无人化车间是智能化工厂的重要组成部分,对提高生产效率、保障作业人员的生命安全以及提高设备的可靠性等方面具有重要意义。桥式起重机作为主要的起重搬运设备,在现代化车间中发挥着不可或缺的作用,所以,要实现车间的无人化作业,桥式起重机的智能化、无人化控制是其重要的一个环节。本文在研究移动机器人控制技术的基础上,设计桥式起重机智能化运行的传感器布局方案,提出二维平面和三维空间路径规划算法,为桥式起重机在无人化的复杂环境中具备自我感知,自我规划,自我运作的能力提供基础理论。首先,对无人化车间环境建模与桥式起重机定位技术进行研究,采用栅格法建立起重机工作环境地图,为计算机提供模拟的作业环境与场景,对桥式起重机定位技术进行分析,选取传感器采集大车、小车、以及吊物的位置信息,并对传感器进行选型及对比分析,设计传感器布局方案及定位系统控制方案。在此基础上,确定采用蚁群算法为桥式起重机路径规划算法,在二维平面内,设计基于蚁群算法的平面路径规划算法;相比于二维平面环境,三维空间环境增加了高度方向上的信息,能够更直观、精确的表达出环境信息,在三维空间内,设计基于蚁群算法的空间路径规划算法。二维平面以及三维空间的仿真结果表明,基于蚁群算法的路径规划方法简单、易操作,鲁棒性及环境适应性较强,在各种环境下均能够保证桥式起重机得到较优路径。最后,设计桥式起重机实验模型方案,搭建仿真实验模型,在MATLAB中获得最优路径点信息,传递给单片机,进而由单片机控制步进电机驱动器驱动电机运动,通过大车、小车以及起升机构的协同运动,使得吊钩按照规划出的路径进行运动,验证算法的可行性。