自动引导小车的设计与实现

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要AGV(AutomaticGuidedVehicle)虽[J自动引导车，是一种装备有独立动力源，有自动导向系统的无人驾驶运输车。随着工厂自动化的逐步发展以及自动化立体仓库的广泛应用，AGV作为联系和调节离散型物流系统以使其作业连续化的必要的自动化搬运装卸手段，其应用范围和技术水平得到了迅猛发展。在分析和学习以往自动引导车工作特点的基础上，结合研究对象的特点，设计了整体方案。研究内容主要包括以下几个方面：首先设计并开发了系统硬件结构。将系统按照功能模块化，该系统的功能模块主要包括控制核心(MCU)模块、电源管理模块、路径识别模块、转向舵机控制模块、电机

2、驱动模块、速度检测模块组成。其次设计并开发了系统的软件部分，实现了对小车自动控制的功能要求。本系统以飞思卡尔16位单片机MC9S12DGl28为系统控制处理器，使用摄像头来获取路面信息，通过边缘检测方法提取了轨道黑线，求出小车与黑线间的位置偏差，采用模糊算法和PID相结合的方法对舵机转向进行反馈控制。通过自制的速度传感器实时获取小车速度，采用增量PID控制策略形成速度闭环控制。最终实现自动引导小车在标识线的引导下自主快速稳定运行。关键词：自动引导车；摄像头；PID；模糊控制；第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractAGV(AutomaticGuidedVehicle)isal

3、lunmannedcarrierequippedwithallindependentpowersourceandautomaticguidancesystem．WiththegrowingofFactoryAutomation、ComputerIntegratedManufactureSystemandextensiveapplicationofFlexibleManufactureSystem、AutomaticWarehouse，theapplicationfieldandtechnicallevelofAGVwhichcontactandadjustthediscretelog

4、isticssystem，makethemissioncontinuous，hasgreatlyenlargedandimproved．AcontrolsystemWaSdesignedbaSedontheanalysisofthefeaturesofAutomatedGuidedVehicleinthepastandacarefulstudyofthecharacteristicsoftheresearchobject．ThemainworkisthisdissertationWasarranged嬲follows：Firstdesignedanddevelopedthesyste

5、mhardwarestructure．Thecontrollerwasmodularizedaccordingtothefunctions．Thesystemiscomposedofcontrolcoremodule(MCU)，powermanagementmodule，pathrecognitionmodule，wheelmotordrivemodule，servocontrolmodule，speeddetectionmodule．NextdesignedandhaSdevelopedsystem’Ssoftwarepart，achievedthefunctionalrequir

6、ementsfortheAGVautomaticcontr01．Thesystem，withtheFreecale16-bitsingle—chipMC9S12DGl28舔itscontrolmicroprocessor，usedthecameratoobtainlaneimageinformation，thenabstractedtheblacklineonthecontestlanebyedge-detectionmethodandcalculatedthepositiondifferencebetweenthevehicleandtheblacklinewithwhichwec

7、ombinedthePIDandfuzzylogicaltocontrolonthesteeringangel．Thevehiclealsousedaspeed—sensormadebyourselvestoobtaintherealtimespeedwhichbeusedinaspeedfeedbackthatadoptedincrementPIDcontrolmethod．Finally,theAutomatedGuidedVehicleworkedr