基于ROS系统移动机器人SLAM算法的研究与实现 AGV资料

基于ROS系统移动机器人SLAM算法的研究与实现

近年来,随着我国机器人产业的快速发展,机器人已广泛应用于日常生活中的多个领域,移动机器人拥有对外部环境的动态感知、实时定位、自主导航、路径规划等能力,具有重要的理论意义和实际应用价值。基于ROS开源机器人开发平台,研究移动机器人SLAM算法及其实现。首先使用了ROS平台自带的仿真器Gazebo进行了仿真场景的搭建,然后利用turtlebot机器人对于自建场景进行建图测试,实现了机器人在仿真环境的定位与建图,完成了SLAM算法实现。
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一种新型AGV驱动单元的设计分析 AGV资料

一种新型AGV驱动单元的设计分析

以重载AGV使用需求和设计参数为基准,设计并建立了差速自动导引车轮组的三维模型。将轮组模型简化后对其进行模态分析,考察其是否会因电动机等激励产生共振。而后对各个行驶工况的受力情况和应力应变进行了分析,计算轮组受力与变形。考察AGV是否符合设计要求。计算结果表明:AGV轮组的6阶都明显高于常见激励范围,符合使用条件。在多种工况下的轮组受力和变形表现良好,符合设计和使用要求。
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硕士论文:四驱轮式移动机器人建模与运动控制研究 AGV资料

硕士论文:四驱轮式移动机器人建模与运动控制研究

随着科学技术的发展,轮式移动机器人越来越广泛地被用到工业制造、医疗服务、野外作业、空间探索等领域。四轮滑动转向轮式移动机器人由于其结构简单、经济性和适用性强等优点而得到了广泛关注和研究。由于机械结构原因,该类机器人依靠四个车轮差速和滑动进行转向,实际上因为环境等因素,车轮运动过程中不可避免地会出现打滑的情况,而对系统性能造成影响,因此对于车轮打滑/不打滑状态以及车轮所受摩擦力的分析研究具有重要意义。另外四驱轮式移动机器人与其他类型机器人由于在结构、动力等方面的差异,导致运动学、动力学建模及运动控制均有诸多差异。首先,本文基于一个四轮独立驱动工业巡检机器人进行了适当改造,搭建了实验平台。基于该10自由度机器人建立了完整的三维运动学、三维动力学模型,并进行了相应的参数辨识。在动力学建模中,考虑四个车轮纵向/侧向的打滑/不打滑的状态,对于系统的多种状态,分别通过牛顿力学方程和拉格朗日方程进行了完整的建模。前者的优点在于既可以分析运动状态又可以分析系统的内力情况,·后者的优点在于可以在不求解内力情况下分析车体运动状态。其次,本文在牛顿力学动力学模型基础上,采用Matlab/Simulink仿真分析了机器人在平面运动下的直线运动和转弯运动中,车轮打滑/不打滑情况及系统相应的受力状态和运动状态。详细描述了系统参数、输入力矩、地面摩擦力以及地面环境等因素对车体运动状态的影响。解释了机器人实际运动过程中抖动、打滑现象的原因,并提供了解决思路。在拉格朗日方程三维动力学模型的基础上,结合Dugoff滑动摩擦力模型,对机器人进行了仿真分析,与前者进行了比较。最后,基于四驱轮式移动机器人平台,设计了PID控制算法。仿真和实验表明,基于传统的四轮独立差速控制策略的控制,车体在直行和转弯过程中存在抖动、内耗等问题。同过改进的同侧统一控制策略,可以有效解决上述问题,提高运动稳定性及降低损耗。
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硕士论文:多节轮式管道机器人设计与运动分析研究 AGV资料

硕士论文:多节轮式管道机器人设计与运动分析研究

随着管道在各行各业的普及和应用,管道已经成为输运物质的主要工具之一。目前,管道需要查找和清除异物时,采用的流程是先停掉相关设备,然后拆开阀门或者管道,人工进行排查以确定异物在管道内的具体位置。然而,大部分管道铺设在高空或者深埋在地下,或者处在高温高压、有毒、高辐射等恶劣环境,这给人工作业带来了极大的不便,导致工作效率低下。因此,为提高检修水平和事故处理效率,降低工作人员的劳动强度,避免工伤的发生,开发一种能代替人工进行异物探测和清理的管道机器人具有重要现实意义。通过分析总结国内外的管道机器人研究状况,结合管道环境和作业需求,确定机器人的本体结构采用模块化关节串联设计以及单元结构采用四周轮式封闭设计的方案;分别设计机器人的单元驱动模块、关节连接模块,并详细设计关键零部件,同时利用有限元软件进行关键零部件的校核分析。基于D-H齐次坐标转化原理,建立管道机器人的运动学模型,并利用MATLAB进行机器人正运动学的求解,结合遗传算法对机器人逆运动学方程进行寻优求解;结合机器人的结构形式以及管道结构特征,提出一种S型垂直爬行运动策略,并对其进行垂直爬行运动动作规划。基于驱动轮与管道内壁之间作用机理,利用达朗贝尔原理建立机器人单元管道行走运动力学模型,在此基础上利用牛顿-欧拉动力学分析方法建立单元间相互约束的垂直爬行运动动力学模型,得到关于机器人各单元的驱动力及各关节的驱动力矩的矩阵方程。基于机器人直管道行走运动仿真,验证管道机器人基本功能与结构设计的合理性,同时验证基于机器人驱动轮与管壁相互作用的动力学模型的正确性;基于机器人弯管道通过性仿真,得到管道机器人在水平弯道运行时的单元姿态以及关节姿态,验证管道机器人弯道通过性。基于机器人垂直管道爬行运动仿真,分析管道机器人在垂直管道爬行时的姿态,验证管道机器人垂直管道S型运动规划策略的可行性;分析垂直爬行运动力学特性曲线,验证垂直爬行运动动力学理论模型的正确性,以及垂直爬行运动的可靠性与稳定性。基于机器人单元最大速度测试实验,验证机器人在管道行进的最大速度能够达到性能指标6m/min的要求,同时验证本体传动结构设计以及移动方式选择均是合理的,能够达到预期目标。基于机器人单元牵引力测试实验,测试机器人单元在管道内行走过程中的牵引力,验证设计的机器人单元所提供的牵引力能够满足实际管道作业需求。基于两节机器人单元弯管道通过性测试实验,验证管道机器人多节单元能够平稳顺利通过弯道,同时验证弯道仿真建模的可信性,也进一步验证机器人连接关节机构方案设计的可行性以及机器人整体结构尺寸参数设定的合理性。
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移动机器人三维激光 SLAM 算法研究 AGV资料

移动机器人三维激光 SLAM 算法研究

鉴于移动机器人三维激光SLAM技术的先进性,探讨激光雷达测距与建图算法,以及其两种改进算法:轻量级及地面优化激光雷达测距与建图(LeGO_LOAM)和LOAM的高级实现算法(A_LOAM),尤其对其低漂移、强实时的特性展开深入研究。通过设计对比实验,对不同SLAM算法的优劣进行分析。搭建移动平台,在实际大尺度室外场景和公开数据集KITTI下,从相对位姿估计误差入手完成对比实验。实验结果证明改进算法相比于LOAM可以达到更小的相对位姿估计误差。
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AGV小车无线充电装置的设计 AGV资料

AGV小车无线充电装置的设计

为优化AGV小车充电模式,设计了一种无线充电装置,用于AGV小车的无线充电。该无线充电装置包含供电、充电和放电三个闭合回路,其中供电闭合回路由电池管理系统、锂离子电容器模组和稳压电源组成,为AGV小车提供驱动电压;充电闭合回路由无线充电接收装置、充电端子、电池管理系统及锂离子电容器模组组成,为当稳压电源补充电能;放电闭合回路由稳压电源、AGV制动板以及制动电阻组成,可消耗过剩电能。本设计选择磁耦合谐振式电能传输技术,通过充电闭合回路实现AGV小车的无线快速充电,定位准确、无接触式火花、系统运行稳定。
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基于智慧物流概念下的复合型AGV的设计与研究 AGV资料

基于智慧物流概念下的复合型AGV的设计与研究

AGV是一款自动导引运输车,应用广泛,尤其在智慧物流系统中更是必不可少的运输设备,随着机器人在各领域中的应用,将机器人集成到运输车上来实现多种复合功能,对提升AGV的行业竞争力显得尤为重要,通过对AGV和机器人集成应用的分析,设计一种复合型的AGV设备,不仅包含传统AGV的所有功能,而且增加具有多种功能的机器人和末端工具结构,增加分拣、搬运等多种复合功能,生产效率提高,真正实现自动物流的智能化升级改造。
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