自动导引搬运车设计及其路径规划研究

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1、西安科技大学硕士学位论文自动导引搬运车设计及其路径规划研究专业名称：控制理论与控制工程作者姓名：张岩岩指导教师：侯媛彬学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：论文题目：自动导引搬运车设

2、计及其路径规划研究专业：控制理论与控制工程硕士生：张岩岩(签名)指导教师：侯媛彬(签名)摘要自动化仓储系统在工业生产领域扮演着重要的角色，而自动导引搬运车作为仓储系统中物流运输的有效手段，在各个工业领域有着较为广泛的应用。自动导引搬运车与机械抓手、堆垛机构等相配合，可实现货物的运输，对其路径的优化可减短运输时间，对生产效率的提高有着重要的意义。本文以自动化仓储系统中的物流运输为研究背景，基于自己设计制作而成的自动导引搬运车系统平台对自动导引搬运车的路径规划问题进行研究，提出一种人工免疫蚁群算法来解决搬运车路径规划问题，以提高货物的运

3、输效率。主要对以下几个方面进行设计和研究：首先，分析实际工业中自动化仓储系统及其自动导引搬运车的运作流程，自己设计搭建自动化物流仓库，并设计制作自动导引搬运车，根据其功能要求，设计各个功能模块和机械结构。在此基础上，给出系统控制方案。其次，在对自制系统平台分析的基础上引出路径规划问题，给出路径规划设计思路，并分析比较常用路径规划算法，决定使用人工免疫算法和蚁群算法，为避免它们各自的不足，使优势得以展现，对这两种算法进行融合，提出一种人工免疫蚁群算法用于解决路径规划问题。利用所提算法对搬运车的路径进行优化，并在Matlab环境下进行仿

4、真验证，结果证明所提算法较传统算法能够更好地用于路径优化问题。最后，为便于操作人员对系统当前状态进行监控，使用VisualC++设计上位机界面，通过Wi-Fi通信模块与系统相互通信，绘制所提算法仿真所得路径，并进行软硬件系统的联机调试，运行结果表明，所研发制作的系统可实现所要求的搬入、移位和运出，以及监控等功能。关键词：自动化仓储系统；自动导引搬运车；路径规划；人工免疫算法；蚁群算法研究类型：应用研究Subject:ResearchondesignandpathplanningofautomatedguidedvehicleSpec

5、ialty:ControlTheoryandControlEngineeringName:ZhangYanyan(Signature)Instructor:HouYuanbin(Signature)ABSTRACTAutomaticstoragesystemplaysanimportantroleinindustrialfields.Asaneffectivemeansoflogisticstransportation,automatedguidedvehiclehasawideapplicationineachindividual

6、sector.Automatedguidedvehiclecanachievetransportationofcargobycooperatingwithmechanicalhand,palletizingmechanismandothers.Thepathoptimizationofautomatedguidedvehiclecancuttransporttimes,andhasimportantimplicationsforimprovingproductionefficiency.Withtheresearchbackgrou

7、ndoflogisticstransportationinautomaticstoragesystem,thepathplanningproblemofautomatedguidedvehicleisstudiedbasedonautomatedguidedvehiclesystemplatformdesignedandmadebymyself,andfurthermore,akindofartificialimmuneandantcolonyalgorithmispresentedtosolvepathplanningproble

8、mofmovingvanandimprovethetransportationefficiencyofcargo.Thethesisstudiesmainlythesecontents:Firstly,analyzetheoperat