AGV视觉导航设计方案经典

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agv设计方案

agv设计方案AGV（Automatic Guided Vehicle，自动导引车）是一种能够自主导行并完成货物搬运任务的智能机器人。

它通过内置的导航系统和传感器，能够感知环境并避开障碍物，实现无人化、自动化的运输。

下面，我将介绍一种AGV设计方案。

首先，AGV设计方案需要考虑导航系统。

可以采用激光导航技术，通过在AGV上安装激光传感器，实时感知周围环境，并绘制地图。

然后，利用SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）算法，实现AGV在不同环境中的定位和路径规划，确保它能够准确导航。

其次，AGV设计方案需要考虑控制系统。

AGV可以通过中央控制系统进行远程控制和监控。

中央控制系统可以通过无线通讯与AGV进行实时连接，实现对AGV的运行状态监测、任务分配和路径优化，从而提高运输效率和准确性。

同时，AGV的设计方案需要考虑安全性。

AGV应该配备多种传感器，如红外传感器、超声波传感器等，以实现对周围环境的实时监测，并及时避开障碍物，避免碰撞。

此外，AGV还应该设置急停装置，一旦发生紧急情况，可以立即停止运行，确保人员和设备的安全。

此外，AGV设计方案还需要考虑能源系统。

可以利用可充电电池为AGV提供动力，而不需要外部电源供应。

同时，还可以设计电池充电系统，实现AGV的自动充电功能，确保其长时间的运行。

最后，AGV设计方案还需要考虑扩展性。

AGV应该具备可扩展性，可以根据需求扩充数量，并能够与其他智能设备进行联动，实现更高效的物流和生产管理。

总之，这种AGV设计方案通过激光导航技术、中央控制系统、多传感器安全保障、可充电电池能源系统以及可扩展性的考虑，实现了AGV的自主导行和货物搬运功能。

它在工业生产、仓储物流等领域具有广阔的应用前景。

基于视觉导航的轮式移动机器人设计方案

基于视觉导航的轮式移动机器人设计方案第一章移动机器人§1.1移动机器人的研究历史机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器)。

1962年，美国Unimation公司的第一台机器人Unimate。

在美国通用汽车公司(GM)投入使用，标志着第一代机器人的诞生。

智能移动机器人更加强调了机器人具有的移动能力，从而面临比固定式机器人更为复杂的不确定性环境，也增加了智能系统的设计复杂度。

1968年到1972年间，美国斯坦福国际研究所(Stanford Research Institute, SRI)研制了移动式机器人Shaky,这是首台采用了人工智能学的移动机器人。

Shaky具备一定人工智能，能够自主进行感知、环境建模、行为规划并执行任务(如寻找木箱并将其推到指定目的位置)。

它装备了电视摄像机、三角法测距仪、碰撞传感器、驱动电机以及编码器，并通过无线通讯系统由二台计算机控制。

当时计算机的体积庞大，但运算速度缓慢，导致Shaky往往需要数小时的时间来分析环境并规划行动路径。

1970年前联月球17号探测器把世界第一个无人驾驶的月球车送七月球，月球车行驶0.5公里，考察了8万平方米的月面。

后来的月球车行驶37公里，向地球发回88幅月面全景图。

在同一时代，美国喷气推进实验室也研制了月球车(Lunar rover),应用于行星探测的研究。

采用了摄像机，激光测距仪以及触觉传感器。

机器人能够把环境区分为可通行、不可通行以及未知等类型区域。

1973年到1979年，斯坦福大学人工智能实验室研制了CART移动机器人，CART可以自主地在办公室环境运行。

CART每移动1米，就停下来通过摄像机的图片对环境进行分析，规划下一步的运行路径。

由于当时计算机性能的限制，CART每一次规划都需要耗时约15分钟。

CMU Rover由卡耐基梅隆大学机器人学研究所在1981年开始研制，它具有12个微处理器来处理实时任务，一个大型的远程计算机通过遥控方式来进行复杂规划与环境分析。

成都视觉导航agv解决方案

成都视觉导航agv解决方案机器人搬运的优点是可以通过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。

智能搬运机器人发展至今，衍生出了多种导航方式。

目前比较主流的智能搬运机器人导航方式有：电磁导航、磁条导航、二维码导航、激光导航，以及3D视觉导航。

对以上这些导航方案稍加了解，便不难看出，从成本、安全性和技术先进性等方面来看，3D视觉导航方案优势明显，无疑是AGV搬运机器人导航方案中最有应用前景的方向。

成本上来说，电磁导航需要进行环境改造，施工维护成本高;磁条导航和二维码导航则分别需要在地面安装二维码和反射板，同样成本较高;3D视觉导航应用时则无需进行环境改造施工，维护成本低，且价格相对组合激光来说也比较低。

安全性来说，3D视觉导航的原理是利用仿生学原理，通过标定后的双摄像头得到同步曝光图像，通过计算获取一个视野范围内的三维立体信息。

相比激光的平面扫描，3D视觉导航更容易应付诸多环境变化，避障更灵活。

此外，视觉导航与被观测对象完全无接触，因此对观测与被观测对象，都不会产生任何损伤，十分安全可靠。

AGV小车在完成自动化搬运装卸作业时，除了要保证AGV自身安全以及AGV各功能的正常运行，还要在最大可能的范围内保护人员和运行环境设施的安全。

这样的安全诉求，3D视觉导航方案可很好的满足。

最后从技术先进上来说，视觉导航无疑是最为前沿的技术，可以有效规避其他4种传统AGV导航方案的大部分缺点。

而事实上，双目视觉传感器作为3D视觉导航最为广泛依赖的硬件，也早已走入了搬运机器人导引方案的落地应用中。

虽然视觉导引AGV方案，目前还没能像电磁导引和激光导引AGV 那样广泛使用，但显而易见的是，随着视觉导航技术在实用性、鲁棒性和测量精度方面的不断进步和突破，成为AGV搬运机器人乃至更多应用领域机器人的“眼睛”，必是大势所趋。

无人搬运车AGV视觉导航系统分析

无人搬运车AGV视觉导航系统分析
导语：视觉导航最早并不是出现在无人搬运车AGV导航领域，其最早出现是在主动化流水线的领域。

视觉导航最早并不是出现在无人搬运车AGV导航领域，其最早出现是在主动化流水线的领域。

在这个无人搬运车领域的视觉导航中，其使用的技术就是通过摄像头获取可见光信号，根据模仿视觉导航系统，在概念上来说，那些军用的主动红外摄像头进行的导航，并不属于视觉导航领域。

无人搬运车AGV导航，除了视觉导航以外，现在还出现了几种导航，分别：激光导航、磁导航等，现在世界知名的主机厂家也并没有让视觉导航看起来完美。

视觉导航和其他的导航方式不一样，视觉导航AGV最大的优势就是无固定参照物。

但是在AGV活动的过程中，对车辆以及履带部件定位精准要求要是越来越高。

虽然现在用于主动化流水线的视觉导航系统，可以做到0.1mm的精度，但是根据无固定参照的视觉导航AGV，其定位精准度通常不高（纯视觉导航系统）。

AGV视觉导航系统如果想要获得更高定位精度，那除了视觉导航外，还需要其他导航作为辅助，然后尽可能使用固定参照物的视觉系统，
这样就可以取得十分好的定位精度以及安全性能。

长远的眼光来看，视觉导航系统的发展前景还是很好的，其中一方面是因为，视觉导航是最为接近了解人类的“导航以及避障”方法，多摄像头除导航外，还可以作为巡检、记载功能，并且AGV最终会走向人工智能导航的方向。

无人搬运车AGV无固定参照物视觉导航方式，将可以取得更便捷的布置。

人工智能导航完全可以处理时间导航方法现在的缺陷和缺乏，而且从硬件成本以及维护性上来说，视觉导航都更具优势。

基于raspberry Pi的AGV视觉导航设计

摘要移动机器人集人工智能、智能控制、信息处理、图像处理等专业技术于一体，成为当今机器人研究领域的热点之一。

计算机视觉具有信息量丰富，信号探测范围广，获取信息完整等优点。

近年来广泛应用于自主移动机器人领域，是自主移动机器人导航和避障的一个主要发展方向。

本课题研究的目的包括，设计并构建基于Raspberry Pi的视觉移动AGV控制系统，实现自主移动机器人的视觉导航功能。

本论文完成如下几个方面的研究内容。

机器人视觉导航图像处理算法设计，驱动部分设计，跟踪算法设计。

设计开发控制系统，实现摄像机视频流信息的获取。

对于获取的摄像机的视频流信息，通过图像处理算法提取路面信息，并通过串口与下位机进行通信，下位机根据路径信息指定模糊控制算法。

本论文设计了基于视觉导航的自主移动机器人整体结构，包括机械结构和差速驱动控制系统的设计。

为进一步研究基于视觉导航的自主移动机器人，提供了良好的实验平台。

关键词: Raspberry Pi；AGV；机器视觉; 串口AbstractMobile robot integrates of artifical intelligen information collecting and image processing technology. It becomes one of the hotspot in the field of the robot research. Computer vision technology has been widly used in mobile robot for providing rich information. So it becomes one of the important branches in robot research field.The purpose of this research include the design of vision-based navigation AGV system based on the Raspberry Pi platform, and the vision navigation method of autonomous mobile robot. This thesis completed the following a few aspects of the research content. Driven robot visual navigation image processing algorithm design, part design, tracking algorithm design.Design and development control system, realize the camera video information retrieval. Extract the road information through the image processing algorithms , and communicate with the lower machine through a serial port with , lower machine specified fuzzy control algorithm according to the path information .In this thesis, providing a vision-based navigation of autonomous mobile robots design including mechanical structure and differential drive control system design. This system provides a good experimental platform for further study of vision-based navigation of autonomous mobile robots.Keywords: Raspberry Pi ; AGV ; Vision-based navigation ; Serial目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................. I I 1. 绪论 (5)1.1 课题来源以及背景意义 (5)1.2 概述 (6)1.2.1 导航技术 (6)1.2.2 路径规划和路径跟踪技术 (8)1.2.3 多传感器集成与融合 (8)1.2.4 多机器人协作技术 (9)1.3 系统平台 (9)1.3.1 Raspberry Pi (9)1.3.2 Arduino (11)1.4 论文的主要内容及研究方法 (12)2. AGV视觉导航的总体设计方案 (14)2.1 引言 (14)2.2 硬件平台 (14)2.2.1 车体构造 (14)2.2.2 电气装置 (15)2.2.3 测速模块 (16)2.2.4 无线模块 (16)2.2.5 摄像头模块 (17)2.3 软件平台 (18)2.4 视觉导航机器人的性能指标 (20)2.5 本章小结 (21)3. 图像处理 (22)3.1 数字图像处理算法设计 (22)3.2 图像处理算法实现 (24)3.2.1 图像采集 (24)3.2.2 RGB图像转HSV图像 (25)3.2.3 图像滤波 (28)3.2.4 路径提取 (30)3.2.5 信息传输 (33)3.3 本章小结 (35)4. 驱动控制部分的设计与分析 (36)4.1 引言 (36)4.2 驱动方式分析 (36)4.3 双轮差分驱动的运动学分析 (37)4.4 测速模块设计 (39)4.5 PID控制器的设计 (40)4.6 本章小结 (43)5. 基于模糊预瞄的控制算法实现 (44)5.1 引言 (44)5.2 模糊预瞄算法 (44)5.3 试验效果 (45)5.4 本章小结 (48)结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)错误!未指定书签。

毕业设计(论文)-自动导向车(AGV)设计模板

1 绪论1.1 自动引导车辆的概念研究始于20世纪50年代初美国Barrett Electronics公司开发出世界上第一台自动引导车辆系统（Automated Guided Vehicle System，AGVS）。

1974年，瑞典的Volvo Kalmar轿车装配工厂与Schiinder－Digitron公司合作，研制出一种可装载轿车车体的AGVS，并由多台该种AGVS组成了汽车装配线，从而取消了传统应用的拖车及叉车等运输工具。

由于Kalmar工厂采用AGVS获得了明显的经济效益，许多西欧国家纷纷效仿Volvo公司，并逐步使AGVS在装配作业中成为一种流行的运输手段。

20世纪80年代，伴随着与机器人技术密切相关的计算机。

电子、通信技术的飞速发展，国外掀起了智能机器人研究热潮，其中各种具有广阔应用前景和军事价值的移动式机器人受到西方各国的普遍关注。

它的研究方向包括驾驶员行为分析，极端情况下的自主驾驶，车辆运动控制系统，交通监控、车辆导航及协作，主动安全系统等方面。

自动导向车(AGV)是采用自动或人工方式装载货物，按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点，再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。

按日本JISD6801的定义：AGV是以电池为动力源的一种自动操纵行驶的工业车辆。

自动导向车只有按物料搬运作业自动化、柔性化和准时化的要求，与自动导向系统、自动装卸系统、通讯系统、安全系统和管理系统等构成自动导向车系统(AGVS)才能真正发挥作用。

1.2 AGV技术发展AGV产品所涉及的关键技术主要包括：引导技术(Navigation Techniques)、第1章．绪论控制技术(Control Techniques)和电源技术(Power Techniques)三个方面。

引导技术现在已被探索研究和开发应用的引导方法主要有：电磁感应法(Inductive Guide-Path)、光学引导法(Optical Guide-Path)、化学引导法(Chemical Guide-Path)、磁感应法(magnetic Guide-Path)、位置推断法(Dead Reckoning)、参考标志法(Beacon System)、惯性导航法(Inertial Navigation)和图像识别法(Direct Imaging)等。

机器人视觉导航系统的设计与实现

机器人视觉导航系统的设计与实现导语：机器人技术的快速发展为我们的生活带来了许多便利，机器人视觉导航系统作为其中的重要组成部分，不仅能够帮助机器人感知周围环境，还可以为其提供精准的导航指引。

本文将详细介绍机器人视觉导航系统的设计与实现，旨在为读者提供一种清晰且实用的设计方案。

一、机器人视觉导航系统的设计思路1. 目标分析机器人视觉导航系统的主要目标是通过视觉感知和数据处理，使机器人能够在复杂环境中自主导航。

因此，在设计系统时需要清晰确定导航的目标和要求，包括环境感知、路径规划和导航执行等方面。

2. 硬件选择在机器人视觉导航系统的设计中，合适的硬件设备是至关重要的。

选择高分辨率、广角视野的摄像头，以及适合导航的传感器和执行器，是设计系统的基础。

3. 环境感知实现机器人的自主导航，首先需要对环境进行感知。

通过图像处理和计算机视觉算法，可以实现对环境中的障碍物、地标等的识别和定位。

利用机器学习和深度学习等技术，可以对图像进行分析，并提取有用的信息。

4. 路径规划基于环境感知获得的信息，机器人需要进行路径规划，确定最佳的导航路径。

路径规划算法可以利用地图信息、障碍物检测结果以及导航目标等进行综合考虑，选择合适的路径。

5. 导航执行在进行路径规划后，机器人需要根据规划的路径进行导航执行。

这需要机器人能够精确控制自身的运动，包括速度、方向等。

通过控制底盘的运动和操控执行器，机器人可以按照规划路径进行导航。

二、机器人视觉导航系统的实现步骤1. 搭建硬件平台选择合适的机器人底盘，并配置高分辨率的摄像头和相应的传感器，确保系统具备良好的感知和执行能力。

2. 开发环境感知算法借助计算机视觉和图像处理的技术，对摄像头采集到的图像进行处理和分析，实现对环境中物体的识别和定位。

可以采用基于特征提取的方法，如SURF、SIFT等，结合机器学习算法进行目标检测和分类。

3. 实现路径规划算法根据环境感知的结果和导航目标，开发适合机器人导航的路径规划算法。

基于机器视觉的智能无人车导航系统设计

基于机器视觉的智能无人车导航系统设计近年来，随着机器视觉技术的快速发展和无人车技术的成熟，基于机器视觉的智能无人车导航系统成为研究的热点之一。

本文将介绍一种基于机器视觉的智能无人车导航系统的设计，以帮助无人车能够准确地感知和识别环境，做出合理的导航决策。

1. 系统概述基于机器视觉的智能无人车导航系统主要包括图像采集模块、图像处理算法、环境感知模块、决策模块和控制执行模块。

其中，图像采集模块负责获取车辆周围环境的图像数据；图像处理算法对采集到的图像数据进行处理，提取有用的信息；环境感知模块通过对处理后的图像信息进行分析，识别道路、障碍物等；决策模块根据环境感知结果制定导航策略；控制执行模块负责将导航策略转化为车辆行动。

2. 图像采集模块图像采集模块是智能无人车导航系统的起点，它通过安装摄像头等设备获取车辆周围环境的图像数据。

为了获得准确且清晰的图像数据，应该合理安置摄像头，采用高清晰度的图像传感器，并确保光线条件良好。

同时，考虑到无人车的动态性，图像采集模块还应具备较高的帧率和快速响应能力。

3. 图像处理算法图像处理算法是核心部分，它对采集到的图像数据进行处理，提取有用的信息。

常用的图像处理算法包括图像滤波、边缘检测、特征提取等。

其中，图像滤波能够去除图像噪声，边缘检测能够识别出图像中的边缘信息，特征提取则可用于识别道路、车辆、交通标志等。

4. 环境感知模块环境感知模块是系统中最关键的一部分，它通过对图像信息的分析，识别道路、障碍物等，为后续的决策模块提供准确的输入。

在环境感知方面，可以使用图像分割、目标检测、物体识别等算法。

图像分割可将图像分割成多个区域，方便识别目标，目标检测则可以识别出图像中的特定目标，物体识别则可以识别不同种类的物体。

5. 决策模块决策模块根据环境感知结果制定导航策略。

在此模块中，可以引入机器学习算法，通过训练数据集来训练模型，以实现智能决策。

例如，可以使用强化学习算法训练无人车在不同环境下的导航行为，让无人车根据环境感知结果选择最优路径、避免碰撞、合理规避障碍物等。

AGV磁导航优秀设计

AGV磁导航优秀设计
一、磁导航技术及其发展历程
磁导航技术是一种被广泛应用在无人驾驶的，机器人智能技术中的一项技术，以被磁导航装置感知地磁场为基础的技术。

这是一种不受外部信号及环境影响的定位导航技术。

它的出现给自动导航、自动驾驶系统等智能机器人领域带来极大的便利。

磁导航技术的发展历史可以追溯到公元前婆罗门时期，当时，婆罗门的船员在航行时使用了磁石和针，利用磁石感知地磁场走向美洲。

17世纪，英国科学家斯特劳斯发明了第一台罗盘，可用来测量航行船只在地球表面上的方位和距离。

19世纪，欧洲科学家们研究、发展了磁罗盘导航技术，从而使人们可以在海洋上和陆地上使用磁罗盘来探测方位和距离。

20世纪90年代以后，随着智能技术的发展，人们开始应用磁导航技术来控制机器人，实现自动导航和自动驾驶的无人驾驶和无人机。

1.使用高精度的磁传感器。

针对AGV磁导航来说，使用高精度的磁传感器可以更好的检测周围的磁场分布，来提高导航精度，减少导航误差，从而获得更好的导航效果。

2.搭配精确的定位模块。

同时，配合精确的定位模块，可以准确的定位AGV系统的位置。

叉腿式激光导航AGV技术方案

叉腿式激光导航AGV技术方案一、技术简介叉腿式激光导航AGV是一种自动导航运输设备，可在工业生产线或仓库等场景中完成物料的搬运和运输任务。

该技术方案采用激光导航系统，通过激光传感器实时感知环境，同时配合先进的控制系统完成路径规划和导航功能。

二、系统组成1.车体结构：叉腿式激光导航AGV采用叉腿结构设计，可根据不同的载重需求进行定制。

车身结构坚固稳定，可承受重负荷并保持平衡。

2.激光导航系统：激光传感器安装在AGV车身上，用于感知周围环境。

激光束扫描区域，通过测量与障碍物之间的距离和角度等信息，实现建图和定位功能。

3.控制系统：控制系统采用先进的计算机控制器，负责路径规划、导航和任务执行等功能。

通过与激光导航系统进行通信，实现实时的位置更新和路径调整。

4.储物系统：AGV车身上可根据需求进行储物货架的定制，以适应不同物料的搬运任务。

储物系统可根据需要进行开闭式设计，方便装卸货物。

三、技术原理1.激光扫描与感知：激光传感器通过扫描周围环境，获取障碍物的位置和形状等信息。

通过反射光的时间和角度等参数计算出障碍物与AGV的相对位置，建立地图，更新AGV的位置。

2.路径规划与导航：控制系统根据地图信息和任务需求，通过算法计算最佳路径。

导航系统根据路径规划结果，指导AGV完成精确的导航，避开障碍物，保证安全和高效运输。

3.任务执行：控制系统根据任务需求，控制AGV进行物料的搬运和运输。

AGV根据导航系统的指令，自动前进、停止、转弯等动作，精确完成任务。

四、技术优势1.高精度定位：激光导航系统配合优化的算法能够实现高精度的位置定位，确保AGV能在复杂环境中准确导航。

2.自动化操作：AGV通过控制系统自动完成路径规划和导航，无需人工干预，提高物流操作的自动化水平。

3.灵活适应性：叉腿式结构设计能够根据不同的载重需求进行定制，适应不同大小的货物搬运任务。

4.安全可靠：激光导航系统能够实时感知障碍物，控制系统通过路径规划和导航指令，避开障碍物，确保物料运输过程中的安全性。

一种视觉导航的实用型AGV设计

视觉导航ＡＧ可用于实际的柔性生产组织和户内Ｖ外物流自动化运输。１２ＪＵＶ—３型视觉导航ＡＧ的结构．ＬＩＶ
感应引导方式技术成熟，应用较为广泛。埋线磁感应式引导方法一般是在地面上，沿预先设定的行驶路径埋设电线，当高频电流流经导线
自动导向车辆ＡＧＶ的研究始于２纪５Ｏ世Ｏ年
代的美国。在发达工业国家，ＡＧ已实现商品化，Ｖ
并在机械工业、自动仓库和物流中心等各个领域得到了广泛应用。如瑞典ＶｌｏＫａｍａ车装配厂ｏｖｌｒ轿的轿车自动装配线，美国通用公司的汽车自动生产线等。估计，目前国外投入运行的自动车辆ＡＧ据Ｖ约有几十万台。随着我国经济技术的发展，国内一
别法（ｉｅｎｇｎｙｔｍ）Ｇｕｄｄｌｅｉｉｇｓｓｉｍａｅ，其中地下埋线磁
航路径标识符，可实现路径自动跟踪、自动转向、自动行驶。在行驶过程中能够自动识别数字编码的多停靠工位和多分支路径，能够自动识别加速、减速、直角转弯、停车等车辆运动状态标识符，能够智能识别障碍物。ＡＧ根据上述图像识别信息，Ｖ自动完成各种相应的运行操作。此外，该种ＡＧＶ还能够实现和中央管理中心之间的无线通讯。该种
关键词：ＡＧＶ机器视觉

基于ARM Cortex系的视觉导航AGV双核控制器设计

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ４５５１．２０１３．１０．０２８
基于ＡＲＭＣｏｒｔｅｘ系的视觉导航ＡＧＶ双核控制器设计
王可，黄晓华，张健 Fra bibliotek 仇家强
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｃｈｉｎａ）
第３０卷第１０期
２０１３年１０月
机
电
工
程
Ｖｏ１．３０Ｎｏ．１０
０ｃｔ．２０１３
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｉｃｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｄｕａｌ－ｃｏｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎＡＲＭｃｏｒｔｅｘｓｅｒｉｅｓｆｏｒｖｉｓｉ０ｎ — ｂａｓｅｄＡＧＶ
ＷＡＮＧＫｅ，ＨＵＡＮＧＸｉａｏ — ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ，ＱＩＵＪｉａ — ｑｉａｎｇ
电系统进行实时控制。实验结果显示，该控制器在性能和结构上的有效性。

惯导与视觉相结合的AGV小车控制系统设计

惯导与视觉相结合的AGV小车控制系统设计张永泽艾长胜张尉Summary：随着社会的发展与进步，人们对自动化生产的迫切需求越来越大。

为进一步推动生产系统的柔性化中，AGV小车在物料运输方面起到了重要的作用。

AGV小车的分类比较多，如电磁导引小车、激光导引小车、磁条导引小车惯性导引AGV小车等。

因惯性导航系统灵活性高、技术先进、定位精度高、适用范围广等优点。

但同时也存在累积误差比较大并且难以消除等缺点。

本文就以惯性导引小车为主要研究对象，并将惯导技术与视觉传感器技术相结合，实现AGV小车的路径规划。

Key：AGV；惯性导航；视觉导航；控制系统1AGV小车简介及分类1.1AGV小车简介自动导引小车是指装有电磁或光学等自动导引装置, 可以按照指定的或固定路径行驶的, 并且具有保护装置以及运输功能的运输小车。

1.2AGV小车的分类1.2.1磁导引方式优点是磁条的铺设过程比较简单，并且路线调整比较容易。

缺点是磁带外漏，易受到磨损、污染及机械损伤。

1.2.2激光导引方式优点是线路比较容易调整，使用范围比较广，无需铺设导线。

这种导引方式的缺点是受到外界光线的影响比较大。

1.2.3视觉导引方式优点是在AGV小车的前端装有CMOS视觉传感器，通过图像采集卡将采集到的信息转化为能够被识别的信号。

1.2.4惯性导引方式这种导引方式的主要元器件是陀螺仪，优点是定位精度比较高，灵活性较强；缺点是累积误差比较大。

2控制系统硬件电路设计2.1主控制器的选型AGV小车需要对红外避障模块、防撞模块、惯导模块以及视觉传感器模块输出的信号进行处理。

本文选用STM32F103VET6模块作为主控制器。

STM32F103系列单片机的内核是32位的Cortex-M3 CPU；拥有32K~128K的闪存程序存储器以及6K~20K的SRAM，其内部资源丰富，处理信息的能力很强，可以满足本文题目的设计要求。

2.2陀螺仪2.2.1陀螺仪简介陀螺仪是一种惯性传感器，可组成惯性导航系统。

211266410_基于视觉感知系统的AGV_障碍躲避导航设计

61前沿视野基于视觉感知系统的AGV障碍躲避导航设计文/ 徐亮针对 AGV避障系统中存在的问题，在分析 AGV的工作环境和导航路径的基础上，设计了基于视觉感知系统的 AGV 障碍躲避导航系统。

首先分析了视觉感知系统的结构和组成，然后针对障碍躲避路径规划方法进行了研究。

前沿视野自动导引车（AGV）是一种智能化的物流设备，广泛应用于物流和生产线等场景。

AGV能够自主导航和避免障碍，提高物流生产效率。

然而，在实际应用中，AGV避障系统还存在一些问题，如避障不够智能化，不能适应复杂的环境等。

因此，本文基于视觉感知系统，设计了一种更加智能化的AGV障碍躲避导航系统。

AGV避障导航系统分析AGV避障导航系统是一种自主导航机器人系统，能够通过各种传感器、控制器和执行器等组成的系统，实现自主避开障碍物，完成物流生产线上的任务。

感知模块是AGV避障导航系统中的核心模块，负责获取车辆周围环境信息，包括距离、位置、障碍物等。

现有的传感器主要包括激光雷达、超声波传感器、视觉传感器等。

其中，激光雷达可以通过扫描周围环境来获取物体的距离、角度和位置等信息；超声波传感器则通过发射高频声波，检测回波的时间和强度，从而确定物体的位置和距离；视觉传感器则通过摄像机获取周围环境的图像信息，进而识别和定位障碍物。

在实际应用中，AGV避障导航系统需要综合考虑感知、控制和执行等多个方面的因素。

例如，感知模块需要选取合适的传感器，以满足不同工作环境下的要求；控制模块需要结合不同的路径规划算法和避障决策方法，以适应不同的场景和任务；执行模块需要结合机器人的运动特性和工作环境的限制，以实现平稳、高效的运动。

总的来说，AGV避障导航系统是一个相对复杂的系统，需要在不同方面进行综合考虑，以确保AGV在各种环境下都能够快速、安全地完成任务。

例如，在工业生产线上，AGV 需要具有高精度、高速度和高稳定性，以适应生产线的高强度运作；在医疗行业中，AGV需要具有高安全性、高精度和高可控性，以保证药品和医疗设备的安全运输。

基于机器视觉技术的AGV导航系统设计与优化研究

基于机器视觉技术的AGV导航系统设计与优化研究随着科技的不断发展和人工智能技术的日益成熟，自动导引车（AGV）在物流行业中得到了广泛的应用。

作为一种能够自主感知环境并进行智能导航的移动机器人，AGV的导航系统设计和优化显得极为重要。

本文将基于机器视觉技术对AGV导航系统进行研究与优化。

首先，我们将介绍机器视觉技术在AGV导航中的应用。

机器视觉可以帮助AGV感知周围环境，并根据环境信息做出决策。

例如，使用摄像头感知物体的位置和形状，通过图像处理算法提取特征并建立地图，然后根据地图进行路径规划和导航。

此外，机器视觉还可以用于识别交通标志、检测障碍物等，从而确保AGV在导航过程中的安全性。

其次，我们将讨论AGV导航系统的设计原则和关键技术。

首先，导航系统应具备较高的精度和稳定性，能够准确感知环境并正确地进行位置识别和导航。

其次，导航系统应具备较快的响应速度和较低的计算复杂度，以便能够在实时运行中实现高效的导航。

此外，导航系统还应具备较好的自适应能力，能够根据环境的变化及时调整导航策略。

针对以上需求和原则，我们将提出一种基于机器视觉的AGV导航系统设计方案。

首先，我们采用多传感器融合的方式，将机器视觉与激光雷达、惯性导航等传感器相结合，提高导航系统的感知精度和可靠性。

其次，我们引入深度学习算法，通过大量训练数据对图像进行学习和识别，从而实现更准确和高效的物体检测和识别。

同时，我们还将设计并优化导航算法，结合图像处理和路径规划技术，实现AGV在复杂环境下的自主导航。

为了验证我们提出的导航系统设计方案的有效性和可行性，我们将进行一系列实验。

首先，我们将构建实验平台和测试场景，包括模拟仓库环境和各种不同的物体、障碍物。

然后，我们将收集并标注大量的图像和传感器数据，用于训练和测试导航系统。

最后，我们将通过与传统导航系统进行对比实验，评估我们提出的方案在导航准确性、稳定性和实时性等方面的优势。

在实验结果的基础上，我们将进一步对导航系统进行优化研究。

AGV视觉导航设计方案-经典

AGV搬运机器人视觉导航方案AGV（Automated Guided Vehicle，AGV）作为现代制造系统中的物料传送设备已经得到了广泛应用。

从理论上看，视觉导引AGV具有较好的技术应用前景，然而其却没能像电磁导引和激光导引AGV 那样广泛使用，主要问题在于视觉导引技术在实时性、鲁棒性和测量精度方面还有待进一步突破。

由多个AGV 单元组成的AGV 系统（Automated Guided Vehicle System，AGVS）配有系统集成控制平台，对AGV 的作业过程进行监管和优化，例如，创建任务、地图生成、发出搬运指令、控制AGV 的运行路线、跟踪传送中的零件以及多AGV 的任务规划和调度。

将AGV 与外部自动化物流系统、生产管理系统有机结合，对系统内每台AGV 合理地分配当前任务、选择最佳路径、实时图形监控、管理运行安全，实现信息化的管理和生产，方便地构成由调配中心计算机控制的自动化生产线、自动仓库和全自动物流系统。

目前视觉导引方式主要方法有基于局部视觉和全局视觉两种方法。

基于视觉导引的AGV 还没有大规模产业化，但其潜在的市场前景使其成为近几年来国内外AGV 研究的热点。

全局视觉导引方法是将摄像机安装在天花板或者墙上，以整个工作环境为目标，对包括AGV、导引路径、障碍物等进行对象识别，对各个摄像机获取的图像进行基于特征的图像融合，得到全局地图。

在生成的全局地图中，每个AGV 单元，导引线，障碍物的绝对坐标都能够实时获取。

全局视觉方法相对于将摄像机安装在车体上的局部视觉方法，在多AGV 调度、障碍物检测（固定和移动）、避障、全局监测方面更具优势。

尤其是可以对AGV 和障碍物的特征进行分类，通过增强型的卡尔曼滤波方法进行运动估计，动态跟踪每一个目标的位置、速度。

但是这种方法要根据不同的现场环境，按照视野不被遮挡并覆盖整个工作空间的原则，根据摄像机放置算法决定摄像机的数目、安装位姿。

因此这张全局视觉方法仅仅适用于室内且空间较大的场合，而且导引精度较低。

一种视觉导航AGV平台的设计

一种视觉导航AGV平台的设计
长期以来,我国制造业都面临着技术含量低,创新性不足等缺点。

2015年,国家提出“中国制造2025”的国家战略,制造业的产业升级已经成为大势所趋。

智能物流作为智能制造的一个重要组成部分,受到越来越多的关
注,AGV(Automated Guided Vehicle)物流运输车作为智能物流的核心环节,也成为国内外众多厂商角逐发力的重点。

本课题基于以上背景,以工厂中较为常见的物流叉车为主要研究对象,分析AGV叉车的功能需求,对AGV叉车运动控制系统硬件平台相关技术进行了探讨,研究AGV叉车运动控制循迹的算法,并在实际AGV 叉车上进行了相关的测试。

本课题提出了实际工厂物流环境下AGV叉车功能需求,选型合适的传感器,建立了AGV叉车三维模型图,设计各种新添加零部件的结构形式,并在SolidWorks中完成三维设计。

在原有的叉车基础上,分析了AGV电路需求以及新添加模块的电气特性,以STM32F103ZET6处理器为下位机处理芯片,设计外围电路,运用Altium Designer6.9软件完成一块核心板和一块接口板的设计。

本课题建立AGV叉车的数学模型,研究AGV叉车转角控制算法和路径选择算法,分析实际运动过程中速度控制要求。

在VS2012软件中,运用C#语言完成AGV 实际运动的相关算法,并用单元测试方法对程序进行改进,并在AGV叉车上进行试验,测试平台的稳定性和算法的逻辑性。

最后,总结本文主要的结论,对后续研究做出了展望。