模块化AGV系统设计与路径规划

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所属分类:AGV设计资料
摘要

随着工业4.0的兴起以及中国制造2025计划的推广,越来越多企业已经开始转型,从传统的人工搬运转变为机器搬运。AGV(英文全称为Automated Guided Vehicle,意思是自动导引小车)作为物流搬运移动机器的一种,已广泛的应用在各个行业。而随着AGV的数量增加,不同环境的应用,AGV系统的需求也越来越多。本文以A公司包装车间作为研究对象,并根据包装车间的布局,开发AGV上位机系统以及模块化AGV设计,并且对AGV系统中的路径规划问题进行了重点研究。论文的主要内容如下所示:(1)AGV系统总体设计。针对包装车间,对AVG系统进行需求描述和分析,构建了系统的体系架构以及工作流程,并进行了 AGV的模块化设计,AGV的模块化设计主要是针对车体结构模块、自动对接装置模块、人机界面模块以及硬件模块选型设计。(2)车间环境建模与单AGV系统路径规划研究。针对包装车间进行环境建模,给出了单AGV路径规划算法,并对Dijkstra算法、A*算法进行了实例比较,最后采用Dijkstra算法作为单AGV路径规划算法。(3)基于时间窗的多AGV路径规划研究。阐述了时间窗算法流程,并通过实例分析,验证算法的可行性。(4)动态多AGV冲突解决策略研究。分析了优先级交通规则法和几何路径调节策略的优缺点,然后在两种策略的基础上,采用优先级交通规则法与几何路径复合调节策略解决动态多AGV的冲突问题,并通过实例对比分析,验证了它的有效性。(5)AGV上位机系统开发。对系统进行了开发平台的选择以及总体框架设计,并且对系统中各个功能模块进行了详细的设计与实现,最后进行了系统仿真。

目录

模块化AGV系统设计与路径规划

图 1_1 技术路线 图


摘要
Abstract

第1章绪论

1.1 研究背景和意义
1.2 研究现状
1.2.1 AGV系统发展现状
1.2.2 路径规划研究现状
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线

第2章AGV系统总体设计

2.1 需求描述与分析
2.1.1 车间概况
2.1.2 物料现状
2.1.3 需求分析
2.2 AGV系统设计
2.2.1 系统体系架构
2.2.2 模块化AGV设计
2.2.3 上位机系统功能需求分析
2.2.4 上位机系统工作流程设计
2.3 小结

第3章单AGV系统路径规划研究

3.1 问题描述
3.2 相关理论简介
3.2.1 环境建模
3.2.2 电子地图路径
3.2.3 A*算法
3.2.4 Dijkstra算法
3.3 A公司包装车间的单AGV路径规划研究
3.3.1 环境建模
3.3.2 电子地图路径设计
3.3.3 算法设计
3.3.4 算法对比
3.4 小结

第4章多AGV系统路径规划研究

4.1 问题描述
4.2 相关理论简介
4.2.1 多AGV冲突类型
4.2.2 时间窗的多AGV路径规划
4.2.3 动态多AGV冲突解决策略
4.3 A公司包装车间的多AGV路径规划研究
4.3.1 环境设定
4.3.2 时间窗的多AGV路径规划研究
4.3.2.1 算法前置
4.3.2.2 算法流程设计
4.3.2.3 实例分析
4.3.3 动态多AGV冲突解决策略研究
4.3.3.1 求解流程设计
4.3.3.2 实例分析
4.4 小结

第5章AGV上位机系统开发

5.1 开发平台选择
5.2 系统设计开发与实现
5.2.1 总体框架设计
5.2.2 数据库模块设计
5.2.3 用户登录模块设计
5.2.4 通信模块设计
5.2.5 任务管理模块设计
5.2.6 路径规划模块设计
5.2.7 AGV监控模块设计
5.2.8 物料管理模块设计
5.3 系统仿真
5.4 小结

第6章结论与展望

6.1 结论
6.2 展望

参考文献

致谢

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