FMS中AGV的路径规划与避障

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近年来,无论是发达国家还是发展中国家都越来越重视先进制造技术的发展。生产模式向柔性生产模式的方向转化,然而没有AGV(Automatic Guided Vehicle)系统构成灵活多变的物流自动化,即使独立生产单元的自动化程度再高,也不可能实现各生产单元的联网而构成柔性生产系统。AGV的使用既能解决运输货物的混乱情况,又可提高运输能力。AGV路径规划问题逐渐成为该领域的研究的热点和亟待解决的问题。  本文针对深圳固高科技有限公司物流自动化系统项目,对物流系统中的AGV路径进行规划,实现了柔性制造系统中的有序的生产,提高了生产效率。  首先,介绍了AGV小车的体系结构和硬件设计部分,进行了小车的驱动选型和上位机与下位机间通讯协议的定义设计。  其次,对AGV小车的进行运动学建模和分析,并进行运动仿真和试验。路径规划方面,首先针对路径规划的实际情况和AGV的实际运行环境  进行分析和任务分解。采用了两种路径规划算法,并对两种路径规划算法进行比较,分析他们的优缺点,并在此基础上提出将势场栅格路径规划算法应用到本物流系统的AGV路径规划中。在势场栅格路径规划的过程中,首先将环境地图栅格化,加入A*算法,计算出启发函数,最后进行全局路经搜索,找到我们需要的路径。这种方法大大提高了路径搜索的速度和精确度,避免了小车运行过程中碰撞事故的发生。  路经规划算法在AGV组成物流系统中进行了实际运行,试验结果表明,算法达到了预期的目标,AGV小车在取货点和目标送货点安全行驶。
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