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随着工厂仓储系统的无人化、智能化发展,自动导航车(Automated Guided Vehicle,AGV)室内定位技术和路径规划技术越来越成为国内外学者研究的焦点。由于采用固态照明技术的白光发光二极管(Light Emitting Diode,LED)具有无电磁干扰、制作成本低、通信照明一体化等优点,基于LED可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的室内导航技术越来越受到广泛关注。本文设计了基于光强的改进指纹匹配的室内光定位方案,设计并仿真了 LED的发送模块和接收模块,实现了 LED的坐标信息接收。改进了基于A*算法的单AGV全局路径规划方法,最终在大节点室内地图中实现了 AGV无碰路径规划。本文研究内容如下:(1)介绍了 LED的光学参数,研究了 LED的朗伯辐射模型,对室内光照度分布进行仿真,结果表明LED灯满足室内照明需求。(2)分析并对比现有的室内定位方法,设计了基于光强的改进指纹匹配方案,此方案采用栅格法划分室内地图,并将栅格坐标与LED在此栅格处的光强相结合,有效提高定位的精度。(3)对比目前室内地图建模方法,改进传统二值化栅格法,增加障碍物邻域的栅格安全系数,并根据AGV尺寸和栅格长度建立多重安全系数模型,通过仿真表明此模型有效减少路径危险点数,大大增加路径安全性。(4)设计了基于VLC技术的LED定位模块,包括LED驱动模块、光电转换模块、信号放大模块、AD转换模块。描述了基于FPGA的光定位程序流程,包括时分复用发送程序、AD转换程序、数码管显示程序。针对LED编码中长0和长1交替出现时人眼可感受其闪烁的情况,设计出基于曼彻斯特编码的发送帧结构。经过仿真表明可实现LED坐标信息传输的功能。(5)针对传统A*算法的缺陷,分别对open表、搜索策略、栅格模型、拐点处理方法进行优化,最终在大节点地图进行仿真,结果表明基于改进A*算法的AGV路径规划搜索路线安全系数更高,路径更平滑,搜索速度更快。