内燃机生产车间自动导引车的路径规划研究

论文摘要

自动导向小车AGV的研究始于20世纪50年代的美国,是现代制造企业物流系统中的重要设备,主要用来储运各类物料,为系统柔性化、集成化、高效运行提供了重要保证。为使自动导向小车成功地完成一项任务,最主要的是如何使小车在复杂的环境中如何快速、高效地到达目的地,这就涉及到如下几种技术:传感技术、自定位技术、规划决策、运动控制技术。AGV的路径规划属于规划决策部分,路径规划又可分为最优路径选择和多AGV避撞问题。在路径规划中,动态环境中多AGV避撞问题是路径规划中研究的热点问题,随着死锁问题的不断解决,大家开始将目光转移到由于避撞而引起的死锁问题。本文详细分析和研究了路径规划系统中的最优路径选择和多AGV避撞问题的解决方法。围绕着AGV路径规划这一问题,进行了大量的理论与实际应用的研究,主要内容如下:1) AGV的运动控制,具体分析了三轮结构的AGV的运动控制。运动控制是AGV路径规划的实现手段,即AGV如何利用已知的路径规划算法进行运动控制的。2)应用一种动态环境中AGVs的路径规划算法,用Dijkstra算法为各AGV规划一条从起点到终点用时最省的路径,再采用AGV最优路径实时标示矩阵确定各AGV的运动状态,以解决多AGV之间的碰撞问题。3)利用AGV最优路径实时标示矩阵对多AGV的避撞进行分析。相关研究工作在企业的生产实际工作得到应用。使AGV在内燃机生产车间的运行顺畅,为提高生产效率作出了贡献。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章自动导向车系统概述
• 1.1 前言
• 1.2 AGV的发展状况
• 1.3 特点和应用行业
• 1.4 AGV的类型划分
• 1.5 AGV中存在的几个问题
• 1.6 潍柴引进AGV的必要性
• 1.7 本文主要工作
• 第二章AGVS的总体构成
• 2.1 AGVS的总体构成
• 2.1.1 AGVS 结构组成
• 2.2 总装二线AGV系统设计方案
• 2.2.1 AGV系统设备构成及工作条件
• 2.2.2 承担的任务数量及生产节拍
• 2.2.3 AGV装配线上的基本流程
• 2.3 AGV系统功能
• 2.3.1 故障报警功能
• 2.3.2 自诊断功能
• 2.3.3 上线站点号自动识别
• 2.3.4 AGV控制台管理系统
• 2.4 AGV信息系统
• 2.4.1 系统概述
• 2.4.2 柴油机中途下线
• 2.4.3 AGV运行时间统计
• 2.4.4 生产量统计
• 2.5 AGV车载主要设备
• 2.5.1 AGV行走机构及控制原理
• 2.5.2 AGV充电系统
• 2.5.3 AGV安全系统
• 2.6 小结
• 第三章AGV小车的运行原理
• 3.1 AGV小车的工作原理
• 3.2 AGV结构
• 3.3 移载装置
• 3.4 导航系统
• 3.4.1 AGV导航传感器
• 3.4.2 磁敏元件的选择
• 3.4.3 磁饱和法
• 3.4.4 磁阻测量法
• 3.5 AGV运行控制流程图
• 3.6 小结
• 第四章AGV小车的路径规划
• 4.1 AGV路径规划概述
• 4.1.1 全局路径规划
• 4.1.2 局部路径规划
• 4.2 最优路径搜索算法
• 4.2.1 图论方法
• 4.2.2 动态规划方法
• 4.3 死锁的产生与避免
• 4.4 单向路径和双向路径的比较
• 4.5 路经规划方法的判断标准
• 4.6 小结
• 第五章 动态环境中AGVs路径规划算法的研究
• 5.1 集中式控制和分散式控制
• 5.2 最优路径搜索算法
• 5.2.1 最优路径搜索算法Dijkstra算法
• 5.3 多个AGV小车的避撞算法
• 5.3.1 多个AGV小车的避撞概述
• 5.3.2 最优路径实时标示矩阵
• 5.3.3 优先级策略
• 5.3.4 时间的计算
• 5.3.5 解决交叉口上的碰撞和死锁问题
• 5.3.6 解决交通路径上的碰撞和死锁问题
• 5.4 实例分析
• 5.4.1 交叉路口碰撞和死锁问题的分析
• 5.4.2 交通路径碰撞和死锁问题的分析
• 5.5 分析结果
• 5.6 小结
• 第六章结束语
• 参考文献
• 致谢