航仪、激光雷达作为避障传感器并以防撞条辅助避障,分析配送过程的安全性。该系统由导航系统、避障系统、运行系统、调度系统、定位系统、充电系统、底层驱动装置等组成,并由充电系统对 AGV 车体电量进行监控。研究结果表明,制动梁配送率得到了提高,降低了劳动成本输出,节约了企业成本,提升了企业智能化改造。

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保这3种机制互相映射。通过物理系统和虚拟系统的数据交互预测未来的情况,实现动态拣货单情形下的实时调度。针对系统中发生的各种扰动,提出新的重调度规则进行调度优化。通过实例验证,与传统方法相比,基于数字孪生的集中式调度能够准确预测未来一段时间的系统状态,并能整体优化系统性能,有效处理扰动。

图的着色理论在自动导引小车调度规划系统中的应用

针对目前AGVS(自动导引小车系统)的调度问题的研究现状,为解决AGVS在FMS(柔性制造系统)中的调度次数最优化的问题,文章提出通过图的着色理论来研究满足一定约束的AGVS中调度问题,为满足此类约束条件的AGVS,给出一种行之有效的方法。理论分析结果表明,该方法能够在完成调度任务的同时,能够使AGVS的调度次数最优。图的着色理论对于此类问题的研究,较传统的方法,运算简单,求解直观。与此同时,该方法还可以确定此类问题背景下的系统所需小车的最小值。

FFS500-2FMS中自动引导小车控制系统

自动引导小车 (AGV)作为FMS的物流系统中的工件运输装置 ,主要负责系统内的工件运输 ,其功能的好坏直接影响到整个系统的效率。FFS5 0 0 2是我国80年代从国外引进的一条柔性制造系统生产线 ,现AGV控制系统无法运行 ,需要进行改造。该文提出用先进的工控机和交流伺服控制系统改造原系统 ,以提高系统的可靠性和通用性 ,恢复其正常功能。文中详细讨论了控制系统的硬件结构及伺服控制 。

基于改进量子微粒群的轨道导引小车系统建模与优化

为提高自动小车存取系统中轨道导引小车系统的出入库作业效率,提出了一种基于改进量子微粒群的优化方法。分析了轨道导引小车系统出入库作业任务队列特征,建立了数学模型。在此基础上利用量子微粒群算法进行优化调度,并在该算法中引入高斯变异算子,克服了其容易陷入局部最优的缺点。通过仿真实验表明了方法的可行性和有效性。

激光导引AGV的自动引导系统设计

激光导引技术是目前AGV系统普遍采用的引导方法,柔性好和精确高是其突出特点.介绍了AGV的基本概念、导引方式、车体结构和运动控制方式,重点介绍了激光扫描车体方位计算原理并结合路径轨迹推算导向法,设计了激光导引AGV的自动引导系统的结构和软件功能.

基于惯性和视觉复合导航的自动导引小车研究与设计

自动导引小车(AGV)作为智能制造的重要物料搬运设备,其导航精度及路径柔性配置性能制约了其在智能制造领域的应用范围。针对这一问题,提出了基于惯性和视觉的AGV复合导航方法,利用两种导航技术的互补优势,实现高精度导航定位,提高了AGV对工作环境的适应能力和可靠性。在此基础上,利用二维码标签构建了AGV工作栅格地图,实现了AGV行驶路径的柔性配置。测试表明复合导航方法具有纵向5mm、侧向10mm、方向偏差1°的导航定位精度。

自动化集装箱码头自动导引小车与轨道式龙门起重机的协同调度

为解决自动导引小车(Automated Guided Vehicle,AGV)与轨道式龙门起重机(Rail-Mounted Gantry Crane,RMG)的协同调度问题,考虑AGV和RMG的任务分配约束,以卸船作业最小完工时间为目标,建立混合整数规划(Mixed Integer Programming,MIP)模型.改变AGV,岸桥和箱区数量的配置,得出不同条件下的完工时间.对该问题设计两组算例:小规模算例采用CPLEX软件和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)分别进行求解,通过结果对比验证GA的有效性;大规模算例采用GA求解,给出自动化码头设备调度优化方案.分析结果表明,卸船完工时间随着卸船任务量的增加而增加,随着AGV,岸桥和箱区数量的增加而减少,且AGV和岸桥数量的增加对完工时间的影响大于箱区数量的增加时完工数量的影响.

自动活检枪与CT-pinpoint三维激光定位导引系统的临床应用

目的:评价自动活检枪与CT-p inpoint三维激光定位导引系统的临床应用价值。材料和方法:使用18或21G的自动活检枪在CT-p inpoint三维激光定位导引下对61例全身各脏器肿块行穿刺活检术,标本的病理结果与手术及随访结果对照。结果:使用自动活检枪的活检成功率为98.7%(153/155),穿刺准确率为100%;其中恶性肿瘤46例,良性病变13例,假阴性2例,与手术病理或者追随结果诊断一致性为96.7%(59/61);并发症4例(6.5%),其中少量气胸2例,穿刺针道少量出血2例。结论:自动活检枪与CT-p inpoint三维激光定位导引系统联合应用可以提高穿刺活检和诊断的准确性以及操作的安全性。

自动化集装箱码头中自动导引小车的交通策略研究

针对集装箱码头交通特点,综合考虑采用自动导引小车的自动化集装箱码头未来发展的需要,提出了基于模糊控制的缓冲区策略,利用eM-P lan t建立了孤立交叉口的仿真模型,并对基于模糊控制的缓冲区策略和先进先出策略分别进行仿真,通过数据比较和分析,确定了两者的适用范围,结果表明基于模糊控制的缓冲区策略优于先进先出策略,是进行自动化集装箱码头交叉口控制的实用和有效的策略.

自动导引小车局部智能避障的A^＊算法

实时局部智能避障是反映自动导引小车自主能力的关键,研究利用二叉树和四叉树表示环境信息,提出了自主导引小车在多障碍物下的智能局部避障的A*算法.并给出仿真结果.

基于自动导引车辆的物流分拣系统交通控制策略

在离散网格环境下设计基于自动导引车辆(automatic guided vehicle,AGV)的物流分拣系统,基于中央控制器的集中控制策略,采用Label Correcting算法对AGV进行动态路径规划,基于交叉口不停留策略对系统内AGV进行交通控制。仿真实验结果表明:所提出的分拣系统能够适用于大规模的物流包裹分拣;路径更新间隔时间对分拣系统运行性能和仿真运行效率具有显著影响,路径更新间隔时间越小,系统运行性能越好,但仿真运行所耗时间越长,在实际应用中越无法保证实时性的要求。因此,在实际应用中确定路径更新间隔时间时,需综合考虑系统运行性能和仿真运行效率两方面指标。