基于二维激光雷达的室内AGV样机研制

摘要

AGV是Automated Guided Vehicle的缩写，译为“自动导引运输车”，是一种以电池为动力、装有非接触导向装置，独立寻址系统的无人驾驶自动运输车。随着人力成本的不断增加以及物流装备自动化和智能化水平越来越高，企业对AGV的需求量将会越来越大，AGV有着巨大的应用与发展前景。本课题目的是研制一台基于二维激光雷达导引的AGV，用于车间内气缸套零部件的搬运。　　在基于车间工况和研究了国内外AGV发展现状及发展趋势后，选择二维激光雷达作为AGV的导引传感器，同时选择双舵轮矩形对角布局的方式作为AGV行走机构，在此基础上进行AGV系统整体方案设计。重点对二维激光雷达的定位技术和车载机系统进行了理论研究与设计选型。　　本文首先分析了设计需求和技术要求，在了解工况的基础上对AGV行走机构进行了分析和布局，结合使用要求确定了AGV的导引方式，在调研和初步设计的基础上对AGV的整体方案包括车载机控制系统进行了合理的设计。然后提出一种基于反射板的定位算法，本质上是利用路标之间距离为匹配特征，将检测路标与实际路标进行匹配，提高了定位精度，并降低了路标检测的算法复杂性，并提出了一种地图构建方法以及路标的检测方法，提高了算法应用的灵活性，为激光雷达定位系统的大规模开发提供一种理论基础。再然后对车载机系统的硬件进行选型，并对光电开关、低压电器进行了选型。根据选型及后期维护的需求，绘制出电气系统设计图纸。最后对AGV传感器的连接和样机运行进行调试。主要包括对二维激光雷达连接和运行调试，对防撞传感器接线、配置和连接调试，对样机在室内环境下的厂区运行进行实际测试。　　经过最终的模拟现成工况实测，AGV样机总体运行良好，达到了最初的设计要求。

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