磁钉导航在AGV中的应用

AGV导航技术有多种,其中磁钉导航在户外场合或长路径场合有一定的应用。从磁钉导航的原理、设计方案、现场施工三个方面系统阐述了磁钉导航技术在AGV中的应用。

基于磁钉导航及车路协同技术的智慧路侧系统设计

针对自动驾驶由单车智能向车路协同方向延伸的趋势,本文深入分析了自动驾驶的技术路线,提出了基于磁钉导航及车路协同技术的智慧路侧系统,并详细介绍了系统的组成、设计方案及关键技术研究。通过智慧路侧系统设计,辅助自动驾驶车辆进行车道定位、环境识别,提高自动驾驶的安全性。

基于磁钉阵列的牛舍清洁机器人导航系统研究

针对无人机器人牛舍清洁的需求,提出一种基于机器人模型、磁钉修正算法、纯跟踪算法的导航控制系统。因机器人模型受外界干扰大,单纯靠模型实时定位存在累计误差,故在机器人移动的路径上,每隔一段距离设计1个磁钉,在磁钉位置修正机器人的位置误差,并利用纯跟踪算法精确按照设定路径运行。该系统利用机器人模型计算实时航向值替代磁力计,降低硬件成本,且在工程上易于实现。

磁力导航META-NAIL锁定型胫骨髓内钉髌上入路治疗胫骨干骨折的优势

背景:磁力导航META髓内钉结合髌上入路是治疗胫骨干骨折的一种新颖手术方式,较传统手术方式有明显的优势。目的:回顾性分析磁导航META髓内钉结合髌上入路治疗胫骨干骨折的特点。方法:收集58例胫骨干骨折患者的病历资料进行回顾性分析,患者均为单侧闭合骨折,均应用磁力导航META-NAIL锁定型胫骨髓内钉髌上入路内固定治疗。术后预防性使用抗生素,术后3d开始进行无负重功能锻炼,平均12周后进行完全负重功能锻炼。结果与结论:①内固定后24周Lysholm评分为83-95分,平均90分;②Johner-Wruh标准评价临床优良率约为95%;③手术时间平均为65 min,出血量平均为30 mL;④内固定后随访中无患者出现患肢膝关节疼痛;(5)所有患者未出现伤口不愈合、感染、骨不连、骨髓炎、畸形愈合等并发症;(6)回顾性分析结果表明,应用磁力导航META-NAIL锁定型胫骨髓内钉髌上入路内固定治疗胫骨干骨折,手术时间短、复位满意、固定可靠;可避免切开髌腱等组织,减少膝前疼痛率;术后能够早期功能锻炼,临床效果满意。

光磁声控导航带锁髓内钉治疗胫骨骨折的临床疗效

目的:研究胫骨骨折患者应用光磁声控导航带锁髓内钉治疗的临床效果,总结其临床应用价值。方法:选取2011年6月-2013年1月笔者所在医院收治的胫骨骨折患者78例,按随机双盲法将其分为试验组40例和对照组38例,试验组患者应用光磁声控导航带锁髓内钉治疗,对照组患者应用传统瞄准器定位法治疗,观察两组临床治疗效果。结果:两组患者临床总有效率均为100%,试验组手术时间、住院时间、住院费用、临床愈合时间分别为(62.81±12.44)min、(20.21±12.44)d、(13 470.34±4184.47)元、(10.71±2.44)周,均优于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:光磁声控导航带锁髓内钉治疗胫骨骨折,治疗效果满意,具有较高的临床应用价值,值得进一步推广。

室外巡检机器人的磁导航系统设计及实现

为了提高室外巡检机器人的导航精度和稳定性,基于磁钉磁场分布特性,设计了一种新的磁导航系统.首先根据巡检机器人室外磁导航需求,确定了磁钉材料、形状、尺寸及其排布方案;接着针对磁钉磁场强度设计了磁钉检测装置;然后对检测装置输出信号进行消抖滤波,并根据磁钉磁场分布构建了磁场比值函数,以及机器人相对于磁钉的横向偏差函数;最后以横向偏差为变量设计出巡检机器人磁导航的可变参数PID控制器.3种路径环境下的实验测试结果表明:与定常PID控制相比,基于可变参数PID控制的机器人横向偏差平均减少76.8%,轨迹标准差平均提高69.8%,且无脱离路径现象,说明机器人磁钉导航的准确性和稳定性,进而验证了所设计磁钉检测装置以及导航控制算法的有效性.

利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法

针对磁钉导航系统中磁钉地图创建困难、现有建图方法不适用于多路口磁钉地图的问题,提出一种利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法.首先采用惯导、里程计和磁尺采集道路磁钉数据,依据标志磁钉划分磁钉段,从传感器数据中提取出磁钉段的特征,进行特征匹配,在匹配成功的磁钉段之间建立闭环约束.然后利用改进图优化算法,减小错误闭环约束对优化结果的影响.最后从优化完成的图中提取出磁钉点,再建立磁钉地图.基于真实道路环境的实验结果表明:利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法操作简单,建立的磁钉地图精度较高,全局一致性很好,导航试验也验证了地图的可用性.该方法可以很好地解决多路口磁钉地图建图问题,是一种有效的磁钉地图创建方法.

基于自动导引的移动机器人控制系统设计研究

针对实际中自动导引机器人的使用,开发了基于磁钉和惯性导航联合使用的自动导引机器人控制系统。在硬件方面,详细介绍了控制系统功能及其组成,着重介绍了自动导引的工作原理及实现方法,同时介绍了通信系统的构建和运行策略。在软件方面,着重介绍了整个控制系统的主程序设计流程和自动导引子程序设计流程,同时介绍了在行走过程中消除导航偏差的计算方法。这些研究为接下来深入探讨路径规划问题提供了依据,具有一定的实际意义。

基于改进蜉蝣优化算法的机器人磁定位方法

针对现有物流机器人自主导航停车充电方案在远距离时停车定位精度差,造成自动回充模式下移动机器人无法对准充电桩的难题,提出一种基于改进蜉蝣优化算法(MA-LM)的物流机器人停车定位方法。本文方法将多个磁传感器阵列的磁钉定位数据融合,提高物流机器人停车定位的定位精度和定向精度。为了量化评估磁钉定位的提升效果,本文方法使用9个磁传感器组成的传感器阵列和两轮差速移动机器人在充电桩场景测试。相较于遗传优化算法和粒子群优化算法,本文提出的MA-LM算法的定位精度具有优势,在停车定位环节使用MA-LM算法的物流机器人达到定位精度±1.65 mm和定向精度0.9°。

集装箱自动化码头AGV-NS研究

集装箱自动化码头AGV-NS技术研究取得了很好的成果,本文针对某一港口开发了AGV-NS以适应自动化码头的工作对精确导航的要求。