AGV的超聲波定位與避障研究.pdf

1、本文以研究所自主開(kāi)發(fā)的自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)XAUT.AGV100為研究對(duì)象,從工程應(yīng)用的實(shí)際需求出發(fā),結(jié)合機(jī)械工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器檢測(cè)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù),對(duì)自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)的建模、控制系統(tǒng)的組成、超聲波傳感器的測(cè)距實(shí)驗(yàn)、傳感器數(shù)據(jù)的處理、側(cè)向定位和避障等內(nèi)容進(jìn)行較為深入的分析和研究。 針對(duì)兩輪差速轉(zhuǎn)向式XAUT.AGV100,建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,對(duì)其控制系統(tǒng)組成進(jìn)行分析,為后續(xù)的運(yùn)動(dòng)控制建立基礎(chǔ)；通過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)模

2、擬量超聲波傳感器的探障特性進(jìn)行分析,提出一種精確的標(biāo)定方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法簡(jiǎn)單有效：對(duì)標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和誤差的補(bǔ)償,經(jīng)誤差補(bǔ)償后,測(cè)量系統(tǒng)的最大相對(duì)誤差由誤差補(bǔ)償前的1.14％和不考慮入射角影響的1.84％降低到0.34％；在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行雙超聲波組合測(cè)量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析不同測(cè)量模型下的測(cè)量精度。為達(dá)到更高的精度,用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)超聲波測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真：應(yīng)用雙超聲波組合測(cè)量的方案,采取傳統(tǒng)的PID控制算法,進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)的側(cè)

3、向定位實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,基于超聲波的側(cè)向定位位置精度可到達(dá)±2.5mm,姿態(tài)精度可達(dá)±0.42°；最后,本文對(duì)自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)路徑規(guī)劃中的避障問(wèn)題進(jìn)行研究,針對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法的缺陷,通過(guò)建立新勢(shì)場(chǎng)函數(shù)和調(diào)整勢(shì)力場(chǎng)區(qū)進(jìn)行改進(jìn)。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該方法能很好地解決避障過(guò)程中的局部陷阱問(wèn)題,基本消除軌跡震蕩現(xiàn)象。 本文的研究是在多部自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)的開(kāi)發(fā)背景下完成,對(duì)于其中提出的一些新的思路和方法,在研究過(guò)程中都能夠及時(shí)的檢驗(yàn)并加以改進(jìn),所以,本文中的