AGV的超聲波定位與避障研究.pdf

1、本文以研究所自主開發(fā)的自動導(dǎo)航車XAUT.AGV100為研究對象,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)、傳感器檢測技術(shù)和信號處理技術(shù),對自動導(dǎo)航車在實(shí)際開發(fā)過程中的運(yùn)動學(xué)的建模、控制系統(tǒng)的組成、超聲波傳感器的測距實(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。 針對兩輪差速轉(zhuǎn)向式XAUT.AGV100,建立了運(yùn)動學(xué)模型,對其控制系統(tǒng)組成進(jìn)行分析,為后續(xù)的運(yùn)動控制建立基礎(chǔ)；通過實(shí)驗(yàn),對模

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)果證明該方法簡單有效：對標(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,測量系統(tǒng)的最大相對誤差由誤差補(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)行雙超聲波組合測量實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)對比分析不同測量模型下的測量精度。為達(dá)到更高的精度,用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對超聲波測量系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真：應(yīng)用雙超聲波組合測量的方案,采取傳統(tǒng)的PID控制算法,進(jìn)行自動導(dǎo)航車的側(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,本文對自動導(dǎo)航車路徑規(guī)劃中的避障問題進(jìn)行研究,針對人工勢場法的缺陷,通過建立新勢場函數(shù)和調(diào)整勢力場區(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程中的局部陷阱問題,基本消除軌跡震蕩現(xiàn)象。 本文的研究是在多部自動導(dǎo)航車的開發(fā)背景下完成,對于其中提出的一些新的思路和方法,在研究過程中都能夠及時的檢驗(yàn)并加以改進(jìn),所以,本文中的