自动导引车开题报告

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：王亚伟学号：201119030526专业：机械设计制造及其自动化设计(论文)题目：自动导引小车设计指导教师：关山教授2015年3月23日毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述1.1课题概述自动导引运输车－－AGV（AutomatedGuidedVehicle）[1]是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV属于轮式移动机器人（WMR――WheeledMobileRobot）[2]的范畴。工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagneticpath-followingsystem)[3]来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。更直接点：AGV就是无人驾驶（Driverless）[4]的运输车。1.2国内外研究现状世界上第一台AGV是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代初开发成功的，它是一种牵引式小车系统[5]，可十分方便地与其他物流系统自动连接，显著地提高劳动生产率，极大地提高了装卸搬运的自动化程度。1984年，美国通用汽车公司完成了它的第一个柔性装配系统(FAS)[6],从此AVG得到工业的广泛应用。美国各公司在欧洲技术的基础上将AGV发展到更为先进的水平，他们采用更先进的计算机控制系统，运输量更大，移载时间更短，小车和控制器的可靠性更高。我国AGV发展历程较短，但一直以来不断加大在这一领域的投入，以改变我国AGV长期依赖进口的局面。经过不懈地努力终于取得了一定的成效，北京起重运输机械研究所、清华大学、中国邮政科学院邮政科学研究规划院、中国科学院沈阳自动化所、大连组合机床研究所、国防科技大学和华东工学院都在进行不同类型的AGV的研制并小批投入生产。我国自动导引小车产品无论在规格、品种方面，还是在技术水平和工业运用数量方面均与国外存在很大的差距，研制的产品仅拥有技术使用权，开发的软件只是应用软件，基础软件和关键元器件必须进口，成本高且受到制约；在电磁导引[7]AGV及系统方面，尽管国内已经开发出相关的产品，然而也只是在简单的环境中运行，如单环路的简单路径，这种系统在复杂的路径系统中并没有很好的适应性。1.3我选取的导引方式电磁感应导引的可靠性比较高，控制策略相对简单，所以它是一种使用最早、也最多的导引模式。由高频交流发生装置预先在埋设电的磁金属导线上加载高频交流电[8],导线周围产生一个导引磁场，导引系统依据感应传感器检测到的磁场强弱以纠正位置偏差，保证车辆对路径的自动跟踪，实现导引。在现代物流和工业生产流水线等行业中，电磁感应式导引小车的应用非常广泛。传统的电磁感应式导引与其它导引方式相比，是一种低成本、高可靠性的导引方式。但是传统的电磁感应导引方式的定位精度不是很高，而且易受外界环境磁场干扰等缺点。本文对电磁感应式的自动导引小车进行研究，采用三感应线圈三角形式[9]布局这种方式，对自动电磁导引小车的定位分析，实现自动电磁导引小车行进过程中的精确定位，保证位置信息的精度尽可能高，实现小车的精确定位。1.4车体结构小车采用两后轮独立驱动差速转向，两前轮为万向轮的四轮结构形式。步进电机经减速器后通过驱动轮提供驱动力，当两轮运动速度不同时就可以实现差速转向。车架是整个AGV小车的机体部分，主要用于安装轮子、电磁感应器、伺服电机和减速器。车架上面安装伺服电机驱动器、PCD板和电瓶[10]。对于车架的设计，要有足够的强度和硬度要求，故车架材料选用铸造铝合金。AGV运行并具有速度控制和制动能力的子系统。主要包括电机、减速器、驱动器、控制与驱动电路等。驱动系统一般为闭环方式与开环方式，前者以伺服直流电机为主，后者以步进电机为主[11]。AGV周边设施使用一般工业电力，根据用途而有不同要求。如充电间频率发生器、自动门、计算机室、通讯装置以及工作环境所需装置的动力等。根据车型、运行及载荷量而采用不同功率的蓄电他，一般都是蓄电池组合体。常用直流电压为12伏、24伏、48伏及72伏。1.5课题的意义目前，我国面临着人口红利即将丧失、劳动力成本大幅攀升、训练有素的产业工人缺失、招工难等问题，这些问题催生了对机器人需求快速增长的强大动力。国内企业对工业机器人的需求空前高涨。如何能够为企业提供高性价比的工业机器人是机器人研发、生产企业面临的重要课题。参考文献：[1]王立权.工业中智能手的应用[M].清华大学出版社.2006.[2]侯国柱，孔庆忠.五自由度机器人的结构设计及其控制[J].机械制造与自动化.2007.[3]蔡自兴.机器人机械系统原理理论方法和算法[M].清华大学出版社.2009.[4]宗伟钢.机器人机械系统原理理论方法和算法[M].机械工业出版社.2003.[5]罗家佳.基于MATLAB的机器人运动仿真研究[J].厦门大学学报.自然科学版.2005.44.[6]周恒.多功能电子产品的功能存在感研究及设计策略[D].上海:上海交通大学,2010.[7]LiM,HuC,SongS,etal.DetectionofWeakMagneticSignalforMagneticLocalizationandOrientationinCapsuleEndoscope[C].IEEEInternationalConferenceonAutomationandLogisticsShenyang:2009.900-905[8]张智勇.AGV地面系统设计及开发[D].西安:西北工业大学,2002.[9]张正义.AGV技术发展综述[J].物流技术与应用.2005(7):67-73[10]NaiqiW,MengchuZ.ShortestRoutingofBidirectionalAutomatedGuidedVehiclesAvoidingDeadlockandBlocking[J].IEEE/ASMETransactionsonMechatronics.2007,12(1):63-72.[11]俞阿龙,李正,孙红兵,孙华军.传感器原理及应用[M].2010.2.毕业设计（论文）开题报告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1解决问题2.1.1设计一种高度柔性化自动化的导引系统，使导引车更加迅速、准确地实现导引，以达到工业的需要。2.1.2电磁导引技术是目前导引技术中应用最为广泛的技术，但是传统的电磁导引技术也存在若干的问题，如反应迟缓，使用寿命较短等，本课题对传统导引方式作出进一步改进，实现更为精确的导引。2.2研究手段2.2.1查阅文献，寻找类似的资料，查阅国内外研究现状，了解激光导引、电磁导引、红外导引等研究趋势，对本课题研究有具体的思路。2.2.2模拟实验的手段，对电磁技术的应用作出改进。毕业设计（论文）开题报告指导教师意见：1．对“文献综述”的评语：2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师：2015年4月9日所在学院审查意见：负责人：2015年4月10日