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时间:2019-03-05
《2008_agv的超声波定位与避障研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、西安理工大学硕士学位论文AGV的超声波定位与避障研究姓名:蔡涛申请学位级别:硕士专业:机械制造及其自动化指导教师:史恩秀20080301摘要论文题目:AGV的超声波定位与避障研究学科专业:机械制造及其自动化’研究生:蔡涛指导教师:史恩秀副教授摘要签名:鏖蕴签名:辨茑.本文以研究所自主开发的自动导航车XAUT.AGVl00为研究对象,从工程应用的实际需求出发,结合机械工程技术、计算机控制技术、传感器检测技术和信号处理技术,对自动导航车在实际开发过程中的运动学的建模、控制系统的组成、超声波传感器的测距实验、传感器数据的处理、侧向定位和避障等内容进行较为深入的分析和研究。针对两轮差速转向式X
2、AUT.AGVl00,建立了运动学模型,对其控制系统组成进行分析,为后续的运动控制建立基础;通过实验,对模拟量超声波传感器的探障特性进行分析,提出一种精确的标定方法,实验结果证明该方法简单有效:对标定数据进行拟合和误差的补偿,经误差补偿后,测量系统的最大相对误差由误差补偿前的1.14%和不考虑入射角影响的1.84%降低到0.34%;在此基础上,进行双超声波组合测量实验,实验对比分析不同测量模型下的测量精度。为达到更高的精度,用BP神经网络对超声波测量系统进行建模和仿真:应用双超声波组合测量的方案,采取传统的PID控制算法,进行自动导航车的侧向定位实验。实验数据表明,基于超声波的侧向定位
3、位置精度可到达±2.5mm,姿态精度可达±o.420;最后,本文对自动导航车路径规划中的避障问题进行研究,针对人工势场法的缺陷,通过建立新势场函数和调整势力场区进行改进。仿真实验表明,该方法能很好地解决避障过程中的局部陷阱问题,基本消除轨迹震荡现象。本文的研究是在多部自动导航车的开发背景下完成,对于其中提出的一些新的思路和方法,在研究过程中都能够及时的检验并加以改进,所以,本文中的一些方法和相关结论均来源于实际的开发过程,因而对自动导航车的设计和开发具有一定的借鉴作用。关键词:AGV;超声波;定位;避障;人工势场法论文的研究得到了陕西省教育厅重点研究项目l:自主自动导航车开发》的资助。
4、AbstractTitle:STUDYoNUL-TRASONICLOCAUZATIONANDOBSTACLEAVOIDANCEOFAGVMajor-MechanicalManufactureandAutomationName:TaoCAISupervisor:AssociateProf.EnxiuSHISignature:k咝Signature:缸丛型fTakingtheindependentlydevelopedAutomatedGuidedVehicles(AGV)ofourinstituteasresearchobject,fromthepracticaldemandofengi
5、neeringapplication,kinematicmodeling,compositionofcontrolsystem,distancemeasureexperimentbyultrasonicsensor,treatingandfittingofsensordata,laterallocalizationandobstacleavoidanceduringpracticaldevelopmentprocessofAGVareanalyzedandresearcheddeeplybymechanicalengineer,computercontrol,sensordetecti
6、onandsignalprocesstechnology.ThekinematicsmodelWasbuiltandthecomponentofthecontrolsystemwasanalyzedaboutthetwowheeldifferentialsteeringAGV(XAUT.AGV100),whichestablishedthebasisforthemotioncontrolinthebehind.Theexploringobstaclecharacteristicsofanalogultrasonicsensorwereanalyzedandaprecisecalibra
7、tionmethodWaspresentedbyexperiments,theresultsindicatedthatthismethodWassimpleandeffective.Bydatafittinganderrorcompensating,themaximumrelativeerrorofmeasuresystemWasdecreasedto0.34%from1.14%beforeerrorcompen8ationand1.84%of
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