基于二维码的自动化立体仓库管理系统及AGV控制器研制

摘要

随着现在物流技术的成熟和目前知识型劳动力的发展，传统意义上的仓库管理与运输系统由于其库存统计复杂繁琐、运输效率低下等原因，已经渐渐不能适应时代的发展。本课题以学校实验室仓库为背景，设计一套基于QR二维码的自动化立体仓库管理与AGV运输系统，一方面解决目前实验室仓库管理的繁琐性和低效性；另一方面大大降低系统开发成本，使得该系统能为中小型立体仓库所使用。
　　本系统的研究内容主要包括二维码生成器、仓库管理系统以及AGV运输系统。二维码生成器主要用于仓库管理的前期准备工作，将需要入库的详细物品信息存储到二维码图片，依据QR码的结构特性和编码流程采用Qt5.3为开发软件，设计一套界面良好、方便录入和准确率高的二维码生成与打印系统；仓库管理系统是整个自动化立体仓库的核心控制系统，负责物品的盘点以及出入库调度操作。在对实验室仓库管理的功能需求深入分析的基础上，对系统进行整体架构设计并对各个关键模块和数据库进行详细设计，采用MySQL数据库以及Qt5.3为软件开发系统，对系统的功能进行实际实现；AGV运输系统是整个系统的执行结构，采用STC12C5410AD单片机为主控芯片，利用其AD采集、PWM信号发生模块和高速SPI接口，完成了主控板电路、PWM驱动器、无线通讯和工位检测模块的硬件设计，并利用keil开发调试工具，采用模块化的设计方式，完成AGV系统软件设计。
　　最后搭建整个系统的实验平台，在室内铺设模拟现场环境的导引路径，对各个模块单独测试的基础上进行系统整体联调。实验表明，二维码生成器准确率与纠错能力强，仓库管理系统基本信息管理、库存统计和出入库管理功能正常，AGV接收上位机调度指令自动循迹行走与定点停止，整个系统满足自动化立体仓库的出入库调度和监管要求，基于QR码的自动化管理与AGV运输系统对中小型自动化立体仓库的后续开发与应用有着重要的意义。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 课题主要研究内容

第2章 仓储管理QR码生成器的设计

2.1 QR码生成器的需求分析

2.2 QR码的符号结构

2.3 仓储管理QR码编码设计

2.4 仓储管理QR码生成器的实现

2.5 本章小结

第3章 实验室仓库管理系统设计

3.1 实验室仓库管理系统需求分析

3.2 实验室仓库管理系统总体设计

3.3 仓库管理数据库系统设计

3.4 实验室仓库管理系统的实现

3.5 本章小结

第4章 仓库运输AGV控制系统设计

4.1 实验室仓库运输AGV控制器硬件设计

4.2 实验室仓库运输AGV控制器软件设计

4.3 本章小结

第5章 实验室仓库管理与AGV运输系统测试

5.1 实验室仓库管理运输系统整体实验平台搭建

5.2 实验室仓库系统各模块单独测试

5.3 仓库管理及AGV运输系统整体性能测试

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢