基于RFID技术的叉车式AGV动作指令算法研究

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所属分类:AGV设计资料
摘要

为了解决复杂路径下叉车式AGV的导引问题,提出一种车辆动作指令算法.与传统方式将单一动作指令写进RFID电子标签内不同,该算法生成的指令存储在车载控制系统并以标签位置识别作为指令执行条件.在建立调度地图模型并对标签编码基础上,进行路径规划,设计动作指令算法.采用C语言编程,选择基于ARM架构的车型和RC522射频识别模块对该算法验证,试验表明,车辆能够识别标签信息并执行相应的动作指令,执行不同任务时在同一标签处可以实现不同动作,提高了标签利用率,可较灵活地完成调度任务.

0引言

对于物件搬运AGV(自动导引车),导引和定位是其关键研究部分。常用的导引方式有磁导引[1]、视觉导引[2]、激光导引[3]等,定位方式有二维码定位[4]、RFID射频识别定位[5]、超声波定位等,其中磁导引磁条铺设方便、路径变更容易,射频识别不易污染、对声光无干扰,因此集成RFID技术的磁导引AGV在自动化生产运输中的应用广泛。
针对磁导引中的RFID技术,已有诸多学者进行研究。顾佳炜等人[6]通过在电子标签中写入标签编号和运动控制参数实现AGV导航。李季[7]采用RFID辅助定位并借助横向磁条的方式完成车辆转弯、停车等动作。罗雨佳[8]将AGV转弯动作模式固定,利用标签信息实现转弯90°和180°。

上述文献大多是把动作指令写在电子标签内,由于保存的指令信息单一,标签利用率低,当实际路径复杂时需布置更多标签,不利于路径规划和导引。本文在前人研究基础上,以解决复杂路径下AGV的导引问题为目标,提出一种车辆动作指令算法,根据调度任务生成动作指令并保存在车载控制系统,标签仅作为位置识别以提高车辆行驶灵活性。

1 行驶地图建模

1.1 地图组成

地图由导引磁条、工位组成,如图1所示,二者分别用线条和矩形表示。g表示工位,数量为h,按式(1)对其编号(图中小矩形右侧数字),则工位集合可以表示为G={g1,g2,g3,…,gh}。l表示线路,数量为n,规定横向、纵向线路编号分别用偶数、奇数表示并按式(2)对其编号(图中圆圈内的数字),线路集合为L={l1,l2,…,ln}。

基于本文的应用场景规定AGV除了进入工位时货叉朝前向前行驶外,其余情况下均后退行驶,在线路交叉处、进工位时减速行驶。

基于RFID技术的叉车式AGV动作指令算法研究

图 1 车 辆 行 驶 地 图

1.2 电子标签布置方式
1.2.1 工位相关标签布置

图2中pi1,pi2,…,pi7表示电子标签位置。图2(a)为AGV直行从左侧进入工位gi,规定依次在pi3、pi5、pi4、pi7处分别减速、由后退行驶变为前进、前进右转、停车。图2(b)为AGV后退左转出工位,依次在pi7、pi6、pi1处分别后退直行、后退左转、加速。AGV从工位右侧进、出和其从左侧进、出相似。定义pik是和工位gi相关的第k个标签(k∈{1,2,…,7}),按图2布置,其组成用矩阵S1表示为:

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