【摘 要】
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随着现代制造业向智能化方向发展,自动导引小车（Automated Guided Vehicle,AGV）作为智能制造系统中重要的物流自动化输送装备,正广泛应用于现代制造业。随着制造规模、生产效率、智能化水平等大幅度的提高,开发具有高灵活性、高稳定性、高执行效率的智能控制AGV装备,具有重要的现实意义。首先,本文针对制造行业对AGV等重要装备的灵活性要求,分析了电磁导引、磁带导引等传统导引方式的特性
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“重载大部件多机器人搬运系统的复合导引与协同控制方法”（项目编号:61973154）； 国防基础科研计划项目“异构AGV生产物流系统智能调度与协同控制方法”（项目编号:JCKY2018605C004）； 南京航空航天大学研究生创新基地（实验室）开放基金“面向混流生产的多载量AGV协同任务调度研究”（项目编号
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随着现代制造业向智能化方向发展,自动导引小车（Automated Guided Vehicle,AGV）作为智能制造系统中重要的物流自动化输送装备,正广泛应用于现代制造业。随着制造规模、生产效率、智能化水平等大幅度的提高,开发具有高灵活性、高稳定性、高执行效率的智能控制AGV装备,具有重要的现实意义。首先,本文针对制造行业对AGV等重要装备的灵活性要求,分析了电磁导引、磁带导引等传统导引方式的特性,决定利用激光传感器采集位姿信息,研发柔性更高的自由路径导引AGV。其次,针对激光导引AGV的导航定位原理进行分析,激光传感器作为一种非接触式传感器,通过发射激光束以及时间差确定目标点的位。由于光照、干扰、激光反射胶贴遮挡等问题,激光数据存在漂移现象,为此,本文提出了一种将绝对定位与相对定位相结合,实现AGV的复合导引。再次,通过UKF对编码器、IMU惯性测量单元进行融合处理,再借助外部激光传感器以绝对定位的形式对AGV当前的位姿状态进行修正来消除累积误差,并以距离偏差与角度偏差作为输入量,将传统PID控制与智能模糊控制相结合,通过模糊化、模糊推理、解模糊、对AGV的偏差状态进行调节,实现AGV的路径跟踪控制。最后,为了验证上述理论研究成果的有效性,开发了激光导引差速驱动AGV导航控制系统,并在实验室条件下进行了测试验证。实现表明,开发的激光导引能够实现可靠导引,通过滤波融合实现复合导引能够提升AGV的导航准确性与运行稳定性。
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