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AGV(Automated Guided Vehicle)作为现代制造系统中的物料传送设备,已经得到了广泛应用。AGV工业系统已经是工业机器人领域的热点问题。本文在回顾了国内外AGV研究现状的基础上,围绕四个关键技术问题展开研究,旨在研发一种可应用于工业现场的磁导航AGV系统。针对移动机器人的运动学约束,建立了移动机器人的运动学模型,进行了运动学分析。首先根据AGV实体建立运动学模型,并进行运动学分析。其次介绍了移动机器人的两类定位技术:相对定位和绝对定位。最后介绍了移动机器人的运动控制的两种控制方式:开环控制和闭环控制,并在Matlab软件平台上完成了运动控制仿真实验,分析了开环控制的误差来源和缺点,并以状态反馈控制器为代表,研究了闭环控制方式。针对磁导航AGV系统整体框架,进行了相应的硬件方案研究。首先根据磁导航AGV系统整体框架,提出了监控管理层、通信层、控制层、功能单元层与传感器层的硬件方案,重点研究了导航、定位、特殊命令、电机驱动、AGV运动闭环控制、系统动力源和安全单元的硬件方案。最后进行了相关实验,证明该硬件方案的可行性。针对磁导航AGV系统的下位机控制系统,进行了车载运动控制器的研究。车载运动控制器包括电机驱动、导航定位、特殊命令与安全四大功能单元。本文研究了四大功能单元的工作原理,并将其实现。其中,结合经典PD控制器与模糊控制器,建立了适应性较强的模糊自整定PD控制器,用于改良AGV的循线能力。最后进行了相关实验,导航实验和定位实验验证了车载运动控制器的可行性和稳定性,模糊自整定PD控制器实验证明了控制器的可靠性和优越性。针对磁导航AGV系统的上位机控制系统,进行了上位机集成控制系统研究。首先阐述了上位机集成控制系统的实现功能和组成模块。其次提出了一种栅格地图单源最短路径问题的算法。将本文的实际地图抽象成栅格地图形式的数据结构,指出了相关算法存在复杂度比较大的缺点,再根据栅格地图的特点,结合树形选择排序方法,改进Dijkstra算法,设计了一种求栅格地图中指定顶点到其余各顶点的最短路径的算法,降低了算法复杂度。其次提出一种基于CAN现场总线的上位机集成控制系统与车载运动控制器之间的通信协议。最后采用VS2008(Visual Studio 2008)下的应用程序框架MFC来开发设计软件用户界面及完成系统具体功能的实现,并进行了AGV导航循线实验和AGV路径规划实验,验证集成控制系统是稳定可行的。最后,总结了本文主要的研究成果,指出了磁导航AGV系统有待进一步研究解决的难点问题和方向,期望在以后的研究中能够逐步完善、解决。