最新自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)開(kāi)題報(bào)告
篇一:自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)開(kāi)題報(bào)告
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名: 王亞偉 學(xué) 號(hào): 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)(論文)題目:自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師: 關(guān)山 教授
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告
徑,這種系統(tǒng)在復(fù)雜的路徑系統(tǒng)中并沒(méi)有很好的適應(yīng)性。
1.3 我選取的導(dǎo)引方式
電磁感應(yīng)導(dǎo)引的可靠性比較高,控制策略相對(duì)簡(jiǎn)單,所以它是一種使用最早、也最多的導(dǎo)引模式。由高頻交流發(fā)生裝置預(yù)先在埋設(shè)電的磁金屬導(dǎo)線上加載高頻交流電[8],導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生一個(gè)導(dǎo)引磁場(chǎng),導(dǎo)引系統(tǒng)依據(jù)感應(yīng)傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)弱以糾正位置偏差,保證車(chē)輛對(duì)路徑的自動(dòng)跟蹤,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)引。在現(xiàn)代物流和工業(yè)生產(chǎn)流水線等行業(yè)中,電磁感應(yīng)式導(dǎo)引小車(chē)的應(yīng)用非常廣泛。
傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式導(dǎo)引與其它導(dǎo)引方式相比,是一種低成本、高可靠性的導(dǎo)引方式。但是傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)導(dǎo)引方式的定位精度不是很高,而且易受外界環(huán)境磁場(chǎng)干擾等缺點(diǎn)。
本文對(duì)電磁感應(yīng)式的自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)進(jìn)行研究,采用三感應(yīng)線圈三角形式[9]布局這種方式,對(duì)自動(dòng)電磁導(dǎo)引小車(chē)的定位分析,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電磁導(dǎo)引小車(chē)行進(jìn)過(guò)程中的精確定位,保證位置信息的精度盡可能高,實(shí)現(xiàn)小車(chē)的精確定位。
1.4 車(chē)體結(jié)構(gòu)
小車(chē)采用兩后輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)差速轉(zhuǎn)向,兩前輪為萬(wàn)向輪的四輪結(jié)構(gòu)形式。步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速器后通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪提供驅(qū)動(dòng)力,當(dāng)兩輪運(yùn)動(dòng)速度不同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向。
車(chē)架是整個(gè)AGV小車(chē)的機(jī)體部分,主要用于安裝輪子、電磁感應(yīng)器、伺服電機(jī)和減速器。車(chē)架上面安裝伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、PCD板和電瓶[10]。對(duì)于車(chē)架的設(shè)計(jì),要有足夠的強(qiáng)度和硬度要求,故車(chē)架材料選用鑄造鋁合金。
AGV運(yùn)行并具有速度控制和制動(dòng)能力的子系統(tǒng)。主要包括電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)器、控制與驅(qū)動(dòng)電路等。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般為閉環(huán)方式與開(kāi)環(huán)方式,前者以伺服直流電機(jī)為主,后者以步進(jìn)電機(jī)為主[11]。
AGV周邊設(shè)施使用一般工業(yè)電力,根據(jù)用途而有不同要求。如充電間頻率發(fā)生器、自動(dòng)門(mén)、計(jì)算機(jī)室、通訊裝置以及工作環(huán)境所需裝置的動(dòng)力等。根據(jù)車(chē)型、運(yùn)行及載荷量而采用不同功率的蓄電他,一般都是蓄電池組合體。常用直流電壓為12伏、24伏、48伏及72伏。
1.5 課題的意義
目前,我國(guó)面臨著人口紅利即將喪失、勞動(dòng)力成本大幅攀升、訓(xùn)練有素的產(chǎn)業(yè)工人缺失、招工難等問(wèn)題,這些問(wèn)題催生了對(duì)機(jī)器人需求快速增長(zhǎng)的強(qiáng)大動(dòng)力。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)
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篇二:基于單片機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)(AVG)的設(shè)計(jì)-開(kāi)題報(bào)告
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題目: 自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)(AGV)的設(shè)計(jì)
學(xué) 院:機(jī)電工程學(xué)院 系 機(jī)械工程系
專 業(yè):機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化
班 級(jí):
學(xué) 號(hào):
姓 名:指導(dǎo)教師:填表日期:
引言
AGV(Automatic Guided Vehicle),即自動(dòng)導(dǎo)引車(chē),是一種物料搬運(yùn)設(shè)備,是能在一位置自動(dòng)進(jìn)行貨物的裝載,自動(dòng)行走到另一位置,自動(dòng)完成貨物的卸載的全自動(dòng)運(yùn)輸裝置。AGV是以電池為動(dòng)力源的一種自動(dòng)操縱的工業(yè)車(chē)輛。裝卸搬運(yùn)是物流的功能要素之一,在物流系統(tǒng)中發(fā)生的頻率很高,占據(jù)物流費(fèi)用的重要部分。因此,運(yùn)輸工具得到了很大的發(fā)展,其中AGV的使用場(chǎng)合最廣泛,發(fā)展十分迅速。
1913年,美國(guó)福特汽車(chē)公司使用有軌底盤(pán)裝配車(chē)。1953年,美國(guó)Barrett Electric制造了世界上第一臺(tái)采用埋線電磁感應(yīng)式的跟蹤路徑自動(dòng)導(dǎo)向車(chē),也被稱作“無(wú)人駕駛牽引車(chē)”。20世紀(jì)70年代中期,具有載貨功能的AGV在歐洲得到迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用,并被引入美國(guó)用于自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)的物料運(yùn)輸。從80年代初開(kāi)始,新的導(dǎo)向方式和技術(shù)得到更廣泛研究和開(kāi)發(fā)。90年代以來(lái),AGV從僅由大公司應(yīng)用,正向小公司單臺(tái)應(yīng)用轉(zhuǎn)變,而且其效率和效益更好。AGV按照引導(dǎo)方式不同分為:固定路徑導(dǎo)引、自由路徑導(dǎo)引等。按照移載方式不同分為:側(cè)叉式移載、叉車(chē)式移載、推挽式移載、輥道輸送機(jī)式移載、升降臺(tái)式移載、機(jī)械手式移載等。
一、選題的依據(jù)及意義:
本課題為自立課題。
AGV是集人工智能、信息處理和圖像處理為一體,綜合了當(dāng)今科技領(lǐng)域先進(jìn)的理論和應(yīng)用技術(shù)。屬于移動(dòng)式機(jī)器人的一個(gè)分支。它最早是在美國(guó)發(fā)展起來(lái)的,在國(guó)外已經(jīng)有幾十年的歷史了。因此,AGV被廣泛應(yīng)用在倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)、郵局、圖書(shū)館、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)以及危險(xiǎn)場(chǎng)所和特種作業(yè)的場(chǎng)合。AGV是一種非常有發(fā)展前途的物流輸送設(shè)備,尤其在柔性制造系統(tǒng)(FMS)中被認(rèn)為是最有效的物料運(yùn)輸設(shè)備。
二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)(含文獻(xiàn)綜述):
AGV是伴隨著柔性加工系統(tǒng)、柔性裝配系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)而產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的。日本人認(rèn)為1981年是柔性加工系統(tǒng)元年,這樣計(jì)算AGV大規(guī)模應(yīng)用的歷史也只有15至20年。但是,其發(fā)展速度是非?斓。1981年美國(guó)通用公司開(kāi)始使用AGV,1985年AGV保有量500臺(tái),1987年AGV保有量3000臺(tái)。資料表明歐洲40%的AGV用于汽車(chē)工業(yè),日本15%的
篇三:AGV車(chē)輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 新開(kāi)題報(bào)告
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一 、課題介紹:
1、課題名稱:AGV車(chē)輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2、課題背景:
自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛的發(fā)展
研究始于20世紀(jì)50年代初美國(guó) Barrett Electronics公司開(kāi)發(fā)出世界上第一臺(tái)自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛系統(tǒng)(Automated Guided Vehicle System,AGVS)。1974年,瑞典的Volvo Kalmar轎車(chē)裝配工廠與Schiinder-Digitron公司合作,研制出一種可裝載轎車(chē)車(chē)體的AGVS,并由多臺(tái)該種AGVS組成了汽車(chē)裝配線,從而取消了傳統(tǒng)應(yīng)用的拖車(chē)及叉車(chē)等運(yùn)輸工具。 由于Kalmar工廠采用AGVS獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益,許多西歐國(guó)家紛紛效仿Volvo公司,并逐步使AGVS在裝配作業(yè)中成為一種流行的運(yùn)輸手段。20世紀(jì)80年代,伴隨著與機(jī)器人技術(shù)密切相關(guān)的計(jì)算機(jī)。電子、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,國(guó)外掀起了智能機(jī)器人研究熱潮,其中各種具有廣闊應(yīng)用前景和軍事價(jià)值的移動(dòng)式機(jī)器人受到西方各國(guó)的普遍關(guān)注。它的研究方向包括駕駛員行為分析,極端情況下的自主駕駛,車(chē)輛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),交通監(jiān)控、車(chē)輛導(dǎo)航及協(xié)作,主動(dòng)安全系統(tǒng)等方面。
自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)(AGV)是采用自動(dòng)或人工方式裝載貨物,按設(shè)定的路線自動(dòng)行駛或牽引著載貨臺(tái)車(chē)至指定地點(diǎn),再用自動(dòng)或人工方式裝卸貨物的工業(yè)車(chē)輛。按日本JISD6801的定義:AGV是以電池為動(dòng)力源的一種自動(dòng)操縱行駛的工業(yè)車(chē)輛。自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)只有按物料
搬運(yùn)作業(yè)自動(dòng)化、柔性化和準(zhǔn)時(shí)化的'要求,與自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)、自動(dòng)裝卸系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和管理系統(tǒng)等構(gòu)成自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)系統(tǒng)(AGVS)才能真正發(fā)揮作用。
計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、并行與分布式處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)以及軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的不斷發(fā)展,為AGV的研究與應(yīng)用提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)如理解與搜索、任務(wù)與路徑規(guī)劃、模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展,使AGV向著智能化和自主化方向發(fā)展。AGV的研究與開(kāi)發(fā)集人工智能、信息處理、圖像處理為一體,涉及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信息通訊、機(jī)械設(shè)計(jì)和電子技術(shù)
等多個(gè)學(xué)科,成為物流自動(dòng)化研究的熱點(diǎn)之一。AGV運(yùn)行消耗的能源一般由蓄電池提供,蓄電池容量的確定是AGV設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)之一,他的選擇應(yīng)保證車(chē)輛在規(guī)定的作業(yè)方式和工作時(shí)間內(nèi)提供足夠的能量。目前,用于AGV的蓄電池有兩種類型:鉛-酸蓄電池(Lead Acid)和鎳-鎘蓄電池(Nickel Cad)。其中,鉛酸型蓄電池所占的比例很大,除電池本身特性外,AGV使用過(guò)程中的充電技術(shù)也是一個(gè)很重要的因素。
盡管對(duì)AGV的研究已有多年的歷史,但仍有多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)還有待提高和突破,以進(jìn)一步提高AGV的性能,降一造成本和減少使用費(fèi)用。本文所述AGV主要用于工廠物流系統(tǒng),是在已知環(huán)境中,根據(jù)任務(wù)需求并按照一定的導(dǎo)向方式,完成相應(yīng)的物料運(yùn)輸任務(wù)。因此,導(dǎo)向與控制方式是其核心問(wèn)題。
自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛系統(tǒng)是以AGV為主要運(yùn)載工具, 由路徑引導(dǎo)系統(tǒng)、自動(dòng)裝卸系統(tǒng)、信息通訊系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)和管理控制系統(tǒng)等構(gòu)成的物料運(yùn)輸系統(tǒng)。AGV只有按物料搬運(yùn)作業(yè)自動(dòng)化、柔性化和準(zhǔn)時(shí)化的要求,構(gòu)成AGVS才能充分發(fā)揮作用。
20世紀(jì)50年代初期,美國(guó)Electronics公司研究開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)系統(tǒng)(AGVS)。1954年,在South Carolina州Columbia市的 Mercury Motor Freight公司投入運(yùn)行使用。這個(gè)系統(tǒng)的AGV采用埋線式電磁感應(yīng)路徑引導(dǎo)方式和真空電子管元件控制器,是無(wú)人駕駛的車(chē)輛牽引系統(tǒng)(Dragger System)。
這一時(shí)期的AGVS主要應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)的物品運(yùn)輸,其目的是為了提高倉(cāng)庫(kù)的自動(dòng)化水平。但此時(shí)AGV產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,控制器的體積過(guò)大,控制能力有限以及其他因素,制約了AGV產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步。
20世紀(jì)60年代和70年代,控制器首先晶體管化,后來(lái)又采用集成電路,不但使控制器的體積縮小,而且大大提高了控制器計(jì)算能力。但這種車(chē)載電子機(jī)構(gòu)(On-board Electronics)控制器的性能很難適應(yīng)于復(fù)雜的工業(yè)化物流系統(tǒng)的要求。因此,在美國(guó)僅有限的物流系統(tǒng)采用自動(dòng)牽引車(chē)輛系統(tǒng),AGV產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步仍然很慢。與此相反,在歐洲AGVS的研究得到迅速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也擴(kuò)展到了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。
80年代以來(lái),在國(guó)際市場(chǎng)上,許多產(chǎn)品出現(xiàn)了供大于求的局面,產(chǎn)品之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇,同時(shí)用戶對(duì)產(chǎn)品的種類和式樣的需求也日益多樣化,這些變化促使
企業(yè)開(kāi)始尋求高效、快捷、靈活的生產(chǎn)方式以提高效率、降低成本和提高市場(chǎng)應(yīng)變能力。由于AGVS能自動(dòng)完成運(yùn)輸作業(yè),可以靈活更改運(yùn)輸線路,因此可以在同一條生產(chǎn)線上裝配出不同的產(chǎn)品,并且當(dāng)產(chǎn)品需要環(huán)形或調(diào)整產(chǎn)量時(shí),裝配線的重組成本低、時(shí)間短,適應(yīng)快捷的現(xiàn)代生產(chǎn)需要,因此許多企業(yè)開(kāi)始采用若干AGVS為運(yùn)載工具的柔性制造系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacture System),柔性裝配系統(tǒng)FAS(Flexible Assemble System), AGVS的應(yīng)用在發(fā)達(dá)國(guó)家得到迅速發(fā)展。
本次設(shè)計(jì)車(chē)輛的主要優(yōu)點(diǎn):
1. 路徑設(shè)置簡(jiǎn)單、靈活、成本低,便于維護(hù)與改線,為車(chē)輛實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、變路徑導(dǎo)航提供了現(xiàn)實(shí)可行性。
2. 由于路面圖像是兩維平面圖像,且路徑識(shí)別僅需邊緣檢測(cè),因此可以實(shí)現(xiàn)很高頻率的路徑識(shí)別,從而為車(chē)輛實(shí)現(xiàn)更高速度的自動(dòng)引導(dǎo)創(chuàng)造了必要前提。
3. 采用圖像處理技術(shù)可以很方便地識(shí)別多停車(chē)工位和多分支路徑,從而克服了埋線磁導(dǎo)航和激光導(dǎo)航的AGV多工位、多分支路徑識(shí)別的困難。 4. 采用圖像識(shí)別技術(shù)可以方便地獲取車(chē)輛的多種運(yùn)動(dòng)偏差,從而為設(shè)計(jì)多輸入反饋?zhàn)顑?yōu)導(dǎo)向控制器提供了一種經(jīng)濟(jì)且有效的途徑。
5. 由于視覺(jué)導(dǎo)航不受電磁場(chǎng)和遮擋物的影響,所以比埋線磁導(dǎo)航和激光導(dǎo)航AGV有更佳的環(huán)境適應(yīng)性。
6. 車(chē)輛具有自動(dòng)避障、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)上線和無(wú)線通訊等人工智能。
3、工作內(nèi)容及要求:
課題內(nèi)容及工作量:
、 根據(jù)視覺(jué)引導(dǎo)車(chē)輛的應(yīng)用要求在有限的空間內(nèi)設(shè)計(jì)一工作可靠、靈活的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);
、 設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)
、 設(shè)計(jì)、選擇轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣元件;
、 本次開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)能夠裝車(chē)運(yùn)行。
該視覺(jué)導(dǎo)航AGV工作性能參數(shù)如下:
· 工作運(yùn)行速度:5Km/h
· 最高行駛速度:11.3Km/h
· 最小轉(zhuǎn)彎半徑:0.75米
· 有效避障距離:0.5-3米
· 可識(shí)別分支路徑:20條
· 可識(shí)別工位數(shù):80個(gè)
· 運(yùn)行控制方式:自動(dòng)或遙控
· 遠(yuǎn)程調(diào)度管理方式:中央計(jì)算機(jī)集中數(shù)傳通信控制
工作量:1、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總圖
2、電控單元電路圖
3、部件及零件圖
4、外文翻譯
5、結(jié)合本課題部分設(shè)計(jì)計(jì)算程序
6、圖紙量不低于四張零號(hào)圖紙
4、課題的重點(diǎn)和難點(diǎn):
此次設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)該放在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)上,主要是CAD圖的繪制,難點(diǎn)是如何才能使設(shè)計(jì)出的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)符合工程實(shí)際需要及工作條件。
5、可能用到的主要知識(shí)和技能:
可能用到大學(xué)內(nèi)所學(xué)到的各類知識(shí),如:《工程圖學(xué)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制造》、《機(jī)電一體化基礎(chǔ)》等。
6、需要自學(xué)的知識(shí)和技能:
需要自學(xué)的知識(shí)有單片機(jī)技術(shù)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向原理、電動(dòng)機(jī)的選擇等。
二、工作計(jì)劃:
畢業(yè)實(shí)習(xí)基地、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及目的要求:
實(shí)習(xí)場(chǎng)地:智能車(chē)輛研究實(shí)驗(yàn)室
實(shí)驗(yàn)基地:機(jī)械學(xué)院工程機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室
目的及要求:
1.重點(diǎn)了解視覺(jué)引導(dǎo)車(chē)輛的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景。
2.了解車(chē)輛及智能車(chē)輛轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體構(gòu)成。
3.了解直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及控制方法。
計(jì)劃安排:
1、調(diào)研收集有關(guān)資料:1周
2、整理和篩選資料:0.5周
3、擬定設(shè)計(jì)方案:0.5周
4總體方案設(shè)計(jì):9周
①機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)(完成CAD繪圖3張,其中裝配圖2張,部件圖1張) ②電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
a、硬件:?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。A0×1
b、軟件編程
5、設(shè)計(jì)小結(jié):1周
6、說(shuō)明書(shū):1.5周
7、準(zhǔn)備答辯:0.5周
三、參考文獻(xiàn):
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