基于Mecanum轮配送车的视觉与磁带双重导引技术研究

《基于Mecanum轮配送车的视觉与磁带双重导引技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于Mecanum轮配送车的视觉与磁带双重导引技术研究ResearchonMixGuidanceofMachineVisionandMagneticTapeforMecanumOmni—DirectionDeliveryVehicle中国空间技术研究院总装与环境工程部潘尚洁赵璐于洋【摘要】针对卫星总装过程中提出的物料配送需求，设计并实现了以Mecanum轮全方位移动平台为基础，可在狭窄配送通道内快速、灵活移动的智能物料配送车。结合总装现场实际环境条件，配送车采用了视觉导引与磁带导引相结合的智能导引策略，有效

2、消除了光照强度变化、地面裂纹、电磁信号干扰等环境因素对车道线采集的影响，最终实现总装物料从库房至多工位的自动配送。关键词：Mecanum轮视觉导引磁带导引【ABSTRACT】TheintelligentdeliveryvehicleformaterialdistributionisbasedontheMecanumomni—directionmobileplatform，whichisfitforflexiblemovinginnarrowspace．Combiningwiththeenvironmento

3、fas—semblyhall，themixguidancemethodofmachinevisionandmagnetictapeisusedonthevehicletoovercometheimpactfromillumination，groupcrack，electromagneticinterferenceetc．Thevehicleisusedtodistributeallkindsofmaterialfromwarehousetooperationstationautomati-cally．Key

4、words：MecanumwheelMachinevisionguid-anceMagnetictapeguidance目前卫星总装过程中，总装物料采用“库房集中管控，班组按需领取”的管理机制，物料领取及准备工作占用了大量总装主线时间。为提高总装主线操作效率，需要对传统的物料管理机制进行变革，利用自动配送技术实现总装物料由库房到总装工位的智能配送。然而总装现场环境复杂，配送通道狭窄、光照不均匀、地面龟裂多、电磁干扰多，以及基建条件难以改动等客观因素的存在对物料自动配送提出了更高的要求。物料配送车是实现智能配

5、送的基础。传统的轮式车辆在改变运动方向时转弯半径较大，不适于狭窄转运通道内的使用。而基于Mecanum轮移动机构的配送车主要是通过调整轮系间转速和转向，即可实现车体沿138航空制造技术·2014年第21期0。～3600范围内任意方向的直行以及零转弯半径下的任意角度旋转，这种运动学上的特性非常适合于总装大厅内物料配送工作。自动导引技术是实现智能配送的关键。目前应用比较广泛的自动导引技术包括视觉导引、磁带导引、电磁导引和激光导引等⋯。相对于其它导引技术，视觉导引、磁带导引具有控制简单、成本低、对周围基础设施改动

6、及影响小等特点，适合在卫星总装大厅环境下应用。然而，视觉导引与磁带导引均存在一定的不足，其中视觉导引对环境要求较高，且易受光照因素、地面因素等影响【2】，磁带导引易受周围电磁信号影响，且可检测范围较小p】。而采用两种导引方式相结合的导引策略，可有效消除干扰，实现精确导航定位。本文以基于Mecanum轮移动机构的全方位物料配送车为基础，设计了视觉与磁带导引相结合的导引控制系统，通过对两种导引方法的有机融合最终实现对卫星总装物料的精确配送。1全方位物料配送车整体结构全方位物料配送车以Mecanum轮全方位移动系

7、统为基础，共包括了视觉图像采集模块、磁导引传感器模块、超声波障碍物采集模块、计算控制模块、供配电模块和运动执行机构等几个部分。其中，计算控制模块包括上位机和下位机两个部分。上位机负责各类信号的处理及运动决策，下位机在接收到运动信号后完成运动执行机构的控制。运动执行机构主体为4组Mecanum轮以及与之相配合的交流电机和控制器。Mecanum轮在布局上采用对角相同的均布布局，由相互独立的交流电机控制。每一个Mecanum轮在转动过程中同时受到轮毂施加的沿棍子轴线方向的摩擦力F。和地面施加的滚动摩擦力F，，通过

8、控制轮子不同的转速和转向配合，可以实现车体在平面内沿各个方向的平移和旋转。图1为本文研制的全方位物料配送车沿150方向行进控制情况。ADVANCEDASSEMBLYEQUIPMENT先进装配装备--罔-45_一B等L鬯i【J-、日⋯一一斟￡尊图1沿15。方向行进控制示例Fig．1Guidancesamplealong15。direction2导引控制策略2．1基本控制策略物料配送车道线采用黑色可粘贴磁带铺设，在转