AGV視覺導(dǎo)航設(shè)計方案-經(jīng)典

AGV搬運機器人視覺導(dǎo)航方案AGV〔AutomatedGuidedVehicle，AGV〕作為現(xiàn)代制造系統(tǒng)中的物料傳送設(shè)AGV具有較好的技術(shù)應(yīng)用前景，AGV引技術(shù)在實時性、魯棒性和測量精度方面還有待進(jìn)一步突破。AGVAGV系統(tǒng)〔AutomatedGuidedVehicleSystem，AGV的運行路線、跟蹤傳送中的零件AGVAGV與外部自動化物流系統(tǒng)、生產(chǎn)治理系A(chǔ)GV合理地安排當(dāng)前任務(wù)、選擇最正確路徑、實時圖機掌握的自動化生產(chǎn)線、自動倉庫和全自動物流系統(tǒng)。目前視覺導(dǎo)引方式主要方法有基于局部視覺和全局視覺AGVAGV爭論的熱點。AGV、導(dǎo)引路徑、障礙物等進(jìn)展對象識別，對各個攝像機獵取的圖AGV單AGV調(diào)度、障礙物檢測〔固定和移動、AGV和障礙物的特征進(jìn)展分類，法僅僅適用于室內(nèi)且空間較大的場合，而且導(dǎo)引精度較低。目前國內(nèi)外爭論較多的是局部視覺導(dǎo)引方式論上具有最正確的柔性；但三維圖像處理的實時性差和環(huán)境圖像數(shù)據(jù)庫的難以建立，限制了它的實際應(yīng)用?；跇?gòu)造化場景的導(dǎo)引方式一般是在地面粘貼或鋪設(shè)一些特別外形或顏色基于構(gòu)造化場景的導(dǎo)引方式一般是在地面粘貼或鋪設(shè)一些特別外形或顏色AGV的位置偏差和角度偏差、路徑節(jié)點、工位、轉(zhuǎn)彎、停車、加減速等標(biāo)識。這種視覺導(dǎo)前景，也是國內(nèi)外爭論機構(gòu)和學(xué)者近年來爭論較多的視覺導(dǎo)引方式。1、視覺導(dǎo)引AGV系統(tǒng)運動型視覺導(dǎo)引AGV1所示。1視覺導(dǎo)引AGV系統(tǒng)模型圖AGV的差速驅(qū)動系統(tǒng)由左右兩個直流伺服電機驅(qū)動的驅(qū)動輪組成，其前后實現(xiàn)前進(jìn)、后退雙向運動。當(dāng)兩驅(qū)動輪的速度一樣且方向全都時，AGV做直線運動；當(dāng)兩驅(qū)動輪的速度一樣且方向相反時，AGV繞驅(qū)動輪軸線的中心點做原地自轉(zhuǎn)運動；當(dāng)兩驅(qū)動輪的速度不同時，AGV能做任意轉(zhuǎn)彎半徑的圓弧運動。AGVPID掌握法。AGV車體內(nèi)成像較暗，有必要放置關(guān)心照明光源，同時也可以提高對環(huán)境光的抗干擾性，將用于照明的環(huán)形LED光源與攝像機同軸放置有利于系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，便于安裝和維護(hù)。視覺定位AGVAGV作為定位精度。在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中，位置精度一般要求在±10mm內(nèi)，姿勢精度一般要求在±1°內(nèi)。在常用的AGV導(dǎo)航方式中，激光導(dǎo)引的定位精度能到達(dá)±3mm，電磁導(dǎo)引的定位精度能到達(dá)±5mm。AGV相對于路標(biāo)在局部坐標(biāo)系下的方位，依據(jù)的這些路標(biāo)在全局坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，通過坐標(biāo)變換可以求出AGV野范圍的大小，這兩者打算了圖像單位像素相對真實場景的放大倍數(shù)。路徑規(guī)劃和調(diào)度AGV來實現(xiàn)，因而，在創(chuàng)立AGVS導(dǎo)AGVS中，承受在地面貼數(shù)字0～9或a～z析和識別。AGV識別的信息特征通過無線通訊報告給地面掌握站，地面掌握站AGVAGV在柔性生產(chǎn)線AGV的信息，依據(jù)中心AGV。〔RFID〕RFID系統(tǒng)是一種具有廣泛應(yīng)用前景的自動識別系統(tǒng)。根本的射頻識別系統(tǒng)RFID電子標(biāo)簽〔TagTransponder〕RFID讀寫器構(gòu)成，電子標(biāo)簽的32KbitsRFID能夠識別從幾厘米到幾十米范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽，并且能在運動中實時讀取。承受在AGV路徑旁放置非接觸射頻卡，由車載射頻卡讀卡器實時讀取射頻卡中存儲的加減覺識別標(biāo)識特征所帶來的實時性、多義性問題。2、視覺導(dǎo)航與運動掌握平臺設(shè)計AGV。擅長并行計DSP/FPGA處理器作為視覺系統(tǒng)處理器，主要用于對地面環(huán)境的視頻采集、RFIDARM處理器作為運動掌握器AGV單車的運動掌握、無線通信、任務(wù)治理和其它關(guān)心功能。AGV車載系統(tǒng)平臺主要包括視覺導(dǎo)航和車輛掌握兩大功能。視覺導(dǎo)航功能由攝像機采集導(dǎo)引路徑場景信息，DSP由采集的視頻圖AGVAGV在拓?fù)涞貓D中的位置。導(dǎo)航功能不僅要完成RFID信息讀取，對算法和通訊的實DSP的嵌入式系統(tǒng)平臺，其主要特點是算功能強大，外圍接口豐富。車輛掌握功能主要涉及到多類型傳感器輸入，運動掌握信號輸出，需ARM處理器來處理車輛傳感器輸入、運動掌握輸出和通訊任務(wù)。AGV2所示。DSPDSPARM無線通訊PC2嵌入式平臺工作原理圖PALDSP進(jìn)展ARM掌握器。掌握器通過工業(yè)無線以太網(wǎng)串口將AGV的狀態(tài)信息通PC，并通過與地面掌握站的雙向通訊獵取運DSP發(fā)送的導(dǎo)引路徑信息做出運行決策，完成導(dǎo)航任務(wù)。在器的掌握。在嵌入式實時操作系統(tǒng)DSP/BIOS上實現(xiàn)視頻采集、視覺信息處理、RFIDARMRFID技術(shù)融合到視覺系統(tǒng)中，RFID工位編號、分支路徑節(jié)點編號、倉庫編號、等待時間等大量節(jié)點信息。組建小型AGVSAGVAGVS地圖創(chuàng)立、工位標(biāo)識、路徑規(guī)劃、任務(wù)調(diào)度和狀態(tài)監(jiān)控等功能。3DSPARM處理器的車輛掌握板模塊和為設(shè)備供給不同電壓的電源治理板模塊。每個模塊單獨設(shè)計為一個功能板，各模塊原理圖如圖3所示。DSPDSPARM3嵌入式系統(tǒng)模塊化設(shè)計視覺導(dǎo)航板DSP為核心，外圍擴展了視頻采集、SDRAM數(shù)據(jù)存儲器、FLASH程序存儲器、E2PROMRS232收發(fā)器和視頻輸RFIDLPC2200ARM的數(shù)據(jù)交互。車輛掌握板ARMA/D、RS232、I/O輸入輸出、PWM脈沖調(diào)制等多種接口，外圍擴展了光電編碼器測速反響、直流伺服電機驅(qū)PWMI/OI/O輸入檢測、聲光報警I/OI/O掌握、工業(yè)無線以太網(wǎng)通信、蓄電池電壓檢測和液晶顯示功能。ARMRS232DSP發(fā)送的視覺導(dǎo)航信息，另一個通過工業(yè)無線以太網(wǎng)串口效勞器擴展無線通訊功能。電源治理板是將蓄電池組供給的24V直流電通過電源轉(zhuǎn)換模塊得到系統(tǒng)設(shè)備24VDC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊隔離電源，使系統(tǒng)的其他設(shè)備不受電機啟動和調(diào)速的干擾。24V12V、5V3.3V供電。3、AGVS調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)AGV協(xié)調(diào)運行〕作為現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的組成局部，主要用于完地面掌握站和車載掌握器。掌握站進(jìn)展通信，地面掌握站承受中心掌握計算機的治理。地面掌握站負(fù)責(zé)對區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)狀況進(jìn)展監(jiān)控治理，如監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的狀A(yù)GV利用率、小車交通管制、跟蹤裝載、制定目標(biāo)地址、實時存儲小AGV的位置與裝載物的類型、數(shù)量傳輸給中心掌握計算機。車自動運行，并把狀態(tài)信息準(zhǔn)時反響給地面掌握站，承受地面掌握的監(jiān)控。AGV系統(tǒng)治理中，視覺導(dǎo)引AGV可以工作在手動