基于GPS-DR-MM組合導(dǎo)航AGV定位系統(tǒng)研究.pdf

1、躞壓斜技大學(xué)論文題目：基于GPS／DR／MM組合導(dǎo)航AGV定位系統(tǒng)研究學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：機(jī)電工程學(xué)院碩士生：張登榜導(dǎo)師：曹西京教授2016年5月基于GPS／DR／MM組合導(dǎo)航AGV定位系統(tǒng)研究摘要自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)(AutomatedGuidedVehicle，AGV)是在物流倉(cāng)儲(chǔ)、裝配生產(chǎn)線、食品及其他特種行業(yè)等領(lǐng)域廣泛使用的載運(yùn)、牽引機(jī)器人。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步和發(fā)展以及人力資源成本的大幅上升，AGV

2、在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。到目前為止，我們發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外已經(jīng)運(yùn)行的AGV品種按導(dǎo)引方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中比例最高的兩種AGV導(dǎo)引形式分別為電磁導(dǎo)引式AGV、光帶導(dǎo)引式AGV，這兩種導(dǎo)引方式屬于固定路徑式導(dǎo)引手段，它們的車(chē)輛運(yùn)行路徑不可以輕易進(jìn)行變更、靈活性差，且對(duì)行駛范圍內(nèi)的地面環(huán)境有比較高的要求，但是在我們多樣化的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，則大量需要行駛路徑自由的AGV。本課題根據(jù)在戶外環(huán)境下運(yùn)行的AGV其定位系統(tǒng)的需求條件，設(shè)計(jì)了一種路徑自由的基于

3、RTKGPS與航位推算的多傳感器組合導(dǎo)航AGV定位系統(tǒng)，本論文的主要工作內(nèi)容如下：(1)研究了GPS衛(wèi)星導(dǎo)航的單點(diǎn)定位原理及GPS測(cè)量誤差的主要影響因素，為使GPS模塊作為絕對(duì)導(dǎo)引方式滿足AGV的定位精度要求，采用差分GPS技術(shù)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在此使用三差求解法對(duì)測(cè)距碼進(jìn)行載波相位差分，以獲得厘米級(jí)導(dǎo)航定位精度，討論了RTKGPS方法滿足AGV導(dǎo)航定位精度的可行性；并介紹了航位推算的技術(shù)原理、電子地圖及地圖匹配的基本理論；(2)在研

4、究了定位系統(tǒng)各模塊功能的基礎(chǔ)上，依據(jù)戶外AGV定位系統(tǒng)的基本需求，設(shè)計(jì)了一種基于GPS／DR／MM的多傳感器組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)中各傳感器及功能模塊的作用進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了傳感器選型及其連接方式描述；(3)討論了組合導(dǎo)航結(jié)構(gòu)中GPS／DR數(shù)據(jù)融合的目的和方法，在此使用卡爾曼濾波算法進(jìn)行各傳感器之間的數(shù)據(jù)融合，歸納了卡爾曼濾波理論的數(shù)學(xué)模型，對(duì)組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行選取，’建立本系統(tǒng)使用卡爾曼濾波算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)算法進(jìn)行了優(yōu)