最新自動導引車開題報告

　　篇一：自動導引車開題報告

　　畢業設計(論文)開題報告

　　學生姓名： 王亞偉 學 號： 專 業： 機械設計制造及其自動化設計(論文)題目：自動導引小車設計

　　指導教師： 關山 教授

　　畢 業 設 計（論 文）開 題 報 告

　　徑，這種系統在復雜的路徑系統中并沒有很好的適應性。

　　1.3 我選取的導引方式

　　電磁感應導引的可靠性比較高，控制策略相對簡單，所以它是一種使用最早、也最多的導引模式。由高頻交流發生裝置預先在埋設電的磁金屬導線上加載高頻交流電[8],導線周圍產生一個導引磁場，導引系統依據感應傳感器檢測到的磁場強弱以糾正位置偏差，保證車輛對路徑的自動跟蹤，實現導引。在現代物流和工業生產流水線等行業中，電磁感應式導引小車的應用非常廣泛。

　　傳統的電磁感應式導引與其它導引方式相比，是一種低成本、高可靠性的導引方式。但是傳統的電磁感應導引方式的定位精度不是很高，而且易受外界環境磁場干擾等缺點。

　　本文對電磁感應式的自動導引小車進行研究，采用三感應線圈三角形式[9]布局這種方式，對自動電磁導引小車的定位分析，實現自動電磁導引小車行進過程中的精確定位，保證位置信息的精度盡可能高，實現小車的精確定位。

　　1.4 車體結構

　　小車采用兩后輪獨立驅動差速轉向，兩前輪為萬向輪的四輪結構形式。步進電機經減速器后通過驅動輪提供驅動力，當兩輪運動速度不同時就可以實現差速轉向。

　　車架是整個AGV小車的機體部分，主要用于安裝輪子、電磁感應器、伺服電機和減速器。車架上面安裝伺服電機驅動器、PCD板和電瓶[10]。對于車架的設計，要有足夠的強度和硬度要求，故車架材料選用鑄造鋁合金。

　　AGV運行并具有速度控制和制動能力的子系統。主要包括電機、減速器、驅動器、控制與驅動電路等。驅動系統一般為閉環方式與開環方式，前者以伺服直流電機為主，后者以步進電機為主[11]。

　　AGV周邊設施使用一般工業電力，根據用途而有不同要求。如充電間頻率發生器、自動門、計算機室、通訊裝置以及工作環境所需裝置的動力等。根據車型、運行及載荷量而采用不同功率的蓄電他，一般都是蓄電池組合體。常用直流電壓為12伏、24伏、48伏及72伏。

　　1.5 課題的意義

　　目前，我國面臨著人口紅利即將喪失、勞動力成本大幅攀升、訓練有素的產業工人缺失、招工難等問題，這些問題催生了對機器人需求快速增長的強大動力。國內企業對

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　　篇二：基于單片機控制系統自動導引小車(AVG)的設計-開題報告

　　畢業設計（論文）開題報告

　　題目： 自動導引小車（AGV）的設計

　　學 院：機電工程學院 系 機械工程系

　　專 業：機械制造設計及其自動化

　　班 級：

　　學 號：

　　姓 名：指導教師：填表日期：

　　引言

　　AGV(Automatic Guided Vehicle),即自動導引車，是一種物料搬運設備，是能在一位置自動進行貨物的裝載，自動行走到另一位置，自動完成貨物的卸載的全自動運輸裝置。AGV是以電池為動力源的一種自動操縱的工業車輛。裝卸搬運是物流的功能要素之一，在物流系統中發生的頻率很高，占據物流費用的重要部分。因此，運輸工具得到了很大的發展，其中AGV的使用場合最廣泛，發展十分迅速。

　　1913年，美國福特汽車公司使用有軌底盤裝配車。1953年，美國Barrett Electric制造了世界上第一臺采用埋線電磁感應式的跟蹤路徑自動導向車，也被稱作“無人駕駛牽引車”。20世紀70年代中期，具有載貨功能的AGV在歐洲得到迅速發展和推廣應用，并被引入美國用于自動化倉儲系統和柔性裝配系統的物料運輸。從80年代初開始，新的導向方式和技術得到更廣泛研究和開發。90年代以來，AGV從僅由大公司應用，正向小公司單臺應用轉變，而且其效率和效益更好。AGV按照引導方式不同分為：固定路徑導引、自由路徑導引等。按照移載方式不同分為：側叉式移載、叉車式移載、推挽式移載、輥道輸送機式移載、升降臺式移載、機械手式移載等。

　　一、選題的依據及意義：

　　本課題為自立課題。

　　AGV是集人工智能、信息處理和圖像處理為一體，綜合了當今科技領域先進的理論和應用技術。屬于移動式機器人的一個分支。它最早是在美國發展起來的，在國外已經有幾十年的歷史了。因此，AGV被廣泛應用在倉儲業、郵局、圖書館、港口碼頭、機場以及危險場所和特種作業的場合。AGV是一種非常有發展前途的物流輸送設備，尤其在柔性制造系統（FMS）中被認為是最有效的物料運輸設備。

　　二、國內外研究現狀及發展趨勢（含文獻綜述）：

　　AGV是伴隨著柔性加工系統、柔性裝配系統、計算機集成制造系統、自動化立體倉庫而產生并發展起來的。日本人認為1981年是柔性加工系統元年，這樣計算AGV大規模應用的歷史也只有15至20年。但是，其發展速度是非常快的。1981年美國通用公司開始使用AGV，1985年AGV保有量500臺，1987年AGV保有量3000臺。資料表明歐洲40%的AGV用于汽車工業，日本15%的

　　篇三：AGV車輛轉向機構設計 畢業設計 新開題報告

　　開 題 報 告

　　一 、課題介紹：

　　1、課題名稱：AGV車輛轉向機構設計

　　2、課題背景：

　　自動引導車輛的發展

　　研究始于20世紀50年代初美國 Barrett Electronics公司開發出世界上第一臺自動引導車輛系統（Automated Guided Vehicle System，AGVS）。1974年，瑞典的Volvo Kalmar轎車裝配工廠與Schiinder－Digitron公司合作，研制出一種可裝載轎車車體的AGVS，并由多臺該種AGVS組成了汽車裝配線，從而取消了傳統應用的拖車及叉車等運輸工具。 由于Kalmar工廠采用AGVS獲得了明顯的經濟效益，許多西歐國家紛紛效仿Volvo公司，并逐步使AGVS在裝配作業中成為一種流行的運輸手段。20世紀80年代，伴隨著與機器人技術密切相關的計算機。電子、通信技術的飛速發展，國外掀起了智能機器人研究熱潮，其中各種具有廣闊應用前景和軍事價值的移動式機器人受到西方各國的普遍關注。它的研究方向包括駕駛員行為分析，極端情況下的自主駕駛，車輛運動控制系統，交通監控、車輛導航及協作，主動安全系統等方面。

　　自動導向車(AGV)是采用自動或人工方式裝載貨物，按設定的路線自動行駛或牽引著載貨臺車至指定地點，再用自動或人工方式裝卸貨物的工業車輛。按日本JISD6801的定義：AGV是以電池為動力源的一種自動操縱行駛的工業車輛。自動導向車只有按物料

　　搬運作業自動化、柔性化和準時化的'要求，與自動導向系統、自動裝卸系統、通訊系統、安全系統和管理系統等構成自動導向車系統(AGVS)才能真正發揮作用。

　　計算機硬件技術、并行與分布式處理技術、自動控制技術、傳感器技術以及軟件開發環境的不斷發展，為AGV的研究與應用提供了必要的技術基礎。人工智能技術如理解與搜索、任務與路徑規劃、模糊與神經網絡控制技術的發展，使AGV向著智能化和自主化方向發展。AGV的研究與開發集人工智能、信息處理、圖像處理為一體，涉及計算機、自動控制、信息通訊、機械設計和電子技術

　　等多個學科，成為物流自動化研究的熱點之一。AGV運行消耗的能源一般由蓄電池提供，蓄電池容量的確定是AGV設計中的重要參數之一，他的選擇應保證車輛在規定的作業方式和工作時間內提供足夠的能量。目前，用于AGV的蓄電池有兩種類型：鉛-酸蓄電池(Lead Acid)和鎳-鎘蓄電池(Nickel Cad)。其中，鉛酸型蓄電池所占的比例很大，除電池本身特性外，AGV使用過程中的充電技術也是一個很重要的因素。

　　盡管對AGV的研究已有多年的歷史，但仍有多項關鍵技術還有待提高和突破，以進一步提高AGV的性能，降一造成本和減少使用費用。本文所述AGV主要用于工廠物流系統，是在已知環境中，根據任務需求并按照一定的導向方式，完成相應的物料運輸任務。因此，導向與控制方式是其核心問題。

　　自動引導車輛系統是以AGV為主要運載工具， 由路徑引導系統、自動裝卸系統、信息通訊系統、安全保障系統和管理控制系統等構成的物料運輸系統。AGV只有按物料搬運作業自動化、柔性化和準時化的要求，構成AGVS才能充分發揮作用。

　　20世紀50年代初期，美國Electronics公司研究開發了世界上第一個自動引導車系統(AGVS)。1954年，在South Carolina州Columbia市的 Mercury Motor Freight公司投入運行使用。這個系統的AGV采用埋線式電磁感應路徑引導方式和真空電子管元件控制器，是無人駕駛的車輛牽引系統(Dragger System)。

　　這一時期的AGVS主要應用于倉庫的物品運輸，其目的是為了提高倉庫的自動化水平。但此時AGV產品開發中，控制器的體積過大，控制能力有限以及其他因素，制約了AGV產品的技術進步。

　　20世紀60年代和70年代，控制器首先晶體管化，后來又采用集成電路，不但使控制器的體積縮小，而且大大提高了控制器計算能力。但這種車載電子機構(On-board Electronics)控制器的性能很難適應于復雜的工業化物流系統的要求。因此，在美國僅有限的物流系統采用自動牽引車輛系統，AGV產品的技術進步仍然很慢。與此相反，在歐洲AGVS的研究得到迅速發展，應用領域也擴展到了工業生產領域。

　　80年代以來，在國際市場上，許多產品出現了供大于求的局面，產品之間的競爭加劇，同時用戶對產品的種類和式樣的需求也日益多樣化，這些變化促使

　　企業開始尋求高效、快捷、靈活的生產方式以提高效率、降低成本和提高市場應變能力。由于AGVS能自動完成運輸作業，可以靈活更改運輸線路，因此可以在同一條生產線上裝配出不同的產品，并且當產品需要環形或調整產量時，裝配線的重組成本低、時間短，適應快捷的現代生產需要，因此許多企業開始采用若干AGVS為運載工具的柔性制造系統FMS(Flexible Manufacture System)，柔性裝配系統FAS(Flexible Assemble System), AGVS的應用在發達國家得到迅速發展。

　　本次設計車輛的主要優點:

　　1. 路徑設置簡單、靈活、成本低，便于維護與改線，為車輛實現長距離、變路徑導航提供了現實可行性。

　　2. 由于路面圖像是兩維平面圖像，且路徑識別僅需邊緣檢測，因此可以實現很高頻率的路徑識別，從而為車輛實現更高速度的自動引導創造了必要前提。

　　3. 采用圖像處理技術可以很方便地識別多停車工位和多分支路徑，從而克服了埋線磁導航和激光導航的AGV多工位、多分支路徑識別的困難。 4. 采用圖像識別技術可以方便地獲取車輛的多種運動偏差，從而為設計多輸入反饋最優導向控制器提供了一種經濟且有效的途徑。

　　5. 由于視覺導航不受電磁場和遮擋物的影響，所以比埋線磁導航和激光導航AGV有更佳的環境適應性。

　　6. 車輛具有自動避障、自動報警、自動上線和無線通訊等人工智能。

　　3、工作內容及要求：

　　課題內容及工作量：

　　① 根據視覺引導車輛的應用要求在有限的空間內設計一工作可靠、靈活的轉向驅動系統；

　　② 設計轉向驅動系統的機械結構

　　③ 設計、選擇轉向驅動系統的電氣元件；

　　④ 本次開發的系統應能夠裝車運行。

　　該視覺導航AGV工作性能參數如下：

　　· 工作運行速度：5Km/h

　　· 最高行駛速度：11.3Km/h

　　· 最小轉彎半徑：0.75米

　　· 有效避障距離：0.5-3米

　　· 可識別分支路徑：20條

　　· 可識別工位數：80個

　　· 運行控制方式：自動或遙控

　　· 遠程調度管理方式：中央計算機集中數傳通信控制

　　工作量：1、轉向驅動系統總圖

　　2、電控單元電路圖

　　3、部件及零件圖

　　4、外文翻譯

　　5、結合本課題部分設計計算程序

　　6、圖紙量不低于四張零號圖紙

　　4、課題的重點和難點：

　　此次設計重點應該放在機械系統設計上，主要是CAD圖的繪制，難點是如何才能使設計出的轉向機構符合工程實際需要及工作條件。

　　5、可能用到的主要知識和技能：

　　可能用到大學內所學到的各類知識，如：《工程圖學》、《機械原理》、《機械設計》、《機械制造》、《機電一體化基礎》等。

　　6、需要自學的知識和技能：

　　需要自學的知識有單片機技術、動力轉向原理、電動機的選擇等。

　　二、工作計劃：

　　畢業實習基地、實驗場地及目的要求：

　　實習場地：智能車輛研究實驗室

　　實驗基地：機械學院工程機器人實驗室

　　目的及要求：

　　1.重點了解視覺引導車輛的研究現狀及應用前景。

　　2.了解車輛及智能車輛轉向驅動機構的整體構成。

　　3.了解直流伺服電機的結構、工作原理及控制方法。

　　計劃安排：

　　1、調研收集有關資料：1周

　　2、整理和篩選資料：0.5周

　　3、擬定設計方案：0.5周

　　4總體方案設計：9周

　　①機械系統設計（完成CAD繪圖3張，其中裝配圖2張，部件圖1張） ②電氣系統設計

　　a、硬件：單片機系統設計。A0×1

　　b、軟件編程

　　5、設計小結：1周

　　6、說明書：1.5周

　　7、準備答辯：0.5周

　　三、參考文獻：

　　[1] 汽車設計王望予主編 機械工業出版社 第三版 2000年

　　[2] 汽車理論余志生主編 機械工業出版社2000年8月

　　[3] 微型汽車結構與維修劉志宇主編 科學技術文獻出版社 1995年4月

　　[4] 機械設計手冊

　　[5] 微型汽車構造與維修 王智一編 人民交通出版社1993年9月

　　[6]《機電一體化設計基礎》 朱喜林，張代治主編科學出版社 2004年8月

　　[7]《機電傳動控制》 李國發主編華中科技大學出版社 2003年7月

　　[8]《如何正確選用電動機》 馬天元 機械工業出版社2000年11月

　　[9] 《單片機原理與接口技術》 曹天漢，電子工業出版社，2003年8月