基于多源数据拟合的巡检AGV机构优化设计

摘要

AGV(Automated Guided Vehicle)，即自动导引运输车，集中了传感器技术、机械工程、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，广泛应用于工业、军事、交通运输、电子等多个领域。针对AGV小车的运动稳定性低、运动偏差大等实际应用问题，开展了根据实际采集数据进行AGV小车的运动轨迹控制，进而实现AGV小车机构设计优化等内容的研究，为提高AGV小车的使用效率、应用范围做好了基础，对AGV小车的运动轨迹设计具有普遍的现实意义。
　　主要研究工作如下:
　　1)对巡检AGV机构的总体机械结构进行了设计，分析了巡检AGV机构的组成部分，确定了机械机构的主要组成部分，进行了机械驱动方式的选择、运动学分析模型的构建，实现了平地启动、平地行驶、原地转向、转弯前进、上坡等多种工况下的驱动力的分析。
　　2)提出了基于多源数据融合的传感器采集变量和性能耦合强度计算方法，从模型构建的精确性和耦合表达的精确性两方面进行了传感器采集变量与性能间耦合强度的计算，确定了AGV机构的转向参数值。
　　3)提出了考虑复杂工况要求的AGV转向机构优化设计方法，首先根据多工况下的转向参数设计要求进行电机型号选择，然后构建了单工况下的转向机构参数优化模型，并提出了多工况协调因子的概念，实现了多工况协调的AGV转向结构优化设计。
　　4)在Solidworks中构建了巡检AGV机构的装配模型，进行了前轮转向机构、后轮轴和车体等关键零部件的强度校核，并在车间仓库巡检中进行了应用，验证了优化设计确定的巡检AGV机构的有效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景及意义

1．2 巡检AGV小车的研究现状

1．3 巡检AGV小车的相关技术研究现状及趋势

1．3．1 定位与导航

1．3．2 移动平台

1．3．3 设备检测技术

1．3．4 运动学分析

1．3．5 多传感器融合技术

1．4 本文主要研究内容

1．5 本章小结

2．1 引言

2．2 巡检AGV机构的总体机械结构设计

2．3 巡检AGV机构的驱动方式设计

2．4 巡检AGV机构的运动学分析

2．4．1 运动学建模

2．4．2 多种工况下所需驱动力分析

2．5 本章小结

第3章 基于多源数据拟合的AGV转向参数分析

3．1 引言

3．2 巡检AGV的多源传感器数据的融合分析

3．3 基于全局敏感度分析的传感器数据与转向参数的耦合类型识别

3．3．1 基于敏感度和信息熵的传感器数据分类

3．3．2 AGV机构转向参数分析模型变耦合演化

3．4 AGV机构的转向参数分析

3．5 本章小结

第4章 考虑复杂工况要求的AGV转向机构优化设计

4．1 引言

4．2 基于多工况约束的电机型号选择

4．3 单工况下转向机构参数优化设计

4．3．1 目标函数的建立

4．3．2 约束条件的建立

4．4 多工况协调的转向机构优化设计

4．4．1 AGV转向机构系数和AGV转向机构设计空间

4．4．2 多工况AGV转向机构协调优化设计

4．5 优化结果分析

4．6 本章小结

5．1 引言

5．2 AGV结构设计

5．3 AGV关键零件的强度校核

5．3．1 前轮转向机构强度校核

5．3．2 后轮轴的校核

5．3．3 车体强度校核

5．4 在车间仓库巡检中的应用

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

附录

参考文献

致谢