AGV精准行进驱动控制系统设计文献综述
2020-04-15 15:29:00
1.目的及意义
随着科技的快速进步,如今制造厂的货物生产流程已基本实现了高度自动化,但是另一方面,截至目前许多步骤仍然需要人工操作并且配合手动叉车,即物流的自动化程度相对较低。因此,在整个制造生产过程中物流是至关重要的一点。为了保证生产效率、货物交付质量以及产品的可追溯性,同时降低工人的工作环境风险,一个完整高效的物流系统是必须的,它在无形之中影响着工厂的市场竞争力。
为了解决上述问题,AGV(自动引导小车)应运而生,关于AGV的发展自从它诞生以来一直是一个热门的课题,不仅对国内外的研究人员,对AGV制造商亦是如此。AGV是一种携有光学或电磁等自动导引装置,能够沿着自行设定的路径行驶,并且具备移载功能以及配有保护措施的运输车,其动力来源是可充电的蓄电池。AGV的引导方式有固定路径引导和自由路径引导两种,由于实际工厂中物流的规范化,前者的运用较为广泛,它利用电磁轨道来设立其行进路线,并由电脑控制其具体行进及动作。
AGV以自动引导和轮式移动为特征,具有行动快捷、引导能力强、定位精度高、自动驾驶性能好等优点,并且结构简单,安全性能高。它的出现解决了传统轨道运输、传送带等运输方式灵活性差以及兼容性不足等缺点,大大提升了工厂生产效率。因此在自动化物流系统中的地位逐步提升,应用也越来越广泛。
随着智能技术的升级,AGV也在经历着变革与发展,AGV精准定位与自由导航成为了当前研究的热点之一,这也对AGV底盘行进驱动控制的精度和效率提出了更高的要求。针对这一需求,本次毕业设计要求设计AGV的底盘驱动模块及精准行进控制系统,使其在室内外的行进过程平稳快速,从起点到设定坐标点的行进过程中,行走路径和位置精准无误,且具有良好的纠偏控制能力。
2.国内外研究现状
1953年,Barrett电子公司在美国研发出第一台AGV(自动引导小车),它由一辆简易的AGC产品牵引式拖拉机改造而成。自其诞生之后,它对实际工厂生产的效率提升以及可期效果激发了各国学者、专家的兴趣,并纷纷对其展开研发工作。
在六十年代和七十年代,AGV的发展重心转移到了欧洲,德国、芬兰、比利时等国家都对其在工厂生产中的重要性展现了极高的重视程度。八十年代以来,AGV技术则在美国得到了更高的发展,AGV系统已经占据了自动化物流系统中重要的一席之地,而无线式导引技术的引入,更是提高了AGV的灵活性及其定位精度。AGV也渐渐出现了产业化发展的趋势,成为自动化物流系统中不可或缺的一部分。它在美国和欧洲众多发达国家的发展最快,应用也极为广泛;在亚洲,尤其是在日本和韩国,它在实际生产中的发展及应用也远超于其他国家,八十年代的亚洲,日韩便是其最大的受益者。
而关于我国,虽说对AGV的引入也在六七十年代,但其产业化的脚步却极为缓慢。这与我国当时的国情密切相关。那时我国的劳动力过于富余,适合发展劳动密集型产业,类似AGV这类自动化程度较高的机械设备的引入,首先不会对经济效益的提升起到显著效果,同时可能会影响到就业率,因此AGV在当时难以得到较快的发展。但是近年来,我国的劳动力结构正在不断转型,劳动力结构正在向着专业化、系统化的方向发展。因此AGV的发展也在新时代得到了前所未有的机遇,国内众多研究机构和著名高校包括清华大学、哈尔滨工业大学等等也纷纷投入人力物力财力,对AGV系统展开研发,企图有更高的突破与创新。现如今我国在AGV系统的研究上,整体水平也已经与众多欧美国家并肩。近年来,随着自动化物流系统的迅猛发展,AGV的应用领域也在不断增多,包括仓储、汽车、医药、电子、化工等等。因此,如何研发出能够满足更多用户的需求的AGV系统是当前我们面临的重要问题。例如对于精度的要求,新一代高精度定位,精度可达1mm、刷新率60Hz、延迟5ms,AGV在此方面还有一定的进步空间。
2. 研究的基本内容与方案
{title}1.基本内容及目标(要求)