AGV系统的设计与实现

自动导引小车（Automated Guided Vehicle，简称 AGV）集光、电、机、计算机为一体，融合了多种先进控制理论及电子信息等先进技术，具有智能化、柔性化、数字化、网络化和信息化等众多特点，可满足现代化生产对物流系统提出的柔性化，自动化及高效率等要求。在简单外部环境下,普通 AGV 进行物流运输时，其方便、快捷、安全等诸多特点比其他配送设备具有不可代替的优势。但在复杂的外部环境下，普通 AGV 的二自由度平面移动无法满足各种特殊物流运输的要求。为了解决 AGV 应对复杂环境移动自由度不足的问题，本文研究了基于位置推断导航方式，并采用基于双舵轮结构的 AGV，可实现其多种运动方式，并解决了其定位、导航的关键技术。

论文主要完成的工作有：

1、通过查阅国内外大量相关文献，总结出 AGV 概述、研究背景以及国内外发展的趋势，并阐述了本文的研究内容和目标；

2、介绍了 AGV 性能参数和全方位 AGV 轮型的机械结构及原理，对本文的系统设计进行了总体概括，对 AGV 系统的软硬件框架进行了设计；

3、根据 AGV 系统的功能要求，对主控芯片进行合理选型，设计出 AGV系统的硬件电路，并对各模块进行了详细的分析；

4、根据 AGV 系统正常的工作需求设计了 AGV 软件部分，分析了 µC/OS-II实时操作系统的特点及工作原理和Modbus协议的触摸屏串口通讯的程序设计；

5、研究了基于相对坐标系 AGV 在全局坐标系下准确的运动学方程的建模方法，且对比了采用模糊控制算法与采用传统 PID 控制算法分别进行 AGV 轨迹跟踪的控制效果；

6、AGV 系统的性能测试与评价。主要包括 AGV 的运行稳定性及运行效率，在 AGV 系统实际运行过程中，AGV 定位精度能满足物流交互要求。