磁导航AGV机器人关键技术的研究及应用

磁导航 AGV 机器人是一种应用于现代化生产线和智能物流线上的特种搬运机器人，其所具有的灵活性和智能性极大的提高了柔性制造系统和现代物流系统的生产效率。磁导航 AGV 机器人是一个集运动控制与执行，动态规划与决策，环境感知等多功能于一体的综合系统，其依托机械工程为载体融合了电子工程，自动化控制，计算机工程，传感器技术，人工智能等多学科的知识，代表着机电一体化技术的最高成就。在发达国家磁导航 AGV 机器人已经广泛推广应用，而我国的磁导航 AGV 机器人还处于起步阶段，一些关键技术还是受制于国外的技术封锁，所以对 AGV 机器人技术的研究迫在眉睫。本文从机械本体设计、动态控制、路径规划等方面展开磁导航 AGV 机器人技术的具体研究，其主要的研究内容为：

第一，通过阅读大量文献及参加磁导航 AGV 机器人应用工厂的现场调研，研究了 AGV 机器人在国内外的发展及应用现状，分析了磁导航 AGV 机器人在结构设计、轨迹规划、遥控定位等方面所最先进的技术，确定了本文的具体研究内容和研究方法。第二，结合现场工况分析设计了磁导航 AGV 机器人机械结构，通过分析机器人的传动方案，完成了机器人电机的计算选型，主动轮的结构设计，通过分析磁导航 AGV 机器人应用完成了机器人外观、保持架的结构设计。第三，通过分析磁导航 AGV 机器人的功能要求完成了机器人控制系统的设计，完成了机器人人机交互系统、传感系统、安全防护系统设计，通过设计控制器、驱动器、传感器、电机的硬件电路完成了硬件控制平台的搭建，提出了一种新的磁导航AGV 机器人的循迹算法，并借助控制器完成了循迹算法的编写和实验。第四，研究了磁导航 AGV 机器人的路径规划，应用 Dijkstra 算法将机器人的运行环境进行数学建模，把地图环境标记为点坐标并求出点到点的最短距离，然后建立优化矩阵，对计算出的最短路径进行修正，在修正的基础上引入择优算法，最终完成最优路径的规划，并通过 Matlab 进行实验仿真，仿真结果达到了预期效果。